專利名稱：生成按照期望函數(shù)變化的信號振幅的方法,以及轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生成按照期望函數(shù)變化的信號振幅的方法；在所述方法中數(shù)字化生成振幅，并使用該函數(shù)的可變數(shù)據(jù)作為地址數(shù)據(jù)。
本發(fā)明還涉及一種生成按照期望函數(shù)變化的信號振幅的轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器用以數(shù)字化生成振幅，并使用該函數(shù)的可變數(shù)據(jù)作為地址數(shù)據(jù)。
在直接數(shù)字合成(DDS)中，通過將數(shù)字相位數(shù)據(jù)或其它可變數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字振幅數(shù)據(jù)，例如通過查詢表來完成所需信號行為。然后，可以通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器將數(shù)字振幅數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到模擬振幅，或者可以將振幅數(shù)據(jù)進一步用于，例如信號相位或頻率處理。
從相位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換來的正弦型信號表示了一種典型的DDS轉(zhuǎn)換。完成轉(zhuǎn)換的最簡單的方式是將正弦函數(shù)的振幅值作為查詢表存儲在ROM存儲器(只讀存儲器)中，所述值由相位數(shù)據(jù)指示。但是，只使用查詢表將導(dǎo)致使用擴展的存儲器，而這又相應(yīng)使轉(zhuǎn)換器減慢并降低了從轉(zhuǎn)換器得到的信號頻率。
為了減少對存儲器的需求，可以給出振幅變化的近似函數(shù)。一種方案是使用美國專利4905117中所公開的泰勒展開級數(shù)。考慮泰勒展開級數(shù)的前三項，這三項用于進行轉(zhuǎn)換。該方法的一個缺陷是它需要一個第三項的非線性項，以及執(zhí)行乘法的一個乘法器。因為這些不足，該方案較慢。
因此，本發(fā)明的一個目標是提供一種方案，該方案根據(jù)期望函數(shù)以近似方式提供振幅，它既不需要使用非線性項，也不需要相乘。
這通過前序中所描述的該類方法來實現(xiàn)，該方法的特征在于，通過預(yù)定數(shù)量N條分段直線來近似表示所需的振幅行為，存儲這些直線的斜率以及常數(shù)項，所述直線通過線性回歸或類似過程產(chǎn)生，并包括預(yù)定數(shù)量M個可變值；將地址數(shù)據(jù)劃分成兩部分，第一部分表示每條直線的斜率和常數(shù)項的地址，第二部分對應(yīng)于每條分段直線的可變值；將地址數(shù)據(jù)的第二部分的地址轉(zhuǎn)換成這些直線的負和正可變值，從而實際上位于地址數(shù)據(jù)第二部分中部的地址變成了一個可變值，最好是零；根據(jù)地址數(shù)據(jù)的第一部分選擇每一段生成的近似直線的斜率和常數(shù)項，根據(jù)第二部分選擇分段直線的可變值；根據(jù)該可變值和斜率生成分段直線的系數(shù)項；累加分段直線的系數(shù)項和常數(shù)項生成所需振幅值。
