[實用新型]一種高二階級聯結構Sigma-Delta調制器系統

有效

• 申請號: 201520376267.0
• 申請日: 2015-06-04
• 公開（公告）號: CN204559547U
• 公開（公告）日: 2015-08-12
• 發明（設計）人: 魏榕山;于靜;郭仕忠;何明華
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: H03M3/00
• 分類號: H03M3/00
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

????本實用新型涉及有線以及無線通信領域，特別是一種高二階級聯結構Sigma-Delta調制器系統。

背景技術

????目前，在有線和無線通信的最新發展中，要求Sigma-Delta?ADC能不斷增加其輸入信號的帶寬和輸出精確度。MASH結構調制器的每一級都采用固有穩定的低階結構，保證了整體系統的穩定性，這一特點也使得其在低過采樣率的寬帶應用中成為一個很好的選擇方案。然而提高精確度也就是要提高信噪比，通常可以采取的方式是增加過采樣率、增加電路階數或者級數、提高量化器位數。

????首先，增加過采樣率會帶來很高的采樣頻率F_S，從而增加電路功耗。而且高采樣頻率的實現受到工藝技術的限制。其次，在單環電路結構中，增加階數也即是增加積分器的個數，極易引起系統不穩定。對于MASH結構，增加級數將使得電路形式更為復雜，電路中器件更多，也會增加版圖設計的難度和芯片的面積。此外，多位量化調制器中需要使用多位的DAC，需要額外增加校準器件，將會提升電路的復雜度。因此為了在避免上述問題的同時獲得較高的精確度，可以通過降低噪聲的方式來實現。在現有結構的基礎上，若是能進一步提高電路的噪聲抑制能力，充分減少信號帶內的量化噪聲分布，就能獲得理想的精確度。基于這一思想，提出了本發明中的創新結構。

發明內容

有鑒于此，本實用新型的目的是提出一種高二階級聯結構Sigma-Delta調制器系統，進一步提高電路的噪聲抑制能力，充分減少信號帶內的量化噪聲分布，能獲得理想的精確度。

本實用新型采用以下方案實現：?一種高二階級聯結構Sigma-Delta調制器系統，包括兩級級聯的單環結構，第一級單環結構包括依次連接的第一積分器、第一加法器、第一量化器Q1以及第一反饋環路，第一級單環結構的信號傳遞函數為STF₁(z)，噪聲傳遞函數為NTF₁(z)；第二級單環結構包括依次連接的第二積分器、第二加法器、第二量化器Q2以及第二反饋環路，第二級單環結構的信號傳遞函數為STF₂(z)，噪聲傳遞函數為NTF₂(z)；所述高二階級聯結構Sigma-Delta調制器系統還包括一條級間模擬路徑，所述的級間模擬路徑的始發端與第二級單環結構的第二積分器的輸入端相連，所述的級間模擬路徑的結束端連接至第一級單環結構的第一量化器Q1的輸入端；其中，第一級單環結構的量化噪聲為E₁(z)，第二級單環結構的量化噪聲為E₂(z)，第一級單環結構的量化噪聲E₁(z)作為第二級單環結構的輸入信號；所述第一級的第一量化器Q1的輸出與所述第二級的第二量化器Q2的輸出分別經第一消除邏輯模塊STF_2d(z)與第二消除邏輯模塊NTF_1d(z)連接至第三加法器得到所述高二階級聯結構Sigma-Delta調制器系統輸出Y（z）。

較佳地，所述的級間模擬路徑包括用以實現一個單位延時的第一延時模塊T₁、用以實現兩個單位延時的第二延時模塊T₂、常數模塊2、常數模塊-1以及一加法器，所述的級間模擬路徑的始發端為第一延時模塊T₁以及第二延時模塊T₂的輸入端，所述第一延時模塊T₁與所述第二延時模塊T₂的輸出端分別經所述常數模塊2與所述常數模塊-1連接至所述加法器的輸入端，所述加法器的輸出端作為所述級間模擬路徑的結束端；所述的級間模擬路徑能夠實現傳遞函數H(z)=2z^-1-z^-2。

進一步的，所述第一積分器與第二積分器的傳遞函數為ITF(z)=z^-1/(1-z^-1)。

進一步的，所述第一消除邏輯模塊STF_2d(z)=STF₂(z)，所述第二消除邏輯模塊NTF_1d(z)=NTF₁(z)。

進一步的，所述第一級單環結構的信號傳遞函數STF₁(z)等于1，噪聲傳遞函數NTF₁(z)=1-z^-1。