基于Simulink的數控振蕩器性能仿真研究
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數控振蕩器(Numerically Controlled Oscillators，NCOs)是軟件無線電的重要組成部分和研究內容，它廣泛應用于DSP中，如通信領域的信號調制解調，蜂窩電話、基站、雷達系統(tǒng)、數字電視、GPS和無線LAN等。
NCOs可以通過各種方式實現：無限沖擊響應濾波器(IIR filters)，坐標旋轉(CORDIC rotations)，查找表技術(Lookup Tables，LUTs)。本文在Simulink軟件平臺仿真LUTs技術實現NCOs時，累加器步長、累加器控制字等參數對NCOs性能的影響。重點討論NCOs的頻譜純度問題，即如何抑制雜波分量，影響頻譜純度的因素以及如何提高無雜散動態(tài)范圍(SpuriousFree Dynamic Range，SFDR)。
1 NCOs的工作原理
NCOs主要包括一個正弦波樣點查找表(LUTs)和一個產生地址的累加器，如圖1所示。
圖1中n為累加器產生的地址位數，則LUTs有N=2n個輸入。LUTs的輸出分辨率／精度為L位(該參數與n有關)，其工作原理見圖2。
由圖2可以看出，累加器產生地址碼，循環(huán)從LUTs地址中取數正弦波的樣點數據，其取數的速率越快，即步長μ越大，則產生的正弦波頻率越高。
設步長參數μ由式(1)決定：
式中：N為LUTs的樣點數據總量；fs為系統(tǒng)采樣頻率；fd為期望的正弦波的頻率。
例如，累加器地址數據線寬度為8 b，則對應的LUTs的數據樣點數為N=2n=256。如果采樣頻率為10 MHz，期望頻率為2.5 MHz，則步長為：
2 提高NCOs的無雜散動態(tài)范圍
SFDR是無線系統(tǒng)設計中需要考慮的重要參數。如果振蕩器產生的信號包含過多的雜波(Spurs)頻率，這些干擾成分會使信號混頻的質量變差，特別是當雜波頻率接近中心頻率時，在后續(xù)的電路中很難去除。
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