這通過前序中所描述的該類方法來實現(xiàn)，該方法的特征在于，通過這些直線生成分段線性近似函數(shù)g(z)=f(z)-tz，其中f(z)是振幅需要按照其變化的函數(shù)，z是一個可變值，t是一個常量，所述近似包括預(yù)定數(shù)量N條直線，存儲這些直線的斜率以及常數(shù)項，所述直線通過線性回歸或類似過程產(chǎn)生，并包括預(yù)定數(shù)量M個可變值；將地址數(shù)據(jù)劃分成兩部分，第一部分表示該斜率和常數(shù)項以及每條直線中由地址數(shù)據(jù)乘上常數(shù)得到的第一部分tz的地址，第二部分對應(yīng)于每條分段直線的可變值；將地址數(shù)據(jù)的第二部分的地址轉(zhuǎn)換成負和正可變值，從而實際上位于地址數(shù)據(jù)中部的地址變成了一個可變值，最好是零；根據(jù)地址數(shù)據(jù)的第一部分選擇斜率、常數(shù)項和由每條生成的近似直線中地址數(shù)據(jù)乘上常數(shù)得到的第一部分tz，根據(jù)第二部分選擇分段直線的可變值；根據(jù)地址數(shù)據(jù)的第二部分所確定的可變值和斜率生成分段直線的斜率；累加系數(shù)項、常數(shù)項和由分段直線的地址數(shù)據(jù)乘上常數(shù)得到的第一部分tz生成所需振幅值。
本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器的特征在于，轉(zhuǎn)換器包括一個存儲器，用于描述近似分段直線的根據(jù)期望函數(shù)的振幅行為，斜率和常數(shù)項存儲在存儲器中，所述直線通過線性回歸或類似過程產(chǎn)生，并包括預(yù)定數(shù)量個可變值；將地址數(shù)據(jù)劃分成兩部分的裝置，第一部分決定每條生成的近似直線的斜率和常數(shù)項，第二部分對應(yīng)于每條分段直線的可變值；用于下述目的的裝置將地址數(shù)據(jù)的第二部分的地址轉(zhuǎn)換成負和正可變值，從而實際上位于地址數(shù)據(jù)第二部分中部的地址變成了一個可變值，最好是零，并用于根據(jù)基于地址數(shù)據(jù)第二部分的可變值和斜率生成分段直線的系數(shù)項；累加分段直線的系數(shù)項和常數(shù)項生成所需振幅數(shù)據(jù)的裝置。
本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器的特征在于，轉(zhuǎn)換器包括一個存儲器，用于通過這些直線生成分段線性近似函數(shù)g(z)=f(z)-tz，其中f(z)是振幅按照其變化的函數(shù)，z是變量，t是一個常量，前述近似包括預(yù)定數(shù)量N條直線，這些直線的斜率以及常數(shù)項被存儲在存儲器中，所述直線通過線性回歸或類似過程產(chǎn)生，并包括預(yù)定數(shù)量M個可變值；生成由地址數(shù)據(jù)來上常數(shù)得到的第一部分tz的裝置；用于下述目的的裝置將地址數(shù)據(jù)劃分成兩部分，第一部分決定每條生成的近似直線的斜率和常數(shù)項，第二部分對應(yīng)于每條分段直線的可變值；用于下述目的的裝置將地址數(shù)據(jù)的第二部分的地址轉(zhuǎn)換成負和正可變值，從而實際上位于地址數(shù)據(jù)中部的地址變成了一個可變值，最好是零，并用于根據(jù)基于地址數(shù)據(jù)第二部分的可變值和斜率生成分段直線的系數(shù)項；累加第一常數(shù)部分和由地址數(shù)據(jù)乘上常數(shù)得到的第一部分tz的裝置，以及累加分段直線的系數(shù)項和修正的常數(shù)項生成所需振幅數(shù)據(jù)的裝置。
本發(fā)明的方法提供了許多優(yōu)點。近似方允許得所需存儲器的容量減少，從而加速了本創(chuàng)新方案的運行。此外，通過避免乘法運算，本方案的運行速度得以加快。
以下結(jié)合附圖中的例子詳細描述本發(fā)明，在附圖中

