Simulink軟件平臺仿真LUTs技術(shù)實現(xiàn)NCOs

　　數(shù)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(nèi)容，它廣泛應(yīng)用于DSP中，如通信領(lǐng)域的信號調(diào)制解調(diào)，蜂窩電話、基站、雷達(dá)系統(tǒng)、數(shù)字電視、GPS和無線LAN等。

　　NCOs可以通過各種方式實現(xiàn)：無限沖擊響應(yīng)濾波器(IIR filters)，坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)(CORDIC rotations)，查找表技術(shù)(Lookup Tables，LUTs)。本文在Simulink軟件平臺仿真LUTs技術(shù)實現(xiàn)NCOs時，累加器步長、累加器控制字等參數(shù)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(chǎn)生地址的累加器，如圖1所示。

　　圖1中n為累加器產(chǎn)生的地址位數(shù)，則LUTs有N=2n個輸入。LUTs的輸出分辨率／精度為L位(該參數(shù)與n有關(guān))，其工作原理見圖2。

　　由圖2可以看出，累加器產(chǎn)生地址碼，循環(huán)從LUTs地址中取數(shù)正弦波的樣點數(shù)據(jù)，其取數(shù)的速率越快，即步長μ越大，則產(chǎn)生的正弦波頻率越高。

　　設(shè)步長參數(shù)μ由式(1)決定：

　　式中：N為LUTs的樣點數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)線寬度為8 b，則對應(yīng)的LUTs的數(shù)據(jù)樣點數(shù)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：