CN1437316A - 一种数控振荡器及其产生正余弦信号的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数控振荡器及其产生正余弦信号的方法，本发明利用在0～π/4的区间内，正弦函数和余弦函数的联合图象中所有正余弦函数的幅值的绝对值都已经出现过一次的性质，构造一个对应角度值为0～π/4的正弦—余弦联合幅值表，通过查表和确定当前函数值的符号、对应的数据位置来得到正余弦信号的输出。本发明通过加大幅值表中数据的宽度和减小幅值表的查找地址范围，提高了数控振荡器的最高工作频率，同时还保证了数控振荡器较低的硬件实现成本。
Description
技术领域
本发明涉及基本电子电路，更具体的说，涉及一种利用有源元件电路产生标准的数字正弦和余弦信号的装置和方法。
背景技术
正余弦信号振荡器，作为一种标准的信号源，可以广泛应用于各种调制的通讯系统以及各种需要正弦和余弦函数的仪器仪表中。高精度的正余弦信号振荡器，可以产生频率误差很低的正弦以及余弦信号。
这种信号作为标准信号，可以参与通讯系统的调制解调过程。在通讯系统的调制过程中采用该信号，可以提高系统的调制精度，提高系统发射信号的质量。在通讯系统的解调过程中采用该信号，可以有效降低系统的解调噪声，提高系统接收的质量。
这种信号作为标准信号，还可以用来产生其他信号，例如精度很高的时钟信号。
可控的正余弦信号振荡器的另一个用途是，用于产生锁相环的输出信号。利用正余弦信号振荡器的输出与输入信号进行鉴相，可以产生与输入信号频率一致的稳定信号。
正余弦信号振荡器可以在各种数字信号处理系统的调制单元、解调单元、数字锁相环单元以及信号恢复单元中得到普遍应用。正余弦信号振荡器还可以应用于信号发生仪器仪表以及仪器仪表中的通信单元。
一般的模拟正余弦信号振荡器是利用的石英晶体的振荡特性，这种振荡器的离散度高，频率精度较差。在实际系统中，精确调整模拟振荡器达到所需要的频率是一件十分困难的任务。
目前，数控(正余弦信号)振荡器(NCO，Numberically Controlled Oscillator)由于其输出信号频率精度高、输出为数字信号、控制简单(在数字锁相时控制信号也为数字信号，无需D/A转换环节)等特性，被各种数字通讯以及仪器仪表系统所广泛使用。通常的数字(正余弦信号)振荡器的结构如图1所示。图1中，数控振荡器包括累加器101、正余弦幅值计算单元102和工作时钟单元103；累加器101对输入的步长进行累加，利用数字累加器的饱和溢出特性，可以满足正弦以及余弦信号的周期为2π的函数性质。正余弦幅值计算单元102，利用累加器的输出信号对应的角度值，产生对应角度的正弦以及余弦信号幅度值，最后输出正弦和余弦信号，该部分是数控振荡器的核心部件。工作时钟单元103一般为数字系统的时钟单元，提供用于累加计数的工作时钟。
数控振荡器的关键部分正余弦幅值计算单元102现在通常有两种实现方法：折线逼近法以及查表法。
折线逼近法是将正弦/余弦曲线用若干折线表示，利用计算得到对应角度的幅度值。这种方法可以得到高精度的正弦/余弦信号。但是由于计算方法里存在乘加运算，所以最高工作频率不高，无法满足高速的要求。
所谓最高工作频率，是指在使数控振荡器保持稳定工作状态下，工作时钟单元103为累加器101提供的工作时钟的最高频率。数控振荡器的最高工作频率越高，那么可以产生的正弦信号以及余弦信号的频率也就越高。这样就可以在更多的场合应用数控振荡器代替传统的模拟振荡器。由于数字系统具有精度高、稳定性好、便于调节以及移植性强的特点。普遍采用数字振荡器进行调制/解调以及信号产生等工作，可以很大程度上提高系统的性能。例如，在采用模拟振荡器的调制/解调系统中，由于发射端与接收端采用不同模拟振荡器之间的频率差的影响，会造成接收信号的性能较差。而在采用数字振荡器的调制/解调系统中，可以非常方便的调整发射端与接收端采用不同模拟振荡器之间的频率差很小，接收信号的性能也会有很大的提高。
