数字波形产生：近似正弦波

这个例子展示了设计和评估正弦波数据表所需的一些主要步骤，这些数据表可用于嵌入式系统和任意波形产生仪器的数字波形合成应用。

东西/原料

电脑
simulink软件

方式/步调

1
在双精度浮点中建立表
号令行键入：
N = 256;
angle = 2*pi * (0:(N-1))/N;

s = sin( angle )';
thd_ref_1 = ssinthd( s, 1, N, 1, 'direct' )
thd_ref_2p5 = ssinthd( s, 5/2, 2*N, 5, 'linear' )

cs = cordicsin( angle, 50 )';
thd_ref_1c = ssinthd(cs, 1, N, 1, 'direct' )
thd_ref_2p5c = ssinthd(cs, 5/2, 2*N, 5, 'linear' )
2
如图1所示。
3
将正弦波近似应用于模子中
号令行键入：
open_system('sldemo_tonegen');
set_param('sldemo_tonegen', 'StopFcn','');
sim('sldemo_tonegen');
currentFig = figure('Color',[1,1,1]);
subplot(3,1,1), plot(tonegenOut.time, tonegenOut.signals(1).values); grid
title('Difference between direct look-up and reference signal');
subplot(3,1,2), plot(tonegenOut.time, tonegenOut.signals(2).values); grid
title('Difference between interpolated look-up and reference signal');
subplot(3,1,3), plot(tonegenOut.time, tonegenOut.signals(3).values); grid
title('Difference between CORDIC sine and reference signal');
4
如图2所示。
5
运行这个模子。
如图3所示。
6
细心不雅察波形精度
号令行键入：
ax = get(currentFig,'Children');
set(ax(3),'xlim',[4.8, 5.2])
set(ax(2),'xlim',[4.8, 5.2])
set(ax(1),'xlim',[4.8, 5.2])
7
如图4所示。
8
统一表，固定点实现
号令行键入：
bits = 24;
is = num2fixpt( s, sfrac(bits), [], 'Nearest', 'on');

thd_direct1 = ssinthd(is, 1, N, 1, 'direct')
thd_direct2 = ssinthd(is, 2, N, 2, 'direct')
thd_direct3 = ssinthd(is, 3, N, 3, 'direct')

thd_linterp_2p5 = ssinthd(is, 5/2, 2*N, 5, 'fixptlinear')
9
如图5所示。
10
比力分歧表格和方式的成果
号令行键入：
thd_double_direct = ssinthd( s, 33/4, 4*N, 33, 'direct')
thd_sfrac24_direct = ssinthd(is, 33/4, 4*N, 33, 'direct')
thd_double_linear = ssinthd( s, 33/4, 4*N, 33, 'linear')
thd_sfrac24_linear = ssinthd(is, 33/4, 4*N, 33, 'fixptlinear')
11
如图6所示。
12
利用预先设置装备摆设的正弦波块
号令行键入：
open_system('sldemo_tonegen_fixpt');
set_param('sldemo_tonegen_fixpt', 'StopFcn','');
sim('sldemo_tonegen_fixpt');
figure('Color',[1,1,1]);
subplot(3,1,1), plot(tonegenOut.time, tonegenOut.signals(1).values); grid
title('Difference between direct look-up and reference signal');
subplot(3,1,2), plot(tonegenOut.time, tonegenOut.signals(2).values); grid
title('Difference between interpolated look-up and reference signal');
subplot(3,1,3), plot(tonegenOut.time, tonegenOut.signals(3).values); grid
title('Difference between CORDIC sine and reference signal');
13
如图7、8所示。
14
带时钟输入的正弦函数的利用
号令行键入：
subplot(1,1,1), plot(tonegenOut.time, tonegenOut.signals(4).values); grid
title('Difference between time based sin() and reference signal');
15
如图9所示。
16
直接查找和线性插值的行为综述
号令行键入：
figure('Color',[1,1,1])
tic, sldemo_sweeptable_thd(24, 256), toc
17
如图10所示。
END