本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種dds信號(hào)的生成系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù):
隨著海洋測量技術(shù)的不斷發(fā)展,多波束測深儀以其測深效率高,測量效果好,無遺漏測量等一系列優(yōu)點(diǎn)獲得廣泛應(yīng)用。因此多波束測深儀應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)展。我國在大量進(jìn)口國外多波束測深儀并且廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)上,積累了很多應(yīng)用及技術(shù)方面的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)。最近幾年,國產(chǎn)多波束的研制開發(fā)也逐步開展起來。
在多波束信號(hào)處理過程中,首先要取得多波束多個(gè)通道的正交下變頻信號(hào)。這是通過與相位正交的直接數(shù)字頻率合成(英文:directdigitalsynthesis,簡稱:dds)信號(hào)混頻產(chǎn)生的。因此,首先系統(tǒng)要生成相位正交的dds信號(hào)。
常規(guī)dds信號(hào)生成一般使用如下兩種方法:
一種是采用相位累加器方法,預(yù)先計(jì)算出某頻率不同相位時(shí)刻的幅值差,在不同的相位時(shí)刻,計(jì)算出相應(yīng)的信號(hào)值。
另一種方法是查表法,首先預(yù)先計(jì)算出某頻率不同相位時(shí)刻的幅值,并對應(yīng)存儲(chǔ)形成該頻率下的相位-幅值表。然后在不同的相位時(shí)刻,通過查該頻率下的相位-幅值表得到相應(yīng)的幅值。
這兩種方法,特別是查表法,在現(xiàn)代無線電通訊,特別是雷達(dá)和聲納中已得到廣泛應(yīng)用。它的特點(diǎn)是簡單,易使用。隨著現(xiàn)場可編程門陣列(英文:field-programmablegatearray,簡稱:fpga)技術(shù)的發(fā)展,相位查表生成dds信號(hào)可以達(dá)到很高速度,用來完成較高頻率信號(hào)的正交下變頻。
但這兩種方法的缺點(diǎn)是顯而易見的。如果需dds信號(hào)頻率變化,相應(yīng)的相位-幅值表就要變化。而且,在信號(hào)的每個(gè)周期,信號(hào)值的數(shù)量必須是整數(shù),才能完成連續(xù)信號(hào)的dds生成,否則就要存儲(chǔ)多個(gè)周期的不同相位時(shí)的信號(hào)值。因此,靈活性很差。
此外,要輸出某些信號(hào)周期與時(shí)鐘周期無法整除信號(hào)時(shí),上述方法則無線實(shí)現(xiàn)dds信號(hào)的生成。
因此,對于產(chǎn)生不同頻率的dds信號(hào),以上方法的系統(tǒng)代價(jià)是比較高的。
而在多波束測深儀中,為了達(dá)到不同的測量效果,并與不同頻率換能器相接。經(jīng)常要求多波束的工作頻率隨時(shí)可調(diào)整。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是克服上述兩種方法在需要產(chǎn)生不同頻率的dds信號(hào)時(shí)的不足,提供一種利用自回歸(英文:autoregressive,簡稱:ar)模型生成dds信號(hào)的方法,在系統(tǒng)代價(jià)不增加太多的情況下,使dds信號(hào)產(chǎn)生的靈活性大大提高,滿足了多波束應(yīng)用的需要。
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案:
第一方面,本發(fā)明提供了一種dds信號(hào)的生成系統(tǒng),該生成系統(tǒng)包括:時(shí)鐘輸入模塊、參數(shù)輸入模塊、計(jì)算模塊以及下變頻器,其中:
該時(shí)鐘輸入模塊與該計(jì)算模塊的時(shí)鐘輸入端電性連接;
該參數(shù)輸入模塊與該計(jì)算模塊的參數(shù)輸入端電性連接;
該計(jì)算模塊的輸出端與該下變頻器電性連接。
進(jìn)一步的,該計(jì)算模塊包括電性連接的計(jì)算單元和浮點(diǎn)轉(zhuǎn)定點(diǎn)單元,其中:
該計(jì)算單元分別與該時(shí)鐘輸入模塊、該參數(shù)輸入模塊電性連接,該浮點(diǎn)轉(zhuǎn)定點(diǎn)單元與該下變頻器電性連接。
第二方面,本發(fā)明還提供了一種dds信號(hào)的生成方法,該生成方法應(yīng)用于如第一方面所描述的生成系統(tǒng)中,該生成方法包括:
