高精度音频多位sigma-delta调制器设计

设计一个内部采用4位量化器的二阶单环多位sigma-delta调制器。为解决反馈回路中多位DAC元件失配导致的信号谐波失真问题,该sigma-delta调制器采用CLA(Clocked averaging algorithm)技术提高多位DAC的线性度,同时采用动态频率补偿技术增加积分器的稳定性。调制器信号频率带宽为24kHz,过采样率(OSR)为128,采用尺寸为0.5μm的CMOS工艺,工作电压为5V。测试结果表明:在输入信号频率为20kHz时,信噪比(SNR)达103dB,调制器输出信号无杂波动态范围为102dB;整个调制器功耗为87mW,芯片总面积为2.56mm2。     

低失真、高PSRR的D类音频功率放大器

设计了一种低失真、高电源抑制比的D类音频功率放大器.该功率放大器采用幅值为1 V,频率为300kHz且斜边失真小于0.1%的双边三角波作为载波的PWM调制方式,大大降低了D类音频功率放大器的总谐波失真度,并提高了系统的电源抑制比.仿真测试结果表明:在5V的电源电压下驱动4Ω负载,可提供2 W的额定输出功率, 且典型总谐波失真小于0.08%,在频率为217 Hz时电源抑制比可达到77 dB.在保证D类音频功率放大器高效率输出的同时,也保证了输出信号较小的失真度和较强的抗电源干扰能力.     

系数可变的多项式预失真器

针对由正交多项式设计的功率放大器预失真系统,提出一种系数可变的多项式预失真器,并给出相应的实现结构.该预失真多项式有多组系数组合,随着输入信号幅度的不同,多项式选取不同的系数组合,从而降低估计误差.仿真分析表明,当使用2,4和8组系数时,相对于传统的正交多项式,采用该算法得到的估计误差可达到6.0 dB,23.6 dB和42.7 dB的增益,对应得到10 dB,30 dB和50 dB的带外谱抑制增益.该方法降低了预失真器设计中对多项式阶数的要求,提高了设计的灵活性,降低了预失真器后低通滤波器的设计难度.     

应用于WLAN的高效率F类功率放大器

为了提高在高速率信号传输下无线通讯发射系统中功率放大器的工作效率,提出了一种结构新颖的高效率F类功率放大器.通过计算机仿真与实验板调试相结合的方法确定了放大器的最佳漏极阻抗,根据F类放大器漏极电压和漏极电流是相位差为λ/4的方波和半正弦波的特性,通过仿真软件设计和优化,设计出的谐波滤波网络在输出谐波频点有良好的滤波性能.为了降低栅源电容对输入信号造成的失真,在输入端口加入短截线,提高了放大器的漏极效率.通过测试,功率放大器工作在2.4GHz时,在2dB增益压缩点的功率附加效率为67%,输出功率为30dBm.测试结果表明,该高效率功率放大器适合应用于WLAN无线通讯发射系统.     

电子调谐射频放大器

如所周知,晶体管的内部结构决定了射频放大器本质上属于非线性电路,因此会产生不应有的输出频率分量,带来诸如谐波失真和内调制失真等问题。实际信号频率为所需信号频率的1.5倍时会发生谐波失真,如果所需信号和多余信号同时进入晶体管且产生不必要的输出信号,就会出现内调制失真。 普通放大器的设计一般在晶体管输出端和直流电压源间设置一并联谐振电路,以满足放大器增益和选择性的要求。并联谐振电路上设有一并联于电控电容(变容二极管)的电感器。变容二极管是一个反向偏置的二极管,其不断变化的容值是直流偏压的函数。 并联谐振电路的缺点一是其品质因数Q值随放大器中心的频率的增高而降低,结果,当变容二级管电容减小时放大器的通带宽度变窄;二是放大器抑制谐波失     

一种基于FPGA的DDS算法的简化实现

在分析了传统的DDS算法的基础上,提出了一种改进方案,使得系统的复杂度降低,更趋于模块化,产生的波形频率更准确.输出采用一个周期8个采样点的定点输出,系统时钟频率为80MHz,信号的谐波小于70dB.输出信号的范围为DC到10MHz,信号频率的步长为0.1Hz,相应的转换速度为12.5ns.     

