dsp.HDLNCO

Сгенерируйте действительные или сложные синусоидальные сигналы - оптимизированные для генерации HDL-кода

Описание

HDL NCO System object™ генерирует реальные или сложные синусоидальные сигналы, обеспечивая при этом аппаратные сигналы управления. Объект использует тот же алгоритм накопления фазы и интерполяционной таблицы, что и реализованный в объекте NCO System. Объект использует квантованное целочисленное накопление, чтобы создать синусоидальный сигнал.

Объект HDL NCO System предоставляет эти функции.

Необязательный выход на основе фрейма.
Опция сжатия интерполяционной таблицы для уменьшения размера интерполяционной таблицы. Это сжатие приводит к менее чем одной потере LSB в точности. Дополнительные сведения см. в разделе Сжатие интерполяционной таблицы.
Необязательный входной параметр для внешнего dither.
Необязательный аргумент сброса, который устанавливает начальное значение аккумулятора фазы.
Необязательный выходной аргумент для текущей фазы NCO.

Учитывая шаг расчета, T с, и желаемое разрешение выходной частоты, Δf, вычислите необходимый размер аккумулятора $N a c c = ceil (\log_{2} (\frac{1}{T_{s} \cdot Δ f}))$ .

Принимая, что ваша необходимая выходная частота F o намного ниже частоты Найквиста, можно использовать приближение для шума на бит в дБ, основанную на паразитной свободной динамической области значений (SFDR), и определить, сколько можно квантовать выход аккумулятора. Квантованный размер слова для достижения заданного SFDR $N q = ceil (\frac{S F D R - 12}{6})$ .

Для желаемой выходной частоты F o, вычислите phase increment используя $p h a s e i n c r e m e n t = round (F_{0} T_{s} 2^{N a c c})$ , где Nacc - квантованный размер слова аккумулятора. Можно задать шаг фазы с помощью свойства или входного параметра.

Учитывая желаемое смещение фазы (в радианах), вычислите phase offset используя $p h a s e o f f s e t = \frac{2^{N a c c} \cdot d e s i r e d p h a s e o f f s e t}{2 π}$ . Можно задать смещение фазы с помощью свойства или входного параметра.

Чтобы сгенерировать действительные или комплексные синусоидальные сигналы:

Создайте dsp.HDLNCO Объекту и установите его свойства.
Вызывайте объект с аргументами, как будто это функция.

Дополнительные сведения о работе системных объектов см. в разделе «Что такое системные объекты?».

Создание

Синтаксис

hdlnco = dsp.HDLNCO

hdlnco = dsp.HDLNCO(Name,Value)

hdlnco = dsp.HDLNCO(Inc,'PhaseIncrementSource','Property')

Описание

hdlnco = dsp.HDLNCO создает численно управляемый генератор (NCO) Системного объекта, hdlnco, который генерирует действительный или комплексный синусоидальный сигнал. Амплитуда сгенерированного сигнала всегда равна 1.

пример

hdlnco = dsp.HDLNCO(Name,Value) устанавливает свойства с помощью одной или нескольких пар "имя-значение". Заключайте каждое имя свойства в одинарные кавычки. Для примера,

hdlnco = dsp.HDLNCO('NumQuantizerAccumulatorBits',12, ...
                    'AccumulatorWL',16);

hdlnco = dsp.HDLNCO(Inc,'PhaseIncrementSource','Property') создает NCO с PhaseIncrement значение свойства установлено в Inc, целочисленный скаляр. Чтобы использовать свойство PhaseIncrement, задайте значение свойства PhaseIncrementSource 'Property'. Можно добавить другие Name,Value пары до или после PhaseIncrementSource.

Свойства

расширить все

Примечание

Этот объект поддерживает типы с плавающей точкой для симуляции, но не для генерации HDL-кода. Когда все входные значения являются типами с фиксированной точкой или все входные параметры отключены, объект определяет выходной тип, используя OutputDataType свойство. Когда любое входное значение является типом с плавающей точкой, объект игнорирует OutputDataType свойство. В этом случае объект возвращает форму волны и необязательно Phase как значения с плавающей точкой.

Если не указано иное, свойства являются нетронутыми, что означает, что вы не можете изменить их значения после вызова объекта. Объекты блокируются, когда вы вызываете их, и release функция разблокирует их.

Если свойство настраивается, можно изменить его значение в любой момент.