圖1是本發(fā)明方案的圖形說明，該方法應(yīng)用于按照正弦函數(shù)變化的信號；圖2是本發(fā)明方案的圖形說明，該方法應(yīng)用于按照函數(shù)sin(z)-tz變化的信號；圖3是說明本發(fā)明轉(zhuǎn)換器的框圖；圖4的說明本發(fā)明轉(zhuǎn)換器的框圖；以及圖5是說明本發(fā)明轉(zhuǎn)換器修正部分的框圖。
本發(fā)明的方案非常適合生成高頻信號，這使得本發(fā)明特別適于數(shù)字無線系統(tǒng)，本發(fā)明可以在數(shù)字無線系統(tǒng)中用于生成，例如正弦型的載波。本方案基于期望函數(shù)提供了一種可以直接用作信號振幅值的數(shù)字振幅值，或者可以用于指示相位、頻率或信號其他特征的振幅值。本方案的原理適用于基于某個可線性化的函數(shù)生成任何信號。
在本發(fā)明的方法中，信號振幅需要按照其變化的函數(shù)被分段線性化以生成多條直線；存儲每條直線的斜率和常數(shù)項；進行坐標系統(tǒng)的變換，以使每條直線的中點移動到這些直線的通用坐標系統(tǒng)的原點。初始函數(shù)的變量提供了用于指示近似直線斜率和常數(shù)項的地址數(shù)據(jù)。然后，直線的通用坐標系統(tǒng)的變量乘上斜率以生成系數(shù)項，將常數(shù)項加到系數(shù)項上以生成振幅值。
現(xiàn)在讓我們結(jié)合圖1和2研究本發(fā)明的方法。圖1示出了正弦函數(shù)的四分之一。通過簡單的映射，可以由單個四分之一部分生成完整的正弦函數(shù)。余弦函數(shù)則可以通過正弦函數(shù)的相移來生成。圖1示出了一條直線，該直線在點z=0和z=π/2時具有與sin(z)相同的值。該例假定需要生成按照正弦函數(shù)變化的信號振幅。該方法的一個一般例子是通過N條直線近似線性化期望函數(shù)f。這樣，這些直線的斜率ki和常數(shù)項ci可以按照變量z的值變化，其方式是對應(yīng)于每個z值，僅有一條直線近似函數(shù)f(z)，即
其中z是變量，而ki和ci是常數(shù)項。因此，由N條直線y=kiz+ci對正弦函數(shù)曲線進行分段線性近似，其中i∈[1,2,...,N]。在每條直線的近似部分上選出M個點。在本方法中，可以通過適于分段線性化的任何方法對該曲線進行線性化，例如通過線性回歸。線性化可以提供期望函數(shù)的一種連續(xù)或非連續(xù)的分段線性近似。在線性化時，這些直線最好被移動到一個相同的坐標系統(tǒng)，其中變量z變化為變量x，該直線近似部分的中點103被設(shè)置為原點。這樣，利用原始變量z包含的信息，使得變量z的一部分信息決定該近似直線，一部分信息決定與該直線相關(guān)的變量x的值。在該方法中，每條直線的斜率ki和常量部分ci存儲在一個存儲器中，其值可以基于變量z的大致值從存儲器中檢索得到，變量z的大致值最好是MSB(最高有效位)部分。變量z的精細部分最好是LSB(最低有效位)部分，它確定分段直線上哪一點已被選作變量x，使得振幅值可以被確定。這通過將變量x的值乘上斜率ki的值，并將常數(shù)項ci加到由此得到的系數(shù)項kix上實現(xiàn)。
圖2說明了下面這種情況從正弦函數(shù)減去線性函數(shù)，即公式g(z)=sin(z)-(tz+a)，其中t和a表示常數(shù)。在該例中，函數(shù)g是精確的sin(z)-2Πz,]]>其中直線在點z=0和時接z=Π2]]>時接收與sin(z)相同的值。直線I(z)=2Πz]]>在圖1中函數(shù)sin(z)的曲線下示出。在本發(fā)明的方案中，函數(shù)g的線性化的實現(xiàn)方式與圖1相同，振幅的計算也以相同方式進行。但是，在該方案中，按照期望函數(shù)sin(z)變化的最終振幅的生成需要還原線性部分Ⅰ(z)的影響。