低功耗、高线性CMOS可编程放大器

针对接收机前端中可变增益放大器需要高线性处理大信号的问题,分析了使用源极退化电阻以及跨导增强电路的放大器线性度;设计了使用改进型跨导增强电路的放大器。它具有更强的跨导增强能力,同时减小了输入M O S管跨导由于漏源电压变化产生的非线性失真。提出了一种对称的可变电阻结构,它降低了M O S管开关带来的非线性。仿真结果表明,放大器在3.3V电源电压下直流功耗为1.5mW,在1~10MH z带宽、3~24 dB增益范围内,差分输出信号峰峰值为3.3V时,总谐波失真低于-60 dB。     

一种并行两箱预失真方法

针对基于记忆多项式的预失真方法相关矩阵条件数和复杂度随着阶数的升高而急剧增加,数值计算复杂且失稳的问题,提出一种并行两箱预失真方法,采用非迭代查询表和正交记忆多项式两个并行模块,分别补偿功放高阶非线性失真和低阶记忆非线性失真.两个模块相互补充,预失真精度高,只须对低阶正交记忆多项式系数进行迭代求解,复杂度低.通过仿真验证了该方法对非正弦时域正交调制信号的有效性,并与基于传统多项式的预失真方法以及查询表级联多项式预失真方法进行了比较.仿真结果表明:所提预失真方法收敛速度快,复杂度低,均方误差较传统记忆多项式预失真降低19dB,较级联预失真降低4dB,功率谱和误比特率性能接近原调制信号,均优于其余两种方法.     

基于GND采样技术的逐次逼近型模数转换器设计

针对柔性压阻式压力传感器输出信号数字化对功耗和面积的要求，设计了一款低功耗逐次逼近型（SAR）模数转换器（ADC）.电路采用了基于GND采样的单调开关切换方案降低DAC开关能耗，并使用了分段电容阵列，在进一步降低切换功耗的同时，还缩减了整体电路的面积开销.此外，电路还设计了两级预放大器来降低动态比较器的噪声和失调，采用动态元件匹配技术（DEM）来提高ADC的线性度.在 1P6M CMOS工艺下实现了该ADC的电路设计和版图绘制，芯片内核面积约，在1.8 V的电源电压下功耗为.流片测试结果显示：SAR ADC在250 kHz的采样率下以11 bit输出时，信噪失真比SNDR为65.0 dB，有效位数ENOB为10.51 bit.     

5位1.5GHz采样频率的Flash ADC的设计及数字后台校正实现

基于TSMC 0.18μm工艺设计了一个单通道5位,1.5GHz Flash模数转换器(ADC),该ADC通过改进跟踪保持电路和采用动态比较器结构实现了数据的高速转换.仿真结果表明,当输入信号达到奈奎斯特频率时,信号与噪声加谐波失真比(SNDR)为24.04dB,无杂散动态范围(SFDR)为29.97dB.为进一步提高此ADC的性能,消除非线性,基于Volterra级数搭建了数字后台校正模型.对比仿真结果,校正后谐波明显下降,SNDR提高了4.91dB,SFDR提高了6.94dB,有效位数提高了约0.82位.     

基于高频方波注入的永磁同步电机转矩脉动抑制策略

传统的高频方波注入法,利用转子的饱和凸极效应,可提升转速控制精度,但该方法也导致电流中含有大量的谐波而产生畸变,对电机的转矩脉动产生负面影响。在传统高频方波注入法的基础上,通过谐波电流抑制算法,利用坐标变换及低通滤波器采集出5、7次电流谐波分量,将采集的数据经过谐波电压补偿。提出了一种谐波抑制高频注入的方法。该方法消除电机工作中电流谐波分量,达到抑制转矩脉动的目的。仿真和实验结果表明了该算法可以有效地抑制定子电流的畸变,降低转矩脉动,且具有较高的灵活性。     

基于中频采样的脉冲调频雷达波形发生器

研制一种脉冲调频雷达波形发生器 .波形合成采用直接对带限中频信号采样 ,用高速 DAC合成方法实现 .通过分析指出 ,对于窄带信号而言 ,基于中频信号采样技术的脉冲调频雷达波形发生器在杂散抑制上优于传统的脉冲调频雷达波形发生器 .实测结果显示了高的综合指标 :带内杂散电平小于 - 6 0 d B,带外杂散电平小于 - 70 d B,谐波抑制小于- 6 0 d B,输出功率 Pm W>10 d B.     

最大相电流不控的空间矢量脉宽调制方法

为减少电网谐波污染、提高电力整流装置的功率因数, 基于固定开关频率的控制方法, 设计了一种最大相电流不控的空间电压矢量脉宽调制方式, 即以逆变器在不同开关模式做适当的切换获得准圆形旋转磁场。对其控制原理进行了阐释, 使用Matlab设计相应的模块, 实现了算法并进行控制仿真。仿真结果表明, 采用该调制方式
提高了系统直流电压利用率, 可极大地降低开关损耗, 具有很好的动态品质以及较小的总谐波畸变率。     

一种用于高速高精度DAC的数字校准方法

提出了一种适用于14bit 200MHz数模转换器的数字校准电路模块.在非校准状态,该模块仅仅将输入数据进行相应的编码转换,在校准状态时,该模块不仅对输入信号流进行编码转换,还提供额外的校准控制信号,用来控制DAC中模拟电路进行校准.该模块采用SMIC CMOS 0.18μm 1P6M工艺,电源电压为1.8V.最终芯片测试结果表明,在200MHz工作频率下,该模块能够将数模转换器的SFDR最大提高27dB.     