Для получения дополнительной информации об изменении значений свойств смотрите Разработку системы в MATLAB Использование Системных объектов.

Генерация сигналов

`PhaseIncrementSource` - Источник шага фазы
`'Input port'` (по умолчанию) | `'Property'`

Можно задать шаг фазы с помощью входного параметра или путем определения значения для свойства. Задайте 'Property' чтобы сконфигурировать шаг фазы с помощью PhaseIncrement свойство. Задайте 'Input port' чтобы задать шаг фазы с помощью inc аргумент.

`PhaseIncrement` - Шаг фазы для сгенерированной формы волны
`100` (по умолчанию) | целое число

Шаг фазы для сгенерированной формы волны, заданный как целое число.

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите PhaseIncrementSource свойство к 'Property'.

`PhaseOffsetSource` - Источник смещения фазы
`'Input port'` (по умолчанию) | `'Property'`

Можно задать смещение фазы с помощью входного параметра или путем определения значения свойства. Задайте 'Property' чтобы сконфигурировать шаг фазы с помощью PhaseOffset свойство. Задайте 'Input port' чтобы задать шаг фазы с помощью offset аргумент.

`PhaseOffset` - Смещение фазы для сгенерированной формы волны
`0` (по умолчанию) | целое число

Смещение фазы для сгенерированной формы волны, заданное в виде целого числа.

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите PhaseOffsetSource свойство к 'Property'.

`DitherSource` - Источник количества сглаживаемых бит
`'Input port'` (по умолчанию) | `'Property'` | `'None'`

Можно задать количество dither бит из входного параметра или из свойства, или можно отключить dither. Задайте 'Property' чтобы сконфигурировать количество dither, биты используя NumDitherBits свойство. Задайте 'Input port' чтобы задать количество dither бит с помощью dither аргумент. Задайте 'None' отключить dither.

`NumDitherBits` - Биты, используемые для выражения dither
`4` (по умолчанию) | положительное целое число

Количество dither бит, заданное в виде положительного целого числа.

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите DitherSource свойство к 'Property'.

`SamplesPerFrame` - Размер вектора для основанного на кадре выхода
`1` (по умолчанию) | положительное целое число

Размер вектора для основанного на кадре выхода, заданный как положительное целое число. Когда вы задаете это значение 1объект имеет скалярный вход и выход. Когда это значение больше 1, а Dither Входные параметры должны быть вектором-столбцом длины SamplesPerFrame и Y и Phase выходные аргументы возвращают векторы-столбцы длины SamplesPerFrame.

`LUTCompress` - Сжатие интерполяционной таблицы
`false` или `0` (по умолчанию) | `true` или `1`

Сжатие интерполяционной таблицы, заданное как логическое 0 (false) или 1 (true). По умолчанию объект реализует несжатую интерполяционную таблицу, и выход совпадает с выходом dsp.NCO Системный объект. Когда вы включаете эту опцию, объект реализует сжатую интерполяционную таблицу. Метод сжатия Сандерленда уменьшает размер интерполяционной таблицы, теряя менее одного LSB точности. Паразитная свободная динамическая область значений (SFDR) эмпирически на 1-3 дБ ниже, чем несжатый случай. Аппаратная экономия сжатой интерполяционной таблицы позволяет комнате улучшить эффективность путем увеличения размера слова аккумулятора и количества бит квантования. Для получения дополнительной информации о методе сжатия см. «Алгоритмы».

`Waveform` - Тип выходного сигнала
`'Sine'` (по умолчанию) | `'Cosine'` | `'Complex exponential'` | `'Sine and cosine'`

Тип выхода волны. Если вы выбираете 'Sine' или 'Cosine'объект возвращает sin или cos значение. Если вы выбираете 'Complex exponential', значение выхода, exp, имеет форму cosine + j*sine. Если вы выбираете 'Sine and cosine'объект возвращает два значения, sin и cos.

`PhasePort` - Фаза возврата тока
`false` или `0` (по умолчанию) | `true` или `1`

Установите это свойство на 1 (true) для возврата текущей фазы NCO в phase выходной аргумент. Фаза является выходом квантованного аккумулятора с приложенными смещением и шагом. Если квантование отключено, этот аргумент возвращает выход аккумулятора со смещением и шагом.

`ResetAction` - Включите входной параметр аккумулятора сброса
`false` или `0` (по умолчанию) | `true` или `1`

Когда это свойство 1 (true), объект принимает ResetAccum входной параметр. Когда ResetAccum аргумент 1 (true), объект сбрасывает аккумулятор на его начальное значение.

