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D类音频功放DAC中插值滤波器的研究

作　者: 徐燕
导　师: 孙丽华
学　校: 南昌大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: Sigma-Delta D/A转换器 插值滤波器 过采样 CSD码
分类号: TN713
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 188次
引　用: 2次
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内容摘要


随着信息技术的快速发展和VLSI技术的不断进步,便携式电子产品如手机,MP3播放器,便携式游戏机的销量猛增,音视频已经进入了数字时代。作为数字信号处理的基本方法之一,数据转换和信号处理过程中数/模(D/A),模/数(A/D)转换器的精度要求越来越高。相对于其他类型的数模转换器,基于Sigma-Delta调制方式的数模转换器不需要高精度和大规模的模拟元件就能达到很高的转换精度,其应用领域日益拓展,因此音频系统中DAC的设计成为人们广泛关注的研究热点。插值滤波器是Sigma-Delta数模转换器中的重要组成部分。本文介绍了过采样和量化,阐述了∑-Δ调制技术在D类功率放大器中的工作原理和一种基于二进制补码数到CSD编码的转换算法;接着从过采样DAC芯片中的数字插值滤波器原理入手,在深入研究半带滤波器和积分梳状滤波器原理和特性的基础上,设计了一个过采样率为128倍的插值滤波器。最后用Verilog HDL硬件描述语言对这种滤波器设计方法进行描述,并且在QuartusⅡ环境下进行了功能验证,结果正确,满足设计要求。整个设计采用了多级多采样率信号处理电路原理,由两级半带滤波器和四级积分梳状滤波器构成。其中的两级半带滤波器在系数实现上,采用基于CSD编码技术的常系数乘法器的实现方法,同时利用其冲激响应的对称性,改善了滤波器的速率、功耗等性能;CSD码是一种利用最少的非零比特位来表示符号数的编码技术,能有效地减少了硬件资源的占用。采用多级CIC滤波器代替单级结构,可以有效地增强对谐波的抑制,利用其积分器和梳状器相互抵消的特性,进一步减少了所需的硬件资源,从而降低成本。

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 基本电子电路 > 滤波技术、滤波器
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