【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及直接數字頻率合成，具體的說是一種直接數字頻率合成方法及合成器。
技術介紹
1、隨著電子設備的快速發展，對高頻率和高精度信號的需求不斷上升。ddfs(directdigital?frequency?synthesizer，直接數字頻率合成器)因其高頻率分辨率、快速頻率轉換以及寬輸出范圍等優勢，成為當前研究的重要領域之一。
2、傳統ddfs的主要架構包括相位累加器、波形查找表、數模轉換器以及低通濾波器，波形查找表存儲在rom中，并且存儲有目標波形的相位和幅值。架構的輸入數據包括相位控制字pword和頻率控制字fword，在每個系統時鐘周期內，相位累加器的值以fword為步長進行累加，再與pword相加后得到當前時刻目標波形的準確相位。相位累加器獲得的準確相位數據會進行截斷，以截斷后的準確相位為地址索引訪問波形查找表，從而獲取對應的幅值數據，最后通過數模轉換器與低通濾波器輸出生成平滑的波形信號。
3、在傳統的ddfs中，目標波形的相位和幅值數據越多，則輸出波形的精確度越高，但是這需要巨大的rom空間，難以實現。而如果減少目標波形的相位和幅值數據，從而減小對rom的需求，又會因為rom的限制，導致部分準確相位的截斷引起的誤差嚴重制約了無雜散動態范圍(sfdr)指標。
4、目前，現有技術中主要通過提升ddfs的性能或者減少資源占用兩個方面對傳統的ddfs進行改進優化。例如，文獻“tang,s.；li,c.；hou,y.a?suppressing?method?for?spurcaused?
技術實現思路
1、為了解決現有技術中的不足，本專利技術提供一種直接數字頻率合成方法及合成器，生成的波形精確度更高，并且消耗的rom資源更少。
2、為了實現上述目的，本專利技術采用的具體方案為：一種直接數字頻率合成方法，包括如下步驟：
3、確定目標波形的關鍵節點，并且根據關鍵節點生成目標相位、目標幅值和一階導數值；
4、根據目標相位、目標幅值和一階導數值構建波形查找表；
5、利用頻率控制字和相位控制字計算基準相位；
6、根據基準相位和目標相位的匹配關系從波形查找表中讀取出目標幅值和一階導數值；
7、利用目標相位和一階導數值對目標幅值進行三次hermite插值，得到實際幅值；
8、根據目標幅值和實際幅值生成數字信號，并且依次通過數模轉換和濾波輸出模擬波形。
9、作為上述一種直接數字頻率合成方法的進一步優化：確定目標波形的關鍵節點的具體方法包括：
10、確定頻率分辨率；
11、根據頻率分辨率確定采樣點的數量；
12、根據采樣點的數量對目標波形進行采樣得到關鍵節點。
13、作為上述一種直接數字頻率合成方法的進一步優化：根據目標相位和一階導數值對目標幅值進行三次hermite插值的具體方法包括：
14、利用hermite插值函數對目標波形中位于兩個相鄰關鍵節點之間的部分曲線進行擬合；
15、將hermite插值函數轉換為基函數；
16、利用相鄰兩個關鍵節點的目標幅值和一階導數值對基函數進行解算得到兩個關鍵節點之間插值點的實際幅值。
17、作為上述一種直接數字頻率合成方法的進一步優化：hermite插值函數表示為：
18、
19、其中，xk,(1≤k≤n)為關鍵節點，n為關鍵節點的數量，fk,(1≤k≤n)為關鍵節點的目標幅值，fk',(1≤k≤n)為一階導數值；
20、基函數表示為：
21、h(x)＝h0ya+h1yb+h2ma+h3mb；
22、h0＝2t3-3t2+1；
23、h1＝t3-2t2+t；
24、h2＝-2t3+3t2＝1-h0；
25、h3＝t3-t2；
26、其中，a和b為兩個相鄰的關鍵節點，ya為關鍵節點a的幅值，yb為關鍵節點b的幅值，t為插值點在關鍵節點a和關鍵節點b之間的位置，并且有
27、作為上述一種直接數字頻率合成方法的進一步優化：構建波形查找表時，根據目標波形的波形特性對目標相位和目標幅值進行壓縮。
28、作為上述一種直接數字頻率合成方法的進一步優化：構建波形查找表后對存儲波形查找表，存儲時按照所有關鍵節點的順序將所有目標幅值和所有一階導數值均分為兩組，兩組目標幅值分別為位于奇數位次的目標幅值和位于偶數位次的目標幅值，兩組一階導數值分別為位于奇數位次的一階導數值和位于偶數位次的一階導數值，兩組目標幅值和兩組一階導數值對應組合后分別存儲。
29、作為上述一種直接數字頻率合成方法的進一步優化：根據頻率控制字和相位控制字生成基準相位的具體方法包括：
30、根據參考時鐘計算頻率控制字的累加和；
31、將頻率控制字的累加和與相位控制字相加得到基準相位。
32、作為上述一種直接數字頻率合成方法的進一步優化：從波形查找表中讀取出目標幅值和一階導數值之后，對目標幅值和一階導數值進行延遲處理。
33、一種直接數字頻率合成器，用于實現上述的一種直接數字頻率合成方法，所述直接數本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種直接數字頻率合成方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.如權利要求1所述的一種直接數字頻率合成方法，其特征在于，確定目標波形的關鍵節點的具體方法包括：
3.如權利要求1所述的一種直接數字頻率合成方法，其特征在于，根據目標相位和一階導數值對目標幅值進行三次Hermite插值的具體方法包括：
4.如權利要求3所述的一種直接數字頻率合成方法，其特征在于，Hermite插值函數表示為：
5.如權利要求1所述的一種直接數字頻率合成方法，其特征在于，構建波形查找表時，根據目標波形的波形特性對目標相位和目標幅值進行壓縮。
6.如權利要求1所述的一種直接數字頻率合成方法，其特征在于，構建波形查找表后對存儲波形查找表，存儲時按照所有關鍵節點的順序將所有目標幅值和所有一階導數值均分為兩組，兩組目標幅值分別為位于奇數位次的目標幅值和位于偶數位次的目標幅值，兩組一階導數值分別為位于奇數位次的一階導數值和位于偶數位次的一階導數值，兩組目標幅值和兩組一階導數值對應組合后分別存儲。
7.如權利要求1所述的一種直接數字頻率合成方法，其
8.如權利要求1所述的一種直接數字頻率合成方法，其特征在于，從波形查找表中讀取出目標幅值和一階導數值之后，對目標幅值和一階導數值進行延遲處理。
9.一種直接數字頻率合成器，用于實現如權利要求1所述的一種直接數字頻率合成方法，其特征在于，所述直接數字頻率合成器包括：
...【技術特征摘要】
1.一種直接數字頻率合成方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.如權利要求1所述的一種直接數字頻率合成方法，其特征在于，確定目標波形的關鍵節點的具體方法包括：
3.如權利要求1所述的一種直接數字頻率合成方法，其特征在于，根據目標相位和一階導數值對目標幅值進行三次hermite插值的具體方法包括：
4.如權利要求3所述的一種直接數字頻率合成方法，其特征在于，hermite插值函數表示為：
5.如權利要求1所述的一種直接數字頻率合成方法，其特征在于，構建波形查找表時，根據目標波形的波形特性對目標相位和目標幅值進行壓縮。
6.如權利要求1所述的一種直接數字頻率合成方法，其特征在于，構建波形查找表后對存儲波形查找表，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：徐巧玉，周鯤鵬，張正，琚文浩，藺巖松，
申請(專利權)人：洛陽銀杏科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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