Типы данных

`OverflowAction` - Режим переполнения для операций с фиксированной точкой
`'Wrap'` (по умолчанию)

Это свойство доступно только для чтения.

Режим переполнения для операций с фиксированной точкой.

`RoundingMethod` - Режим округления для операций с фиксированной точкой
`'Floor'` (по умолчанию)

Это свойство доступно только для чтения.

Режим округления для операций с фиксированной точкой.

`AccumulatorDataType` - Тип данных аккумулятора
`'Binary point scaling'` (по умолчанию)

Это свойство доступно только для чтения.

Описание типа данных аккумулятора. Объект определяет тип данных с фиксированной точкой с помощью AccumulatorSigned, AccumulatorWL, и AccumulatorFL свойства.

`AccumulatorSigned` - Подписанный или неподписанный формат данных аккумулятора
`'Signed'` (по умолчанию)

Это свойство доступно только для чтения.

Подписанный или неподписанный формат данных аккумулятора. Все выходы подписаны форматом.

`AccumulatorWL` - размер слова аккумулятора
`16` (по умолчанию) | целое число

Размер слова аккумулятора, в битах, задаётся в виде целого числа. Это значение должно включать бит знака.

Если на PhaseQuantization свойство 0 (false), это свойство должно быть меньше или равно 17 битам для генерации HDL-кода. В неквантованном случае интерполяционная таблица значений синуса имеет 2^{AccumulatorWL-2} записи.

`AccumulatorFL` - Длина фракции аккумулятора
`0` (по умолчанию)

Это свойство доступно только для чтения.

Длина дроби аккумулятора, в битах. Аккумулятор работает с целыми числами. Если шаг фазы является типом с фиксированной точкой с дробной частью, объект возвращает ошибку.

`PhaseQuantization` - Квантование накопленной фазы
`false` или `0` (по умолчанию) | `true` или `1`

Квантовать ли накопленную фазу, задается как 1 (true) или 0 (false). Когда это свойство включено, объект квантует результат накопителя фазы до фиксированной битовой ширины. Это квантованное значение используется для выбора значения формы волны из интерполяционной таблицы. Выберите разрешение интерполяционной таблицы при помощи NumQuantizerAccumulatorBits свойство.

Разрешение частоты NCO определяется $Δ f = \frac{1}{T_{s} \cdot 2^{N}} Hz$ , где N является NumQuantizerAccumulatorBits значение свойства.

Когда вы отключаете это свойство, объект использует тип данных аккумулятора в качестве адреса интерполяционной таблицы. В этом случае N является AccumulatorWL значение свойства.

`NumQuantizerAccumulatorBits` - Количество битов аккумулятора квантователя
`12` (по умолчанию) | целое число

Количество двоичных разрядов аккумулятора квантователя, заданное в виде целого числа, больше 4 и меньше, чем AccumulatorWL значение свойства. Это свойство должно быть меньше или равно 17 битам для генерации HDL-кода. Интерполяционная таблица значений синуса имеет 2^{NumQuantizerAccumulatorBits-2} записи.

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите PhaseQuantization свойство к 1 (true).

`OutputDataType` - Тип выходных данных
`'Binary point scaling'` (по умолчанию) | `'double'` | `'single'`

Выход данных. Если вы задаете 'Binary point scaling'объект определяет тип данных с фиксированной точкой с помощью OutputSigned, OutputWL, и OutputFL свойства.

Этот параметр игнорируется, если любой вход имеет тип с плавающей точкой. В этом случае тип выходных данных double.

`OutputSigned` - Подписанный или неподписанный формат выходных данных
`'Signed'` (по умолчанию)

Это свойство доступно только для чтения.

Подписанный или неподписанный формат выходных данных. Все выходы подписаны форматом.

`OutputWL` - Выход слова
`16` (по умолчанию) | целое число

Выход размера слова, в битах, задаётся как целое число. Это значение должно включать бит знака.

`OutputFL` - Выход дроби
`14` (по умолчанию) | скалярное целое число

Выход дроби, в битах, задается как скаляр целое число.

