功率电感生产厂家
联系我们
热门搜索
点击排行
推荐阅读
猜猜你喜欢的
研发资讯 您所在的位置: 首页 > 研发资讯

数字下变频(DDC)中坐标变换模块的ASIC实现

来源:    作者:    发布时间:2015-01-01 10:56:04    浏览量:

数字下变频器中坐标变换模块的ASIC实现

1.引言

数字下变频(DDC)技术是软件无线电接收机的核心技术。其基本功能是从输人的宽带高速数字信号中提取所需的窄带信号,将其下变频为数字基带信号,并转换成较低的数据率,以供后续的DSP作进一步的处理。目前许多型号的DDC芯片事实上其功能己远远不只是下变频,还包括了成形滤波器、定时同步内插滤波器、重采样NCO、坐标变换、数字ACC等功能,其结构如图1所示。

CORDIC(Coordinate Rotation Digital Computer)是一种迭代算法,它提供了计算三角函数和欠量求模的方法。该算法仅利用加法和移位两种运算通过迭代方式进行矢量旋转,因此,它非常适合于硬件A-SIC实现。本文所要阐述的就是基于CORDIC算法的数字下变频器中坐标变换模块的ASIC实现结构,该模块的主要功能是实现直角坐标系到极坐标系的变换,从而求得由I路信号和Q路信号构成的向量的幅度值和相位值,将得到的幅度信息返回给前级的数字AGC进行增益控制,还可以实现对FM信号的解调。

2.CORDIC算法与实现

2.1 CORDIC算法原理

CORDIC是一种迭代算法,它可以用来计算sin,cos等三角函数,计算幅值和相位等到所需的精度,CORDIC算法计算幅值和相位的原理如下:

假设直角坐标系内有向量A(Xn,Yn),向量A顺时针旋转θn后得到向量B(Xn,Yn),如图2所示。


向量A和向量一体成型电感B之间存在以下关系,用矩阵表示为电感器的种类

将cosθn提出以后得到

在这里我们取0i=arctan(1/2i),所有迭代的总和为,其中Si={-1,+1},则tanθi=Si2-i差模电感器,可得

上式Si中的符号决定了向量的旋转方向,当时Yi≥0,Si=1,顺时针旋转;当Yi<0时,Si=-1,逆时针旋转,式中的cosθi=cos(arctan模压电感(1/2i),随着迭代次数的增加它收敛于一个常数,我们暂不考虑这个常数增益,这样式(2-3)就变为

设总共旋转的角度为,初值为0,则,给定向量 一组初值如下

从上面的式子可以看出,当向量A旋转到X轴时,可以得到迭代的结果为 ,即可求得向量A的幅值和相位。由式(2-4)可知每次旋转的角度的正切值都是2的负幂次,在硬件实现时只需要执行右移和相加运算就可以实现每次迭代,易于硬件的实现。

2.2 用CORDIC算法的流水结构实现坐标变换

CORDIC迭代结构如图3所示,采用流水结构每次迭代完成一次旋转,每级迭代都用寄存器寄存,这样每个时钟周期都可以计算出一次幅度和相位。迭代的次数越多,精度越高,当然耗费的资源也就越多。

在数字下变频器输出I,Q两路信号后(输出信号用补码表示),用CORDIC实现坐标变换时,为简化电路结构,只用计算的相角,其他象限的相角,采用处理后再映射的办法求取,插件电感器冈此,对刚进入的数据会进行预处理。首先就是求输人数据的绝对值,并记录符号位作为处理后象限映射的依据。接下来,会判断I,Q两路数据的大小关系,并将较小的值交换到Q路,这样做的目的是要在同样的迭代次数下,达到更高的迭代精度。进入CORDIC迭代单元前会对I,Q两路数据进行位宽拓展,从而保证CORDIC迭代过程中,不会因截断误差造成太大的偏差。经过CORDIC迭代后所得的幅度值是有增益的,此时需要对其进行修正,另一方面,相位值需根据先前记录的I,Q两路数据的符号位和I,Q两路数据交换的情况作象限映射,表1列出了相位映射的规则。坐标变换模块的实现结构如图4所示。

  • Windows CE电池驱动 采样算法的改进设计引 言 随着电子和信息技术的发展,手机、PDA移动终端设备得到了广泛使用,且移动终端设备的处理器性能越来越高,无线应用程序不断增加,图形功能越来越先进。这些功能上的增加导致了移动终端产品的功耗越来越大

  • 基于频率跟踪型PWM控制的臭氧发生器电源的研究1 概述 臭氧的强氧化能力和杀菌能力使其在水处理、化学氧化、食品加工和医疗卫生等许多领域具有广泛的应用。臭氧发生器的物理结构和等效电路如图1所示。当臭氧发生器负载两端的外加电压低于气体放电起始电压Vs

  • 输入180-265VAC,输出260V 30mA,LED横流驱动,求用什 现有一个方案需要做:输入180-265VAC,输出260V 30mA,LED横流驱动,求用什么IC什么架构。


    1.用倍压整流,后面用普通BUCK线路,MOS需要承受265*1.41*2=747V


    2.做BUCK-BOOST架构

  •