查表法是利用数控振荡器内部的正弦/余弦幅值表(内部或者外部ROM)，利用查表的方法得到对应角度的幅度值。这种方法的计算精度取决于内部的正弦/余弦幅值表的精度。但是由于不包含运算单元，所以可以达到很高的最高工作频率。
利用查表法实现正余弦幅值计算单元102的单路数控振荡器的结构如图2所示。图2中累加器101和工作时钟单元103与图1中的相同。图1中的正余弦幅值计算单元102由角度地址转换单元201、正弦幅值表202、符号产生单元203以及正弦值产生单元204组成。角度地址转换单元201完成将累加器101的输出角度值转换为正弦幅值表202中对应地址的功能。正弦幅值表202存储对应角度的正弦幅度的绝对值。符号产生单元203根据累加器101的输出角度值确定正弦值的符号。正弦值产生单元204将正弦幅值表202以及符号产生单元203的输出进行合成，最后输出正弦信号。
双路输出的数控振荡器，可以同时产生正弦信号和余弦信号。为了实现同时产生正弦以及余弦信号的目的，通常采用图3所示的结构。与图2相比，图3中增加了一个角度地址转换单元201’、一个对应余弦的符号产生单元203’、控制单元301、选择器302和正弦/余弦值产生单元303。增加的角度地址转换单元201’与原来的角度地址转换单元201分别对应正弦以及余弦的角度地址的转换，将累加器101输出的角度值转换为正弦幅值表202中对应地址的功能。符号产生单元203’根据角度值确定余弦值的符号。控制单元301控制选择器302完成正弦幅度表202查找正弦还是余弦的选择，正弦/余弦值产生单元303将正弦幅值表201、控制单元302以及符号产生单元203以及203’的输出合成为整个数控振荡器的输出，输出正弦信号和余弦信号。
由于双路的数控振荡器需要两个工作周期才能得到的正弦信号以及余弦信号的值，其最高工作频率低于单路的的数控振荡器。并且，由于需要控制单元301和选择器302进行控制选择，因此其硬件实现成本也较高。所以，双路的数控振荡器的实现代价较高，最高工作频率也难以提高。
通过检索，发现中国专利99204532以及美国专利US3675146、US5442324、US3675146和US5347234等，均采用如图2或者图3所示的结构来实现数控振荡器，并没有对数控振荡器的结构进行改进，同时数控振荡器的最高工作频率也没有得到很大的提高。
考察正弦以及余弦函数的图象，如图4所示。其中，401为正弦函数的图象，402为余弦函数的图象。如图所示，所有正余弦函数值的绝对值在0～π/2的角度内都已经出现。所以现有的数控振荡器实现均利用了这一性质，正弦幅值表201中仅存储了这部分对应的幅值的绝对值，而根据角度所在象限得到函数值的符号。同时利用正弦和余弦函数互余的性质，得到所有正、余弦函数的幅值。但是现有的数控振荡器的实现都忽视了这样一个现象，如图4所示，考察正弦函数和余弦函数的联合图象，实际上，在0～π/4的区间内，所有正余弦函数的幅值的绝对值都已经出现过一次了，其中一部分是在正弦函数图象中出现，另一部分余弦函数图象中出现的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有数控振荡器的实现技术中最高工作频率较低、硬件实现成本较高的问题，提出一种硬件实现成本较低而最高工作频率较高的数控振荡器及其产生正余弦信号的方法。
本发明的主要思想是：利用在0～π/4的区间内，正弦函数和余弦函数的联合图象中所有正余弦函数的幅值的绝对值都已经出现过一次的性质，构造一个对应角度值为0～π/4的正弦-余弦联合幅值表，通过查表和确定当前函数值的符号、对应的数据位置来得到正余弦信号的输出。
