[发明专利]高准确度正余弦波及频率产生器及相关系统及方法

权利要求书

1.一种频率产生器，其包括：

相位累加器，其经配置以产生表示相位角的相位信号；及

正余弦转换器，其经配置以接收所述相位信号作为相位输入，及产生正余弦曲线值作为转换器输出，所述正余弦曲线值约等于在预定义容限内的所述相位角处的正余弦值；及

所述正余弦转换器，其包括：

点查找表，其包括在第一角度范围中处于预定义间隔的主正余弦端点，所述主正余弦端点中的每一者包括在所述预定义间隔当中的给定角度处的所述正余弦曲线值；

校正查找表，其包括表示在所述点查找表中的两个相关联的主正余弦端点之间的第二角度范围中处于所述预定义间隔的第一次正余弦端点之间的差的多个校正值，及在所述预定义间隔当中的给定角度处的所述正余弦曲线值的近似；

点选择电路，其经配置以从所述点查找表提供与所述相位角的第一侧相关联的第一主正余弦端点及与所述相位角的第二侧相关联的第二主正余弦端点；

校正选择电路，其经配置以从所述校正查找表提供与所述第一主正余弦端点相关的第一校正值及与所述第二主正余弦端点相关的第二校正值；及

转换器电路，其经配置以在转换器输出信号中基于所述第一及第二主正余弦端点及所述第一及第二校正值提供在所述相位角处的所述正余弦曲线值。

2.根据权利要求1所述的频率产生器，其中所述多个校正值中的每一者包括布内门恒等式的基于正割的系数中的至少一者。

3.根据权利要求2所述的频率产生器，其中所述系数围绕中央值从相反端来看大致互为镜像，从而允许使用单个数据集来表示所有所述系数。

4.根据权利要求1所述的频率产生器，其中在所述预定义间隔当中的所述给定角度处的所述正余弦曲线值的所述近似包括产生第二次正余弦端点的线性内插。

5.根据权利要求1所述的频率产生器，其中所述主正余弦端点处于所述预定义间隔的所述第一角度范围横跨单位圆的π/4弧度。

6.根据权利要求5所述的频率产生器，其中所述相位输入进一步表示与所述相位角相关的所述单位圆的区段，且

其中所述点选择电路进一步包括：

选择器，其经配置以选择与代表所述第一角度范围内的等效相位角的参考相位角相关的所述主正余弦端点；

切换器，其经配置以在必要时切换与所述相位角相关的主正余弦端点值；及

非元件，其经配置以在必要时求反与所述相位角相关的所述主正余弦端点值。

7.根据权利要求1所述的频率产生器，其中：

所述点选择电路包括多个第一点输出；

所述校正选择电路包括多个校正输出；及

所述转换器电路进一步包括：

与所述第一点输出中的相应者及所述校正输出中的相应者通信的第一初级乘法器，其经配置以将由点输出及校正输出提供的值相乘，且具有第一初级乘法器输出；

与所述第一初级乘法器输出通信的第一减法器，其经配置以使由所述第一初级乘法器提供的所述值相减，且具有第一减法器输出；

与所述第一减法器输出及所述相位累加器通信的第一次级乘法器，其经配置以将由所述第一减法器提供的所述值与所述相位输入相乘，且具有第一次级乘法器输出；及

与所述第一初级乘法器输出、所述第一点输出中的一者及所述第一次级乘法器输出通信的第一初级加法器，其经配置以将由每一输出提供的所述值相加。

8.根据权利要求7所述的频率产生器，其中所述转换器电路经配置以连续提供所述正余弦曲线值的正弦部分及余弦部分。

9.根据权利要求7所述的频率产生器，其中：

所述点选择电路包括多个第二点输出；及

所述转换器电路进一步包括：

与所述第二点输出中的相应者及所述校正输出中的相应者通信的第二初级乘法器，其经配置以将由所述第二点输出及所述校正输出提供的值相乘，且具有第二初级乘法器输出；

与所述第二初级乘法器输出通信的第二减法器，其经配置以使由所述第二初级乘法器提供的所述值相减，且具有第二减法器输出；

与所述第二减法器输出及所述相位累加器通信的第二次级乘法器，其经配置以将由所述第二减法器提供的所述值与所述相位输入相乘，且具有第二次级乘法器输出；及

与所述第二初级乘法器输出、所述第二点输出中的一者及所述第二次级乘法器输出通信的第二初级加法器，其经配置以将由每一输出提供的所述值相加。