Использование

Синтаксис

[Y,ValidOut]
= hdlnco(Inc,ValidIn)

[Y,ValidOut]
= hdlnco (ValidIn)

[Y,ValidOut]
= hdlnco(Inc,Offset,Dither,ValidIn)

[Y,Phase,ValidOut] = hdlnco(___)

[___] = hdlnco(___,ResetAccum,ValidIn)

Описание

Объект возвращает значение формы волны, Y, как синусоидальное значение, косинусоидальное значение, комплексная экпонента значение или [Sine,Cosine] пара значений, в зависимости от свойства Waveform.

[Y,ValidOut] = hdlnco(Inc,ValidIn) возвращает синусоидальный сигнал, Y, сгенерированный объектом HDLNCO System, с использованием шага фазы, Inc. Когда ValidIn является true, Inc добавляется к аккумулятору. The Inc аргумент необязателен. Кроме того, можно задать шаг фазы как свойство.

пример

[Y,ValidOut] = hdlnco (ValidIn) возвращает форму волны, Y, использование параметров формы волны из свойств, а не входных параметров.

Чтобы использовать этот синтаксис, задайте свойства PhaseIncrementSource, PhaseOffsetSource и DitherSource равными 'Property'. Эти свойства независимы друг от друга. Для примера:

hdlnco = dsp.HDLNCO('PhaseIncrementSource','Property', ...
       'PhaseIncrement',phIncr,...
       'PhaseOffset',phOffset,...
       'NumDitherBits',4)

пример

[Y,ValidOut] = hdlnco(Inc,Offset,Dither,ValidIn) возвращает форму волны, Y, с шагом фазы, Inc, смещение фазы, Offset, и dither, Dither.

Этот синтаксис применяется, когда вы задаете свойства PhaseIncrementSource, PhaseOffsetSource и DitherSource равными 'Input port'. Эти свойства независимы друг от друга. Можно смешивать и совпадать с активацией этих аргументов. PhaseIncrementSource является 'Input port' по умолчанию. Для примера:

hdlnco = dsp.HDLNCO('PhaseOffsetSource','Input port',...
                    'DitherSource','Input port')
for k = 1:1/Ts
   y(k) = hdlnco(phIncr,phOffset,ditherBits,true);
end

[Y,Phase,ValidOut] = hdlnco(___) возвращает форму волны, Y, и текущая фаза, Phase. Фаза является выходом квантованного аккумулятора.

Чтобы использовать этот синтаксис, задайте значение свойства PhasePort true. Этот синтаксис может включать любой из аргументов из других синтаксисов.

[___] = hdlnco(___,ResetAccum,ValidIn) сбрасывает значение аккумулятора, но не сбрасывает выходные выборки в трубопроводе. Если ValidIn является trueзатем объект продолжает генерировать выход сигнал, начиная с значения аккумулятора сброса.

Чтобы использовать этот синтаксис, задайте значение свойства ResetAction 1 (true). Этот синтаксис может включать любой из аргументов из других синтаксисов.

Входные параметры

расширить все

`Inc` - Шаг фазы (необязательно)
скалярное целое число

Шаг фазы, заданный как скалярное целое число.

double и single типы данных поддерживаются для симуляции, но не для генерации HDL-кода.

Зависимости

Чтобы включить этот аргумент, задайте значение свойства PhaseIncrementSource 'Input port'.

`ValidIn` - Управляющий сигнал, который позволяет работать NCO
`logical` скаляр

Управляющий сигнал, который включает операцию NCO, задается как logical скаляр. Когда ValidIn является trueобъект увеличивает шаг фазы и захватывает любые входные значения. Когда ValidIn является falseобъект содержит аккумулятор фазы и игнорирует любые входные значения.

Когда SamplesPerFrame значение свойства больше 1, этот сигнал позволяет обрабатывать SamplesPerFrame выборки.

Типы данных: logical

`Offset` - Смещение фазы
скалярное целое число

Смещение фазы, заданное как скалярное целое число.

double и single типы данных поддерживаются для симуляции, но не для генерации HDL-кода.

Зависимости

Чтобы включить этот аргумент, задайте значение свойства PhaseOffsetSource 'Input port'.

`Dither` - Dither
Скаляр целое число | вектор-столбец из целых чисел

Dither, заданный как целое число или как вектор-столбец целых чисел. Длина вектора должна равняться SamplesPerFrame значение свойства.

double и single типы данных поддерживаются для симуляции, но не для генерации HDL-кода.

Зависимости

Чтобы включить этот аргумент, задайте значение свойства DitherSource 'Input port'.

