一种输出序列长度与输入无关的低杂散MASH ΔΣ调制器制造技术

本发明专利技术公开了一种输出序列长度与输入无关的低杂散MASH ΔΣ调制器，包括输入检测模块、第一EFM单元EFM 1a、第二EFM单元EFM 1b、第三EFM单元S‑EFM 2、第四EFM单元S‑EFM 3、噪声消除逻辑模块；将总的输入序列

A low spurious mash \u03b4 \u03a3 modulator with input independent output sequence length

【技术实现步骤摘要】
一种输出序列长度与输入无关的低杂散MASHΔΣ调制器
本专利技术涉及一种输出序列长度与输入无关的低杂散MASHΔΣ调制器，属于ΔΣ调制器的

技术介绍
ΔΣ调制器应用于频率综合、模数转换等电路当中，其可将精度较高的输入数据转换成一串精度较低的数据序列，输出数据序列的平均值与输入数据相同。通过ΔΣ调制器，有限的电路资源可以实现较高的分辨率。多级噪声整形(Multistagenoise-shaping，简称MASH)结构的ΔΣ调制器因其固有的稳定性被广泛采用。MASH调制器输出序列长度是输出序列随机性的标志，随机性越高则杂散越小。输出序列的中包含的频率成分会直接影响应用整体的频谱纯度，因此降低输出杂散一直是研究热点。增加随机成分的注入可以提升输出序列的随机性，然而，这类方法通常伴随着硬件开销的增加。另一方面，输出序列的长度通常会受到输入值的影响，杂散水平的不统一也增加了周围电路的设计难度。因此，研究一种用较小的硬件开销来实现与输入序列无关的最长输出序列长度，以降低杂散的MASHΔΣ调制器结构至关重要。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，解决现有的MASHΔΣ调制器的输出序列的长度通常会受到输入值的影响，影响最长输出序列长度导致输出杂散的问题，提供一种输出序列长度与输入无关的低杂散MASHΔΣ调制器，仅增加较小的硬件开销，实现了和输入无关的最大输出序列长度，降低了输出杂散。本专利技术具体采用以下技术方案解决上述技术问题：一种输出序列长度与输入无关的低杂散MASHΔΣ调制器，包括输入检测模块、第一EFM单元EFM1a、第二EFM单元EFM1b、第三EFM单元S-EFM2、第四EFM单元S-EFM3、噪声消除逻辑模块；其中，将总的输入序列x[n]作为输入检测模块的输入信号，输入检测模块的第一和第二输出信号分别作为第一EFM单元EFM1a的第一和第二输入信号，且输入检测模块的第三输出信号作为第二EFM单元EFM1b的第二输入信号；第一EFM单元EFM1a的第一输出信号分别作为噪声消除逻辑模块的第一输入信号和第二EFM单元EFM1b的第一输入信号，且第一EFM单元EFM1a的第二输出信号左移j位后作为第三EFM单元S-EFM2的第一输入信号；第二EFM单元EFM1b的输出信号作为第三EFM单元S-EFM2的第二输入信号，第三EFM单元S-EFM2的第一输出信号分别作为噪声消除逻辑模块的第二输入信号和第四EFM单元S-EFM3的第二输入信号，且第三EFM单元S-EFM2的第二输出信号作为第四EFM单元S-EFM3的第一输入信号；第四EFM单元S-EFM3的输出信号作为噪声消除逻辑模块的第三输入信号，以及将噪声消除逻辑模块的输出信号为总的输出信号y[n]以输出。进一步地，作为本专利技术的一种优选技术方案：所述第一EFM单元EFM1a中累加器位宽根据输入检测模块的第二输出信号k重构，位宽为k；第二EFM单元EFM1b中累加器位宽根据输入检测模块的第三输出信号j重构，位宽为j，其中j＝w-k，w为总的输入序列x[n]的位宽；第三EFM单元S-EFM2中累加器的位宽为w；第四EFM单元S-EFM3中累加器的位宽为w。本专利技术采用上述技术方案，能产生如下技术效果：本专利技术的输出序列长度与输入无关的低杂散MASHΔΣ调制器，在经典前馈型MASH结构的基础上，通过引入一个与输入相关的增益，来弥补因输入造成的输出序列长度的损失，使得在任何输入情况下，输出序列长度都可以达到结构所允许的最大值，以降低输出杂散。另外，输入相关的增益通过充分利用第一级EFM单元EFM1a中的累加实现，不会引入额外的高频硬件单元。本专利技术用较小的硬件开销，实现了输出序列长度在任何输入下的最大化，降低了输出杂散。附图说明图1为本专利技术输出序列长度与输入无关的低杂散MASHΔΣ调制器的结构示意图。图2为本专利技术以5位输入为例的输出序列自相关性仿真结果，其中(a)输入为16，(b)输入为18。图3为本专利技术以5位输入为例的量化噪声功率谱密度仿真仿真结果，其中(a)输入为16，(b)输入为18。具体实施方式下面结合说明书附图对本专利技术的实施方式进行描述。如图1所示，本专利技术设计了一种输出序列长度与输入无关的低杂散MASHΔΣ调制器，包括输入检测模块、第一EFM单元EFM1a、第二EFM单元EFM1b、第三EFM单元S-EFM2、第四EFM单元S-EFM3、噪声消除逻辑模块。所述四个EFM单元均可以为现有的误差反馈单元Errorfeedbackmodulator。其中，将总的输入序列x[n]作为输入检测模块的输入信号，输入检测模块的第一输出信号xk[n]作为第一EFM单元EFM1a的第一输入信号，输入检测模块的第二输出信号k作为第一EFM单元EFM1a的第二输入信号，且输入检测模块的第三输出信号j作为第二EFM单元EFM1b的第二输入信号；第一EFM单元EFM1a的第一输出信号y1[n]分别作为噪声消除逻辑模块的第一输入信号和第二EFM单元EFM1b的第一输入信号，且第一EFM单元EFM1a的第二输出信号-e1[n]左移j位后作为第三EFM单元S-EFM2的第一输入信号；第二EFM单元EFM1b的输出信号作为第三EFM单元S-EFM2的第二输入信号，第三EFM单元S-EFM2的第一输出信号y2[n]分别作为噪声消除逻辑模块的第二输入信号和第四EFM单元S-EFM3的第二输入信号，且第三EFM单元S-EFM2的第二输出信号-e2[n]作为第四EFM单元S-EFM3的第一输入信号；第四EFM单元S-EFM3的输出信号y3[n]作为噪声消除逻辑模块的第三输入信号，以及将噪声消除逻辑模块的输出信号为总的输出信号y[n]以输出。并且，所述总的输入序列x[n]为位宽是w的数字长信号，经输入检测模块去除末尾连续0后记为xk[n]，xk[n]的位宽为k。输入检测模块基于优先编码器，优先编码器输出末尾连续0的长度j,k＝w-j,xk[n]为x[n]的前k位。所述第一EFM单元EFM1a中累加器位宽根据输入检测模块的第二输出信号k重构，位宽为k；第二EFM单元EFM1b中累加器位宽根据输入检测模块的第三输出信号j重构，位宽为j，其中j＝w-k，w为总的输入序列x[n]的位宽；第三EFM单元S-EFM2中累加器的位宽为w；第四EFM单元S-EFM3中累加器的位宽为w。基于上述结构，第一EFM单元EFM1a在z域的传递函数如式(1-1)所示：其中，z-1表示一个时钟周期的延迟，E1a(z)表示第一EFM单元EFM1a的量化噪声。输入检测模块去除末尾连续0后的输出xk[n]变换到z域后为X(z)。第三EFM单元S-EFM2在z域表达式如式(1-2)所示：其中，E1b(z)表示第二EFM单元EFM1b的量化噪声，E2(z)表示第三EFM单元S-EFM2的量化噪声。第四EFM单元S-EFM3在z域的传递函数如式(1-3)所示：...

