Simulink軟件平臺(tái)仿真LUTs技術(shù)實(shí)現(xiàn)NCOs

　　由以上的仿真波形可以看出，提高整數(shù)位的位數(shù)，雖然可以使相位截?cái)嘈。l率雜波少，但要使用較大的LUTs容量。如整數(shù)位增加一位，即由n位增加n+1位，則LUTs的數(shù)據(jù)量會(huì)增加一倍。

　　提高小數(shù)位的位數(shù)可以有較高的步長(zhǎng)精度和頻率分辨率，但需要更加多的累加器。如小數(shù)部分由b位增加到b+1位，雖然對(duì)LUTs無(wú)影響，但將累加器的加法器和延遲器分別增加1位，從而影響NCOs的輸出頻率。

　　提高LUTs輸出分辨率對(duì)正弦波樣點(diǎn)的幅度值量化影響小，但需要更多的LUTs存儲(chǔ)器。如LUTs輸出分辨率增加1位，由L位增加L+1 位，LUTs所需的存儲(chǔ)容量擴(kuò)大2n。

　　可見(jiàn)，采用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法要達(dá)到無(wú)相位截?cái)?，則需要LUT的字長(zhǎng)非常長(zhǎng)，占用資源非常大，導(dǎo)致NCOs的成本很高，而這在實(shí)際實(shí)現(xiàn)過(guò)程中是不可行的。

　　2.3 相位加抖提高SFDR

　　通過(guò)以上的仿真研究可看出，雖然可以通過(guò)增加整數(shù)位和提高LUTs輸出分辨率的方法來(lái)提高SFDR，但因它們要占用大量的資源，因而不是經(jīng)濟(jì)有效的方法。為有效解決雜波問(wèn)題，必須考慮其他有效的方法。目前的主要技術(shù)手段有：

　　幅度加抖(Amplitude Dithering)：在LUT的輸出中加入低水平的噪聲，以打散原有幅度值量化的噪聲結(jié)構(gòu)。

　　相位加抖(Phase Dithering)：在累加器的輸出中加入低水平的噪聲，以打散原有相位截?cái)嗟脑肼暯Y(jié)構(gòu)。

　　帶通濾波(Bandpass Filtering)：在振蕩器輸出端加濾波器濾出毛刺頻率。但該方法很難濾出靠近中心頻率的雜波。

　　以上的仿真已經(jīng)證明，相位截?cái)鄬?duì)SFDR的影響量是最大的，是提高SFDR的首選方法。

　　相位加抖的數(shù)學(xué)模型如圖5所示。在LUTs地址字截?cái)嘀?，在累加器的輸出中加入低水平的偽隨機(jī)噪聲(A Low-level of Pseudo Random Noise)，其中抖動(dòng)的位數(shù)d是可變的。

　　抖動(dòng)(Dither)可以通過(guò)線性反饋移位寄存器(Linear Feedback Shift Register，LFSR)來(lái)實(shí)現(xiàn)，見(jiàn)圖6。LFSR有帶M個(gè)抽頭的移位寄存器，抽頭反饋通常由或門(mén)構(gòu)成，以產(chǎn)生一個(gè)周期為2M-1的序列。因此，長(zhǎng)偽隨機(jī)噪聲序列(Long Pseudo Random Noise Sequences)可以用很少的硬件資源實(shí)現(xiàn)。例如，一個(gè)由12個(gè)元件構(gòu)成的LFSR能夠生成周期為4 095的PN序列。LFSR可以由M個(gè)D觸發(fā)器和很少的組合器件構(gòu)成。