本发明的技术方案是这样实现的：一种数控振荡器，包括累加器101，工作时钟单元103和正余弦幅值计算单元102；步长和工作时钟输入累加器101，累加器101将步长累加后输出角度值到正余弦幅值计算单元102，正余弦幅值计算单元102根据输入的角度值计算输出对应的正余弦信号；所述正余弦幅值计算单元102包括角度地址转换单元501，正弦-余弦联合幅值表502，高-低位数据选择单元503，正弦符号确定单元504，余弦符号确定单元505和正弦、余弦信号产生单元506；所述角度地址转换单元501完成将角度值转换成对应正弦-余弦联合幅值表502的地址；所述正弦-余弦联合幅值表502存储0～π/4区间内的正弦-余弦联合幅值的绝对值；所述高-低位数据选择单元503完成确定当前的角度值对应的正弦函数值和余弦函数值需要选择正弦-余弦联合幅值数据中的高N位数据还是低N位数据，这里的N是表示系统所要求的每个正弦和余弦幅值的绝对值所需的比特位数；所述正弦符号确定单元504和余弦符号确定单元505分别完成确定当前角度值所对应的正弦函数值的符号和余弦函数值的符号；所述正弦、余弦信号产生单元506根据正弦-余弦联合幅值表502、高-低位数据选择单元503、正弦符号确定单元504和余弦符号确定单元505的输出进行逻辑运算，确定当前角度所对应地正弦函数值和余弦函数值；所述累加器101输出的角度值分别输入角度地址转换单元501、高-低位数据选择单元503、正弦符号确定单元504和余弦符号确定单元505，角度地址转换单元501将转换后的地址输入正弦-余弦联合幅值表502进行查表，正弦-余弦联合幅值表502、高-低位数据选择单元503、正弦符号确定单元504和余弦符号确定单元505将结果输出到正弦、余弦信号产生单元506进行逻辑运算，最后由正弦、余弦信号产生单元506输出对应角度的正弦信号和余弦信号。
所述正弦-余弦联合幅值表502中每个单元存储的数据格式为：
{对应角度的正弦值绝对值(Nbit)；相同角度的余弦值绝对值(Nbit)}或者{对应角度的余弦值绝对值(Nbit)；相同角度的正弦值绝对值(Nbit)}，其中、N为按照系统要求的精度来描述正弦和余弦信号所需的比特位数。
一种数控振荡器产生正余弦信号的方法，包括下列步骤：
(1)输入设定的步长；
(2)按照步长累加，输出对应角度值；
(3)并行执行下列步骤
(i)根据步骤(2)中的角度值，进行角度地址转换，产生查表地址，并用此地址查表得出0～π/4范围内的正弦-余弦联合幅值的绝对值；
(ii)根据步骤(2)中的角度值，确定当前正弦和余弦幅值的绝对值与正弦-余弦联合幅值的绝对值的数据位置对应关系；
(iii)根据步骤(2)中的角度值所在的象限，确定当前正弦值和余弦值的符号；
(4)根据得到的正弦-余弦联合幅值的绝对值、对应正弦和余弦幅值的绝对值与正弦-余弦联合幅值的绝对值的数据位置对应关系以及对应正弦值和余弦值的符号，进行逻辑运算，得到输出的正弦信号和余弦信号。
本发明利用在在0～π/4的区间内，正弦函数和余弦函数的联合图象中所有正余弦函数的幅值的绝对值都已经出现过一次的性质，用查表法实现正余弦幅值计算单元。采用本发明提出的数控振荡器及其产生正余弦信号的方法，与现有数控振荡器技术相比，首先，通过加大幅值表中数据的宽度的方法，使得一次查表就可得到正弦绝对值和余弦绝对值，提高了数控振荡器的最高工作频率。其次，由于幅值表的地址范围只有现有技术中幅值表的一半(0～π/2变为0～π/4)，所以减少了查找时间，这样也进一步提高了数控振荡器的最高工作频率，从而全面提升使用数控振荡器的系统的整个系统的性能。同时，由于节省了现有技术中的一个角度地址转换单元和相关的控制单元，可以用较低的硬件实现成本实现双路输出的数控振荡器。
附图说明
图1是通常数控振荡器的简要结构。
图2是用查表法实现正余弦幅值计算单元的单路输出的数控振荡器的结构图。
图3是用查表法实现正余弦幅值计算单元的双路输出的数控振荡器的结构图。
图4是正余弦函数的图象示意图。
图5是本发明提出的双路输出的数控振荡器的结构图。