在線性回歸中需要知道v對w的線性依賴。因此，曲線是一條直線。一種線性回歸方法是最小平方和方法。在該方法中選出的一條直線使得到大量點中所有點的平方距離和最小。在本發(fā)明的方案中，大量點包含需要近似的部分的信號振幅值。每條近似直線可以由公式表示為v-v^=ki(w-w^)⇒]]>(2)V=KiW+Ci,(2b)其中ki是斜率，ci是常數(shù)部分，v^]]>是變量v的中值，w^]]>是變是w的中值。所以ki的形式是ki=SwvSv2,--------(3)]]>其中Swv表示變量w和v之間的協(xié)方差，Sw表示變量w的方差。例如可以如下計算方差Sw=1n-1ΣJ=1n(wj-w^)2,------(4)]]>其中wj是變量w的j點。變量的協(xié)方差Swv則例如通過下式計算Swv=1n-1ΣJ=1n(wJ-w^)(vJ-v^),-------(5)]]>其中vj是變量v的j點。常數(shù)部分ci的形式則是ci=v^-kiw^]]>。在本創(chuàng)新方法中，絕對值可以用來取代平方值。線性回歸也可以替換成生成直線的其他類似方法。在本發(fā)明中，用于生成直線的方法并不重要，唯一重要的是與信號相關(guān)的函數(shù)的分段線性化。
現(xiàn)在讓我們結(jié)合圖3到5更詳細地研究本發(fā)明的實際實現(xiàn)。在按照圖3的轉(zhuǎn)換器10中，裝置201將n比特的可變數(shù)據(jù)213劃分成兩部分?？勺償?shù)據(jù)的第一部分207(最好是MSB部分)指示了直線近似的地址，根據(jù)它可以在裝置203中確定斜率ki，在裝置202中確定常數(shù)部分Ci，裝置202和203最好是ROM存儲器?？勺償?shù)據(jù)的第二部分208(最好是LSB部分)確定了近似直線上的某一點。裝置204利用斜率210的可變數(shù)據(jù)的第一部分207和可變數(shù)據(jù)208以生成對應(yīng)于穿過原點的直線的振幅數(shù)據(jù)211。所述數(shù)據(jù)211在裝置205中加上常數(shù)項209，從而得到近似的振幅數(shù)據(jù)212，該振幅數(shù)據(jù)212在裝置206中進行修正，舍入成整數(shù)。在舍入成整數(shù)過程中，小數(shù)部分被舍入到最近的整數(shù)。計算中最好采用超過要求的精度，通過減少LSB比特，可以消除超過需要的精度。在計算中使用較高精度可以減少量化誤差。最好通過算術(shù)左移振幅比特序列來減少LSB比特。對本創(chuàng)新方案而言，裝置201中對可變數(shù)據(jù)213進行劃分是重要的，因為可變數(shù)據(jù)213的劃分使得只需使用較少的存儲器。
裝置203中的系數(shù)ki最好乘上近似直線上M個點的一半。最好不要進行乘法操作，而是預(yù)先生成線性化的斜率乘積，并存儲在裝置203中。這樣，如果直線上的點數(shù)是M=32，則斜率ki乘上16。這增加了計算的精確度，使得裝置204中可以生成乘積而不需要進行實際的乘法操作，其方式如下利用斜率數(shù)據(jù)的算術(shù)移位，乘上算術(shù)移位后的斜率，在可變數(shù)據(jù)的第二部分208控制下進行屏蔽、求補并累加。
圖4說明了在下述情況下的轉(zhuǎn)換器10方案通過從輸出數(shù)據(jù)302中刪除至少一個MSB比特，縮短了裝置202的輸出數(shù)據(jù)的長度。這至少可以在正弦函數(shù)上執(zhí)行。更具體地說，這意味著從為信號生成所需振幅的任一期望函數(shù)g(z)中減去一個線性函數(shù)，即當(dāng)涉及正弦函數(shù)時，例如sin(z)-tz，其中t是任何自由選擇的常量，如圖2所示。如果適當(dāng)?shù)剡x擇t，通過這種方式可以減少裝置202中存儲器的容量。在正弦函數(shù)情況下，t最好是t=2Π]]>如果振幅數(shù)據(jù)包含與可變數(shù)據(jù)213一樣多的比特，即n=WO，可以直接從函數(shù)g(z)的值中減去變量數(shù)據(jù)z。