【技术保护点】
1.一种输出序列长度与输入无关的低杂散MASHΔΣ调制器，其特征在于，包括输入检测模块、第一EFM单元EFM 1a、第二EFM单元EFM 1b、第三EFM单元S-EFM 2、第四EFM单元S-EFM 3、噪声消除逻辑模块；/n其中，将总的输入序列x[n]作为输入检测模块的输入信号，输入检测模块的第一和第二输出信号分别作为第一EFM单元EFM 1a的第一和第二输入信号，且输入检测模块的第三输出信号作为第二EFM单元EFM 1b的第二输入信号；第一EFM单元EFM 1a的第一输出信号分别作为噪声消除逻辑模块的第一输入信号和第二EFM单元EFM 1b的第一输入信号，且第一EFM单元EFM 1a的第二输出信号左移j位后作为第三EFM单元S-EFM 2的第一输入信号；第二EFM单元EFM 1b的输出信号作为第三EFM单元S-EFM 2的第二输入信号，第三EFM单元S-EFM2的第一输出信号分别作为噪声消除逻辑模块的第二输入信号和第四EFM单元S-EFM 3的第二输入信号，且第三EFM单元S-EFM 2的第二输出信号作为第四EFM单元S-EFM 3的第一输入信号；第四EFM单元S-EFM 3的输出信号作为噪声消除逻辑模块的第三输入信号，以及将噪声消除逻辑模块的输出信号为总的输出信号y[n]以输出。/n...

【技术特征摘要】
1.一种输出序列长度与输入无关的低杂散MASHΔΣ调制器，其特征在于，包括输入检测模块、第一EFM单元EFM1a、第二EFM单元EFM1b、第三EFM单元S-EFM2、第四EFM单元S-EFM3、噪声消除逻辑模块；
其中，将总的输入序列x[n]作为输入检测模块的输入信号，输入检测模块的第一和第二输出信号分别作为第一EFM单元EFM1a的第一和第二输入信号，且输入检测模块的第三输出信号作为第二EFM单元EFM1b的第二输入信号；第一EFM单元EFM1a的第一输出信号分别作为噪声消除逻辑模块的第一输入信号和第二EFM单元EFM1b的第一输入信号，且第一EFM单元EFM1a的第二输出信号左移j位后作为第三EFM单元S-EFM2的第一输入信号；第二EFM单元EFM1b的输出信号作为第三EFM单元S-EFM2的第二输入信号，第三EFM单元S...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴建辉，丁欣，李红，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32