本文關(guān)鍵詞：應用于Sigma-Delta ADC的數(shù)字抽取濾波器的設計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)是模擬電路連接數(shù)字電路的橋梁,在電路開發(fā)和設計中發(fā)揮著不可替代的作用。除了關(guān)注傳統(tǒng)的靜態(tài)和動態(tài)指標以外,面積的使用情況和功耗的高低也越來越受到人們的重視。在Sigma-Delta ADC設計的過程中,Sigma-Delta Modulator應用了過采樣和噪聲整形兩大技術(shù),可以使Sigma-Delta ADC以較低的代價達到預期的高精度,使得它具有很好的市場前景。數(shù)字抽取濾波器作為Sigma-Delta ADC的重要組成部分,很大程度上決定了Sigma-Delta ADC的面積和功耗。數(shù)字抽取濾波器由CIC濾波器、FIR補償濾波器和半帶抽取濾波器級聯(lián)構(gòu)成。CIC濾波器的采樣頻率較高導致其功耗較大,對CIC濾波器的結(jié)構(gòu)進行改進,降低了功耗、減小了芯片的面積。FIR補償濾波器和半帶抽取濾波器由于具有多級的濾波器的系數(shù),所以需要大量的存儲器完成存儲,就導致其占用的芯片面積較大。采用CSD編碼技術(shù)對濾波器的系數(shù)進行處理,降低了運算量和運算復雜程度,降低了芯片面積。數(shù)字抽取濾波器完成512倍抽取倍數(shù),其中CIC濾波器采用五級級聯(lián)結(jié)構(gòu)完成64倍的抽取、FIR補償濾波器完成2倍抽取、第一級和第二級半帶濾波器分別完成2倍的抽取。經(jīng)過計算對比,選用遞歸結(jié)構(gòu)實現(xiàn)CIC濾波器,采用等紋波逼近的方法來設計FIR補償濾波器和半帶濾波器。論文設計了一個數(shù)字抽取濾波器。其輸入采樣頻率和輸出采樣頻率分別為1024 kHz和2 KHz,輸入位寬和輸出位寬分別為5 bits和18 bits,降采樣倍數(shù)為512,濾波器輸出的有效位寬達到18.3位,信噪比達到110 dB。
【關(guān)鍵詞】：Sigma-Delta ADC Sigma-Delta調(diào)制器 CIC濾波器 FIR補償濾波器 半帶濾波器
【學位授予單位】：哈爾濱理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN713;TN792
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-14
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 本文研究內(nèi)容13-14
• 第2章 Sigma-Delta ADC的基本原理14-19
• 2.1 Sigma-Delta ADC的基本原理14-15
• 2.2 Sigma-Delta調(diào)制器的核心技術(shù)15-16
• 2.3 高階Sigma-Delta調(diào)制器的原理16-17
• 2.4 數(shù)字抽取濾波器在Sigma-Delta ADC中的作用17-18
• 2.5 本章小結(jié)18-19
• 第3章 數(shù)字抽取濾波器的基本結(jié)構(gòu)和原理19-37
• 3.1 抽取的原理19-23
• 3.2 數(shù)字濾波器的原理23-27
• 3.2.1 數(shù)字抽取濾波器的級聯(lián)結(jié)構(gòu)26
• 3.2.2 通帶截止頻率和阻帶起始頻率26
• 3.2.3 濾波器的通帶衰減和阻帶紋波26-27
• 3.3 級聯(lián)積分梳狀濾波器的原理與結(jié)構(gòu)27-33
• 3.3.1 單級積分梳狀濾波器的原理27-29
• 3.3.2 多級級聯(lián)的積分梳狀濾波器29-33
• 3.4 半帶濾波器的原理33-34
• 3.5 FIR補償濾波器的原理34-36
• 3.6 本章小結(jié)36-37
• 第4章 數(shù)字抽取濾波器的設計與仿真37-48
• 4.1 數(shù)字抽取濾波器的整體性能指標37-38
• 4.2 數(shù)字濾波器的設計方案38-46
• 4.2.1 數(shù)字抽取濾波器的整體設計結(jié)構(gòu)38
• 4.2.2 CIC抽取濾波器的級聯(lián)數(shù)目38
• 4.2.3 多級CIC抽取濾波器的結(jié)構(gòu)選擇38-42
• 4.2.4 FIR補償濾波器的設計42
• 4.2.5 第二級半帶濾波器的設計42-45
• 4.2.6 第一級半帶濾波器的設計45-46
• 4.3 數(shù)字抽取濾波器的SIMULINK仿真46-47
• 4.4 本章小結(jié)47-48
• 第5章 數(shù)字抽取濾波器的硬件設計和仿真48-53
• 5.1 時鐘模塊設計48
• 5.2 CIC抽取濾波器的模塊及硬件設計48-49
• 5.3 FIR補償濾波器和半帶濾波器的設計49-50
• 5.4 FIR濾波器的系數(shù)編碼50-51
• 5.5 數(shù)字抽取濾波器的功能仿真51-52
• 5.6 本章小結(jié)52-53
• 結(jié)論53-54
• 參考文獻54-58
• 攻讀碩士學位期間所發(fā)表的學術(shù)論文58-59
• 致謝59

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本文編號：258093