時(shí)鐘輸入模塊按照預(yù)定的時(shí)鐘輸入頻率向計(jì)算模塊輸入時(shí)鐘信號(hào);
參數(shù)輸入模塊根據(jù)該預(yù)定的時(shí)鐘輸入頻率、需要生成的dds信號(hào)的頻率以及第一相位,計(jì)算出第一組參數(shù),將生成的第一組參數(shù)發(fā)送給計(jì)算模塊,所述第一組參數(shù)為浮點(diǎn)數(shù);
計(jì)算模塊將第一組參數(shù)中的第一參數(shù)和第二參數(shù)作為二階自回歸ar模型的初始狀態(tài)參數(shù),將第一組參數(shù)中的第三參數(shù)和第四參數(shù)作為二階ar模型的系統(tǒng)常數(shù),依次得到不同時(shí)刻的第一組信號(hào)值,將第一組信號(hào)值均由浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換為定點(diǎn)數(shù)后輸送至下變頻器。
可選的,該生成方法包括:
參數(shù)輸入模塊根據(jù)該預(yù)定的時(shí)鐘輸入頻率、需要生成的該dds信號(hào)的頻率以及第二相位,計(jì)算出第二組參數(shù),將生成的第二組參數(shù)發(fā)送給計(jì)算模塊,第二相位與第一相位相差90度,所述第二組參數(shù)為浮點(diǎn)數(shù);
計(jì)算模塊將第二組參數(shù)中的第一參數(shù)和第二參數(shù)作為二階自回歸ar模型的初始狀態(tài)參數(shù),將第二組參數(shù)中的第三參數(shù)和第四參數(shù)作為二階ar模型的系統(tǒng)常數(shù),依次得到不同時(shí)刻的第二組信號(hào)值,將第二組信號(hào)值均由浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換為定點(diǎn)數(shù)后輸入至下變頻器,第一組信號(hào)和第二組信號(hào)為同頻正交的兩組dds信號(hào)。
可選的,該生成方法還包括:
下變頻器將收到的第一組信號(hào)值和第二組信號(hào)值進(jìn)行下變頻處理并輸出。
第三方面,本發(fā)明還提供了一種dds信號(hào)的生成方法,該生成方法包括:
根據(jù)預(yù)定的時(shí)鐘輸入頻率、需要生成的dds信號(hào)的頻率以及第一相位,計(jì)算出第一組參數(shù),所述第一組參數(shù)為浮點(diǎn)數(shù);
將該第一組參數(shù)中的第一參數(shù)和第二參數(shù)作為二階自回歸ar模型的初始狀態(tài)參數(shù),將該第一組參數(shù)中的第三參數(shù)和第四參數(shù)作為該二階ar模型的系統(tǒng)常數(shù),依次得到不同時(shí)刻的第一組信號(hào)值。
可選的,該生成方法還包括:
根據(jù)該預(yù)定的時(shí)鐘輸入頻率、需要生成的該dds信號(hào)的頻率以及第二相位,計(jì)算出第二組參數(shù),該第二相位與該第一相位相差90度,所述第二組參數(shù)為浮點(diǎn)數(shù);
將該第二組參數(shù)中的第一參數(shù)和第二參數(shù)作為二階自回歸ar模型的初始狀態(tài)參數(shù),將該第二組參數(shù)中的第三參數(shù)和第四參數(shù)作為該二階ar模型的系統(tǒng)常數(shù),依次得到不同時(shí)刻的第二組信號(hào)值,該第一組信號(hào)值和該第二組信號(hào)值為同頻正交的兩組dds信號(hào)。
可選的,該生成方法包括:
在得到第一組信號(hào)后,將第一組信號(hào)由浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換為定點(diǎn)數(shù);
在得到第二組信號(hào)后,將第二組信號(hào)由浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換為定點(diǎn)數(shù);
將轉(zhuǎn)換為定點(diǎn)數(shù)的第一組信號(hào)和第二組信號(hào)進(jìn)行下變頻處理并輸出。
根據(jù)上述技術(shù)方案,本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)的有益效果至少包括:僅需要利用二階的ar模型就可以生成同頻正交的dds信號(hào),且適用于任一種頻率,系統(tǒng)代價(jià)小,輸入?yún)?shù)極少,靈活性極高,特別適用于隨時(shí)調(diào)節(jié)頻率的聲納信號(hào)正交下變頻,具有極大的推廣價(jià)值。
應(yīng)當(dāng)理解的是,以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性的,并不能限制本發(fā)明。
