基于Simulink的數控振蕩器性能仿真研究
2.1相位截斷對頻譜純度的影響
當LUT輸出正弦波樣點(diǎn)數據時(shí),只有整數部分可以用于輸出,而小數部分則被忽略,這導致輸出相位部分有截斷。相位截斷(Phase Truncation)的情況決定了產(chǎn)生的正弦波的純度。如:當采樣頻率為100 kHz時(shí),NCOs輸出的期望頻率為24.3 kHz,其N(xiāo)COs設置參數見(jiàn)表1。從表1中可以看出,LUTs的分辨率為32 b,則可以忽略幅度值量化的影響,而雜波主要是由相位截斷產(chǎn)生的。

2.2 幅度值量化對頻譜純度的影響
將LUT的深度增大為12 b(4 096),則可以忽略相位舍去對頻譜純度的影響,而雜波主要由幅度值的量化(Amplitude Quantization)產(chǎn)生。同樣,當采樣頻率為100 kHz時(shí),NCOs輸出的期望頻率24.3 kHz,NCOs設置參數見(jiàn)表2。

由圖3,圖4可以看出,相位截斷產(chǎn)生的雜波遠大于幅度值量化產(chǎn)生的雜波,是雜波的主要來(lái)源。
由以上的仿真波形可以看出,提高整數位的位數,雖然可以使相位截斷小,頻率雜波少,但要使用較大的LUTs容量。如整數位增加一位,即由n位增加n+1位,則LUTs的數據量會(huì )增加一倍。
提高小數位的位數可以有較高的步長(cháng)精度和頻率分辨率,但需要更加多的累加器。如小數部分由b位增加到b+1位,雖然對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。
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