图6是本发明提出的正余弦信号产生方法的流程图。
图7是本发明的一个实施例的结构示意图。
图8按照本发明提出的方案设计的数控振荡器输出结果示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
图1、图2、图3和图4在前面的叙述中已经做过详细的说明。
图5是本发明提出的双路输出的数控振荡器的结构图。如图5所示，本发明提出的双路输出的数控振荡器包括累加器101，工作时钟单元103和正余弦幅值计算单元102；步长和工作时钟输入累加器101，累加器101将步长累加后输出角度值到正余弦幅值计算单元102，正余弦幅值计算单元102根据输入的角度值计算输出对应的正余弦信号，这和图1和图3中的结构是相同的。
与图3中的结构不同的是，本发明提出的数控振荡器中的正余弦幅值计算单元102包括角度地址转换单元501，正弦-余弦联合幅值表502，高-低位数据选择单元503，正弦符号确定单元504，余弦符号确定单元505和正弦、余弦信号产生单元506。
所述角度地址转换单元501完成将角度值转换成对应正弦-余弦联合幅值表502的地址；所述正弦-余弦联合幅值表502存储0～π/4区间内的正弦-余弦联合幅值的绝对值；所述高-低位数据选择单元503完成确定当前的角度值对应的正弦函数值和余弦函数值需要选择正弦-余弦联合幅值数据中的高N位数据还是低N位数据，这里的N是表示系统所要求的每个正弦和余弦幅值的绝对值所需的比特位数；所述正弦符号确定单元504和余弦符号确定单元505分别完成确定当前角度值所对应的正弦函数值的符号和余弦函数值的符号；所述正弦、余弦信号产生单元506根据正弦-余弦联合幅值表502、高-低位数据选择单元503、正弦符号确定单元504和余弦符号确定单元505的输出进行逻辑运算，确定当前角度所对应的正弦函数值和余弦函数值。
所述累加器101输出的角度值分别输入角度地址转换单元501、高-低位数据选择单元503、正弦符号确定单元504和余弦符号确定单元505，角度地址转换单元501将转换后的地址输入正弦-余弦联合幅值表502进行查表，正弦-余弦联合幅值表502、高-低位数据选择单元503、正弦符号确定单元504和余弦符号确定单元505将结果输出到正弦、余弦信号产生单元506进行逻辑运算，最后由正弦、余弦信号产生单元506输出对应角度的正弦信号和余弦信号。
为了实现本发明的目的，本发明构造了-个对应角度值为0～π/4的正弦-余弦联合幅值表，这个正弦-余弦联合幅值表就是图中的502，一般用一个ROM来实现，其中的每个单元存储的数据格式为：
{对应角度的正弦值绝对值(Nbit)；相同角度的余弦值绝对值(Nbit)}或者{对应角度的余弦值绝对值(Nbit)；相同角度的正弦值绝对值(N bit)}，其中N为按照系统要求的精度来描述正弦和余弦信号所需的比特位数。
构造了具有这种数据格式的正弦-余弦联合幅值表，可以实现一次查表就可以查出对应角度的正弦值和余弦值的绝对值，再确定正弦值和余弦值的绝对值和正弦-余弦联合幅值的对应位置关系和各自的符号，就可以输出正确的正弦信号和余弦信号。
图6是本发明提出的正余弦信号产生方法的流程图。如图6所示，一种数控振荡器产生正余弦信号的方法，包括下列步骤：
(1)输入设定的步长；
(2)按照步长累加，输出对应角度值；
(3)并行执行下列步骤
(i)根据步骤(2)中的角度值，进行角度地址转换，产生查表地址，并用此地址查表得出0～π/4范围内的正弦-余弦联合幅值的绝对值；
(ii)根据步骤(2)中的角度值，确定当前正弦和余弦幅值的绝对值与正弦-余弦联合幅值的绝对值的数据位置对应关系；
(iii)根据步骤(2)中的角度值所在的象限，确定当前正弦值和余弦值的符号；
(4)根据得到的正弦-余弦联合幅值的绝对值、对应正弦和余弦幅值的绝对值与正弦-余弦联合幅值的绝对值的数据位置对应关系以及对应正弦值和余弦值的符号，进行逻辑运算，得到输出的正弦信号和余弦信号。
