【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及sigma-delta adc领域，特别涉及一种适用于sigma-delta adc的可编程数字高通滤波器。
技术介绍
1、sigma-delta(σ-δ)adc中，由于前级调制器输出用0来表示-1，此时会引入直流分量，通常会在后级电路中设计高通滤波器将其直流分量滤除，这里的高通滤波器采用乘法或加法等运算的数字方式实现，一般可以分为两类：有限冲击响应(fir)高通滤波器和无线冲击响应(iir)高通滤波器。
2、如图1所示，设计采用fir高通滤波器时，通常会借助matlab等专业设计软件，将滤波器的截止频率、带宽、采样频率、纹波等设计参数代入计算，从而得出fir滤波器的最小阶数、系数和最小位宽等，以此指导电路实现。fir高通滤波器的相位是线性的，但是要得到同样幅频响应曲线，其阶数通常是iir高通滤波器的10倍甚至更多，硬件消耗呈几何形式增长，不利于电路设计实现。综合考虑，σ-δadc的数字高通滤波器多采用iir高通滤波器设计实现。
3、σ-δadc在采用iir高通滤波器设计时，也会根据滤波器的特征参数去计算iir滤波器传输函数中的各系数，1阶iir高通滤波器的传输函数为：
4、
5、式中fc为高通滤波器截止频率，fs为数字滤波器采样频率，该式可简化为：
6、
7、这里就可以通过简化后的传输函数及截止频率和采样频率去计算参数a和k，可以看出计算过程比较复杂，且如果滤波器特征参数(如fs、fc)发生变化后，需要重新计算a、k，过程繁琐，计算量也不小，
技术实现思路
1、本专利技术目的是：提供一种适用于sigma-delta adc的可编程数字高通滤波器，采用定制串行spi接口进行通讯和优化后的iir滤波器架构，极大减小电路面积和功耗，通过化简后的计算可对高通滤波器的截止频率等参数进行编程，将计算过的参数存放于内置寄存器中，较为方便的实现了电路在不同截止频率下的高通滤波功能。
2、本专利技术的技术方案是：
3、适用于sigma-delta adc的可编程数字高通滤波器，包括：延迟触发器、乘法器和加法器，按照以下公式计算出需要存储高通滤波器系数：
4、
5、其中，hpf(code)是需要存储的系数，ωc＝2πfc/fs，fc为高通滤波器截止频率，fs为数字滤波器采样频率，n代表系数需要量化的位数；
6、将系数hpf(code)设为b，带入高通滤波器的传输函数：
7、
8、系数b通过matlab等软件辅助计算后，通过定制spi串行接口存入内部寄存器。
9、优选的，所述定制的spi接口协议包括：时钟sclk将din端数据串行写入，其中第一个字节表示命令，可定义为写入或读出等；第二个字节是寄存器操作地址，后面紧跟的是需要编程写入的数据。
10、优选的，通过spi接口协议将高通滤波器的量化系数写入指定位置，通过电路运算实现基于数字高通滤波器功能；同时如果需要修改高通滤波器的特征参数，在外部软件上通过公式计算出所需量化位数的系数b，并将其写入指定寄存器。
11、本专利技术的优点是：
12、1、本专利技术采用优化后的iir滤波器架构，极大减小电路面积和功耗。
13、2、本专利技术通过化简后的计算，可对高通滤波器的截止频率等参数进行编程，将计算过的参数存放于内置寄存器中，较为方便的实现了电路在不同截止频率下的高通滤波功能。
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1.适用于sigma-delta ADC的可编程数字高通滤波器，其特征在于，包括：延迟触发器、乘法器和加法器，按照以下公式计算出需要存储高通滤波器系数：
2.根据权利要求1所述的适用于sigma-delta ADC的可编程数字高通滤波器，其特征在于，所述定制的SPI接口协议包括：时钟SCLK将Din端数据串行写入，其中第一个字节表示命令，可定义为写入或读出等；第二个字节是寄存器操作地址，后面紧跟的是需要编程写入的数据。
3.根据权利要求2所述的适用于sigma-delta ADC的可编程数字高通滤波器，其特征在于，通过SPI接口协议将高通滤波器的量化系数写入指定位置，通过电路运算实现基于数字高通滤波器功能；同时如果需要修改高通滤波器的特征参数，在外部软件上通过公式计算出所需量化位数的系数b，并将其写入指定寄存器。
【技术特征摘要】
1.适用于sigma-delta adc的可编程数字高通滤波器，其特征在于，包括：延迟触发器、乘法器和加法器，按照以下公式计算出需要存储高通滤波器系数：
2.根据权利要求1所述的适用于sigma-delta adc的可编程数字高通滤波器，其特征在于，所述定制的spi接口协议包括：时钟sclk将din端数据串行写入，其中第一个字节表示命令，可定义为写入或读出等；...
【专利技术属性】
技术研发人员：贺克军，张紫乾，龙善丽，童紫平，唐兴刚，
申请(专利权)人：中国兵器工业集团第二一四研究所苏州研发中心，
类型：发明
国别省市：
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