реклама на сайте
подробности
 
 Wiki Wiki  Photo Photo  Forum Forum  Reviews Reviews  Help (!) Help (!)
 
2 страниц V  < 1 2  
 Reply to this topicStart new topic
> Генератор синуса на FPGA Altera
Porty
сообщение Aug 30 2011, 09:02
Сообщение #16


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 246
Регистрация: 28-05-08
Из: г. Ижевск
Пользователь №: 37 893
Цитата(Hoodwin @ Aug 30 2011, 12:37) *
1. Вообще, насколько я себе представляю, 16 разрядов мало для 110 дБ. Вот вроде бы по науке соотношение сигнал/ошибка будет, если правильно помню, порядка 2 дБ + 6 дБ * N, где N - число разрядов. Как следствие, 16 разрядов дадут что-то около 98 дБ, а для 110 нужно не менее 18 разрядов. Я бы сделал для подстраховки разрядов 20, чтобы иметь небольшой запас на точность вычислений.

2. Так частота "плавает" или просто неточно задается? Как я уже написал, нужно так выбрать частоту дискретизации, чтобы у сигнала был ощутимый набег фазы, порядка 45-60 градусов. В этом случае округление значения косинуса не приведет к заметным изменениям задающей частоты. Чтобы было понятнее, поясню на примере. Вот есть частота синусоиды 200 Гц. А частота дискретизации, скажем, 56000 Гц.
cos(2*pi*200/56000) будет 0,999748235. Приведение к Q0.16 даст 65519,50033. Обрезание до целого даст 65519, что эквивалентно значению косинуса 0,999740601, или исходной частоте 203,0098173 Гц.

Если все то же самое проделать с частотой дискретизации 1600 Гц, на которой 200 Гц дает набег фазы в 1/8 периода, то частота составит 200,0052204 Гц. Если же взять частоту под набег фазы в 1/6 периода, 1200 Гц, то косинус будет равен половинке и вообще не даст погрешности.

так как у Вас достаточно широкий диапазон синтезируемых частот, то целесообразно сделать несколько кратных частот дискретизации, близких к синтезируемым, исходя из указанного соображения.


1. Нормально вышло. Точность достаточная для наших практических целей. Хоть и реально меньше, но соответствует 16 разрядам.
2. Частота задаётся статически не правильно, но я с этим разобрался, был формат Q16.16 на предыдущее значение синуса и Q16.16 на коэффициент умножения, сделал коэффициент в Q1.31 стало гораздо точнее.
Но частота по времени плавает чуток - на доли герца, примерно плавает на 0.5Гц с периодом в 0.5-1 секунду при 12345.567Гц требуемой на 192кГц дискретизации. Но это уже не критично, просил для саморазвития. Просто, интересно стало почему плавает. =)


NСО не приемлем из за большого потребления ресурсов (по памяти не влезло). Всё-таки нужно 18 каналов сделать с разными частотами и фазами каждый. На канал 15-25кбит требуется, в 200кбитный Циклон никак не влазило.

Сообщение отредактировал Porty - Aug 30 2011, 09:02
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Hoodwin
сообщение Aug 30 2011, 10:01
Сообщение #17


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 881
Регистрация: 21-03-10
Из: _// \\_
Пользователь №: 56 107
А как проверяли, что плавает то? Может, если через FFT проверяли, то из за плавающего окна FFT плавает результат самого FFT. У меня такое бывало, как раз с DTMF детекторами.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Porty
сообщение Aug 30 2011, 10:49
Сообщение #18


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 246
Регистрация: 28-05-08
Из: г. Ижевск
Пользователь №: 37 893
Цитата(Hoodwin @ Aug 30 2011, 14:01) *
А как проверяли, что плавает то? Может, если через FFT проверяли, то из за плавающего окна FFT плавает результат самого FFT. У меня такое бывало, как раз с DTMF детекторами.


Да, это FFT себя так ведёт когда разница фаз синусоиды относительно окна FFT почти совпадает с разницей в 2 герца, отсюда и колебания по частоте. Повезло значит =) Когда писал компонент для ФФТ не парился и взял готовые генераторы и окна с готовыми примерами которые были вылезаны и отшлифованы так чтоб при параметрах в примере было всё ну идеальнее некуда. biggrin.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
dde29
сообщение Sep 1 2011, 14:59
Сообщение #19


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 65
Регистрация: 12-08-08
Из: Томск
Пользователь №: 39 559
А с алгоритмом CORDIC - не знакомы? занимает не более 2к ячеек
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Porty
сообщение Sep 2 2011, 05:41
Сообщение #20


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 246
Регистрация: 28-05-08
Из: г. Ижевск
Пользователь №: 37 893
Цитата(dde29 @ Sep 1 2011, 18:59) *
А с алгоритмом CORDIC - не знакомы? занимает не более 2к ячеек

алгоритмом ньютона я вписался в 200 ячеек на каждый индивидуальный канал + 200 ячеек на мультиплексор с умножителем из 8 дсп блоков на 4 канала, итого на 18 каналов вышло 4 916 ячеек и 36 умножителей. Точность каждого канала -130дб, THD - 0.0001%
Кордик изначально пробовал в NCO - изначально он мне не понравился из за размеров потребляемых ресурсов
Go to the top of the page
 