附圖說明
此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分,示出了符合本發(fā)明的實(shí)施例,并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。
圖1a是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的dds信號(hào)的生成系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖1b是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例提供的dds信號(hào)的生成系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖
圖2a是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的生成第一組dds信號(hào)的方法的流程圖;
圖2b是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的生成同頻的第二組dds信號(hào)的方法的流程圖;
圖3是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例提供的dds信號(hào)的生成方法的流程圖;
圖4a-圖4d是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的由四組參數(shù)值對應(yīng)得到的四組dds信號(hào)的波形示意圖。
具體實(shí)施方式
這里將詳細(xì)地對示例性實(shí)施例進(jìn)行說明,其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時(shí),除非另有表示,不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實(shí)施例中所描述的實(shí)施方式并不代表與本發(fā)明相一致的所有實(shí)施方式。相反,它們僅是與如所附權(quán)利要求書中所詳述的、本發(fā)明的一些方面相一致的裝置和方法的例子。
ar模型也叫自回歸模型,通過輸入信號(hào)序列的遞歸完成信號(hào)模型的建立,并由此完成信號(hào)產(chǎn)生,處理及其它功能。如下式:
y(n)=a1*y(n-1)+a2*y(n-2)+……am*y(n-m)
其中a1,a2,……am等為不同的系統(tǒng)常數(shù),y(n),y(n-1),y(n-m)為不同時(shí)刻的信號(hào)序列,通過此差分方程依次輸出信號(hào)序列。而信號(hào)的特征由方程的系統(tǒng)常數(shù)及方程的初始狀態(tài)決定。
不同的系統(tǒng)常數(shù)及初始狀態(tài)得出的信號(hào)差異非常大。本發(fā)明的關(guān)鍵是采用了極簡單的二階ar模型序列,并結(jié)合二個(gè)初始狀態(tài)生成dds信號(hào)。
二階ar模型如下式:
y(n)=a1*y(n-1)+a2*y(n-2)
本發(fā)明的難點(diǎn)是:要生成穩(wěn)定可靠的dds信號(hào),ar模型的回歸系數(shù)精度要足夠高。
因此本發(fā)明各實(shí)施例采用32位浮點(diǎn)數(shù)進(jìn)行ar遞歸計(jì)算,得出結(jié)果后再轉(zhuǎn)化為定點(diǎn)數(shù),并將轉(zhuǎn)換為定點(diǎn)數(shù)的信號(hào)輸給下變頻器進(jìn)行下變頻,本申請所涉及到的系統(tǒng)框圖如圖1所示。
圖1a是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的dds信號(hào)的生成系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖,該生成系統(tǒng)至少包括:時(shí)鐘輸入模塊110、參數(shù)輸入模塊120、計(jì)算模塊130以及下變頻器140,其中:時(shí)鐘輸入模塊110與計(jì)算模塊130的時(shí)鐘輸入端電性連接;參數(shù)輸入模塊120與計(jì)算模塊130的參數(shù)輸入端電性連接;計(jì)算模塊130的輸出端與下變頻器140電性連接。
在一種可能的實(shí)現(xiàn)中,請參見圖1b所示,該計(jì)算模塊130可以包括電性連接的計(jì)算單元131和浮點(diǎn)轉(zhuǎn)定點(diǎn)單元132,其中:計(jì)算單元131分別與時(shí)鐘輸入模塊110、參數(shù)輸入模塊120電性連接,浮點(diǎn)轉(zhuǎn)定點(diǎn)單元132與下變頻器140電性連接。
