一种射频场景下高速DDS的实现方法与流程

本发明涉及无线通信领域，特别是涉及一种射频场景下高速dds的实现方法。

背景技术：

1、直接频率综合器缩写为，dds，其是信号处理的重要工具。尤其在无线通信领域的射频场景下应用非常广泛。传统dds实现方法主要使用基于查找表或者cordic算法的硬件方法或者基于cpu计算的软件方法，软件实现方法精度更高，但是运行速度相对较低。

2、在射频场景下的高速dds通常使用基于查找表的硬件方法。基于查找表的dds输出频谱纯度与双正余弦函数查找表的规模成正比。使用插值算法可以减少正弦余弦函数查找表规模，但是又会引入乘法器从而提高系统复杂度，拖慢系统运行速度。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种射频场景下高速dds的实现方法，通过双正余弦函数查找表，减少移位加法的加数项，提高系统的运算速度；通过使用移位加法代替乘法器，提高系统的运算速度；通过泰勒级数插值，减小双正余弦函数查找表的规模，降低带宽的占用。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种射频场景下高速dds的实现方法，包括：

4、构建双正余弦函数查找表；所述双正余弦函数查找表的弧度范围为0到π/4；

5、收集16位相位输入信号，分别对所述16位相位输入信号的高3位和低13位进行拆分，得到区间信号和索引信号；

6、对所述区间信号最低位为1对应的所述索引信号进行倒序；

7、利用4项移位加法将所述区间信号最低位为0对应的所述索引信号或倒序完成的所述索引信号转化为弧度制并舍弃最低的2位，得到14位弧度值；

8、将所述14位弧度值的高5位和低9位进行拆分，得到主弧度区间和待插值区间；

9、计算所述14位弧度值低9位中包含1的数量，得到判别参数；

10、根据所述判别参数，利用4项移位加法依次对所述待插值区间的最高位、第二高位以及低7位进行泰勒级数插值，得到无符号sin/cos值；

11、根据所述区间信号对所述无符号sin/cos值进行后处理，得到目标dds输出；所述后处理包括：无操作、取反以及互换中任一种。

12、优选地，所述泰勒级数插值的插值公式为：

13、sin(θ)＝sin(θi)+cos(θi)·β；

14、其中，为所述双正余弦函数查找表中连续的两个相位；为预设的相位累加器输出的最低有效位；m为θi到θi+1插值点的2进制分辨率。

15、优选地，所述14位弧度值的计算公式为：

16、phi_rad＝(phase_inv<<4)+(phase_inv<<2)+(phase_inv>>2)+(phase_inv>>5)+1；

17、其中，phi_rad为所述14位弧度值；phase_inv为所述区间信号最低位为0对应的所述索引信号或倒序完成的所述索引信号；<<为左移符号；>>为右移符号。

18、本发明公开了以下技术效果：

19、本发明提供了一种射频场景下高速dds的实现方法，通过双正余弦函数查找表，解决了常规技术中加数项较多的问题，实现了对加数项的缩减；通过移位加法，解决了常规技术中乘法器设计复杂、速度较慢的问题，实现了利用移位加法实现乘法的功能；通过泰勒级数插值，解决了常规查找表规模较大、索引速度较慢的问题，实现了对查找表规模的缩减。

技术特征：

1.一种射频场景下高速dds的实现方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种射频场景下高速dds的实现方法，其特征在于，所述泰勒级数插值的插值公式为：

3.根据权利要求1所述的一种射频场景下高速dds的实现方法，其特征在于，所述14位弧度值的计算公式为：

技术总结
本发明属于无线通信领域，提供了一种射频场景下高速DDS的实现方法，包括：双正余弦函数查找表构建、16位相位输入信号收集及拆分、倒序处理、弧度制转化、14位弧度值拆分、判别参数获取、泰勒级数插值以及后处理。本发明通过双正余弦函数查找表，减少了移位加法的加数项，提高了系统的运算速度；通过使用移位加法代替乘法器，进一步提高了系统的运算速度；通过泰勒级数插值，减小了双正余弦函数查找表的规模，降低了带宽的占用。

技术研发人员：王昕宇,张仕龙
受保护的技术使用者：上海奥令科电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/2/5