+Quote Post
dde29
сообщение Sep 3 2011, 03:43
Сообщение #21


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 65
Регистрация: 12-08-08
Из: Томск
Пользователь №: 39 559
Цитата(Porty @ Sep 2 2011, 08:41) *
алгоритмом ньютона я вписался в 200 ячеек на каждый индивидуальный канал + 200 ячеек на мультиплексор с умножителем из 8 дсп блоков на 4 канала, итого на 18 каналов вышло 4 916 ячеек и 36 умножителей. Точность каждого канала -130дб, THD - 0.0001%
Кордик изначально пробовал в NCO - изначально он мне не понравился из за размеров потребляемых ресурсов


У меня в корлике разрядность данных была 16. соответственно конвейер состоял из 16 звеньев. Использовал только операции суммирование/вычитание и сдвиг регистров - занимает ресурсов 1700 ячеек (Cyclone I)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Porty
сообщение Sep 3 2011, 09:56
Сообщение #22


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 246
Регистрация: 28-05-08
Из: г. Ижевск
Пользователь №: 37 893
Цитата(dde29 @ Sep 3 2011, 07:43) *
У меня в корлике разрядность данных была 16. соответственно конвейер состоял из 16 звеньев. Использовал только операции суммирование/вычитание и сдвиг регистров - занимает ресурсов 1700 ячеек (Cyclone I)

16 звеньев это 16 независимых по частоте и фазе каналов?
Что такое звено?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
dde29
сообщение Sep 4 2011, 13:40
Сообщение #23


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 65
Регистрация: 12-08-08
Из: Томск
Пользователь №: 39 559
Цитата(Porty @ Sep 3 2011, 12:56) *
16 звеньев это 16 независимых по частоте и фазе каналов?
Что такое звено?


Советую ознакомиться с алгоритмом CORDIC - там каждая итерация рассчета фазы - одно звено.
Кордик рпссчитывает значение синуса и косинуса для заданного угла...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
anatolich
сообщение Jul 4 2013, 13:24
Сообщение #24


Частый гость
**

Группа: Участник
Сообщений: 101
Регистрация: 4-05-07
Пользователь №: 27 512
Cделал такой же генератор, на 14 бит целочисленный с подставкой.

Как вы SNR считаете? Я получил сигнал в ModelSim
взял от него DFT (без всяких окон) и просуммировал все по модулю
отфитинговал сигнал синусом
Нашел разницу между синусом и сигналом с ModelSim
Взял DFT от этой разницы и тоже просуммировал модули
Поделил одно на другое 10log(S/N) получилось 16дБл
10 - потомучто интегрирую

Как же правильно оценить мой синус?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Maverick
сообщение Jul 4 2013, 13:50
Сообщение #25


я только учусь...
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 3 447
Регистрация: 29-01-07
Из: Украина
Пользователь №: 24 839
Цитата(anatolich @ Jul 4 2013, 16:24) *

поделились бы реализациями, может другим полезно будет wink.gif


--------------------
If it doesn't work in simulation, it won't work on the board.

"Ты живешь в своих поступках, а не в теле. Ты — это твои действия, и нет другого тебя" Антуан де Сент-Экзюпери повесть "Маленький принц"
Go to the top of the page
 
+Quote Post
anatolich
сообщение Jul 4 2013, 14:00
Сообщение #26


Частый гость
**

Группа: Участник
Сообщений: 101
Регистрация: 4-05-07
Пользователь №: 27 512
Вот мой пример
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
use ieee.std_logic_unsigned.all;
use ieee.numeric_std.all;

entity sinnw is
port (
clk : in std_logic;
reset : in std_logic;
en : in std_logic;
sine : out std_logic_vector(13 downto 0));

end sinnw;

architecture behave_sine_cos of sinnw is

signal sine_s : unsigned(13 downto 0);

begin -- behave_sine_cos

registers: process (clk, reset)
variable y_1, y_2, sine_m : integer;
variable sine_d : integer;

begin -- process registers
if reset = '0' then -- asynchronous reset (active low)
y_1 := 0;
y_2 := -103;
sine <= "00000000000000";
elsif clk'event and clk = '1' then -- rising clock edge
if (en = '1') then
sine_d := 16383*y_1;
sine_m := sine_d/8192-y_2;
y_2 := y_1;
y_1 := sine_m;
sine_s <= to_unsigned(sine_m,14)+ 8192;
sine <= std_logic_vector((sine_s)); --
end if;
end if;
end process registers;

end behave_sine_cos;

Но только синтезится без встроеного умножителя, поэтому 170 логических элементов
Квартус пишет
Go to the top of the page
 
+Quote Post
anatolich
сообщение Jul 5 2013, 05:14
Сообщение #27


Частый гость
**

Группа: Участник
Сообщений: 101
Регистрация: 4-05-07
Пользователь №: 27 512
2+6*14=86ДБл
Такое примерно число получается если от основной гармоники
генератора отнять палку от референтного синуса и поделить
на референтный синус.
Или то же самое в 3-х сигмах.
Но мне кажется, что честнее весь спектр учитывать. Нет?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
 

2 страниц V  < 1 2
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 

RSS Текстовая версия Сейчас: 20th July 2025 - 10:41
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01481 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016