`ResetAccum` - Управляющий сигнал, который сбрасывает аккумулятор (необязательно)
`logical` скаляр

Управляющий сигнал, который сбрасывает аккумулятор, задается как logical скаляр. Когда этот сигнал trueобъект устанавливает начальное значение аккумулятора. Этот сигнал не сбрасывает выходные выборки в трубопроводе.

Зависимости

Чтобы включить этот аргумент, задайте значение свойства ResetAction 1 (true).

Типы данных: logical

Выходные аргументы

расширить все

`Y` - Сгенерированная форма волны
Скаляр | [Sine, Cosine] пара | вектор

Сгенерированная форма волны, возвращенная в виде скаляра или вектора длины SamplesPerFrame. Этот аргумент может быть sin или cos значение, exp значение, представляющее cosine + j*sine, или пара аргументов в форме [Sine,Cosine].

Если любой вход имеет тип с плавающей точкой, объект возвращает значения с плавающей точкой для формы волны и Phase аргументы, в противном случае объект возвращает значения, используя тип, заданный OutputDataType свойство.

double и single типы данных поддерживаются для симуляции, но не для генерации HDL-кода.

Зависимости

По умолчанию выход сигнал является синусоидой. Формат выход формы волны зависит от свойства Waveform.

`ValidOut` - Управляющий сигнал, который указывает на валидность выходных данных
`logical` скаляр

Управляющий сигнал, который указывает на валидность из выхода данных, заданный как logical скаляр. Когда validOut является true, значения Y и Phase действительны. Когда validOut является false, значения Y и Phase недопустимы.

Когда SamplesPerFrame значение свойства больше 1, этот сигнал указывает на валидность всех элементов в векторах выхода.

Типы данных: logical

`Phase` - Текущая фаза NCO
скалярный | вектор-столбец

Текущая фаза NCO, возвращенная как скаляр или как вектор длины SamplesPerFrame. Фаза является выходом квантованного аккумулятора с приложенными смещением и шагом. Если квантование отключено, этот порт возвращает выход аккумулятора со смещением и шагом.

Значения имеют тип fixdt(1,N,0), где N является NumQuantizerAccumulatorBits значение свойства. Если квантование отключено, то N является AccumulatorWL значение свойства.

Если любой входной параметр является типом с плавающей точкой, объект возвращает Phase аргумент как значение с плавающей точкой. Типы с плавающей точкой поддерживаются для симуляции, но не для генерации HDL-кода.

Зависимости

Чтобы включить этот аргумент, задайте значение свойства PhasePort 1 (true).

Типы данных: single | double | fixdt(1,N,0)

Функции объекта

Чтобы использовать функцию объекта, задайте системный объект в качестве первого входного параметра. Например, чтобы освободить системные ресурсы системного объекта с именем obj, используйте следующий синтаксис:

release(obj)

расширить все

Общий для всех системных объектов

`step`	Запуск алгоритма системного объекта
`release`	Отпустите ресурсы и допустите изменения в значениях свойств системного объекта и входных характеристиках
`reset`	Сброс внутренних состояний Системного объекта

Примеры

свернуть все

Проектирование HDL-совместимого источника NCO

Этот пример использует:

Открыть скрипт

В этом примере показано, как спроектировать HDL-совместимый источник NCO.

Написание функции, которая создает и вызывает Системную object™, основанную на требованиях к форме волны. Вы можете сгенерировать HDL из этой функции.

Примечание.Синтаксис объекта выполняется только в R2016b или более поздней версии. Если вы используете более ранний релиз, замените каждый вызов объекта на эквивалентный step синтаксис. Для примера замените myObject(x) с step(myObject,x).

function yOut = HDLNCO510(validIn)
%HDLNCO510 
% Generates one sample of NCO waveform using the dsp.HDLNCO System object(TM)
% validIn is a logical scalar value
% phase increment, phase offset, and dither are fixed.
% You can generate HDL code from this function.

  persistent nco510;
  
  if isempty(nco510)
  % Since calculation of the object parameters results in constant values, this
  % code is not included in the generated HDL. The generated HDL code for
  % the NCO object is initialized with the constant property values. 

