[发明专利]针对DDS信号源ROM表数据存储压缩装置

说明书

技术领域

本发明属于数据压缩领域，尤其涉及一种针对DDS信号源ROM表数据存储 压缩装置。

背景技术

波形存储需要占据较大的空间，为提高工作效率，通常会对采集的波形进 行压缩处理。

发明内容

本发明的技术效果能够克服上述缺陷，提供一种针对DDS信号源ROM表数 据存储压缩装置，其。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：其包括相位累加器、第一反 相器、π/2波形数据存储模块、第二反相器，相位累加器分别与第一反相器、 第二反相器连接，第一反相器与第二反相器之间通过π/2波形数据存储模块连 接；其中相位累加器的输出为P位，取其中的P-2位作为地址进行寻址，最 高两位作逻辑控制，用来选取波形所在的象限；最高位决定输出幅度的极性， 当最高位为“0”时波形幅度值为正，为“1”时波形幅度值为负；次高位则决 定寻址的方向，当次高位为“0”时按初始方向寻址，为“1”时按相反方向进 行寻址。

本发明所要解决了针对DDS信号源ROM表数据存储压缩缺陷，可只存储1/4 个波形，进一步对数据进行压缩。

附图说明

图1为存储1/4波形ROM实现模块图；

图2为常规Sunderland结构示意图；

图3为改进的Sunderland结构示意图。

具体实施方式

如果DDS输出波形为具有对称性的规则波形，这时可以利用其对称性对 数据存储方式进行改进。当DDS输出信号正弦波时，正弦波是[0,2π]区间 内的对称波形，因此只要存储了[0,π/2]区间内的波形，其他区间的波形都 可以对[0,π/2]区间内的波形进行换算得到。这时只需要在DDS中加一个 逻辑控制电路，对查表地址的方法和输出信号电平的符号进行控制。具体实现 的原理图如图1所示。

在该方法中，相位累加器的输出为P位，取其中的P-2位作为地址进行 寻址，最高两位作逻辑控制，用来选取波形所在的象限。最高位决定输出幅度 的极性，当最高位为“0”时波形幅度值为正，为“1”时波形幅度值为负。次 高位则决定寻址的方向，当次高位为“0”时按初始方向寻址，为“1”时按相 反方向进行寻址。因此最高两位“00”对应正弦波第一象限，“01”对应第二象 限，“10”对应第三象限，“11”对应第四象限。

Sunderland结构的ROM压缩方法是在1984年被首次提出，它比利用正 弦波形对称性更进一步，在这种结构中，我们将相位累加字按位由高到低分为 x、y、z三部分，这时可以得到：

Sin(Δf(x+y+z))＝Sin(Δf(x+y))Cos(Δfz))+Cos(Δf(x+y))Sin(Δfz)

＝Sin(Δf(x+y))Cos(Δfz))+Cos(Δfx)Cos(Δfy)Sin(Δfz)

-Sin(Δfx)Sin(Δfy)Sin(Δfz)

其中Δf为频率分辨率，由于有x>>y>>z,Sin(Δfx)Sin(Δfy)Sin(Δfz) 可以近似为0,Cos(Δfz))近似为1，所以上式又可以化为：

Sin(Δf(x+y+z))≈Sin(Δf(x+y))+Cos(Δfx))Sin(Δfz)

在上式中第一项代表低分辨率的幅值，表示大概的幅值，第二项代表细分 辨率的幅值，这两组值分别存储在两个查找表ROM中，最终的正弦波输出由这 两个值相加得到。Sunderland结构具体示意图2所示。

在Sunderland结构DDS中在对计算信号相位值时采用了近似运算，存在一 定的误差，而在下面这种改进的Sunderland结构中则不存在这种误差，在这 种结构中，相位累加字被按位分为x和y两部分，此时的正弦波幅度值可以 表示为：

Sin(Δf(x+y))＝Sin(Δf(x))Cos(Δfy))+Cos(Δf(x))Sin(Δfy)

此时查找表ROM也分为两部分，第一个ROM存储sin(x)和cos(x)的值(实 际只存sin(x)值即可)，第二个ROM存储sin(y)和cos(y)的值，最后将上 面两个查找表ROM的输出通过乘法器和加法器进行运算得到最终输出。该结 构的示意图如图3所示。

计算可得在相位累加字按位均分的情况下，该结构所占用的存储空间为原 始的Sunderland结构的50％。另外可以看出该结构也可以很方便的同时输出 正弦波和余弦波，并且在各个ROM中也可以利用正弦波形的对称性，只存储 1/4个波形，进一步对数据进行压缩。