[发明专利]基于泰勒多项式逼近的直接数字频率合成器

说明书

本发明属于数字频率合成技术领域，具体涉及一种基于泰勒多项式逼近的直接数字频率合成器，包括相位累加器、相位截取器、相幅转换器和系统时钟；相位累加器通过相位截取器与相幅转换器通信连接，相位累加器、相位截取器、相幅转换器还分别与系统时钟通信连接；相幅转换器由对数转换器、乘法器、乘法器、加法器、反对数转换器和区间选择模块组成，并基于泰勒多项式进行转换，基本转换公式为：；；式中，x为相位累加器输出的相位字经乘法器转化而成的实际角度值。本发明不仅有效地解决了直接数字频率合成器的输出杂散问题，而且大幅度降低了直接数字频率合成器的功耗，并使其获得了更好的动态性能。

技术领域

本发明属于数字频率合成技术领域，具体涉及一种基于泰勒多项式逼近的直接数字频率合成器。

背景技术

近年来，直接数字频率合成（Direct Digital Frequency Synthesizer，缩写为DDS）器以其所具有的体积小、生产成本低、频率分辨率高、易于智能控制等突出优点，在数字信号处理、数字集成电路设计、雷达测量、卫星导航等多个技术领域得到了广泛应用，与直接数字频率合成器密切相关的专利技术文献和非专利技术文献层出不穷。

例如，申请公布号为CN 104113333 A的发明专利申请公开了一种直接数字频率合成器，包括时钟分频模块、相位累加模块、相位分路模块、相幅转换模块、 第一交织采样模块、数模转换模块以及第二交织采样模块，时钟分频模块将系统时钟进行分频后分别给其他6个功能模块提供采样时钟；相位累加模块在输入的分频时钟控制下将输入的频率控制字进行线性相位相加输出合成信号的相位值；相位分路模块在输入的分频时钟控制下将相位累加模块输出的相位值分路输出给相幅转换模块；相幅转换模块在输入的分频时钟控制下将输入的相位值转换为对应的幅度值；第一交织采样模块在输入的分频时钟控制下将幅度值交织采样输出数字信号；数模转换模块在输入的分频时钟控制下将数字信号转换为模拟信号再经第二交织采样模块交织采样输出与系统时钟频率相同的信号。

又如，授权公告号为CN 106774630 B的发明专利公开了一种补偿式直接数字频率合成器，该发明除了包括传统直接数字频率合成器中的相位累加器、正弦查找表ROM、数模转换器DAC和低通滤波器LPF外，还包括下述部件：

相位累加寄存器，用于生成第一数据流，即相位截断前第n个时钟的标准信号X[n]和相位截断后第n个时钟的误差信号e[n]，n为大于等于0的整数；

相位截断补偿系数计算器，根据所述第一数据流计算第n个时钟的相位截断补偿系数Ck[n]，(k＝1,2,3,4,5)；

延时对齐单元1，用于对齐所述第n个时钟的相位截断补偿系数Ck[n]与正弦查找表ROM产生的第二数据流；

相位截断补偿器，根据所述第n个时钟的相位截断补偿系数Ck[n]对延时对齐后的第二数据流进行线性和非线性补偿；

正弦查找误差表ROM，工作频率和存储容量与正弦查找表ROM完全一样，但每个存储单元存储了对应幅度值第n个时钟的量化误差e’[n]；

加法器，将正弦查找表ROM和正弦查找误差表ROM相同地址单元的数据累加得到第三数据流；

延时对齐单元2，用于对齐所述幅度值第n个时钟的量化误差e’[n]与所述第三数据流；

幅度量化误差补偿系数计算器，根据延时对齐后的第三数据流X’[n]与量化误差e’[n]计算得出幅度量化误差补偿系数；

延时对齐单元3，用于对齐相位截断补偿器产生的数据流与幅度量化误差补偿系数；

幅度量化误差补偿器，根据延时对齐后第n个时钟的幅度量化误差补偿系数C’k[n]，(k＝1,2,3,4,5)，对相位截断补偿器输出的数据进一步进行线性和非线性补偿，最后将补偿后的数据输送给数模转换器。