一种基于记忆LUT的多倍频程预失真方案

针对多载波无线通信系统中多倍频程功率放大器存在的强非线性失真与记忆效应失真问题,提出了一种基于记忆查找表的LUT+MP多倍频程预失真方案。方案模型由记忆查找表(LUT)和记忆多项式(MP)串联构成,采用间接学习法的LMS和RLS算法对模型参数训练辨识。仿真结果表明,针对维纳模型高功率放大器,在输出功率回退OBO=2.27 d B时,对Wiener模型功放的三阶互调失真改善达到了55.9 d B,五阶互调失真改善达到了44.5 d B。与现有的LUT+FIR和LUT+并联FIR预失真方案相比较,能带来更好的建模精度和线性化效果。同时,设计使用的学习算法简单实用,稳定性能好。     

α噪声背景下谐波恢复方法研究

为解决α 噪声背景下的谐波恢复问题,提出了归一化循环相关结合多重信号分类算法。该算法包含两种 多重信号分类算法( MUSIC: Multiple Signal Classification) : 样本空间MUSIC 算法和特征空间MUSIC 算法。 这两种MUSIC 算法充分利用信号子空间和噪声子空间,在空域内做谱峰搜索以求取谐波频率。该算法不仅能 估算谐波信号频率,同时也能提高谐波估计的精度。计算机仿真结果表明,使用这两种算法可完成谐波信号频 率有效估算,而且效果比原有分数低阶矩及其派生的分数低阶统计量更优,且有效地解决了非整数算子造成的 相位扭曲问题,应用前景广泛。     

多媒体传感网中限幅OFDM的信道估计算法

针对限幅正交频分复用（OFDM）系统中非线性失真导致信道估计性能瓶颈的问题,提出一种利用时间相关性的迭代信道估计算法.获取信道响应时,该算法综合运用了导频信息和历史信道信息,首先对硬判决后的OFDM符号进行限幅滤波,然后估计导频及数据子载波的非线性失真,最后进行信道再估计及符号再判决.理论分析及仿真结果表明：算法提高了信道估计和符号检测的准确度,而且算法只需1次再估计即可达到传统算法的均方误差理论极限,误码率性能提升了0.8dB.     

基于车内噪声主动控制的选择性消声方法研究

基于噪声主动控制技术中的频率选择性最小均方算法,利用自行设计的自适应噪声有源控制系统,对被试车辆发动机工作在800 r/min、2 200 r/min、3 000 r/min时进行了低频段噪声选择性抵消控制。试验结果表明,所开发的噪声有源控制系统对稳态工况下发动机发火频率及四阶谐波频率有良好的抵消效果;并在副驾驶员左耳旁位置分别取得了8.2 dB(Lin)、6.6 dB(Lin)和9.7 dB(Lin)的降噪量。     

一种电流舵DAC电流源失配补偿算法与实现

对高速高精度电流舵模数转换器(DAC)的非理想因素影响进行消除已经成为研究热点。提出了一种基于"方向随机"和"特定代码随机"的电流源单元动态随机选取算法,并采用SMIC0.13μm CMOS工艺实现,具有较优的功耗、面积和速度指标。最终对算法建立Verilog-A电路级模型并应用在14位200 MHz电流舵DAC上,仿真表明SFDR达到90 dB以上。     

基于率失真优化的AVS-M关键参考帧选择算法

在综合分析AVS-M视频编码传输过程中扩散失真和掩盖失真的基础上,从像素级对端到端的视频传输失真情况进行了研究。采用了一种通用的传输失真度估算模型,根据该失真度估计模型,实现了一种无反馈的关键参考帧选择算法。通过评价选择不同参考帧情况下的端到端失真度期望,在编码器率失真框架内选择最合适的参考帧,使有损传输情况下解码端的失真度达到最小。有反馈信道条件下,提出了基于反馈的关键参考帧选择算法,在帧存开销不大的条件下,极大的提高视频传输的抗差错性能。实验表明,采用的失真度估计模型能够较好地适应AVS-M标准,可以较好地估计出端到端的失真情况。实验还显示,基于率失真优化的关键参考帧选择算法,在3-20%丢包率（128kbps）情况下,无反馈和有反馈关键参考帧选择方法较AVS-M标准,PSNR值分别提高了1.9~6.4dB和2.7~10.9dB,较大提高了AVS-M视频差错恢复性能。