基于改進CORDIC算法的直接數(shù)字頻率合成器的ASIC實現(xiàn).pdf

1、直接數(shù)字頻率合成系統(tǒng)以快速的頻率、相位、幅度切換，優(yōu)異的頻率分辨率，低相位噪聲，以及頻率切換相位連續(xù)著稱。DDS在大量數(shù)字電子系統(tǒng)中扮演重要角色，如數(shù)字通信系統(tǒng)，電子戰(zhàn)和雷達(dá)系統(tǒng)，測試測量設(shè)備，以及醫(yī)療設(shè)備。近幾年，隨著工藝尺寸不斷縮小，芯片集成度不斷提高，DDS系統(tǒng)的低延遲、超高速、低功耗成為研究的重點。
　　論文依托“14位2.5GHz DDS及IP核技術(shù)研究”項目，分析了DDS原理、架構(gòu)、誤差來源。DDS通過頻率字累加得到相

2、位，直接將相位信息轉(zhuǎn)換成正弦信號對應(yīng)的幅度值,該過程為非線性映射，通常采用數(shù)字方式實現(xiàn),幅度信號最后經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換及濾波平滑后輸出所需頻率信號。DDS系統(tǒng)由相位累加器、相幅轉(zhuǎn)換器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，其主要誤差包括相位截短誤差、幅度量化誤差、DAC非理想性、相幅轉(zhuǎn)換誤差。本文重點討論相幅轉(zhuǎn)化器的算法和實現(xiàn)問題。
　　通過分析對比五種相幅轉(zhuǎn)換實現(xiàn)方法，選擇易于采用CMOS工藝實現(xiàn)高精度的CORDIC算法。然而采用傳統(tǒng)CORDIC算法實現(xiàn)

3、相幅轉(zhuǎn)換器，存在每次迭代旋轉(zhuǎn)前需要判定旋轉(zhuǎn)方向和迭代次數(shù)多的缺點。為解決這兩個問題，利用三角函數(shù)近似處理，不能使用近似的前幾級采用小的查找表實現(xiàn)，能夠使用近似處理的旋轉(zhuǎn)級進行合并，減小旋轉(zhuǎn)次數(shù)，得到改進型CORDIC算法。該方法排除了每次旋轉(zhuǎn)迭代前的方向判斷，并將旋轉(zhuǎn)迭代次數(shù)降為原來的三分之一。在0.18um COMS工藝上，基于改進型CORDIC算法，完成14位2.5GHz的DDS芯片的設(shè)計、驗證、實現(xiàn)，并解決了高速數(shù)模接口數(shù)據(jù)時序問