很顯然,在實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí),上述時(shí)鐘輸入模塊、參數(shù)輸入模塊中的一種或全部也可以與計(jì)算模塊作為一個(gè)整體。
在實(shí)際應(yīng)用中,上述生成系統(tǒng)可以為多波束測深儀或?yàn)槎嗖ㄊ鴾y深儀的一部分。
下面結(jié)合圖2a對本發(fā)明利用浮點(diǎn)參數(shù)的ar模型生成dds信號(hào)的方法進(jìn)行舉例說明。
圖2a是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的生成第一組dds信號(hào)的方法的流程圖,該生成方法可以應(yīng)用于圖1a或圖1b所示的生成系統(tǒng)中,該生成方法可以包括:
步驟201,時(shí)鐘輸入模塊按照預(yù)定的時(shí)鐘輸入頻率向計(jì)算模塊輸入時(shí)鐘信號(hào);
步驟202,參數(shù)輸入模塊根據(jù)該預(yù)定的時(shí)鐘輸入頻率、需要生成的dds信號(hào)的頻率以及第一相位,計(jì)算出第一組參數(shù),并將生成的第一組參數(shù)發(fā)送給計(jì)算模塊;
為了保證產(chǎn)生的dds信號(hào)的穩(wěn)定可靠性,本申請各個(gè)實(shí)施例中作為ar模型的參數(shù)均選用了浮點(diǎn)數(shù),也即這里的第一組參數(shù)均為浮點(diǎn)數(shù)??蛇x的,浮點(diǎn)數(shù)可以為32位。
步驟203,計(jì)算模塊將第一組參數(shù)中的第一參數(shù)和第二參數(shù)作為二階自回歸ar模型的初始狀態(tài)參數(shù),將第一組參數(shù)中的第三參數(shù)和第四參數(shù)作為二階ar模型的系統(tǒng)常數(shù),依次得到不同時(shí)刻的第一組信號(hào)值,將第一組信號(hào)值由浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換為定點(diǎn)數(shù),將轉(zhuǎn)換為定點(diǎn)數(shù)的第一組信號(hào)值輸送至下變頻器。
為了便于描述,這里將第一組參數(shù)中的第一參數(shù)記為y(0),第二參數(shù)記為y(1),第三參數(shù)記為a1,第四參數(shù)記為a2,其中y(0),y(1)為需要生成的dds信號(hào)的頻率所對應(yīng)的兩個(gè)不同時(shí)刻的兩個(gè)信號(hào)值,上述第一組參數(shù)均為浮點(diǎn)數(shù)。
為了保證要生成穩(wěn)定可靠的dds信號(hào),ar模型的回歸系數(shù)精度要足夠高,因此本實(shí)施例中第一組參數(shù)均為32位浮點(diǎn)數(shù),也即采用32位浮點(diǎn)數(shù)進(jìn)行ar遞歸計(jì)算。
由二階ar模型的公式y(tǒng)(n)=a1*y(n-1)+a2*y(n-2)可知,y(2)=a1*y(0)+a2*y(1),這樣則可以得到y(tǒng)(2),依次類推,可以得到各個(gè)不同時(shí)刻所對應(yīng)的信號(hào)值,即第一組信號(hào)值。
由于是使用了浮點(diǎn)參數(shù)的ar模型,因此上述通過ar模型自回歸得到的第一組信號(hào)值中的各個(gè)信號(hào)值均為浮點(diǎn)數(shù)。
在將第一組信號(hào)值輸入至下變頻器之前,計(jì)算模塊先將第一組信號(hào)值均由浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換為定點(diǎn)數(shù),然后再將轉(zhuǎn)換為定點(diǎn)數(shù)的第一組信號(hào)值輸送至下變頻器。
可替換的,上述計(jì)算的過程可以通過計(jì)算模塊中的計(jì)算單元實(shí)現(xiàn),當(dāng)計(jì)算單元每得到一個(gè)信號(hào)值時(shí),則將該信號(hào)值發(fā)送給浮點(diǎn)轉(zhuǎn)定點(diǎn)單元,該浮點(diǎn)轉(zhuǎn)定點(diǎn)單元將該信號(hào)值由浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換為定點(diǎn)數(shù),然后將轉(zhuǎn)換為定點(diǎn)數(shù)的第一組信號(hào)值輸送至下變頻器。
