[发明专利]一种基于随机多相查找表的直接数字频率合成器

说明书

本发明公开了一种基于随机多相查找表的直接数字频率合成器(DDS)，该合成器包括：相位累加器、相位分解模块、查找表模块、信号合成模块，以及数模转换器。相位分解模块包括相位随机分解单元和相位等位宽分解单元；查找表与最终分解得到的等位宽相位一一对应；信号合成模块采用多级信号合成方式。该直接数字频率合成器在不改变输出结果的同时实现对多个查找表进行随机寻址查找，从而将输出的信号杂散平均分散到所有频谱上，有效抑制了常规查找表因量化误差引入的输出信号杂散，且该直接数字频率合成器采用多级相位分解单元可节省查找表资源。本发明公开的直接数字频率合成器将DDS的杂散抑制水平提升了一个台阶，扩展了DDS的应用。

技术领域

本发明属于数字信号处理领域，具体涉及一种基于多相查找表的直接数字频率合成器。

背景技术

雷达、通信等领域目前大量使用数字信号处理器件，直接数字频率合成器(DDS)为典型的数字信号处理器件之一。现有的直接数字频率合成器基本都采用查找表LUT和数模转换器DAC来产生输出信号，查找表LUT和数模转换器等数字器件自身均存在量化误差和相位截断误差，这些误差将会导致直接数字频率合成器产生的波形信号都具有较大的杂散。

然而在现代信号系统中，对直接数字频率合成器的输出波形提出了更高的要求，要求抑制直接数字频率合成器的输出波形杂散。虽然目前在直接数字频率合成器的设计中已经采用了抑制其输出杂散的设计方法，比如抖动法、互质法等，但这些方法的杂散的抑制比还是很低，不能对输出波形杂散有效抑制，进而导致了直接数字频率合成器的应用范围受到限制，尤其一些对输出杂散控制要求比较高的场合。

除此之外，现有的直接数字频率合成器均采用直接寻址方式进行查找表查询，当输入信号位宽较大时，对应的查找表的寻址深度也很大，这将导致直接数字频率合成器在一些资源有限的场合无法应用，而且导致直接数字频率合成器的应用成本也大大增加。

因此，亟需一种能够高效抑制输出信号杂散，并能节省查找资源的直接数字频率合成器，扩展DDS的应用范围。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种节省查找表资源，并能有效抑制输出信号杂散的直接数字频率合成器。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：一种基于随机多相查找表的直接数字频率合成器，其特征在于，该直接数字频率合成器包括相位累加器、相位分解模块、查找表模块、信号合成模块以及数模转换器；直接数字频率合成器的传输信号依次经过相位累加器、相位分解模块、查找表模块、信号合成模块以及数模转换器。

优选的，所述相位分解模块包括：相位随机分解单元和相位等位宽分解单元。

优选的，所述相位等位宽分解单元为奇偶位相位等位宽分解单元和高低位相位等位宽分解单元中的任意一种。

优选的，所述相位等位宽分解单元设置为一级或者多级，每一级又可以设置多个相位等位宽分解单元，其数目及层级数可根据实际需求进行调整。

优选的，所述查找表模块由多个查找表组成，查找表与相位等位宽分解单元分解得到的等位宽相位一一对应。

优选的，所述查找表为奇查找表、偶查找表、高位查找表和低位查找表中的任意一种或多种。

优选的，所述查找表均为复数查找表。

优选的，所述相位合成模块由多级信号合成单元组成，每个信号合成单元将两个输入信号合成一个信号输出。

本发明有益效果是：1、本发明的直接数字频率合成器将输入信号分解为多个有效位宽相等的相位，并建立了一一对应的查找表进行寻址查询，可以节省查找表资源，降低直接数字频率合成器的应用成本；2、本发明采用相位随机分解单元，进行相位的随机分解，可以将输出的信号杂散平均分散到所有频谱上，极大的提高了杂散抑制比，且实现方法简单，效果明显，拓宽了DDS的应用。

附图说明