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基于16bitSigma-Delta模数转换器的数字滤波器设计

作者：赵宏亮，刘兴辉，赵毅强，ZHAOHong-liang，LIUYing-hui，ZHAOYi-qiang

作者单位：辽宁大学物理学院,沈阳,110036

刊名：

电子器件

英文刊名：CHINESEJOURNALOFELECTRONDEVICES

年，卷(期)：2008，31(4)

被引用次数：1次

1.NerurkarSB.AbedKH.SiferdRELowPowerSigmaDeltaDecimationFilter2002

2.ChenLei.ZhaoYuanfu.GaoDeyuanADecimationFilterDesignandImplementationforOversampled

SigmaDeltaA/DConverters2005

3.HogenauerEAnEconomicalClassofDigitalFiltersforDecimationandInterpolation1981(02)

4.YonghongGao.LihongJia.HannuTenhunenAFifth-OrderCombDecimationFilterforMulti-Standard

TransceiverApplications2000

5.AscariL.PierazziA.MorandiCLowPowerImplementationofaSigmaDeltaDecimationFilterfor

CardiacApplications2001(03)

6.AboushadyH.DumonteixY.LoueratMMEfficientPolyphaseDecompositionofCombDecimationFilters

inSigmaDeltaAnalog-to-DigitalConverters2001(10)

7.邹理和数字滤波器1982

8.SamueliHAnImprovedSearchAlgorithmfortheDesignofMultiplierlessFIRFilterswithPowers-

of-TwoCoefficients1989(07)

1.学位论文浦寿杰用于VoIP的Sigma-Delta调制器的信号后处理方法的研究2009

Sigma-Delta模数转换器(ADC)主要由Sigma-Delta调制器和滤波器组成，相比于传统的ADC，其最主要的优势在于不需要复杂的模拟电路结构，使其

成本可以持续下降，同时其数字化特性使之可以集成到其它的数字芯片中，因此，Sigma-DeltaADC在数字信号处理领域内得到了广泛应用。br

本文首先对输入带宽为20KHz的适用于VoIP芯片的14位三阶Sigma-Delta调制器进行了研究。选用1-1-1级联结构设计调制器，在MATLAB中建立了调制器

的模型。对各个积分器进行了仿真，讨论并调节了各个模块的系数，以确定积分器的输出没有过载。对三阶Sigma-Delta调制器各级的输出进行了处理。

通过对离散信号Z域的变换，推导了各级输出的表达式，设计了量化噪声抵消电路，合并了各级的输出，对整个系统进行了行为级仿真。结果表明，信噪

比大于86dB，精度为14，基本满足设计要求。br

接着对Sigma-Dleta调制器输出信号的后处理方法进行了研究。Sigma-Dleta调制器的结构近似于双斜率ADC，包括1个积分器和1个比较器，以及1个一位

数模转换器的反馈环。这个内置的数模转换器仅仅是一个开关，它将积分器输入切换到一个正或负参考电压。Sigma-Delta调制器以极高的抽样频率对输

入模拟信号进行抽样，并对两个抽样之间的差值进行低位量化，从而得到用低位数码表示的数字信号，即Sigma-Delta码。然后将该码送到数字抽取滤波

器进行抽取滤波，得到高分辨率的线性脉冲编码调制的数字信号。这个抽取滤波器实际上相当于一个码型变换器。信号送入Sigma-DeltaADC后被以非常

低的分辨率(1位)进行量化，但采样频率却非常高。经过数字滤波处理后，这种过采样被降低到一个比较低的采样率，同时ADC的分辨率被提高