下面分别解释各执行步骤。第一步，输入设定的步长，这是数控振荡器工作的基础。第二步，按照步长累加，输出对应角度值。设累加器输出的角度值的位数为M，输出的角度值用Angle表示：
Angle＝{AngleM-1 AngleM-2 Λ Angle0}
分析Angle的数据格式可以得到，AngleM-1角度在[0，2π]范围内属于[0，π]还是[π，2π]；AngleM-2角度在[0，π]范围内属于[0，π/2]还是[π/2，π]；AngleM-3角度在[0，π/2]范围内属于[0，π/4]还是[π/4，π/2]；{AngleM-4，AngleM-5，…Angle0}表示角度在[0，π/4]范围内值。对于{AngleM-1，AngleM-2，AngleM-3}表示的各个区间，对应正弦余弦值的符号以及正弦的高低位选择(假设正弦-余弦联合幅值表中每个单元存储的数据格式为{对应角度的正弦值绝对值(Nbit)；相同角度的余弦值绝对值(Nbit)})如下表所示：
表1
| {AngleM-1，AngleM-2，AngleM-3} | 000 | 001 | 010 | 011 | 100 | 101 | 110 | 111 |
| 对应角度区间 | 0→π/4 | π/4→π/2 | π/2→3π/4 | 3π/4→π | π→5π/4 | 5π/4→3π/2 | 3π/2→7π/4 | 7π/4→2π |
| 正弦值的符号 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 余弦值的符号 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 正弦值的高低位选择 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
根据表1表示的内容，当行第三步中的(i)时，进行角度地址转换，产生查表地址，就可以选择{AngleM-4，AngleM-5，…Angle0}作为查找表的地址Adress，即进行角度地址转换后的地址为累加输出的角度值的二进制表示的低(M-3)比特：
Address＝{AngleM-4 AngleM-5 Λ Angle0}
用得到的地址Adress去到正弦-余弦联合幅值表中去查表，得到对应角度的正弦-余弦联合幅值的绝对值Value。
第三步中的(ii)，确定当前正弦和余弦幅值的绝对值与正弦-余弦联合幅值的绝对值的数据位置对应关系。根据表1中的对应关系，经过卡诺图简化，可以得到下面的判断标准：如果累加输出的角度值的二进制表示的第(M-2)比特与第(M-3)比特(按照从低位到高位的顺序)进行异或运算的结果为1，则该角度的正弦值对应于正弦-余弦联合幅值中的高N比特，该角度的余弦值对应于正弦-余弦联合幅值中的低N比特；如果运算的结果为0，则该角度的余弦值对应于正弦-余弦联合幅值中的高N比特，该角度的正弦值对应于正弦-余弦联合幅值中的低N比特，这里的M为累加输出的位数，N为按照系统要求的精度来描述正弦和余弦信号所需的比特位数。
如果累加输出的角度值的二进制表示的第(M-2)比特与第(M-3)比特(按照从低位到高位的顺序)进行异或运算的结果用Select，用ValueS表示当前角度的正弦幅度绝对值，用ValueC表示当前角度的余弦幅度绝对值，则：
Select＝AngleM-2 XOR AngleM-3 
以及
第三步中的(iii)，确定当前正弦值和余弦值的符号。根据表1中的逻辑关系，可以得到这样的结果：对应角度的正弦值的符号取决于累加输出的角度值的二进制表示的第(M-1)比特(按照从低位到高位的顺序)的值；对应角度的余弦值的符号取决于累加输出的角度值的二进制表示的第(M-1)比特与第(M-2)比特(按照从低位到高位的顺序)进行异或运算得到的结果，其中M为累加输出的位数，这里最后结果为1则表示符号为正，最后结果为0则表示符号为负。如果用SymbolS表示正弦值的符号，用SymbolC表示余弦值的符号，根据表1经过卡诺图简化，得到这样的结果：
