介绍

数控振荡器(身份)是一种有效的方法产生正弦信号,并且是有用的,当你需要一个连续相变频正弦信号。

数字收音机的监护系统是一个关键组成部分。它意味着高采样率的数字收音机的进一步降低采样率(基带),更容易处理。我们的监护系统有一个输入率69.333 MHz的任务是将利率降至270.833千赫依照GSM规范。

监护系统由一个区域和一个混合器将输入信号转换成基带正交下来。一个级联Integrator-Comb (CIC)低通滤波器基带信号,和两个冷杉的过滤器downsample信号来实现所需的低采样率,然后准备进一步处理。最后阶段,这取决于应用程序,通常包含一个重新取样,篡改或会毁坏信号来实现所需的采样率。可以实现进一步过滤重新取样。看到典型的监护系统的框图如下。注意,仿真软件®处理金宝app复杂的信号,所以我们不需要单独治疗I和Q通道。

虽然这个例子着重于分析甲,一个名为“数字变频技术实现过滤器链”,专注于设计三级,多重速率的定点过滤器链和HDL代码生成可以在DSP系统工具箱™。

数控振荡器

数字混频器的监护系统包括一个乘法器和一个区域,这为电台提供通道选择或调整。混合器基本上是一个正弦余弦信号发生器,创建复杂的每一对正弦余弦值。典型的区域有四个组成部分:相位累加器、加法器的阶段,高频振动发生器和正弦余弦查找表。

这是一个典型的以区域电路仿真软件建模,您可能会看到类似的Graychip数据表。金宝app

open_system (“ddcncomodel”)

输入频率的基础上,以区域的相位累加器生产地址正弦余弦查找表的值。加法器阶段指定相抵消,调节相位累加器的输出。高频振动发生器提供了相位抖动减少振幅量化噪声,以及改善的SFDR NCO。正弦/余弦查找块产生实际的复杂的正弦信号,并输出存储在变量nco_nodither。

Graychip,调谐频率被指定为一个归一化值相对于芯片的时钟频率。所以的调谐频率F, F / Fclk归一化频率,Fclk芯片的时钟频率。中指定的相位差弧度,从0到2π。在这个例子中规范化的调谐频率设置为5/24,而相位抵消设置为0。调谐频率被指定为一个32位的字和相位抵消被指定为一个16位的词。

由于甲是使用定点运算实现,它经历不良振幅量化效果。这些数值失真是由于有限的单词长度的影响。基本上,正弦曲线创建累积是量子化的,确定的,周期性的时域中的错误。这些错误,出现线光谱或热刺在频域。信号的峰值的衰减量最高的刺激感兴趣的是SFDR。

的SFDR Graychip是106分贝,但GSM规范要求SFDR大于110分贝。有几种方法可以提高SFDR,你将探索以区域增加相位抖动。

Graychip的区域包含一个阶段高频振动发电机基本上是一个随机整数发生器用于改善振荡器的输出纯净。量化噪声的犹豫不决导致意想不到的周期的研究(在光谱,从而导致“峰值”贫穷SFDR)遍布广泛,有效地减少这些不受欢迎的光谱峰值。然而,应用能量守恒,所以传播有效地提高整体噪声地板上。SFDR的犹豫不决是好的,但只有一个点。

让我们运行区域模型和MATLAB的工作区中分析其输出。这个模型不使用抖动。

sim卡(“ddcncomodel”)谁nco *

类属性名称大小字节nco_nodither x1x20545 328720双复杂

下面的图显示了真正的第一个区域的128个样本的一部分输出,存储在变量中,nco_nodither。

情节(真实(挤压(nco_nodither(1:128))))网格标题(“真正的NCO输出的一部分——没有犹豫”)ylabel (“振幅”)包含(“样本”)

SFDR NCO的输出

让我们看看SFDR NCO的输出。

计算并绘制SFDR NCO的输出

Fs = 69.333 e6;sfdr(真正的(nco_nodither), Fs);

正如所料,功率谱图显示了峰值为14.44 MHz, NCO的调谐频率,5/24 * Fs = 14.444 MHz。

然而,SFDR大约是106.17 dB,太高,满足GSM规范,这就需要110分贝以上。我们可以提高动态范围的使用阶段犹豫不决。

探索抖动的影响

探索增加抖动NCO,上面所示的NCO电路被封装在一个子系统和重复三次。不同数量的抖动为每个区域被选中。虽然NCO允许范围的指定1到19位的优柔寡断,你会只是一些值。运行这个模型会产生三种不同NCO输出量的基础上优柔寡断补充道。

open_system (“ddcncowithdithermodel”)

在MATLAB仿真运行会产生三个信号工作区,然后您可以使用上面定义的频谱分析算法分析。您可以运行的仿真模型或者使用sim命令从命令行。

sim卡(“ddcncowithdithermodel”)

仿真完成后剩下的信号网络中心化的输出。每个信号显示了不同数量的犹豫不决。

谁nco *

类属性名称大小字节nco_dither3 x1x20501 328016双复杂x1x20501 nco_dither5 328016双复杂nco_dither7 x1x20501 328016双复杂x1x20545 nco_nodither 328720双复杂

计算和绘制SFDR添加后3位的犹豫不决。

图sfdr(真正的(nco_dither3), Fs)

ans = 107.6285

添加了三位的优柔寡断,最高的刺激现在大约-112 dB。SFDR 107.63 dB。它仍然无法满足GSM规范。

现在加5位的犹豫不决。

图sfdr(真正的(nco_dither5), Fs)

ans = 123.4065

添加了五位的优柔寡断,最高的刺激现在大约-127 dB。

SFDR 123.41 dB,超过了GSM规范。

似乎更多的犹豫给更好的结果,所以添加7位的犹豫不决。

图sfdr(真正的(nco_dither7), Fs)

ans = 113.7189

请注意,我们的计算113.72 dB SFDR退化。这是由于产生的宽带噪声抖动开始取代虚假内容的权力。

使用7位抖动满足GSM规范,但并不是那么有效使用5位的犹豫不决。

比较结果

汇总每个区域的SFDR输出的数量为每个NCO输出抖动。

刺激自由动态抖动的比特数范围(dB)

0 106.17

3 107.63

5 123.41

7 113.72

总结

这个例子分析了输出的区域中使用一个GSM数字下变频器的应用程序。光谱分析是用来衡量SFDR,区别最高的刺激和感兴趣的信号的峰值。热刺是决定性的,周期性的量子化效应而导致的错误。添加的例子还探讨了影响高频振动区域,增加了NCO的随机数据来提高其纯度。我们发现使用五位抖动实现SFDR最高。