基于FPGA的正交数字混频器中数控振荡器的设计与实

发布时间：2020-07-21 17:32:39 阅读：次来源：鸡蛋厂家

要CORDIC(COordination Rotation DIgital Computer)算法实现正交数字混频器中的数控振荡器的方法。首先推导了算法产生正余弦信号的实现过程,然后给出了在中设计数控振荡器的顶层电路结构,并根据算法特点在设计中引入流水线结构设计。

本文引用地址：算法;

/余弦信号正交特性好等特点。而且的相位、幅度均已数字化,可以直接进行高精度的数字调制解调。随着数字通信技术的发展,传送的数据速率越来越高。如何得到一个可数控的高频载波信号是实现高速数字通信系统必须解决的问题。本文将介绍如何在中实现高速正交数字混频器中的数控振荡器设计。

1NCO的顶层电路结构

2CORDIC迭代算法的流水线结构

3NCO的部分仿真时序图

, 传统做法是采用查表法,即事先根据各个正余弦波相位计算好相位的正余弦值,并按相位角度作为地址在存储器中对其进行寻址,构成一个幅度相位转换电路即波形存储器,通过该转换电路进行查表获得正余弦信号样本。为了提高数控振荡器的频率分辨率,往往需要扩大波形存储器的容量,造成存储资源的大量消耗。而且,如果需要外挂来存储波形,由于受到读取速度的影响,数控振荡器的输出速率必然受到制约。因此,当设计高速、高精度的数控振荡器时,查表法就不适合采用

/余弦样本。基于矢量旋转的算法正好满足了这一需求该算法有线性的收敛域和序列的特性,只要迭代次数足够,即可保证结果有足够的精度。统一的形式的基本原理是,初始向量1(x,y)旋转角度V(x,y):

2=xcos1sin

2=ycos1sin (1)

2=(x-ytancos

2=(y+xtancos

2的整数次幂,即：-i)+1表示逆时针旋转,表示顺时针旋转,故第步旋转可用K表示,以字长为例,则为了抵消迭代对比例因子的影响,可将每级迭代的输入数据、校正后再参与运算,以避免在迭代运算中增加校正运算,降低算法的速度。