   F0 = 510;     % Target output frequency in Hz
   dphi = pi/2;  % Target phase offset
   df = 0.05;    % Frequency resolution in Hz
   minSFDR = 96; % Spurious free dynamic range(SFDR) in dB 
   Ts = 1/4000;  % Sample period in seconds

   % Calculate the number of accumulator bits required for the frequency
   % resolution and the number of quantized accumulator bits to satisfy the SFDR 
   % requirement. 
   Nacc = ceil(log2(1/(df*Ts)));
   % Actual frequency resolution achieved = 1/(Ts*2^Nacc)
   Nqacc = ceil((minSFDR-12)/6);
   % Calculate the phase increment and offset to achieve the target frequency
   % and offset.
   phIncr = round(F0*Ts*2^Nacc);
   phOffset = 2^Nacc*dphi/(2*pi);
   nco510 = dsp.HDLNCO('PhaseIncrementSource','Property', ...
       'PhaseIncrement',phIncr,...
       'PhaseOffset',phOffset,...
       'NumDitherBits',4, ...
       'NumQuantizerAccumulatorBits',Nqacc,...
       'AccumulatorWL',Nacc);
  end    
  
  yOut = nco510(validIn);
  
end

Вызовите объект, чтобы сгенерировать точки данных в синусоиду. Вход объекта является допустимым управляющим сигналом.

Ts = 1/4000;
y = zeros(1,1/Ts);
for k = 1:1/Ts
   y(k) = HDLNCO510(true);
end

Постройте график среднеквадратичного спектра синусоиды 510 Гц, генерируемых NCO.

sa = dsp.SpectrumAnalyzer('SampleRate',1/Ts);
sa.SpectrumType = 'Power density';
sa.PlotAsTwoSidedSpectrum = false;
sa(y')

Алгоритмы

расширить все

Реализация NCO зависит от того, включите ли вы LUTCompress свойство.

Без сжатия интерполяционной таблицы объект использует ту же интерполяционную таблицу с четвертью синуса, что и NCO блок. Размер LUT равен 2^{NumQuantizerAccumulatorBits-2}× <reservedrangesplaceholder0> биты.

Если вы не включите PhaseQuantization, затем NumQuantizerAccumulatorBits= AccumulatorWL. Примите во внимание влияние на память симулятора и аппаратные ресурсы, когда вы выбираете эти параметры.

Сжатие интерполяционной таблицы

При выборе сжатия интерполяционной таблицы (LUT) объект применяет метод сжатия Sunderland. Методы Сандерленда используют тригонометрические тождества, чтобы разделить каждую фазу четвертичной синусоиды на три компонента и выразить её как:

$\sin (A + B + C) = \sin (A + B) \cos (C) + \cos (A) \cos (B) \sin (C) - \sin (A) \sin (B) \sin (C)$

Если у четверти синуса фазы Q-2 биты, затем компоненты фазы A и B иметь длину слова LA = LB = ceil((Q-2)/3). Фазовый компонент C содержит оставшиеся биты фазы. Если фаза имеет 12 биты, то четверть синусоидальной фазы имеет 10 биты, и компоненты заданы как:

A четыре самых значимых бита
$(0 \leq A \leq \frac{π}{2})$
B, следующие четыре бита
$(0 \leq B \leq \frac{π}{2} \times 2^{- 4})$
C, оставшиеся два наименее значимых бита
$(0 \leq C \leq \frac{π}{2} \times 2^{-}^{8})$

Учитывая относительные размеры A, B и C, уравнение может быть аппроксимировано:

$\sin (A + B + C) \approx \sin (A + B) + \cos A \sin C$

Объект реализует это уравнение с одним LUT для $\sin (A + B)$ и один LUT для $\cos (A) \sin (C)$ . Второй член является мелким коэффициентом коррекции, который можно обрезать до меньшего количества бит, не теряя точности. Поэтому второй LUT возвращает четырехбитовый результат.

С размером аккумулятора по умолчанию 16 бит и шириной квантованной фазы по умолчанию 12 бит, LUT используют 2⁸× 16 плюс 2⁶× 4 бита (4,5 кб). Для сравнения, интерполяционная таблица с четвертью синуса без сжатия использует 2¹⁰× 16 бит (16 кб). Приближение сжатия точно в пределах одного LSB, в результате чего ОСШ на выходе составляет по меньшей мере 60 дБ. См. раздел [1].

Вопросы совместимости

расширить все

Для оптимизированного HDL NCO требуется допустимый входной параметр

Поведение изменено в R2020a

В предыдущих релизах вход validIn аргумент dsp.HDLNCO Системный объект был необязателен. Теперь это необходимо. Если вы не используете другие входные порты, объект использует validIn аргумент как разрешающий сигнал.

