[发明专利]正弦波生成装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字电路技术领域，尤其涉及一种正弦波生成装置和方法。

背景技术

目前，数字电路生成正弦波的方法有很多种，例如，利用MATLAB（Matrix Laboratory，矩阵实验室）或者其它软件工具生成正弦波。然而，目前存在的问题是，正弦波的数据信息均存储在查值表中，MATLAB或者其它软件工具生成正弦波时根据需要将查值表中的数据直接输出，不能生成除了查值表之外的正弦波的数据信息。因此，现有的方式均存在一定的局限性，有些方法只能产生特定频率的正弦波，或者有些方法在产生不同频率的正弦波时，需要很大的电路面积，且存在正弦波的频率不准确和漂移的现象。因此，不仅导致数字电路产生正弦波的电路功耗和成本高，而且生成的正弦波在时域和频域的效果均不好。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种正弦波生成装置，该装置利用面积更小的数字电路，可产生频率更加丰富和精准的正弦波

本发明的第二个目的在于提出一种正弦波生成方法。

为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种正弦波生成装置，包括：相位累加模块，用于获取正弦波的配置信息，并根据所述正弦波的配置信息生成所述正弦波的地址信息，其中，所述正弦波的地址信息包括整数地址信息和小数地址信息；查值模块，用于根据所述整数地址信息查找所述正弦波的第一数据信息和第二数据信息；插值模块，用于根据所述小数地址信息的位宽大小在所述正弦波的第一数据信息和所述第二数据信息之间进行插值，并根据所述小数地址信息获取所述正弦波的插值原始数据信息；随机截位模块，用于根据所述小数地址信息的位宽大小和伪随机序列输出值对所述正弦波的插值原始数据进行截位处理，以获取所述正弦波的最终插值数据信息；以及正弦波生成模块，用于根据所述正弦波的最终插值数据信息生成所述正弦波的图像信息。

本发明实施例的正弦波生成装置，通过采用插值的方法，根据查值表中的两个数据信息推算出来第三个数据信息，因此相当于扩大了查值表的容量，从而达到了缩小数字电路的电路面积的目的。并且通过随机截位的方法，对插值原始数据进行取整处理，然后将生成的随机单比特数据与原始数据的整数部分相加，由此，可以避免正弦波在某些频率点的畸变。具体而言，本发明实施例的正弦波生成装置，利用面积更小的数字电路，可产生频率更加丰富和精准的正弦波，分别通过对相关技术和本发明生成的正弦波数据信息，通过MATLAB仿真后，如图4和图5所示，可以明显观察到本发明实施例的正弦波生成装置生成的正弦波在时域和频域都具有更好的效果。从时域来看，本发明实施例的正弦波生成装置生成的正弦波更为平滑和规则；从频域来看，本发明实施例的正弦波生成装置生成的正弦波谐波能量更小。

为达上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种正弦波生成方法，包括：获取正弦波的配置信息，并根据所述正弦波的配置信息生成所述正弦波的地址信息，其中，所述正弦波的地址信息包括整数地址信息和小数地址信息；根据所述整数地址信息查找所述正弦波的第一数据信息和第二数据信息；根据所述小数地址信息的位宽大小在所述正弦波的第一数据信息和所述第二数据信息之间进行插值，并根据所述小数地址信息获取所述正弦波的插值原始数据信息；根据所述小数地址信息的位宽大小和伪随机序列输出值对所述正弦波的插值原始数据进行截位处理，以获取所述正弦波的最终插值数据信息；以及根据所述正弦波的最终插值数据信息生成所述正弦波的图像信息。

本发明实施例的正弦波生成方法，通过采用插值的方式，根据查值表中的两个数据信息推算出来第三个数据信息，因此相当于扩大了查值表的容量，从而达到了缩小数字电路的电路面积的目的。并且通过随机截位的方法，对插值原始数据进行取整处理，然后将生成的随机单比特数据与原始数据的整数部分相加，由此，可以避免正弦波在某些频率点的畸变。具体而言，本发明实施例的正弦波生成方法，利用面积更小的数字电路，可产生频率更加丰富和精准的正弦波，分别通过对相关技术和本发明生成的正弦波数据信息，通过MATLAB仿真后，如图4和图5所示，可以明显观察到根据本发明实施例的正弦波生成方法生成的正弦波在时域和频域都具有更好的效果。从时域来看，根据本发明实施例的正弦波生成方法生成的正弦波更为平滑和规则；从频域来看，根据本发明实施例的正弦波生成方法生成的正弦波谐波能量更小。

附图说明

图1是本发明一个实施例的正弦波生成装置的结构示意图；

图2是本发明一个实施例的随机截位模块400的结构示意图；