可替換的,若上述生成系統(tǒng)采用了浮點(diǎn)轉(zhuǎn)定點(diǎn)單元,該浮點(diǎn)轉(zhuǎn)定點(diǎn)單元?jiǎng)t在將信號(hào)值由浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換為定點(diǎn)數(shù)之后,則將該定點(diǎn)數(shù)輸入給下變頻器。
由上述步驟201至步驟203就可以得到上述頻率、第一相位所對應(yīng)的第一組信號(hào)。
為了能夠得到與第一組信號(hào)同頻正交的第二組信號(hào),可以通過圖2b所示的步驟:
步驟204,參數(shù)輸入模塊根據(jù)該預(yù)定的時(shí)鐘輸入頻率、需要生成的該dds信號(hào)的頻率以及第二相位,計(jì)算出第二組參數(shù),將生成的第二組參數(shù)發(fā)送給計(jì)算模塊,第二相位與第一相位相差90度;
這里的時(shí)鐘輸入頻率以及dds信號(hào)的頻率均與步驟202中提及的相同,為了產(chǎn)生dds信號(hào),這里的第二相位與第一相位正交,即相差90度。
同理,這里的第二組參數(shù)也均為浮點(diǎn)數(shù)??蛇x的,浮點(diǎn)數(shù)可以為32位。
步驟205,計(jì)算模塊將第二組參數(shù)中的第一參數(shù)和第二參數(shù)作為二階自回歸ar模型的初始狀態(tài)參數(shù),將第二組參數(shù)中的第三參數(shù)和第四參數(shù)作為二階ar模型的系統(tǒng)常數(shù),依次得到不同時(shí)刻的第二組信號(hào)值,將第二組信號(hào)值均由浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換為定點(diǎn)數(shù)后輸入至下變頻器;
計(jì)算模塊先將第二組信號(hào)值均由浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換為定點(diǎn)數(shù)后輸入至下變頻器,第一組信號(hào)和第二組信號(hào)為同頻正交的兩組dds信號(hào)。
步驟206,下變頻器將收到的第一組信號(hào)值和第二組信號(hào)值進(jìn)行下變頻處理并輸出。
由上述步驟201至步驟209完成了同頻正交的兩組dds信號(hào)的生成,其僅使用了浮點(diǎn)參數(shù)的二階ar模型,系統(tǒng)代價(jià)以及運(yùn)算成功均比較低;由于可以根據(jù)需要生成的dds信號(hào)的頻率來生成二階ar模型需要的初始狀態(tài)和常數(shù)參數(shù),因此可應(yīng)用于各種頻率,靈活性極高,特別適用于隨時(shí)調(diào)節(jié)頻率的聲納信號(hào)正交下變頻,具有極大的推廣價(jià)值。
在另一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,利用浮點(diǎn)參數(shù)的ar模型生成dds信號(hào)的方法也可以應(yīng)用于生成裝置中,也即上述的時(shí)鐘輸入模塊、參數(shù)輸入模塊以及計(jì)算模塊可以為一個(gè)整體(這里將該整體稱為生成裝置),該生成裝置可以為軟件、硬件或軟硬件的結(jié)合,請參見圖3所示,該生成方法可以包括:
步驟301,根據(jù)預(yù)定的時(shí)鐘輸入頻率、需要生成的dds信號(hào)的頻率以及第一相位,計(jì)算出第一組參數(shù);
同理,為了保證產(chǎn)生的dds信號(hào)的穩(wěn)定可靠性,本申請各個(gè)實(shí)施例中作為ar模型的參數(shù)均選用了浮點(diǎn)數(shù),也即這里的第一組參數(shù)均為浮點(diǎn)數(shù)。可選的,浮點(diǎn)數(shù)可以為32位。
步驟302,將第一組參數(shù)中的第一參數(shù)和第二參數(shù)作為二階自回歸ar模型的初始狀態(tài)參數(shù),將第一組參數(shù)中的第三參數(shù)和第四參數(shù)作為二階ar模型的系統(tǒng)常數(shù),依次得到不同時(shí)刻的第一組信號(hào)值;
步驟303,根據(jù)預(yù)定的時(shí)鐘輸入頻率、需要生成的dds信號(hào)的頻率以及第二相位,計(jì)算出第二組參數(shù),第二相位與第一相位相差90度;
同理,這里的第二組參數(shù)也均為浮點(diǎn)數(shù)??蛇x的,浮點(diǎn)數(shù)可以為32位。
步驟304,將第二組參數(shù)中的第一參數(shù)和第二參數(shù)作為二階自回歸ar模型的初始狀態(tài)參數(shù),將第二組參數(shù)中的第三參數(shù)和第四參數(shù)作為二階ar模型的系統(tǒng)常數(shù),依次得到不同時(shí)刻的第二組信號(hào)值;
第一組信號(hào)值和第二組信號(hào)值為同頻正交的兩組dds信號(hào)。
