1561-5405 10.24151/1561-5405 Proceedings of Universities. Electronics Scientifical and technical journal "Proceedings of Universities. Electronics" Научно-технический журнал «Известия высших учебных заведений. Электроника» 1561-5405 2587-9960 National Research University of Electronic Technology Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" 621.373.1Информационные технологииDigital Synthesizer Based on Direct Calculation of Harmonic SignalЦифровой синтезатор с прямым вычислением гармонического сигнала625633http://ivuz-e.ru/en/issues/6-_2015/tsifrovoy_sintezator_s_pryamym_vychisleniem_garmonicheskogo_signala/http://ivuz-e.ru/en/download/6_2015_1832_en.pdf

A digital synthesizer of a harmonic wave with direct calculation of the harmonic function from the phase based on CORDIC-algorithm has been considered. The algorithm of the synthesizer and the architecture of its implementation, which does not require memory blocks, have been presented. The quality estimation of the proposed synthesizer has been derived from the mathematical fixed point model. The optimal iteration number of the CORDIC-calculator in terms of the generated signal quality and the required resources has been determined. The qualitative measures of the generated signal depending on the parameters of the synthesizer implementation have been given. It has been determined that for a given data width of the generated signal it is necessary to use an increased width of the CORDIC-calculator by 4-6 bits. The presented results permit to determine the structure and the parameters of the proposed synthesizer to provide the required signal quality. The proposed architecture is an alternative solution to the classic synthesizer with memory in case of optimal design under tight restrictions on memory usage.

Рассмотрен цифровой синтезатор гармонического сигнала с прямым вычислением гармонической функции из фазы на базе CORDIC-алгоритма. Представлены алгоритм работы синтезатора и структурная схема его реализации, не требующая блоков памяти. Получены оценки качества предлагаемого синтезатора на основе его математической модели с фиксированной точкой. Определено оптимальное с точки зрения качества генерируемого сигнала и требуемых ресурсов число итераций CORDIC-вычислителя. Приведены качественные показатели генерируемого синтезатором сигнала в зависимости от параметров его реализации. Установлено, что при заданной разрядности генерируемого сигнала необходимо использовать CORDIC-вычислитель с повышенной разрядностью, которая больше заданной на 4-6 разрядов. Представленные сведения позволяют определить структуру синтезатора и его параметры, обеспечивающие требуемое качество сигнала. Предложенная схема является альтернативой классической схеме с памятью в случае решения задачи оптимального проектирования синтезатора в условиях жесткого ограничения на использование блоков памяти.

 Chenakin A. Frequency synthesis: current solutions and new trends // Microwave J. – 2007. – Vol. 50. – N. 5. – P.256–266.Мёрфи Е., Слэттери К. Все о синтезаторах DDS: пер. А. Власенко // Компоненты и технологии. – 2005. – №1.Смекалов А.И. Метод прямого цифрового синтеза гармонического сигнала. Анализ и математическое моделирование // Радиотехника. – 2011. – №1. – С.16–29.Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника. – СПб.: БХВ – Санкт-Петербург, 2000. – 528 с.Захаров А.В., Хачумов В.М. Алгоритмы CORDIC. Современное состояние и пер-спективы //Тр. Междунар. конф. «Программные системы: теория и приложения» (Переславль-Залесский, 13–14 мая 2004 г.). – М: Физиатлит, 2004. – Т.1. – С.353–372.Бендат Дж., Пирсол А. Прикладной анализ случайных данных: пер. с англ. – М.: Мир, 1989. – С.540.Митрофанов А. В., Сафин В. Г., Соловьев А. А. Устройства генерирования и фор-мирования радиосигналов: лабораторный практикум / Под общ. ред. А. А. Соловьева. – СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2009. – С.104.