由图
3,图 4 可以看出,相位截断产生的杂波远大于幅度值量化产生的杂波,是杂波的主
要来源。
由以上的仿真波形可以看出,提高整数位的位数,虽然可以使相位截断小,频率杂波少,
但要使用较大的
LUTs 容量。如整数位增加一位,即由 n 位增加 n+1 位,则 LUTs 的数据量
会增加一倍。
提高小数位的位数可以有较高的步长精度和频率分辨率,但需要更加多的累加器。如小数部
分由
b 位增加到 b+1 位,虽然对 LUTs 无影响,但将累加器的加法器和延迟器分别增加 1 位,
从而影响
NCOs 的输出频率。
提高
LUTs 输出分辨率对正弦波样点的幅度值量化影响小,但需要更多的 LUTs 存储器。如
LUTs 输出分辨率增加 1 位,由 L 位增加 L+1 位,LUTs 所需的存储容量扩大 2n。
可见,采用传统的设计方法要达到无相位截断,则需要
LUT 的字长非常长,占用资源非常
大,导致
NCOs 的成本很高,而这在实际实现过程中是不可行的。
2.3 相位加抖提高 SFDR
通过以上的仿真研究可看出,虽然可以通过增加整数位和提高
LUTs 输出分辨率的方法来
提高
SFDR,但因它们要占用大量的资源,因而不是经济有效的方法。为有效解决杂波问题,
必须考虑其他有效的方法。目前的主要技术手段有:
幅度加抖
(Amplitude Dithering):在 LUT 的输出中加入低水平的噪声,以打散原有幅度值量
化的噪声结构。
相位加抖
(Phase Dithering):在累加器的输出中加入低水平的噪声,以打散原有相位截断的
噪声结构。
带通滤波
(Bandpass Filtering):在振荡器输出端加滤波器滤出毛刺频率。但该方法很难滤出
靠近中心频率的杂波。
以上的仿真已经证明,相位截断对
SFDR 的影响量是最大的,是提高 SFDR 的首选方法。
相位加抖的数学模型如图
5 所示。在 LUTs 地址字截断之前,在累加器的输出中加入低水平
的伪随机噪声
(A Low-level of Pseudo Random Noise),其中抖动的位数 d 是可变的。
抖动
(Dither)可以通过线性反馈移位寄存器(Linear Feedback Shift Register,LFSR)来实现,
见图
6。LFSR 有带 M 个抽头的移位寄存器,抽头反馈通常由或门构成,以产生一个周期为