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专利号: 2017106715209
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-05-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种高精度低代价数字正弦波发生装置,其特征在于:包含依次连接的计数重置单元,波形计算生成单元,D/A转换器,低通滤波器;所述计数重置单元包含Y1,Y2寄存器更新模块;所述波形计算生成单元包含Y1寄存器和Y2寄存器;

所述数字正弦波发生装置工作流程如下:

S1:所述计数重置单元根据时钟频率、期望要达到的精度、波形计算生成单元的计算位宽、输出正弦波位宽、输出正弦波频率计算出初始化参数计算出预设计数值;所述波形计算生成单元根据时钟频率、输出正弦波频率及其初始相位、输出正弦波的输出幅度计算出所述Y1寄存器、Y2寄存器的初始值和频率控制参数的值;

S2:所述波形计算生成单元在时钟频率的作用下采用N位位宽进行计算,逐点计算出正弦波样值序列;所述计数重置单元在达到所述预设计数值时,通过Y1,Y2寄存器更新模块重置Y1寄存器,Y2寄存器中的数值,并重新开始计数;

S3:所述波形计数单元截取高M位结果输出到所述D/A转换器;所述D/A转换器将信号转换为模拟信号再经过低通滤波器输出。

2.根据权利要求1所述的一种高精度低代价数字正弦波发生装置,其特征在于:所述计数重置单元还包含减法计数器和计数值寄存器,所述减法计数器与所述Y1,Y2更新模块连接,所述减法计数器在时钟频率作用下对所述预设计数值执行减1运算,在计数为0时,产生触发信号,所述触发信号同时触发Y1、Y2寄存器更新模块和所述计数值寄存器,使所述波形计算单元的Y1、Y2寄存器重置,所述计数值寄存器将所述预设计数值重新赋值给所述减法计数器,所述减法计数器重新开始执行减1运算。

3.根据权利要求1和2所述的一种高精度低代价数字正弦波发生装置,其特征在于:所述波形计算生成单元还包含频率控制参数寄存器F和Y3输出寄存器;所述频率控制参数寄存器F用于保存所述频率控制参数;所述Y2寄存器与所述频率控制参数寄存器F经过乘法运算后再与所述Y1寄存器进行减法运算,得出的结果存入所述Y3输出寄存器,所述Y3输出寄存器将结果截取高Mbit输出到A/D转换器,同时所述Y1,Y2寄存器更新模块对所述Y1寄存器和所述Y2寄存器进行Y1=Y2,Y2=Y3更新,并且所述减法计数器执行减1运算。

4.根据权利要求1所述的一种高精度低代价数字正弦波发生装置,其特征在于:所述步骤S1具体为:S11:确定装置的时钟频率、输出正弦波频率及其初始相位、输出正弦波的输出幅度;

S12:根据期望要达到的精度δ,这里δ取值为 以及波形计算生成单元的计算位宽N确定预设计数值C满足:fo≤40%·fc

No>M

式中,C为预设计数值,N为计算位宽,No为对应期望要达到的精度δ的二进制权重,M为输出正弦波位宽,fo为输出正弦波频率,fc为时钟频率,N+为正整数;

S13:确定Y1、Y2寄存器的初始值

式中,Y1_ini为Y1寄存器的初始值,Y2_ini为Y2寄存器的初始值,A为输出正弦波的输出幅度,fo为输出正弦波的频率,θ为输出正弦波的初始相位,fc为时钟频率;

S14:确定频率控制参数

式中,F_ini为频率控制参数。