步驟305,在得到第一組信號(hào)后,將第一組信號(hào)由浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換為定點(diǎn)數(shù),在得到第二組信號(hào)后,將第二組信號(hào)由浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換為定點(diǎn)數(shù);
步驟306,將轉(zhuǎn)換為定點(diǎn)數(shù)的第一組信號(hào)和第二組信號(hào)進(jìn)行下變頻處理并輸出。
為了說明本申請生成方法生成的dds信號(hào)的穩(wěn)定可靠性,下面提供兩組實(shí)驗(yàn)。
在第一組實(shí)驗(yàn)中,需要生成的dds信號(hào)的頻率為第一頻率,其第一組參數(shù)分別為:y(0)=1.414212e+0,y(1)=-3.432743e-6,a1=1.414212e+0,a2=-1.000000e+0,均為浮點(diǎn)數(shù),則輸出dss信號(hào)如圖4a所示,每個(gè)周期8個(gè)點(diǎn)。
該第一頻率下,與圖4a所對應(yīng)的信號(hào)的相位相差90度,第二組參數(shù)分別為:y(0)=1.414212e+0,y(1)=2.000000e+0,a1=1.414212e+0,a2=-1.000000e+0,均為浮點(diǎn)數(shù),則輸出dss信號(hào)如圖4b所示,每個(gè)同期8個(gè)點(diǎn)。
在第二種實(shí)驗(yàn)中,需要生成的dds信號(hào)的頻率為第二頻率,其第一組參數(shù)分別為:y(0)=1.285575e+0,y(1)=1.969615e+0,a1=1.532089e+0,a2=-1.000000e+0,均為浮點(diǎn)數(shù),則輸出dss信號(hào)如圖4c所示,每個(gè)周期9個(gè)點(diǎn)。
該第一頻率下,與圖4c所對應(yīng)的信號(hào)的相位相差90度,第二組參數(shù)分別為:y(0)=1.532089e+0,y(1)=3.472964e+0,a1=1.532089e+0,a2=-1.000000e+0,均為浮點(diǎn)數(shù),則輸出dss信號(hào)如圖4d所示,每個(gè)周期9個(gè)點(diǎn)。
由于fpga性能的飛速發(fā)展,此發(fā)明的實(shí)施性也得到了保證。以低端的spartan6為例,ip核完成一次單精度浮點(diǎn)乘最小只要9個(gè)時(shí)鐘周期。一次單精度浮點(diǎn)加減最小只要12個(gè)周期,一次單精度浮點(diǎn)轉(zhuǎn)定點(diǎn)32位最小可以在6個(gè)周期完成。因此.即使不使用流水線,完全完成一次dds信號(hào)序列生成并輸出也只要40個(gè)時(shí)鐘周期。對于內(nèi)部工作時(shí)鐘可高達(dá)250m的運(yùn)算周期來說,可以輕松完成點(diǎn)間隔為40m時(shí)鐘周期的dds信號(hào)生成。若信號(hào)周期內(nèi)最少取4個(gè)點(diǎn),則可完成10m頻率的dds信號(hào)生成。對于普通的多波束完及普通聲納完全夠用。
綜上所述,本發(fā)明提出的dds信號(hào)的生成方法,僅需要利用二階的ar模型就可以生成同頻正交的dds信號(hào),且適用于任一種頻率,系統(tǒng)代價(jià)小,輸入?yún)?shù)極少,靈活性極高,特別適用于隨時(shí)調(diào)節(jié)頻率的聲納信號(hào)正交下變頻,具有極大的推廣價(jià)值。
本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說明書及實(shí)踐這里發(fā)明的發(fā)明后,將容易想到本發(fā)明的其它實(shí)施方案。本申請旨在涵蓋本發(fā)明的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化,這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本發(fā)明的一般性原理并包括本發(fā)明未發(fā)明的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識(shí)或慣用技術(shù)手段。說明書和實(shí)施例僅被視為示例性的,本發(fā)明的真正范圍和精神由下面的權(quán)利要求指出。
應(yīng)當(dāng)理解的是,本發(fā)明并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu),并且可以在不脫離其范圍進(jìn)行各種修改和改變。本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求來限制。