在其它情況下，需要均衡常數(shù)項302的裝置251。裝置251接收可變數(shù)據(jù)的第一部分207(MSB比特)，所述部分最好包含p個比特。在本方案的操作中，p+m個比特，即所有可變數(shù)據(jù)可以到達裝置251。最好通過將可變數(shù)據(jù)213的MSB比特乘上比率WO/p或WO/(p+m)，或者類似方式來完成根據(jù)比特數(shù)量的均衡。按照本創(chuàng)新方案，均衡乘積301在裝置252中加上斜率數(shù)據(jù)211，均衡后的常數(shù)項209加上乘積211。該方案還可以通過按照圖3的設(shè)備來實現(xiàn)，從而通過函數(shù)g(z)=f(z)-tz，并例如在裝置206中通過將線性部分tz加上生成的乘積212來生成斜率和常數(shù)部分。如果可變數(shù)據(jù)的第一部分207(具有p個比特)用于均衡，在線性部分中需要減去的z也必須被均衡，從而減去對應(yīng)于LSB比特數(shù)量的t*int(z/2m)，而不是部分tz。
圖5的框圖說明了創(chuàng)新裝置204，它使得直接的乘法操作可以避免。因為乘法操作是一種較慢的操作，所以避免乘法操作可以加快本創(chuàng)新方案的操作。裝置204包括復(fù)用裝置401、屏蔽裝置402、求補裝置403、求和器404以及控制操作并接收可變數(shù)據(jù)第二部分208的交換裝置405。復(fù)用裝置401、屏蔽裝置402、求補裝置403的數(shù)量取決于近似直線上的點數(shù)M。在圖4中，S0表示從裝置203到達的這種斜率數(shù)據(jù)210；S1表示算術(shù)右移一位(對應(yīng)于除以2)的斜率數(shù)據(jù)210；S2表示算術(shù)右移兩位(對應(yīng)于除以4)的斜率數(shù)據(jù)210；S3表示算術(shù)右移三位(對應(yīng)于除以8)的斜率數(shù)據(jù)210；S4表示算術(shù)右移四位(對應(yīng)于除以16)的斜率數(shù)據(jù)210。算術(shù)移位可以例如在裝置203中執(zhí)行，或者在復(fù)用過程中在裝置401中進行。斜率數(shù)據(jù)和近似直線上的點101之間的所有乘積可以作為算術(shù)移位斜率數(shù)據(jù)的某種組合生成。然后可以產(chǎn)生一張如何組合算術(shù)移位斜率數(shù)據(jù)的表。不同組合方案的數(shù)量幾乎是沒有限制的，但是一個有利條件是，到達相同復(fù)用裝置的系數(shù)數(shù)據(jù)不用于累加，即例如算術(shù)移位數(shù)據(jù)S0和S1不被裝置404同時接受。這樣，利用例如表1得到所需操作。表1基于下述假定例如直線上的M個點是25=32?？梢詫?yīng)于直線上任意數(shù)量的點產(chǎn)生相應(yīng)的表，只要M點是2的冪。在斜率比特的算術(shù)移位、復(fù)用、屏蔽、求補和求和過程中，裝置204將可變數(shù)據(jù)第二部分208轉(zhuǎn)換成負和正可變值(z-＞x)。
表1．算術(shù)移位需要累加的比特以在裝置204中生成乘積的例子。
通過交換裝置405控制操作得到按照表1的組合，所述裝置分別允許或禁止裝置401到403的操作。交換裝置405可以通過邏輯電路提供，或以表的形式利用存儲器電路提供，其方式為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知。裝置405的輸出是可變數(shù)據(jù)的第二部分208，所述部分充當(dāng)邏輯電路的輸出和/或作為存儲器電路的地址。
