兩通道時(shí)間交織ΣΔ調(diào)制器研究及系統(tǒng)仿真

ΣΔ 調(diào)制器采用過(guò)采樣和噪聲整形技術(shù)，已經(jīng)廣泛運(yùn)用在模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)中，它避免了元器件失配對(duì)ADC精度的限制，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的ADC。ΣΔADC以速度換取精度，由于過(guò)采樣的特性，使得ΣΔADC只能用在低速、高精度數(shù)字信號(hào)處理如音頻處理等應(yīng)用中，速度成為其更廣泛應(yīng)用的瓶頸。

　　多通道時(shí)間交織技術(shù)采用多個(gè)并行工作在低速的系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)高速系統(tǒng)，已經(jīng)在NyquistADC（如pipelinedADC,FlashADC)中廣泛應(yīng)用 [1]。對(duì)于M通道的NyquistADC，M個(gè)通道工作在M個(gè)不同相位的時(shí)鐘下，如果每個(gè)通道的工作頻率為Fs，則整個(gè)ADC轉(zhuǎn)換速度為MFs，速度提高了M倍，實(shí)現(xiàn)了高速ADC。多通道時(shí)間交織技術(shù)是一種基于抽樣率變換理論的技術(shù)，通過(guò)下采樣和上采樣來(lái)實(shí)現(xiàn)的。ΣΔ調(diào)制器采用過(guò)采樣和噪聲整形技術(shù)，在抽樣率變換過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)信號(hào)頻譜的混疊和鏡像，所以，多通道時(shí)間交織的思想并不能直接應(yīng)用到ΣΔ調(diào)制器中[2]。

　　本文從抽樣率變換和濾波器組基本理論出發(fā)，通過(guò)多抽樣率系統(tǒng)的恒等變換[3，4]，推導(dǎo)了兩通道濾波器組無(wú)混疊的條件。對(duì)傳統(tǒng)ΣΔ調(diào)制器結(jié)構(gòu)進(jìn)行等效變換，得到兩通道時(shí)間交織 ΣΔ調(diào)制器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，理論上運(yùn)算速度提高到單通道的2倍[5]。采用SIMULINK對(duì)二階兩通道時(shí)間交織ΣΔ調(diào)制器進(jìn)行了建模仿真。

　　1 兩通道濾波器組