本发明专利技术提供了一种基于格雷编码和绝对值算法的模数转换方法，采用格雷编码方式，以消除编码可能存在的尖峰脉冲，通过引入绝对值算法，有效消除每级流水线输出的突变现象，使每级流水线的输出表现为连续的模拟量转换过程使用统一的解析算法，不使用子A/D和子D/A，以有效减小编码过程的引入噪声。由于转换采用了格雷编码方式，能有效提高编码的可靠性，转换过程中无需子A/D以及子D/A，能够减少计算误差，从而提高转换精度，由于流水线各级输出连续的模拟量，编码单元和计算单元独立，避免了子D/A的反馈环节，有助于提高转换的速度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数字信号与模拟信号转换
，特别是涉及。
技术介绍
目前，所有的A/D在编码方式均为自然二进制码，该编码方式最大的缺点在于容易使电路产生很大的尖峰脉冲，如自然二进制码在从15变到16时，每一位都要发生变化； 而在流水线型A/D转换中，每一级包含有采样保持电路、低分辨率的子A/D、子D/A、余量和增益电路，前一级放大的余量输出作为后一级的模拟输入。每级电路余量的输出波形存在突变现象，容易引入较大的噪声，从而影响转换精度，同时子DAC的模拟反馈在影响速度的同时，也会引入新的转换误差。因此，需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是如何能够创新的提出有一种有效措施以克服现有技术存在的缺陷，有效的提高转换效率和可靠性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供，能够有效提高转换效率和可靠性。为了解决上述问题，本专利技术公开了，所述方法包括对模拟输入信号进行采样；通过绝对值算法计算各级流水线的模拟量输出；对输入信号和各级流水线输出信号进行格雷编码后输出。优选的，所述方法还包括将格雷码转换为自然二进制码后与原信号的波形进行对比，验证编码的正确性。优选的，所述模拟输入信号为正弦波信号。优选的，所述多级流水线为三级流水线。优选的，信号采样频率为2kHz。优选的，单极性AD流水线级间的绝对值算法及编码算法优选的，双极性AD流水线级间的绝对值算法及编码算法, ι {U > 0)Un = 2. IUj-UrefJ = jo {u" < 0)。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点本项技术采用格雷编码方式，以消除编码可能存在的尖峰脉冲，通过引入绝对值算法，有效消除每级流水线输出的突变现象，使每级流水线的输出表现为连续的模拟量转换过程使用统一的解析算法，不使用子A/D和子D/A，以有效减小编码过程的引入噪声。由于转换采用了格雷编码方式，能有效提高编码的可靠性，转换过程中无需子A/D 以及子D/A，能够减少计算误差，从而提高转换精度，由于流水线各级输出连续的模拟量，编码单元和计算单元独立，避免了子D/A的反馈环节，有助于提高转换的速度。附图说明图1是本专利技术实施例所述的的流程图；图2是本专利技术实施例中所述的Matlab的Simulink下对其中一种绝对值算法所做的仿真模块的示意图；图3是本专利技术实施例中所述的图2中各级流水线输出的波形示意图；图4是本专利技术实施例所述的信号输入波形与经过A/D转换后并经过D/A算法还原后的波形图对比，其中蓝色虚线为原信号输入波形，黑色实线为经过转换后还原的波形。具体实施例方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。参照图1，示出了本专利技术的流程图，所述方法具体包括步骤S101，对模拟输入信号进行采样；步骤S102，通过绝对值算法计算各级流水线的模拟量输出；步骤S103，对输入信号和各级流水线输出信号进行格雷编码后输出。优选的，所述方法还包括将格雷码转换为自然二进制码后与原信号的波形进行对比，验证编码的正确性。在实际的A/D转换中模拟量的输入都是有界的，现行的A/D的模拟量输入一般以参考电压为界，例如参考电压为3V的A/D，其模拟量输入范围为Un e W，3V]。为了说明如何实现方案所述编码原理，并使表达式具有一般性，在此令参考电压为Uref，模拟输入为Ui，且 Ui e ，那么对于任意的 Un = 2 I Ulrl-Uref | (η 彡 1)，其中，U。= Ui,有 Un e 。如果令权利要求1.，其特征在于，所述方法包括 对模拟输入信号进行采样；通过绝对值算法计算各级流水线的模拟量输出； 对输入信号和各级流水线输出信号进行格雷编码后输出。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将格雷码转换为自然二进制码后与原信号的波形进行对比，验证编码的正确性。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于 所述模拟输入信号为正弦波信号。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于 所述多级流水线为三级流水线。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于 信号采样频率为2kHz。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于单极性AD流水线级间的绝对值算法及编码算法7.如权利要求1所述的方法，其特征在于双极性AD流水线级间的绝对值算法及编码算法全文摘要本专利技术提供了，采用格雷编码方式，以消除编码可能存在的尖峰脉冲，通过引入绝对值算法，有效消除每级流水线输出的突变现象，使每级流水线的输出表现为连续的模拟量转换过程使用统一的解析算法，不使用子A/D和子D/A，以有效减小编码过程的引入噪声。由于转换采用了格雷编码方式，能有效提高编码的可靠性，转换过程中无需子A/D以及子D/A，能够减少计算误差，从而提高转换精度，由于流水线各级输出连续的模拟量，编码单元和计算单元独立，避免了子D/A的反馈环节，有助于提高转换的速度。文档编号H03M1/12GK102291145SQ20111016798公开日2011年12月21日 申请日期2011年6月21日 优先权日2011年6月21日专利技术者吕锦柏, 王毅 申请人:北京交通大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种基于格雷编码和绝对值算法的模数转换方法，其特征在于，所述方法包括：对模拟输入信号进行采样；通过绝对值算法计算各级流水线的模拟量输出；对输入信号和各级流水线输出信号进行格雷编码后输出。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吕锦柏，王毅，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：11
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