Sigma Delta Modulators: Nonlinear Decoding Algorithms and Stability Analysis

مبدل‌های آنالوگ به دیجیتال (A/D) اجزای کلیدی در سیستم‌های پردازش سیگنال دیجیتال (DSP) هستند و بنابراین با رواج فزاینده DSP در تلفن، صوتی، تصویری، محصولات مصرفی و غیره توجه زیادی را به خود جلب می‌کنند. تقاضا در نرخ تبدیل، وضوح و سایر ویژگی ها الهام بخش تعداد زیادی از تکنیک های رقیب تبدیل A/D شده است. مدولاتورهای سیگما دلتا: غیرخطیالگوریتم های رمزگشایی و تجزیه و تحلیل پایداری مربوط به کلاس خاصی از تکنیک های A/D به نام شکل دهی نویز بیش از نمونه (ONS) است که اخیراً برای تعدادی از برنامه های کاربردی محبوبیت مبدل های ONS به دلیل سهولت اجرا و استحکام آنها در برابر ناقص مدار است. مبدل ONS ​​از یک رمزگذار تشکیل شده است که یک سیگنال دیجیتال با نرخ بالا و با وضوح پایین تولید می کند و یک رمزگشا که یک تقریب دیجیتال با نرخ پایین و وضوح بالا را به ورودی رمزگذار آنالوگ تولید می کند. روش رمزگشایی مرسوم مبتنی بر فیلتر خطی است. SigmaDelta Modulators طراحی بهینه رمزگشای ONS را برای یک رمزگذار معین ارائه می دهد. نشان داده شده است که رمزگشایی غیرخطی می تواند دستاوردهایی در نسبت سیگنالینگ و معماری رمزگذار به دست آورد. سپس این کتاب به مشکل ناپایداری که انکودرهای ONS مرتبه بالاتر را مبتلا می کند، می پردازد. یک مفهوم پایداری جدید معرفی شده است که به خوبی برای رمزگذارهای ONS مناسب است و برای رمزگذار دو حلقه و همچنین برای کلاس رمزگذارهای درون یابی اعمال می شود. نشان داده شده است که یک مبادله بین پایداری و عملکرد SNR وجود دارد. بر اساس نتایج، نمونه های طراحی صریح ارائه شده است. Modulators Sigma Delta: Nonlinear Decoding Algorithms and StabilityAnalysis یک منبع مرجع ارزشمند برای محققان و مهندسان صنعت و دانشگاه است که روی طراحی و تجزیه و تحلیل مبدل های A/D کار می کنند یا علاقه مند به آن هستند. ، به ویژه برای کسانی که در نظریه کوانتیزاسیون و بازسازی سیگنال کار می کنند، و می تواند به عنوان متنی برای دوره های پیشرفته در مورد موضوعات مورد بررسی باشد.

Analog-to-digital (A/D) converters are key components in digital signal processing (DSP) systems and are therefore receiving much attention as DSP becomes increasingly prevalent in telephony, audio, video, consumer products, etc. The varying demands on conversion rate, resolution and other characteristics have inspired a large number of competing A/D conversion techniques. Sigma Delta Modulators: NonlinearDecoding Algorithms and Stability Analysis is concerned with the particular class of A/D techniques called oversampled noise-shaping (ONS) that has recently come into prominence for a number of applications. The popularity of ONS converters is due to their ease of implementation and robustness to circuit imperfectors. An ONS converter consists of an encoder that generates a high-rate, low-resolution digital signal, and a decoder that produces a low-rate, high-resolution digital approximation to the analog encoder input. The conventional decoding approach is based on linear filtering. SigmaDelta Modulators presents the optimal design of an ONS decoder for a given encoder. It is shown that nonlinear decoding can achieve gains in signaling ratio and the encoder architecture. The book then addresses the instability problem that plagues higher-order ONS encoders. A new stability concept is introduced that is well-suited to ONS encoders, and it is applied to the double-loop encoder as well as to the class of interpolative encoders. It is shown that there exists a trade-off between stability and SNR performance. Based on the results, explicit design examples are presented. Sigma Delta Modulators: Nonlinear Decoding Algorithms and StabilityAnalysis is a valuable reference source for researchers and engineers in industry and academia working on or interested in design and analysis of A/D converters, particularly to those working in quantization theory and signal reconstruction, and can serve as a text for advanced courses on the subjects treated.