NCO的性能指標(biāo)包括信號頻率分辨率、信噪比(SNR)、無雜散動(dòng)態(tài)范圍(SFDR)和輸出的信號正交性。這些性能指標(biāo)取決于NCO的數(shù)據(jù)位數(shù)。NCO的數(shù)據(jù)位數(shù)包括用于表示相位數(shù)據(jù)的位數(shù)n和表示相位的正弦值數(shù)據(jù)的位數(shù)nb，二者之間存在nb取決于n的關(guān)系，且前者必須能夠表示相位變化時(shí)其相位正弦值變化的最小值和最大值。而這又分為兩種情況：

　　第一種情況是相位最小變化值的正弦值最小變化發(fā)生在π/2-△φ～π/2，π/2～π/2+△φ，3π/2-△φ～3π/2，3π/2～3π/2+△φ，同時(shí)其相位的取值是在0～2π間且等間隔地分為2n爪取值點(diǎn)，因此，由正弦波的特性可知：只需要討論相位在π/2-△φ與π/2取值點(diǎn)的正弦值之差：

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　　第二種情況是相位最小變化值的正弦值的最大變化發(fā)生在0～△φ，π-△φ～π，π～π+△φ，2π-△φ～2π取值點(diǎn)處。該情況可以通過類似于第一種情況的推導(dǎo)方法得到：

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　　設(shè)計(jì)時(shí)可以根據(jù)式(9)和式(10)較好地取值n和nb，以避免相位的分辨率發(fā)生鈍化，并很好地達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

　　NCO的噪聲是因?yàn)榇嬖谡抑档牧炕`差而引入的，且量化誤差由表示正弦值的位數(shù)決定，其近似關(guān)系為：

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　　式中，B是作為尋址ROM的地址的舍位位數(shù)，n是相位位數(shù)。NCO的另一個(gè)性能參數(shù)是頻率分辨率△f，該參數(shù)取決于相位位數(shù)，其關(guān)系式為：

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　　3 NCO在FPGA中的實(shí)現(xiàn)

　　NCO的查找表是一個(gè)正弦值表，該表的正弦值是按照相位作為存儲地址來進(jìn)行存儲的，而且一般以相位遞增的方式存儲。利用正弦波的奇偶對稱性，可以把2π相位分成4等份，然后利用各等份之間的對稱性來實(shí)現(xiàn)地址信息的映射，通常只存儲[0，π/2]象限內(nèi)的幅度碼。

　　相位累加器可完成相位累加，即每來1個(gè)時(shí)鐘就累加1次φ=φ+△φ，且采用流水線方式工作。本設(shè)計(jì)采用QUARTUS II中IP核自帶的一種32位累加器來實(shí)現(xiàn)相位的累加。

　　邏輯轉(zhuǎn)換完成后，可采用小表結(jié)構(gòu)功能塊把相位累加器產(chǎn)生的最高2位信號轉(zhuǎn)換為地址控制信號和象限轉(zhuǎn)換控制信號。其中地址控制信號是根據(jù)最高兩位信號來控制地址從0開始遞增方式產(chǎn)生還是從2L開始以遞減方式產(chǎn)生。

　　正弦表是每來一個(gè)時(shí)鐘輸出一個(gè)大于零的正弦值數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可作為象限變換器的輸入，由象限變換器完成數(shù)據(jù)的象限變換。其轉(zhuǎn)換原則是：象限控制信號根據(jù)正弦信號的對稱性把查表得到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為正負(fù)數(shù)據(jù)，并對于正弦信號的1、2象限數(shù)據(jù)進(jìn)行加零操作，而對3、4象限的數(shù)據(jù)進(jìn)行求補(bǔ)運(yùn)算。余弦數(shù)據(jù)也同樣，在1、4象限對數(shù)據(jù)進(jìn)行加零操作，2、3象限數(shù)據(jù)進(jìn)行求補(bǔ)運(yùn)算。