dsphdl.NCO
生成真实的或复杂的正弦信号
描述
甲系统对象™生成真实的或复杂的正弦信号,同时提供hardware-friendly控制信号。数控振荡器(NCO)积累阶段增加和使用的量化输出蓄电池作为索引来查找表包含正弦波值。定点的环绕蓄电池和量化器的数据类型提供周期性的正弦波,并量化减少必要的表的大小对于一个给定的频率分辨率。
例如如何使用这个系统对象,生成一个正弦波设计一个HDL-Compatible NCO来源。有关配置和实现的更多信息,请参考算法部分。
甲系统对象提供了这些功能。
可选的框架输出。
一个查找表压缩选项减少查找表的大小。这种压缩结果小于1 LSB损失精度。看到查找表的压缩为更多的信息。
一个可选的输入参数为外部发抖。
一个可选的重置认为重置相位累加器的初始值。
一个可选的输出参数为当前NCO阶段。
生成真实的或复杂的正弦信号:
创建
dsphdl.NCO对象并设置其属性。调用对象的参数,就好像它是一个函数。
了解更多关于系统对象是如何工作的,看到的系统对象是什么?
创建
语法
描述
hdlnco= dsphdl.NCOhdlnco,生成一个真实的或复杂的正弦信号。生成的信号的振幅总是1。
hdlnco= dsphdl.NCO (名称,值)
hdlnco = dsphdl.NCO (“NumQuantizerAccumulatorBits”,12,…“AccumulatorWL”, 16);
hdlnco= dsphdl.NCO (公司、“PhaseIncrementSource”、“房地产”)PhaseIncrement属性设置为公司,一个整数标量。使用PhaseIncrement属性,设置PhaseIncrementSource财产“属性”。您可以添加其他名称,值对之前或之后PhaseIncrementSource。
属性
使用
语法
描述
对象返回的波形值,Y作为一个正弦值,一个余弦值,复指数的值,或正弦、余弦)的值,根据波形财产。
(返回一个波形,Y,ValidOut)= hdlnco (ValidIn)Y使用波形参数属性,而不是输入参数。
使用这个语法,设置PhaseIncrementSource,PhaseOffsetSource,DitherSource属性“属性”。这些属性是相互独立的。例如:
hdlnco = dsphdl.NCO (“PhaseIncrementSource”,“属性”,…“PhaseIncrement”phIncr,…“PhaseOffset”phOffset,…“NumDitherBits”4)
(返回一个波形,Y,ValidOut)= hdlnco (公司,抵消,高频振动,ValidIn)Y相位增量,公司相抵消,抵消优柔寡断,高频振动。
这个语法适用于当你设置PhaseIncrementSource,PhaseOffsetSource,DitherSource属性输入端口的。这些属性是相互独立的。你可以混合和匹配的激活这些参数。PhaseIncrementSource是输入端口的默认情况下。例如:
hdlnco = dsphdl.NCO (“PhaseOffsetSource”,输入端口的,…“DitherSource”,输入端口的)为k = 1:1 / Ts y (k) = hdlnco (phIncr, phOffset ditherBits,真的);结束
(___)= hdlnco (___,重置累加器的值,但没有复位输出样本的管道。如果ResetAccum,ValidIn)ValidIn是真正的,那么对象继续生成输出波形从重置累加值。
使用这个语法,设置ResetAction财产1(真正的)。这个语法可以包括任何从其他语法的参数。
输入参数
输出参数
对象的功能
使用一个目标函数,指定系统对象作为第一个输入参数。例如,释放系统资源的系统对象命名obj使用这个语法:
发行版(obj)
例子
设计一个HDL-Compatible NCO来源
这个例子展示了如何设计一个HDL-compatible NCO来源。
编写一个函数,创建和调用系统对象™,基于波形的要求。你可以从这个函数生成高密度脂蛋白。
