基于Taylor級數(shù)近似補償?shù)母倪M數(shù)控振蕩器實現(xiàn)
基于Taylor級數(shù)近似補償?shù)母倪M實現(xiàn)數(shù)控振蕩器
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/110914.htm針對CORDIC算法在實現(xiàn)數(shù)控振蕩器時存在的迭代殘余角度誤差、尾數(shù)舍入誤差以及周期性誤差的問題,本文提出了基于對這三部分誤差補償?shù)母倪M實現(xiàn)方法。
周期性誤差補償
由于CORDIC算法的迭代級數(shù)有限,旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的角度誤差為周期信號,這樣周期性誤差會引起雜散,為了減少雜散,提高SFDR,在改進的數(shù)控振蕩器中加入相位抖動模塊。
相位抖動(Dither)的作用是在累加器輸出加入隨機信號,破壞累加相位的周期性。在累加器輸出加入隨機抖動信號,破壞累加相位的周期性,可以使數(shù)控振蕩器輸出端的雜散信號能夠得到抑制。加入抖動模塊可以提高SFDR值,但是雜散的抑制是以犧牲整個系統(tǒng)的基底誤差(error floor)為代價的。雜散信號得到抑制的同時,信號的整個SNR會降低。因此抖動信號的幅度選取應(yīng)合適。相位抖動范圍太大會損失SFDR,太小時不能達到抑制雜散頻率的效果[3]。相位抖動在實現(xiàn)時采用線性反饋移位寄存器(LFSR)生成偽隨機信號序列,相位抖動模塊輸出的隨機信號序列是[0,]范圍內(nèi)的隨機值,其中,k為截斷相位位寬。
迭代殘余角度誤差補償
假設(shè)輸入CORDIC模塊的相角為,經(jīng)過N次迭代后累加相角為,殘余角度為:
這樣就可以用公式7來補償?shù)鷼堄嘟嵌日`差引起的雜散,在方法實現(xiàn)時迭代殘余角度誤差補償作為第一級補償。
基于Taylor級數(shù)近似補償?shù)母倪M數(shù)控振蕩器實現(xiàn)
在實現(xiàn)的時候,本文把CORDIC迭代后殘余相角補償作為第一級補償模塊,泰勒級數(shù)作為第二級補償,同時為了降低CORDIC算法旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的角度周期性誤差,在設(shè)計數(shù)控振蕩器時,在相位累加器部分引入了隨機信號產(chǎn)生模塊用來改善角度周期性誤差所引起的雜散?;诟倪MCORDIC算法的數(shù)控振蕩器的結(jié)構(gòu)如圖1所示,主要有相位累加器部分、隨機信號產(chǎn)生模塊、殘余相角補償模塊、二階泰勒級數(shù)補償模塊、正余弦值校正模塊等部分組成,在整個結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)時采用了流水線結(jié)構(gòu),這樣可以提高數(shù)控振蕩器的計算速度。圖1中灰色的部分是本文提出的對傳統(tǒng)CORDIC算法實現(xiàn)的補償部分。
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