Оптимизированная HDL NCO с входами с плавающей точкой применяет квантование фазы

Поведение изменено в R2020a

Выход сигнала, возвращенная из входных значений с плавающей точкой, изменился. Теперь выходная форма волны совпадает с той, которая возвращается из тех же входных значений, заданных в фиксированных точках.

До R2020a, при использовании входных типов с плавающей точкой, dsp.HDLNCO Системный объект не квантовал фазу внутренне. Объект ожидал шага фазы с плавающей точкой и смещения фазы входов заданные в радианах. Теперь объект квантует фазу внутренне, и вы должны задать шаг входной фазы и смещение в терминах квантованного размера для обоих типов входов с плавающей и фиксированной точками.

Например, до R2020a, чтобы ВОЕННОСЛУЖАЩИЙ СЕРЖАНТСКОГО СОСТАВА HDL с плавающей запятой произвел выборки выхода с желаемой выходной частотой <reservedrangesplaceholder3> 0 и типовой частотой <reservedrangesplaceholder2> s, Вы должны были определить шаг фазы как 2π (F 0 / <reservedrangesplaceholder0> s) и смещение фазы как π/2.

Начиная с R2020a, вы должны задать шаг фазы и смещение фазы с точки зрения квантованного размера, N. Эти входные значения совпадают с входными значениями, которые вы используете с фиксированными точками. Задайте шаг фазы как (F 0 * 2^N)/ _F s, и смещение фазы как (в/2) * 2^N/ 2, или 2^N/4.

Ссылки

[1] Cordesses, L., «Direct Digital Synthesis: A Tool for Periodic Wave Generation (Part 1)». Журнал обработки сигналов IEEE. Том 21, Выпуск 4, Июль 2004, стр. 50-54.

Документация

dsp.HDLNCO

Описание

Создание

Синтаксис

Описание

Свойства

Генерация сигналов

PhaseIncrementSource - Источник шага фазы 'Input port' (по умолчанию) | 'Property'

PhaseIncrement - Шаг фазы для сгенерированной формы волны 100 (по умолчанию) | целое число

Зависимости

PhaseOffsetSource - Источник смещения фазы 'Input port' (по умолчанию) | 'Property'

PhaseOffset - Смещение фазы для сгенерированной формы волны 0 (по умолчанию) | целое число

Зависимости

DitherSource - Источник количества сглаживаемых бит 'Input port' (по умолчанию) | 'Property' | 'None'

NumDitherBits - Биты, используемые для выражения dither 4 (по умолчанию) | положительное целое число

Зависимости

SamplesPerFrame - Размер вектора для основанного на кадре выхода 1 (по умолчанию) | положительное целое число

LUTCompress - Сжатие интерполяционной таблицы false или 0 (по умолчанию) | true или 1

Waveform - Тип выходного сигнала 'Sine' (по умолчанию) | 'Cosine' | 'Complex exponential' | 'Sine and cosine'

PhasePort - Фаза возврата тока false или 0 (по умолчанию) | true или 1

ResetAction - Включите входной параметр аккумулятора сброса false или 0 (по умолчанию) | true или 1

Типы данных

OverflowAction - Режим переполнения для операций с фиксированной точкой 'Wrap' (по умолчанию)

RoundingMethod - Режим округления для операций с фиксированной точкой 'Floor' (по умолчанию)

AccumulatorDataType - Тип данных аккумулятора 'Binary point scaling' (по умолчанию)

AccumulatorSigned - Подписанный или неподписанный формат данных аккумулятора 'Signed' (по умолчанию)

AccumulatorWL - размер слова аккумулятора 16 (по умолчанию) | целое число

AccumulatorFL - Длина фракции аккумулятора 0 (по умолчанию)

PhaseQuantization - Квантование накопленной фазы false или 0 (по умолчанию) | true или 1

NumQuantizerAccumulatorBits - Количество битов аккумулятора квантователя 12 (по умолчанию) | целое число

Зависимости

OutputDataType - Тип выходных данных 'Binary point scaling' (по умолчанию) | 'double' | 'single'

OutputSigned - Подписанный или неподписанный формат выходных данных 'Signed' (по умолчанию)