函数你= HDLNCO510 (validIn)% HDLNCO510%生成一个样本区域使用dsphdl波形。以区域系统对象(TM)% validIn是一个逻辑标量值%相位增量、相位偏移和抖动是固定的。%从这个函数可以生成HDL代码。持续的nco510;如果isempty (nco510)%计算对象的参数结果以来常量值,这个%的代码不包括在生成的高密度脂蛋白。生成的HDL代码%的NCO对象初始化常数属性值。F0 = 510;%的目标输出频率在赫兹dphi =π/ 2;%的目标相抵消df = 0.05;%在赫兹的频率分辨率minSFDR = 96;%的免费的动态范围(SFDR)在dBTs = 1/4000;%样本在秒%计算所需的蓄电池的比特数的频率%的分辨率和量子化的蓄电池部分的数量满足SFDR%的要求。Nacc =装天花板(log2 (1 / (df * Ts)));%的实际频率分辨率达到= 1 / (Ts * 2 ^ Nacc)Nqacc =装天花板((minSFDR-12) / 6);%计算相位增量和偏移量达到目标频率%和偏移量。phIncr =圆(F0 * t * 2 ^ Nacc);phOffset = 2 ^ Nacc * dphi /(2 *π);nco510 = dsphdl.NCO (“PhaseIncrementSource”,“属性”,…“PhaseIncrement”phIncr,…“PhaseOffset”phOffset,…“NumDitherBits”4…“NumQuantizerAccumulatorBits”Nqacc,…“AccumulatorWL”(Nacc);结束你= nco510 (validIn);结束
调用对象生成正弦波数据点。对象的输入是有效的控制信号。
Ts = 1/4000;y = 0 (1,1 / Ts);为k = 1:1 / Ts y (k) = HDLNCO510(真正的);结束
情节的均方谱510 Hz NCO产生的正弦波。
sa =简介(“SampleRate”1 / Ts);sa。年代pectrumType =的功率密度;sa。PlotAsTwoSidedSpectrum = false;sa (y ')
算法
正弦波的频率分辨率取决于蓄电池的大小。给定一个样本,T年代和所需的输出频率的分辨率Δf,计算所需的蓄电池单词长度,N。
对于一个想要的输出频率Fo,计算相位增量。
量化相位累加器的输出使您能够降低查找表的大小,而不降低的频率分辨率。计算量化字长来实现所需的伪自由动态范围(SFDR)。
相位偏移和抖动是有选择地添加在蓄电池阶段。所需的相位偏移(弧度)的输出波形,计算相抵消值的对象在蓄电池补充道。
NCO的实现取决于你是否启用LUTCompress财产。
没有查找表压缩,对象使用相同的quarter-sine查找表dsp.NCO对象。附近地区的大小是2问2×W位,问是NumQuantizerAccumulatorBits和W是OutputWL。
对象将相位增量值匹配蓄电池单词长度。
如果你不让PhaseQuantization,然后问=N,在那里N是AccumulatorWL。考虑到影响模拟器内存和硬件资源,当你选择这些参数。
当你设置波形财产“复指数”或正弦和余弦的1/8,对象实现正弦波查找表为每个波形的正弦和余弦的部分,并使用控制逻辑选择和转化生成的值正弦和余弦波形。这种优化意味着双重输出模式使用相同的硬件资源相对于单一输出模式。
例如如何使用这个系统对象,生成一个正弦波设计一个HDL-Compatible NCO来源。
查找表的压缩
词根当您选择查找表(LUT)压缩,对象应用桑德兰压缩方法。桑德兰技术使用三角恒等式季度正弦波的每个阶段划分为三个组件并将其表示为:
如果quarter-sine阶段问2位,然后阶段组件一个和B有一个词的长度拉=磅=装天花板((问2)/ 3)。阶段组件C包含位剩下的阶段。如果阶段有12位,那么这个季度正弦相位有10位,和组件被定义为:
一个,这四个最重要的部分
B,接下来的四位
C,剩下的两个最低有效位
相对大小的A、B和C,可以近似方程:
与一个附近地区为对象实现了这个方程 和一个附近地区 。第二项是一个很好的校正因子,可以截断少位不失精度。因此,第二个返回一个四位的结果。
使用默认蓄电池16位的大小,和默认的宽度为12位量化阶段,附近地区使用28×16 + 26×4位(4.5 kb)。相比之下,一个quarter-sine查找表不压缩使用210×16位(16 kb)。压缩近似是准确的在一个LSB,导致至少60 dB在输出的信噪比。看到[1]。
当你设置波形财产“复指数”或正弦和余弦的,对象实现压缩查找表为每个正弦和余弦波形。硬件资源的使用仍小于双输出模式与一个未压缩的表。
引用
[1]Cordesses, L。,"Direct Digital Synthesis: A Tool for Periodic Wave Generation (Part 1)."IEEE信号处理杂志。问题4卷21日,2004年7月,页50 - 54。