symbolS＝AngleM-1
SymbolC＝AngleM-1 XOR AngleM-2
第四步，有了前面得到的结果，根据得到的正弦-余弦联合幅值的绝对值、对应正弦和余弦幅值的绝对值与正弦-余弦联合幅值的绝对值的数据位置对应关系以及对应正弦值和余弦值的符号，进行逻辑运算，得到输出的正弦信号和余弦信号，用OutputS表示正弦信号的输出，用OutputC表示余弦信号的输出：
OutputS＝{SymbolS，Values}
OutputC＝{SymbolC，ValueC}
如果应用数控振荡器的系统基于信号处理的考虑，要求输出补码形式的正弦信号和余弦信号，那么，可以在第四步中进行逻辑运算后，再将运算结果进行原码到补码的转换，最后输出转换后的正弦信号和余弦信号。
图7是本发明的一个实施例的结构示意图。由于一般数控振荡器的累加器的位数都比较高，所以累加器的速度可以最终决定整个数控振荡器的最高工作频率。因而，在本发明的一个实施例中，将累加器中的加法器分为如干位数较小的加法器部分，用来提高系统的最高工作频率。
如图7所示，所述累加器101包括高位步长加法器701、低位步长加法器702和完全累加器703；所述高位步长加法器701完成对应进行累加的步长的高位若干比特的加法运算，所述低位步长加法器702完成对应进行累加的步长的低位若干比特的加法运算，所述完全累加器703将高位步长加法器701和低位步长加法器702的结果合成为最终的累加结果输出。
图8按照本发明提出的方案设计的数控振荡器输出结果示意图。由图8中可以看到数控振荡器稳定连续地同时输出正弦信号和余弦信号，这表明本发明是完全具有实用性的。
Claims (9)
1、一种数控振荡器，其特征在于：利用在0～π/4的区间内正余弦函数的所有幅值的绝对值都已出现过的性质，构造一个对应角度值为0～π/4的正弦-余弦联合幅值表，通过查表和确定当前函数值的符号、对应的数据位置来得到正余弦信号的输出。
2、如权利要求1所述的一种数控振荡器，其特征在于：包括累加器(101)，工作时钟单元(103)和正余弦幅值计算单元(102)；步长和工作时钟输入累加器(101)，累加器(101)将步长累加后输出角度值到正余弦幅值计算单元(102)，正余弦幅值计算单元(102)根据输入的角度值计算输出对应的正余弦信号；所述正余弦幅值计算单元(102)包括角度地址转换单元(501)，正弦-余弦联合幅值表(502)，高-低位数据选择单元(503)，正弦符号确定单元(504)，余弦符号确定单元(505)和正弦、余弦信号产生单元(506)；所述角度地址转换单元(501)完成将角度值转换成对应正弦-余弦联合幅值表(502)的地址；所述正弦-余弦联合幅值表(502)存储0～π/4区间内的正弦-余弦联合幅值的绝对值；所述高-低位数据选择单元(503)完成确定当前的角度值对应的正弦函数值和余弦函数值需要选择正弦-余弦联合幅值数据中的高N位数据还是低N位数据，这里的N是表示系统所要求的每个正弦和余弦幅值的绝对值所需的比特位数；所述正弦符号确定单元(504)和余弦符号确定单元(505)分别完成确定当前角度值所对应的正弦函数值的符号和余弦函数值的符号；所述正弦、余弦信号产生单元(506)根据正弦-余弦联合幅值表(502)、高-低位数据选择单元(503)、正弦符号确定单元(504)和余弦符号确定单元(505)的输出进行逻辑运算，确定当前角度所对应的正弦函数值和余弦函数值；所述累加器(101)输出的角度值分别输入角度地址转换单元(501)、高-低位数据选择单元(503)、正弦符号确定单元(504)和余弦符号确定单元(505)，角度地址转换单元(501)将转换后的地址输入正弦-余弦联合幅值表(502)进行查表，正弦-余弦联合幅值表(502)、高-低位数据选择单元(503)、正弦符号确定单元(504)和余弦符号确定单元(505)将结果输出到正弦、余弦信号产生单元(506)进行逻辑运算，最后由正弦、余弦信号产生单元(506)输出对应角度的正弦信号和余弦信号。
