方波的采样定理和DDS的问题 [复制链接]

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索性做个带正弦波表的dds试验。仅8位输出就比1位的强太多了：

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70mhz附近的两个刺是谐波吗？

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70mhz附近的两个刺是谐波吗？

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不是谐波。我也不知道为什么那里出现两根刺。

这样吧，好久没动已经忘得差不多了，需要复习。这几天我整理资料并贴出来，大家自己尝试尝试。:)

如果要减少相位抖动，靠最高位比特肯定不行。
但是如果用高精度的数值比较器，也许可以。
比如说，24位的计数器，当数据过半的时候，为高电平；数据不过半的时候。
000000-7fffff：“h”
800000-ffffff：“l”
但是，无法确定会抖成什么样子。比如说出1/3fs的时候，估计就已经很惨了。
另外，方波不存在采样定理，它不满足狄利贺里条件。所以担心产生的谱波会反折到带内造成干扰。

有兴趣。有兴趣。

为什么小比尔做的那个也是8位的dds谐波分量那么大呢？你这个matlab里的8位的正弦波表样点是多少个？

能不能把输出波形也贴一下？

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能不能把输出波形也贴一下？

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我的输出波形已经出来了。
上次有个失误，没把纵坐标轴贴出来。
dac为单电源无源输出接法，无跟随器，5v工作，线性差。
频差是使用11.0592mhz晶振，不能整除所产生的误差造成的。
fft n=65536

我是想看bd1es的波形：）
不过小比尔的这个贴出来也好，比较一下，就是图有点看不清楚，不知是示波器的问题还是照相机的问题？这个无源da输出端加滤波器了吗？

几天前同学用手机拍的。输出未加滤波器。在示波器上可以明显看到采样点和它们的爬动。

规格：8bit dac，自制512样点正弦表
换了一个好一点的声卡，上一次的声卡输入端截止频率太低，不能更真实地反映性能。
如果用差分输出，可能会抵消掉一些偶次谐波失真。

小比尔/5的这个波形好棒，那些谐波看上去是声卡的失真，因为正弦波dds是没有谐波的，除非波表做错了，:)，所以应该没问题。

我在整理程序了，希望不会让大家失望，但愿但愿， ...

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小比尔/5的这个波形好棒，那些谐波看上去是声卡的失真，因为正弦波dds是没有谐波的，除非波表做错了，:)，所以应该没问题。
我在整理程序了，希望不会让大家失望，但愿但愿， [表情] [表情] ...

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好的，等着你的程序哈~
我的本子现在在瘫痪中，等到把软件装好以后做个方波的试试。

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小比尔/5的这个波形好棒，那些谐波看上去是声卡的失真，因为正弦波dds是没有谐波的，除非波表做错了，:)，所以应该没问题。
我在整理程序了，希望不会让大家失望，但愿但愿， [表情] [表情] ...

'怎么可能呢？dac会有失真的。

今天突然想到另外一个原因：
在stc12c5410里，sjmp $是3周期语句，在进入中断的时候，可能会出现周期性延时0、1、2个时钟周期的现象，导致采样频率抖动！！！

看来要干这个，最好用risc结构的cpu！

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怎么可能呢？dac会有失真的。

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是呀，用声卡能到-40db的失真度已经很不错了， 。各种器件都有失真，所以总会比理想的情况差一些， 。

程序整理出来了，在附件里，有两个主要文件：
1、main.cpp：dds软算法，有波表和dds序列生成两部分。其中有一个波表算法是搞笑的，免得同志们做实验太枯燥。
2、fft_test.m：matlab的fft分析程序，可以生成功率谱。现在加了汉宁窗，那蓝头发好看些了。

说明：
1、c的程序用mingw编译就行了。因为经常要修改参数做实验，建议加上eclipse做ide。
2、matlab程序需要运行于7版以上的平台，我用2006b。老版本不知有问题没有。
3、现在写的是32位dds，波表的宽度是8位，长度是512， 。

都一年多了，俺还是没好好学matlab，有什么不对的地方请大伙一块儿改吧， 。

明天上些图片，做详细说明...。基本上，波表很重要！！

挺好的啊，您太谦虚了。
不过我这里还没搞mingw，明天用c free看看。

我写的。谐波比我预想的低得多，是不是有什么错？

close all;
clear all;

m=10; wave=sin(2*pi*(1:2^m)'/2^m); % 1024-entry wave table
n=8-1; wave=round(wave*2^n)/2^n; % truncated to 8-b

f0=0.1*exp(1)/2.7; % normalized frequency is 0.1
phase0=0; % initial phase
k=16; phase1(1:2^k)=phase0+2*pi*f0*(0:2^k-1); % phase
phase2=mod(phase1,2*pi)/2/pi; % phase between 0 and 2*pi
phase3=round(phase2*(2^m-1)+1); % phase as wave table indices

x=wave(phase3); % wave table output
x=x.*hanning(2^k); % windowed
y=fft(x);
y2=abs(y(1:2^k/2)).^2;
y2=y2/max(y2); % normalized
plot((1:2^k/2)/2^k,20*log10(y2));
axis([0 0.5 -150 0]);

发现您波表有点儿小问题，2^n应该是2^n-1，否则会出现128这个值，就不是8位了。但这基本上不影响输出啊，不明白为什么信噪比如此高。

我是为了避免matlab的双精度计算而改用c写dds的，这样dds核心是整数运算，相位舍入与实际硬件是一样的，而且我不会用matlab写整数运算，:) :)。

个人感觉8位输出的dds不该有如此高的信噪比，所以估计问题出在相位累加的双精度运算问题上。猜测而已。

我猜测是因为
1.频率低0.1hz
2.波表细1024位
把频率调高到一定程度谐波就会大了

贴几张图：

w01.gif：头50个采样点
s01.gif：频谱图，调用标准c库生成的8x1024波表
s02.gif：频谱图，模拟vb中4舍6入5取双所生成的8x1024波表

可见波表对输出的影响是不小，特别是杂散的分布上 。

程序参考前两贴的附件。

这是我今天做的：
截断误差比dac的精度误差影响更大
当地址线位数增大后，截断误差引起的杂散频谱f轴上变稀，幅值变小
采样频率与精度也是一对矛盾，需要权衡
若要高频、高速、高质量，只有同时增加采样频率和累加器位数
如果频率不是采样频率的公因子,杂散也会急剧变多

我用来模仿截断误差的方法是,让累加器除以一个系数,然后用fix截断小数点(就是效率没有左右移高,可是我不知道怎么左右移)
让累加器过一个modulo取模,就可以处理溢出的情况了.

下面的程序使用scilab编写，如需在matlab上运行，可能要略加修改。
程序尚未优化，采样点太多时，有可能造成内存溢出。
程序见附件(under gpl).