[发明专利]一种基于DDS的脉冲波产生方法、装置及其系统

说明书

本发明涉及一种基于DDS的脉冲波产生方法，包括：获取脉冲波相位值；计算实数值与边沿时间参数的第一乘积；当所述第一乘积小于一常数时，所述第一乘积作为波形值；当所述第一乘积大于所述常数时，所述常数作为波形值；所述常数为脉冲波的最大高电平值；输出脉冲波信号；当所述脉冲波相位值小于占空比参数时，则所述脉冲波信号为波形值；当所述脉冲波相位值大于占空比参数时，则所述脉冲波信号为所述常数与波形值之间的第二差值。本发明公开的方法可以生成稳定的、频率可变范围宽，边沿时间可变范围宽，占空比可变范宽的脉冲波；并且频率大小，边沿时间，占空比的参数可以连续任意调节的脉冲波，且生成的脉冲波具有不闪烁、不抖动的优点。

技术领域

本发明属于信号发生器领域，具体涉及一种基于DDS的脉冲波产生方法、装置及其系统。

背景技术

信号发生器是一种常见的信号源，广泛应用于电子电路、自动控制和科学实验等领域。目前，对于直接数字式频率合成器DDS(Direct Digital Synthesizer)类信号发生器，产生脉冲波的方法主要有两种：第一种是通过外接硬件电路进行调节，这种方法成本高，频率和边沿时间可变范围小；第二种是通过FPGA(复杂可编程逻辑阵列器件)数字方式产生。如图1所示，为现有技术中通过FPGA方式的DDS产生脉冲波的电路结构100，主要由频率累加器、相位累加器、相位幅值转化器、DAC以及滤波器LPF组成。现有方案的问题在于输出信号的频率取决于频率控制字，也就是说只有频率控制字是可变的，且在生成脉冲波时需要通过低电平、高电平、上升沿、下降沿四个阶段来分别处理波形的状态，造成在脉冲波每个阶段与下个阶段交界处存在波形相位不能完全连续，出现抖动过大，或者波形变形的情况。使得生成的脉冲波波形抖动过大、占用FPGA资源多，改变脉冲波频率等参数时波形相位不稳定而容易闪烁的问题十分突出。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种基于DDS的脉冲波产生方法、装置及其系统，解决现有技术中。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

本发明中的一种基于DDS的脉冲波产生方法，包括：获取脉冲波相位值；

计算实数值与边沿时间参数的第一乘积；当所述脉冲波相位值小于占空比参数时，所述实数值为所述脉冲波相位值，边沿时间参数为上升沿时间参数；当所述脉冲波相位值大于占空比参数时，所述实数值为所述脉冲波相位值与占空比参数之间的第一差值，所述边沿时间参数为下降沿时间参数；其中，所述占空比参数为占空比与相位模的乘积；

获取波形值；当所述第一乘积小于一常数时，所述第一乘积作为波形值；当所述第一乘积大于所述常数时，所述常数作为波形值；所述常数为脉冲波的最大高电平值；

输出脉冲波信号；当所述脉冲波相位值小于占空比参数时，则所述脉冲波信号为波形值；当所述脉冲波相位值大于占空比参数时，则所述脉冲波信号为所述常数与波形值之间的第二差值。

优选的，所述方法还包括：获取第一相位值作为所述脉冲波相位值；其中，当频率控制字的累加值小于相位模时，所述第一相位值为所述累加值；当所述累加值大于相位模时，则所述第一相位值为所述累加值与所述相位模之间的第三差值；所述相位模为频率字累加器累加的最大值。

优选的，所述方法包括：

获取起始相位与所述第一相位值之间的和值作为第二相位值；所述起始相位为脉冲波的初始相位；

输出脉冲波相位值；当所述相位模大于所述第二相位值时，输出所述第二相位值作为所述脉冲波相位值；当所述相位模小于所述第二相位值时，输出所述第二相位值与相位模之间的第四差值作为所述脉冲波相位值。

优选的，所述方法还包括：

根据上升沿浮点计算参数或下降沿浮点计算参数对所述第一乘积进行浮点运算得到变量值；