3、如权利要求2所述的一种数控振荡器，其特征在于所述正弦-余弦联合幅值表(502)中每个单元存储的数据格式为：{对应角度的正弦值绝对值(Nbit)；相同角度的余弦值绝对值(Nbit)}或者{对应角度的余弦值绝对值(Nbit)；相同角度的正弦值绝对值(Nbit)}，其中N为按照系统要求的精度来描述正弦和余弦信号所需的比特位数。
4、如权利要求2所述的一种数控振荡器，其特征在于：所述累加器(101)包括高位步长加法器(701)、低位步长加法器(702)和完全累加器(703)；所述高位步长加法器(701)完成对应进行累加的步长的高位若干比特的加法运算，所述低位步长加法器(702)完成对应进行累加的步长的低位若干比特的加法运算，所述完全累加器(703)将高位步长加法器(701)和低位步长加法器(702)的结果合成为最终的累加结果输出。
5、一种数控振荡器产生正余弦信号的方法，其特征在于包括下列步骤：
(1)输入设定的步长；
(2)按照步长累加，输出对应角度值；
(3)并行执行下列步骤
(i)根据步骤(2)中的角度值，进行角度地址转换，产生查表地址，并用此地址查表得出0～π/4范围内的正弦-余弦联合幅值的绝对值；
(ii)根据步骤(2)中的角度值，确定当前正弦和余弦幅值的绝对值与正弦-余弦联合幅值的绝对值的数据位置对应关系；
(iii)根据步骤(2)中的角度值所在的象限，确定当前正弦值和余弦值的符号；
(4)根据得到的正弦-余弦联合幅值的绝对值、对应正弦和余弦幅值的绝对值与正弦-余弦联合幅值的绝对值的数据位置对应关系以及对应正弦值和余弦值的符号，进行逻辑运算，得到输出的正弦信号和余弦信号。
6、如权利要求5所述的一种数控振荡器产生正余弦信号的方法，其特征在于：所述步骤(4)中进行逻辑运算后，再将运算结果进行原码到补码的转换，最后输出转换后的正弦信号和余弦信号。
7、如权利要求5所述的一种数控振荡器产生正余弦信号的方法，其特征在于：所述步骤(3)中进行角度地址转换后的地址为累加输出的角度值的二进制表示的低(M-3)比特，其中M为累加输出的位数。
8、如权利要求5所述的一种数控振荡器产生正余弦信号的方法，其特征在于：所述步骤(3)中对应角度的正弦值的符号取决于累加输出的角度值的二进制表示的第(M-1)比特(按照从低位到高位的顺序)的值；对应角度的余弦值的符号取决于累加输出的角度值的二进制表示的第(M-1)比特与第(M-2)比特(按照从低位到高位的顺序)进行异或运算得到的结果，其中M为累加输出的位数，这里最后结果为1则表示符号为正，最后结果为0则表示符号为负。
9、如权利要求5所述的一种数控振荡器产生正余弦信号的方法，其特征在于所述步骤(3)中判断当前正弦和余弦幅值的绝对值与正弦-余弦联合幅值的绝对值的数据位置对应关系的标准是：设正弦-余弦联合幅值表中每个单元存储的数据格式为{对应角度的正弦值绝对值(Nbit)；相同角度的余弦值绝对值(Nbit)}，如果累加输出的角度值的二进制表示的第(M-2)比特与第(M-3)比特(按照从低位到高位的顺序)进行异或运算的结果为1，则该角度的正弦值对应于正弦-余弦联合幅值中的高N比特，该角度的余弦值对应于正弦-余弦联合幅值中的低N比特；如果运算的结果为0，则该角度的余弦值对应于正弦-余弦联合幅值中的高N比特，该角度的正弦值对应于正弦-余弦联合幅值中的低N比特，这里的M为累加输出的位数，N为按照系统要求的精度来描述正弦和余弦信号所需的比特位数。
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