對需要求補的數(shù)據(jù)也可以進行1/2-LSB偏離，從而特別允許簡化對應(yīng)于正弦函數(shù)序列的完整2π周期的振幅。1/2-LSB偏離允許無差錯地進行1求補，而不是2求補，而1求補則節(jié)省了硬件，因為1求補可以通過異或XOR來完成。此外，常數(shù)項ci和系數(shù)項ki可以存儲在一個存儲器中，而不是兩個不同的存儲器，因為它們具有相同的地址。這減少了存儲器的容量以及VLSI芯片的表面積。
盡管以上結(jié)合附圖中的例子描述了本發(fā)明，顯然本發(fā)明并不局限于此，在后附權(quán)利要求書所公開的創(chuàng)新思想范圍內(nèi)可以通過許多方式進行變化。
權(quán)利要求
1．一種生成按照期望函數(shù)變化的信號振幅的方法，在所述方法中數(shù)字化生成振幅，并使用該函數(shù)的可變數(shù)據(jù)(213)作為地址數(shù)據(jù)，其特征在于，通過預(yù)定數(shù)量N條分段直線來近似表示所需的振幅行為，存儲這些直線的斜率(210)以及常數(shù)項(209)，所述直線通過線性回歸或類似過程產(chǎn)生，并包括預(yù)定數(shù)量M個可變值；將地址數(shù)據(jù)(213)劃分成兩部分，第一部分(207)充當(dāng)每條直線的斜率和常數(shù)項的地址，第二部分(208)對應(yīng)于每條分段直線的可變值；將地址數(shù)據(jù)的第二部分(208)的地址轉(zhuǎn)換成這些直線的負和正可變值，從而實際上位于地址數(shù)據(jù)第二部分(208)中部的地址變成了一個可變值，最好是零；根據(jù)地址數(shù)據(jù)的第一部分(207)選擇每一段生成的近似直線的斜率(210)和常數(shù)項(209)，根據(jù)第二部分(208)選擇分段直線的可變值；根據(jù)該可變值和斜率生成分段直線的系數(shù)項(211)；累加分段直線的系數(shù)項(210)和常數(shù)項(202)生成所需振幅值(212)。
2．一種生成按照期望函數(shù)變化的信號振幅的方法，在所述方法中數(shù)字化生成振幅，并使用該函數(shù)的可變數(shù)據(jù)(213)作為地址數(shù)據(jù)，其特征在于，通過這些直線生成分段線性近似函數(shù)g(z)=f(z)-tz，其中f(z)是振幅需要按照其變化的函數(shù)，z是一個可變值，t是一個常量，所述近似包括預(yù)定數(shù)量N條直線，存儲這些直線的斜率(210)以及常數(shù)項(209)；所述直線通過線性回歸或類似過程產(chǎn)生，并包括預(yù)定數(shù)量M個可變值；將地址數(shù)據(jù)(213)劃分成兩部分，第一部分(207)充當(dāng)每條直線的斜率(210)和常數(shù)項(209)以及由地址數(shù)據(jù)乘上常數(shù)得到的第一部分tz(301)的地址，第二部分(208)對應(yīng)于每條分段直線的可變值；將地址數(shù)據(jù)的第二部分(208)的地址轉(zhuǎn)換成負和正可變值，從而實際上位于地址數(shù)據(jù)中部(103)的地址變成了一個可變值，最好是零；根據(jù)地址數(shù)據(jù)的第一部分(207)選擇斜率(210)、常數(shù)項(302)和由每條生成的近似直線中地址數(shù)據(jù)乘上常數(shù)得到的第一部分tz(301)，根據(jù)第二部分(208)選擇分段直線的可變值；根據(jù)地址數(shù)據(jù)的第二部分(208)所確定的可變值和斜率(210)生成分段直線的系數(shù)項(211)；累加系數(shù)項(211)、常數(shù)項(302)和由分段直線的地址數(shù)據(jù)乘上常數(shù)得到的第一部分tz(301)生成所需振幅值。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，振幅需要按照其變化的函數(shù)是一個連續(xù)正弦或余弦函數(shù)，其整個序列的振幅值可以根據(jù)已生成的四分之一序列的振幅值得到。
