¿Cómo determinar el filtro de paso bajo apropiado para el modulador Sigma-Delta?

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Mi pregunta puede ser un poco ingenua, ya que no conozco bien estas cosas, pero tenga paciencia conmigo.

Estoy buscando una codificación de una señal que varía con el tiempo x(t) en un flujo de pulsos s(t) con un modulador Sigma-Delta, y estoy produciendo una reconstrucción y(t) desde s(t) usando un filtro de paso bajo. Lo que me pregunto es qué método debería usar para diseñar / ajustar este filtro de paso bajo para optimizar la reconstrucción, definida, por ejemplo, por sum_over_t((x(t)-y(t))^2) . ¿Es esto algo con una solución clara, o es una de esas cosas con un montón de soluciones en función de sus requisitos / aplicación?

    
pregunta Peter

2 respuestas

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Habrá al menos tres contribuyentes a la señal de error al definirla

a) distorsión en banda de la señal de banda de paso, causada por el corte del filtro demasiado pronto

b) filtrado inadecuado del ruido fuera de banda que el convertidor agrega a la señal

c) en la distorsión de banda y el ruido agregado a la señal por el propio convertidor

Un convertidor sigma delta produce ruido fuera de banda, que aumenta a una velocidad definida por el orden del convertidor. Desea que el filtro de reconstrucción tenga al menos el mismo orden que el convertidor, preferiblemente un orden superior. Tenerlo en orden superior hará que el ruido lejano sea irrelevante, y solo cerca del ruido del borde de la banda será significativo. Como el ruido del convertidor aumenta lentamente, no hay necesidad de usar filtros elípticos, los filtros convencionales de todos los polos estarán bien.

Suponiendo que su convertidor es adecuado para el trabajo (lo que significa que el ruido agregado realmente cae fuera de su ancho de banda de interés), un filtro que pase la banda de paso y se desprenda más rápido que el ruido del convertidor, también hará el trabajo .

Si su convertidor no es adecuado, ninguna cantidad de filtrado lo rescatará.

Sus definiciones detalladas de x (t) y y (t), frecuencias de muestreo, cualquier otro filtro, pueden afectar el detalle de un filtro óptimo, pero pasar la banda de paso mientras se detiene la banda de parada es todo lo que uno puede decir sin ese detalle .

    
respondido por el Neil_UK
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Dependerá del diseño de su modulador sigma-delta. El modulador sigma-delta da forma al ruido de cuantificación de la señal digital resultante (s (t)) de una manera que pesa el ruido hacia las frecuencias más altas. Luego, se sobrepasa la señal con el modulador para eliminar el ruido del ancho de banda de interés de la señal. Luego, puede reconstruir la señal original simplemente filtrando este ruido de cuantificación.

Los detalles particulares del filtro de reconstrucción que utilice dependerán de:

a) El ancho de banda de la señal y (t) que es de su interés. Esto determinará su banda de paso.

b) La configuración del ruido de cuantificación por el modulador en particular que utiliza y la cantidad de sobremuestreo empleada. Esto determinará qué tan agresivo debe ser su filtro para eliminar suficiente ruido de cuantificación.

c) Cuánto ruido de cuantificación puede aceptar fugas en la señal reconstruida.

En la práctica, la mayoría de las personas simplemente realizarían una sobreexplotación con un modulador suficientemente bueno para garantizar que puedan usar un filtro de reconstrucción de un solo polo simple. Esto hace que la implementación del filtro sea simple, y también tiene la ventaja de que no introducirá ninguna distorsión de fase en la reconstrucción.

    
respondido por el Jon

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