OutputWL - Выход слова 16 (по умолчанию) | целое число

OutputFL - Выход дроби 14 (по умолчанию) | скалярное целое число

Использование

Синтаксис

Описание

Входные параметры

Inc - Шаг фазы (необязательно) скалярное целое число

Зависимости

ValidIn - Управляющий сигнал, который позволяет работать NCO logical скаляр

Offset - Смещение фазы скалярное целое число

Зависимости

Dither - Dither Скаляр целое число | вектор-столбец из целых чисел

Зависимости

ResetAccum - Управляющий сигнал, который сбрасывает аккумулятор (необязательно) logical скаляр

Зависимости

Выходные аргументы

Y - Сгенерированная форма волны Скаляр | [Sine, Cosine] пара | вектор

Зависимости

ValidOut - Управляющий сигнал, который указывает на валидность выходных данных logical скаляр

Phase - Текущая фаза NCO скалярный | вектор-столбец

Зависимости

Функции объекта

Общий для всех системных объектов

Примеры

Проектирование HDL-совместимого источника NCO

Алгоритмы

Сжатие интерполяционной таблицы

Вопросы совместимости

Для оптимизированного HDL NCO требуется допустимый входной параметр

Оптимизированная HDL NCO с входами с плавающей точкой применяет квантование фазы

Ссылки

См. также

Объекты

Блоки

Документация DSP System Toolbox

Поддержка

`PhaseIncrementSource` - Источник шага фазы
`'Input port'` (по умолчанию) | `'Property'`

`PhaseIncrement` - Шаг фазы для сгенерированной формы волны
`100` (по умолчанию) | целое число

`PhaseOffsetSource` - Источник смещения фазы
`'Input port'` (по умолчанию) | `'Property'`

`PhaseOffset` - Смещение фазы для сгенерированной формы волны
`0` (по умолчанию) | целое число

`DitherSource` - Источник количества сглаживаемых бит
`'Input port'` (по умолчанию) | `'Property'` | `'None'`

`NumDitherBits` - Биты, используемые для выражения dither
`4` (по умолчанию) | положительное целое число

`SamplesPerFrame` - Размер вектора для основанного на кадре выхода
`1` (по умолчанию) | положительное целое число

`LUTCompress` - Сжатие интерполяционной таблицы
`false` или `0` (по умолчанию) | `true` или `1`

`Waveform` - Тип выходного сигнала
`'Sine'` (по умолчанию) | `'Cosine'` | `'Complex exponential'` | `'Sine and cosine'`

`PhasePort` - Фаза возврата тока
`false` или `0` (по умолчанию) | `true` или `1`

`ResetAction` - Включите входной параметр аккумулятора сброса
`false` или `0` (по умолчанию) | `true` или `1`

`OverflowAction` - Режим переполнения для операций с фиксированной точкой
`'Wrap'` (по умолчанию)

`RoundingMethod` - Режим округления для операций с фиксированной точкой
`'Floor'` (по умолчанию)

`AccumulatorDataType` - Тип данных аккумулятора
`'Binary point scaling'` (по умолчанию)

`AccumulatorSigned` - Подписанный или неподписанный формат данных аккумулятора
`'Signed'` (по умолчанию)

`AccumulatorWL` - размер слова аккумулятора
`16` (по умолчанию) | целое число

`AccumulatorFL` - Длина фракции аккумулятора
`0` (по умолчанию)

`PhaseQuantization` - Квантование накопленной фазы
`false` или `0` (по умолчанию) | `true` или `1`

`NumQuantizerAccumulatorBits` - Количество битов аккумулятора квантователя
`12` (по умолчанию) | целое число

`OutputDataType` - Тип выходных данных
`'Binary point scaling'` (по умолчанию) | `'double'` | `'single'`

`OutputSigned` - Подписанный или неподписанный формат выходных данных
`'Signed'` (по умолчанию)

`OutputWL` - Выход слова
`16` (по умолчанию) | целое число

`OutputFL` - Выход дроби
`14` (по умолчанию) | скалярное целое число

`Inc` - Шаг фазы (необязательно)
скалярное целое число

`ValidIn` - Управляющий сигнал, который позволяет работать NCO
`logical` скаляр

`Offset` - Смещение фазы
скалярное целое число

`Dither` - Dither
Скаляр целое число | вектор-столбец из целых чисел

`ResetAccum` - Управляющий сигнал, который сбрасывает аккумулятор (необязательно)
`logical` скаляр

`Y` - Сгенерированная форма волны
Скаляр | [Sine, Cosine] пара | вектор

`ValidOut` - Управляющий сигнал, который указывает на валидность выходных данных
`logical` скаляр

`Phase` - Текущая фаза NCO
скалярный | вектор-столбец