4．根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，為了提高精度，直線的斜率(210)乘上代表分段直線上M值的一半的數(shù)；以及當(dāng)分段直線上可變值M為2的冪時，通過斜率(210)比特的算術(shù)移位、屏蔽以及求補，并通過算術(shù)移位、屏蔽和求補的斜率的累加來實現(xiàn)地址數(shù)據(jù)到負和正可變值的轉(zhuǎn)換以及對應(yīng)于地址數(shù)據(jù)第二部分(208)和斜率(210)之間的乘積的生成操作，所述步驟由地址數(shù)據(jù)第二部分(208)控制完成。
5．根據(jù)權(quán)利要求1、2或4中任意一項的方法，其特征在于，每個分段直線中僅對可變值的非負或非正部分生成系數(shù)項(211)，對可變值的其它部分，通過求補所生成的系數(shù)項(211)來生成系數(shù)項(211)。
6．根據(jù)權(quán)利要求4或5的方法，其特征在于，如果使用1/2比特偏移，則通過1求補實現(xiàn)求補操作。
7．根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，為了增加振幅精度，在本方法的實現(xiàn)過程中采用超過要求的精度，在最后從振幅值(212)中消去該超過要求的精度。
8．一種生成按照期望函數(shù)變化的信號振幅的轉(zhuǎn)換器(10)，該轉(zhuǎn)換器用以數(shù)字化生成振幅，并使用該函數(shù)的可變數(shù)據(jù)(213)作為地址數(shù)據(jù)，其特征在于該轉(zhuǎn)換器(10)包括一個存儲器(202和203)，用于描述近似分段直線的根據(jù)期望函數(shù)的振幅行為，斜率(210)和常數(shù)項(209)存儲在存儲器(202和203)中，所述直線通過線性回歸或類似過程產(chǎn)生，并包括預(yù)定數(shù)量個可變值；將地址數(shù)據(jù)劃分成兩部分的裝置(201)，第一部分(207)決定每條生成的近似直線的斜率(210)和常數(shù)項(209)，第二部分(208)對應(yīng)于每條分段直線的可變值；用于下述目的的裝置(204)將地址數(shù)據(jù)的第二部分的地址轉(zhuǎn)換成負和正可變值，從而實際上位于地址數(shù)據(jù)第二部分(208)中部的地址變成了一個可變值，最好是零，并用于根據(jù)基于地址數(shù)據(jù)第二部分(208)的可變值和斜率(211)生成分段直線的系數(shù)項(211)；累加分段直線的系數(shù)項(211)和常數(shù)項(209)生成所需振幅數(shù)據(jù)(212)的裝置(205)。
9．一種生成按照期望函數(shù)變化的信號振幅的轉(zhuǎn)換器(10)，該轉(zhuǎn)換器用以數(shù)字化生成振幅，并使用該函數(shù)的可變數(shù)據(jù)(213)作為地址數(shù)據(jù)，其特征在于該轉(zhuǎn)換器(10)包括一個存儲器(202和203)，用于通過這些直線生成分段線性近似函數(shù)g(z)=f(z)-tz，其中f(z)是振幅(212)需要按照其變化的函數(shù)，z是變量，t是一個常量，前述近似包括預(yù)定數(shù)量N條直線，這些直線的斜率(210)以及常數(shù)項(209)被存儲在存儲器(202和203)中，所述直線通過線性回歸或類似過程產(chǎn)生，并包括預(yù)定數(shù)量M個可變值；生成由地址數(shù)據(jù)乘上常數(shù)得到的第一部分tz(301)的裝置(251