一個不容忽視的現實是：很多時候，我們穿衣服時第一道扣子扣錯了，卻總在扣最后一道扣子的時候才發現。衣服的扣子扣錯了，大不了再扣一遍，但人生的扣子一旦扣錯了，是無法重來一次的。

利用DDS IP實現非重復掃描系統

1 DDS技術簡介隨著電子技術的不斷發展，傳統的頻率合成技術逐漸不能滿足人們對于頻率轉換速度、頻率分辨率等方面的追求，直接數字頻率合成技術應運而生。

直接數字頻率合成技術（DDS） 是把一系列數據量形式的信號通過D／A轉換器轉換成模擬量形式的信號合成技術。DDS具有很多優點，比如：頻率轉換快、頻率分辨率高、相位連續、低功耗、低成本與控制方便。

DDS技術滿足了人們對于速度穩定性的需求，但是在一些控制較為復雜的系統中，DDS專用芯片不能很好的貼合要求。利用現場可編程門陣列（FPGA）實現DDS具有很大的靈活性，基本能滿足現在通信系統的使用要求。

2 DDS IP使用說明

基于FPGA的DDS設計方案

3 非重復掃描系統激光雷達常用機械振鏡或者MEMS振鏡進行激光的空間掃描，掃描方式基本都是傳統的重復掃描系統，掃描路徑可重復、運動方式簡單、可靠性較高。但存在產生盲點的風險，無論掃描持續多長時間，視場中的某些物體都會被遺漏。

而非重復掃描系統中激光照射的區域面積隨時間增大，那么覆蓋率隨時間推移而顯著提高，這樣的好處是可以探測視場中更多的細節。當然也有其缺點，為了獲得更多細節，時間相應會加長。

3.1 伯努利雙紐線

3.1.1 簡介

伯努利雙紐線，也稱雙紐線，關于它的描述首見于 1694 年，雅各布· 伯努利將其作為橢圓的一種類比來處理。設定線段 長度為2a，若動點M滿足 ，那么M的軌跡稱為伯努利雙紐線。

雙紐線是函數圖形，不僅體現了數學美的對稱、和諧、抽象、簡潔、精確、統一、奇異、突變，同時也具有特殊的有價值的藝術美，是形成其它一些常見的漂亮圖案的基石，也是許多藝術家設計作品的主要幾何元素。

3.1.2 表達式

伯努利雙紐線直角坐標方程（定線段=2a）：伯努利雙紐線直角坐標方程伯努利雙紐線極坐標方程：伯努利雙紐線極坐標方程

3.1.3 圖像

theta = linspace（0，2*pi，10000）;

rho = （1.*cos（2*（theta）））.^（1/2）; %伯努利雙紐線

polar（theta，rho，‘b’）;

title（‘伯努利函數雙紐線——極坐標’）;

3.2 伯努利雙紐線改進型

從伯努利雙紐線得到啟發，只需對伯努利雙紐線的一些參數作必要的修改，使其周期是伯努利雙紐線周期的小數倍即可。需要注意的是cos（θ）的指數盡量為整數，否則FPGA實現比較困難。

rho = （A.*cos（K*theta）.^（P/2）;

x = rho.*cos（theta）;

y = rho.*sin（theta）;

保證P/2為正整數，更改K即可，可以根據自己的設計要求進行合理的參數選擇。以下為實際matlab仿真運行圖像，可以看到圖像很漂亮、很舒心。

由上述伯努利改進型函數rho = （A.cos（Ktheta）.^（P/2）的直角坐標方程x = rho.*cos（theta）與y = rho.*sin（theta）得，直角坐標系下x、y只需要兩個不同定值頻率的三角函數做乘積即可。所以只需要兩個Xlinx DDS IP進行實現，只需要根據頻率計算相位增量即可，具體可參考Xlinx DDS IP相關文章，本文檔不做說明。具體的FPGA實現波形如下所示：

編輯：jq