[發(fā)明專利]一種基于分布式算法的sigma-delta調(diào)制器設(shè)計(jì)方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811453415.9
• 申請(qǐng)日: 2018-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN109635393B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李佐;馮華;高攀;蔣曉倩;李瀾濤;林宗芳;鐘偉;熊民權(quán);趙宗盛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海芯鈦信息科技有限公司
• 主分類號(hào): G06F30/30
• 分類號(hào): G06F30/30;H03M3/00
• 代理公司: 長(zhǎng)沙國(guó)科天河知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 43225
• 代理人: 邱軼

本發(fā)明公開一種基于分布式算法的sigma?delta調(diào)制器設(shè)計(jì)方法，包括：根據(jù)設(shè)定的指標(biāo)參數(shù)利用Matlab的synthesizeNTF函數(shù)以及realizeNTF函數(shù)能直接獲得sigma?delta調(diào)制器結(jié)構(gòu)所對(duì)應(yīng)各級(jí)帶小數(shù)的加權(quán)系數(shù)；將各級(jí)帶小數(shù)的加權(quán)系數(shù)應(yīng)用到sigma?delta調(diào)制器的結(jié)構(gòu)中，利用matlab的simulink工具進(jìn)行電路仿真，根據(jù)仿真結(jié)果調(diào)整sigma?delta調(diào)制器的結(jié)構(gòu)中各級(jí)加權(quán)系數(shù)。根據(jù)分布式算法，對(duì)各級(jí)的帶小數(shù)的加權(quán)系數(shù)進(jìn)行移位相加轉(zhuǎn)換獲得對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制加權(quán)系數(shù)；該方案解決了現(xiàn)有技術(shù)中計(jì)算過(guò)程復(fù)雜、速度慢的問(wèn)題，簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程，節(jié)約計(jì)算資源，提高設(shè)計(jì)效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微電子電路設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于分布式算法的sigma-delta調(diào)制器設(shè)計(jì)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

sigma-delta調(diào)制器具有非常良好的除噪性能，現(xiàn)在主要有三種結(jié)構(gòu)，如單環(huán)結(jié)構(gòu)，級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)以及誤差反饋結(jié)構(gòu)都可以很好的完成噪聲濾除功能，可以根據(jù)設(shè)計(jì)的需要求來(lái)選擇調(diào)制器的結(jié)構(gòu)，特別是數(shù)字調(diào)制器的出現(xiàn)，較模擬而言，其可靠性強(qiáng)，容易用簡(jiǎn)單的電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，并且還可以組成相當(dāng)復(fù)雜、精確和高速的系統(tǒng)等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在已經(jīng)成為DAC和ADC的設(shè)計(jì)主流。Sigma-delta調(diào)制系統(tǒng)特別在坨螺系統(tǒng)中得到了方泛的應(yīng)用，其調(diào)制系統(tǒng)與數(shù)字插值濾器以及D/A轉(zhuǎn)換器(以下簡(jiǎn)稱DAC)構(gòu)成一個(gè)sigma-delta?DAC，較傳統(tǒng)的DAC相比，其轉(zhuǎn)換精度以及信噪比都有一個(gè)良好的改進(jìn)，也放寬了對(duì)后級(jí)模擬電路的設(shè)計(jì)要求，簡(jiǎn)化了模擬電路設(shè)計(jì)的復(fù)雜度。

雖然sigma-delta調(diào)制器有很多的優(yōu)點(diǎn)，但其系統(tǒng)架構(gòu)以及對(duì)應(yīng)的加權(quán)系數(shù)的設(shè)計(jì)是需要經(jīng)過(guò)一個(gè)復(fù)雜的計(jì)算過(guò)程。通常的設(shè)計(jì)方式是通過(guò)matlab來(lái)計(jì)算sigma-delta的加權(quán)系數(shù)，直接將加權(quán)系數(shù)放大2ⁿ倍，導(dǎo)致計(jì)算復(fù)雜度成幾何倍數(shù)增加，然后通過(guò)電路元器件仿真來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)調(diào)制過(guò)程，盡量使得各級(jí)的加權(quán)系數(shù)達(dá)到一個(gè)最優(yōu)值。

由于工藝的非理想特性以及設(shè)計(jì)中應(yīng)用的分布式算法存在的一定比例的誤差，這些客觀存在的因素在matlab中仿真是無(wú)法得到精確的模擬。例如加權(quán)系數(shù)的精度問(wèn)題，sigma-delta調(diào)制位數(shù)的不同以及時(shí)鐘等等一系列都有可能造成調(diào)制精度以及信噪比與真實(shí)情況的一種偏差。但這些客觀因素是無(wú)法避免的，只能在設(shè)計(jì)中盡可能多的留出設(shè)計(jì)余量來(lái)彌補(bǔ)這些誤差。

綜上，導(dǎo)致sigma-delta調(diào)制器的設(shè)計(jì)速度比較慢，設(shè)計(jì)周期較長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種基于分布式算法的sigma-delta調(diào)制器設(shè)計(jì)方法及系統(tǒng)，用于克服現(xiàn)有技術(shù)中設(shè)計(jì)速度慢、周期長(zhǎng)等缺陷，能夠迅速完成指定sigma-delta調(diào)制器結(jié)構(gòu)的RTL級(jí)設(shè)計(jì)，且各級(jí)的加權(quán)系數(shù)設(shè)置以及零點(diǎn)優(yōu)化都可以直接得到，減少了sigma-delta調(diào)制器的設(shè)計(jì)時(shí)間，同時(shí)也保證了sigma-delta調(diào)制器的設(shè)計(jì)質(zhì)量，減低了因該部分導(dǎo)致后期的重新流片的成本和風(fēng)險(xiǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種基于分布式算法的sigma-delta調(diào)制器設(shè)計(jì)方法，包括以下步驟：

步驟1，根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)利用Matlab的synthesizeNTF函數(shù)以及realizeNTF函數(shù)能直接獲得sigma-delta調(diào)制器結(jié)構(gòu)所對(duì)應(yīng)的輸入、輸出以及反饋的各級(jí)小數(shù)位加權(quán)系數(shù)；

步驟2，將各級(jí)帶小數(shù)的加權(quán)系數(shù)應(yīng)用到sigma-delta調(diào)制器的結(jié)構(gòu)中，利用matlab的simulink工具進(jìn)行系數(shù)化電路仿真，根據(jù)仿真結(jié)果調(diào)整sigma-delta調(diào)制器的結(jié)構(gòu)中元器件系數(shù)值。

步驟3，根據(jù)分布式算法，對(duì)各級(jí)的帶小數(shù)的加權(quán)系數(shù)進(jìn)行移位相加轉(zhuǎn)換獲得二進(jìn)制數(shù)加權(quán)系數(shù)；

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種基于分布式算法的sigma-delta調(diào)制器設(shè)計(jì)系統(tǒng)，包括處理器和存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有基于分布式算法的sigma-delta調(diào)制器設(shè)計(jì)程序，所述處理器在運(yùn)行基于分布式算法的sigma-delta調(diào)制器設(shè)計(jì)程序時(shí)執(zhí)行上述方法的步驟。