兩通道時(shí)間交織ΣΔ調制器研究及系統仿真

　　假設圖3(a)的傳統調制器工作頻率為Fs＝64MHz，圖3(b)兩通道時(shí)間交織調制器每個(gè)通道工作頻率也為Fs＝64MHz。采用SIMULINK分別對兩種調制器結構進(jìn)行建模仿真，輸入信號為頻率Fin=1.9921875e+005，幅值為－4dB滿(mǎn)刻度幅度的正弦信號，內嵌ADC與DAC為 1bit。兩種調制器輸出信號的功率譜如圖4所示，從圖4可以看出，兩通道時(shí)間交織調制器結構具有更好的噪聲整形效果。如果傳統調制器結構和兩通道時(shí)間交織調制器結構的每個(gè)通道的工作頻率相同，并且信號帶寬一樣，則兩通道時(shí)間交織調制器結構OSR為傳統調制器結構OSR的2倍，即相當于OSR提高了1倍。理論上，假設調制器的量化噪聲為白噪聲，根據ΣΔ線(xiàn)性模型，可以得到，調制器的OSR每提高1倍，其SNDR增加(6L+3)dB，其中L為調制器的階數 [7]。圖5(a)為傳統調制器的OSR=64，兩通道時(shí)間交織調制器的OSR=128，即兩種調制器的信號帶寬一樣時(shí)，兩種調制器的SNDR與輸入信號幅值的關(guān)系。圖5(a)表明，兩通道時(shí)間交織調制器的SNDR比傳統調制器提高了大約15dB，這與理論值相符。圖5(b)為傳統調制器的OSR=64，兩通道時(shí)間交織調制器的OSR=64，即兩通道時(shí)間交織調制器的信號帶寬為傳統調制器的兩倍時(shí)，兩種調制器的SNDR與輸入信號幅值的關(guān)系。從圖5(b) 可以看出，當兩通道時(shí)間交織調制器的信號帶寬為傳統調制器的2倍時(shí)，其SNDR幾乎不變。這表明兩通道時(shí)間交織調制器的速度能提高1倍，而其精度不變。

　　本文在兩通道濾波器組無(wú)混疊的條件下設計了一種二階兩通道時(shí)間交織ΣΔ調制器，并采用SIMULINK對其進(jìn)行了仿真。仿真結果表明：在不提高每個(gè)通道工作頻率的條件下，調制器的信號帶寬增加兩倍，調制器精度幾乎不變，相當于調制器的速度提一倍；如果保持信號帶寬相等，其SNDR能提高大約15dB。在本文的基礎上，可以進(jìn)一步對多通道時(shí)間交織ΣΔ調制器結構進(jìn)行研究與設計。