)；用于下述目的的裝置(201)將地址數(shù)據(jù)劃分成兩部分，第一部分(207)決定每條生成的近似直線的斜率(210)和常數(shù)項(302)，第二部分(208)對應(yīng)于每條分段直線的可變值；用于下述目的的裝置(204)將地址數(shù)據(jù)的第二部分的地址轉(zhuǎn)換成負和正可變值，從而實際上位于地址數(shù)據(jù)中部的地址變成了一個可變值，最好是零，并用于根據(jù)基于地址數(shù)據(jù)第二部分(208)的可變值和斜率(210)生成分段直線的系數(shù)項(211)；累加第一常數(shù)部分(302)和由地址數(shù)據(jù)乘上常數(shù)得到的第一部分tz(301)的裝置(252)；以及累加分段直線的系數(shù)項(211)和修正的常數(shù)項(209)生成所需振幅數(shù)據(jù)(212)的裝置(205)。
10．根據(jù)權(quán)利要求8或9的轉(zhuǎn)換器(10)，其特征在于，該轉(zhuǎn)換器(10)生成的一個連續(xù)信號振幅(212)最好按照正弦或余弦函數(shù)變化。
11．根據(jù)權(quán)利要求8或9的轉(zhuǎn)換器(10)，其特征在于，為了提高精度，裝置(204)使直線的斜率(210)乘上等于分段直線上點數(shù)的一半的數(shù)；以及裝置(204)通過斜率比特的算術(shù)移位、屏蔽以及求補，并通過累加將地址數(shù)據(jù)第二部分(208)轉(zhuǎn)換成負和正可變值，并執(zhí)行對應(yīng)于可變值和斜率(210)之間的乘積的操作，所述步驟由地址數(shù)據(jù)第二部分(208)控制。
12．根據(jù)權(quán)利要求8或9的轉(zhuǎn)換器(10)，其特征在于，裝置(204)僅對每個分段直線中可變值的非負或非正部分生成系數(shù)項(211)，對相反符號的可變值部分，裝置(204)對系數(shù)項(210)求補。
13．根據(jù)權(quán)利要求11或12的轉(zhuǎn)換器(10)，其特征在于，如果系數(shù)項(211)和斜率(210)有1/2 LSB相移，裝置通過1求補來實現(xiàn)求補操作。
14．根據(jù)權(quán)利要求8或9的轉(zhuǎn)換器(10)，其特征在于，為了增加振幅精度，轉(zhuǎn)換器(10)采用超過要求的精度，裝置(206)在最后從振幅(212)中消去該超過要求的精度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種生成按照期望函數(shù)變化的信號振幅的方法,以及一種實現(xiàn)該方法的轉(zhuǎn)換器。在該方法中,用于控制信號振幅行為的函數(shù)被分段線性化以提供多條直線;每條直線的斜率和常數(shù)項被存儲在存儲器(202和203)中;每條直線的中點被移動到共用坐標系統(tǒng)的源點。使用可變數(shù)據(jù)(213)作為地址數(shù)據(jù),該可變數(shù)據(jù)被劃分成MSB(207)部分和LSB部分(208)。MSB部分(207)用于在存儲器(202和203)中尋址直線的斜率和常數(shù)項。LSB部分(208)充當(dāng)直線的共用坐標系統(tǒng)的變量。通過在加法器(205)中累加斜率和LSB部分所確定的乘積和常數(shù)項生成振幅,裝置(204)在LSB部分控制下選擇累加算術(shù)移位、屏蔽以及求補的斜率生成該乘積。
文檔編號G06F7/48GK1211328SQ97192373
公開日1999年3月17日 申請日期1997年12月17日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月18日
發(fā)明者奧利·皮雷恩寧 申請人:諾基亞電信公司