CN113572478A - Sigma-Delta型DAC数字处理方法、装置、计算机设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种Sigma‑Delta型DAC数字处理方法、装置、计算机设备及存储介质，本发明实施例提供的Sigma‑Delta型DAC数字处理方法包括：对采样信号进行预设倍数上采，并对所述采样信号滤波，形成上采信号；对所述上采信号进行噪声整形，形成噪声整形信号；滤除所述噪声整形信号中带宽内失配相关噪声，并生成温度计码和符号数；将所述温度计码和所述符号数进行数模转换。本发明实施例提供一种Sigma‑Delta型DAC数字处理方法、装置、计算机设备及存储介质，以实现成本低，支持转化多种采样率的音频信号并实现很高的信噪比。
Description
技术领域
本发明涉及信号处理技术，尤其涉及一种Sigma-Delta型DAC数字处理方法、装置、计算机设备及存储介质。
背景技术
随着移动多媒体的发展，音频起着越来越重要的作用，新型的移动电话将不再只是一部普通的电话，它同时也是MP3播放器，无线收音机，视频播放器，视频会议中心，甚至是一部电视机，这些应用也让我们对移动终端的声音质量寄予了很大的期望。由于Delta-Sigma调制器（DSM）技术可以实现高精度数据转换，而且不用精确匹配模拟器件，因而是最适合数字音频应用的数模转换器（DAC）实现方案，它使得输出的音频信号品质更加趋近完美，同时也降低了成本。
发明内容
本发明实施例提供一种Sigma-Delta型DAC数字处理方法、装置、计算机设备及存储介质，以实现成本低，支持转化多种采样率的音频信号并实现很高的信噪比。
第一方面，本发明实施例提供一种Sigma-Delta型DAC数字处理方法，包括：
对采样信号进行预设倍数上采，并对所述采样信号滤波，形成上采信号；
对所述上采信号进行噪声整形，形成噪声整形信号；
滤除所述噪声整形信号中带宽内失配相关噪声，并生成温度计码和符号数；
将所述温度计码和所述符号数进行数模转换。
可选地，对采样信号进行预设倍数上采，并对所述采样信号滤波，形成上采信号，包括：
采用两个半带滤波器对所述采样信号进行4倍上采；
采用补偿滤波器对所述半带滤波器上采后的信号进行2倍上采；
采用梳状滤波器对所述补偿滤波器上采后的信号进行16倍上采。
可选地，两个所述半带滤波器分别为第一半带滤波器和第二半带滤波器；
采用两个半带滤波器对所述采样信号进行4倍上采，包括：
采用第一半带滤波器对所述采样信号进行2倍上采；
采用第二半带滤波器对所述第一半带滤波器上采后的信号进行2倍上采；
其中，所述第一半带滤波器为127阶，位宽为S（21，20）；所述第二半带滤波器为59阶，位宽为S（21，20）。
可选地，所述补偿滤波器为11阶，位宽为S（18，17）。
可选地，所述梳状滤波器的传输函数为：
其中，z为第一输入变量，H1为输出变量，M为上采倍数，N为滤波器级数；
所述梳状滤波器的幅频响应函数为：
其中，f为第二输入变量，F为信号采样率。
可选地，对所述上采信号进行噪声整形，形成噪声整形信号，包括：
将所述上采信号量化为6比特，采用噪声噪声传递函数对所述上采信号进行噪声整形，形成噪声整形信号。
可选地，滤除所述噪声整形信号中带宽内失配相关噪声，并生成温度计码和符号数，包括：
将所述噪声整形信号量化为18比特，采用动态窗口算法对所述噪声整形信号进行滤波，滤除所述噪声整形信号中带宽内失配相关噪声，并生成温度计码和符号数。
第二方面，本发明实施例提供一种Sigma-Delta型DAC数字处理装置，包括：
上采插值模块，用于对采样信号进行预设倍数上采，并对所述采样信号滤波，形成上采信号；
Sigma-Delta型调制模块，用于对所述上采信号进行噪声整形，形成噪声整形信号；
动态窗口算法模块，用于滤除所述噪声整形信号中带宽内失配相关噪声，并生成温度计码和符号数；
模拟处理模块，用于将所述温度计码和所述符号数进行数模转换。
第三方面，本发明实施例提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面所述的方法。
第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第一方面所述的方法。
本发明实施例提供的Sigma-Delta型DAC数字处理方法中，对采样信号进行预设倍数上采，并对采样信号滤波，形成上采信号，对上采信号进行噪声整形，形成噪声整形信号，滤除噪声整形信号中带宽内失配相关噪声，并生成温度计码和符号数，将温度计码和符号数进行数模转换，从而实现成本低，支持转化多种采样率的音频信号并实现很高的信噪比。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种Sigma-Delta型DAC数字处理方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的另一种Sigma-Delta型DAC数字处理方法的流程图；
图3为本发明实施例提供的另一种Sigma-Delta型DAC数字处理方法的流程图；
图4为本发明实施例提供的一种Sigma-Delta型DAC数字处理装置的示意图；
图5为本发明实施例提供的一种上采插值模块的示意图；
图6为本发明实施例提供的一种补偿滤波器的结构框图；
图7为本发明实施例提供的一种梳状滤波器的结构框图；
图8为本发明实施例提供的一种Sigma-Delta型调制模块的结构框图；
图9为本发明实施例提供的一种动态窗口算法模块的结构框图；
图10是本发明实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
图1为本发明实施例提供的一种Sigma-Delta型DAC数字处理方法的流程图，本实施例适用于转化至少一种采样率的音频信号的情况。该方法可以由本发明实施例的Sigma-Delta型DAC数字处理装置执行，该Sigma-Delta型DAC数字处理装置可采用软件和/或硬件的方式实现。如图1所示，该方法具体包括如下步骤：
步骤S101、对采样信号进行预设倍数上采，并对采样信号滤波，形成上采信号。
示例性地，可以对采样信号进行128倍上采，即采样率为128。在其他实施方式中，还可以对采样信号执行其他倍数的上采。上采指的是在原有数据的基础上，进行差值，插入数据0。2倍上采就是在原有数据的基础上，通过插入0，将数据的数量变为原有数据数量的2倍。3倍上采就是在原有数据的基础上，通过插入0，将数据的数量变为原有数据数量的3倍。以此类推。
步骤S102、对上采信号进行噪声整形，形成噪声整形信号。
本步骤中，例如可以把量化噪声推向高频，实现噪声整形的目的。
步骤S103、滤除噪声整形信号中带宽内失配相关噪声，并生成温度计码和符号数。
由于带宽内失配相关噪声无法通过后续的模数转换步骤进行滤除，带内的失配相关噪声并不会减弱，因此，本步骤中，在后续的模数转换步骤之前，先滤除噪声整形信号中带宽内失配相关噪声。
示例性地，生成温度计码可以为16比特（即bit）温度计码，生成的符号数可以为2比特符号数。
步骤S104、将温度计码和符号数进行数模转换。
本步骤中，将上述生成的温度计码和符号数由数字信号模式转化为模拟信号模式。进一步地，在将温度计码和符号数进行数模转换之前，还可以先接收同步时钟信号，根据同步时钟接收温度计码和符号数。然后再进行模数转换。
本发明实施例提供的Sigma-Delta型DAC数字处理方法中，对采样信号进行预设倍数上采，并对采样信号滤波，形成上采信号，对上采信号进行噪声整形，形成噪声整形信号，滤除噪声整形信号中带宽内失配相关噪声，并生成温度计码和符号数，将温度计码和符号数进行数模转换，从而实现成本低，支持转化多种采样率的音频信号并实现很高的信噪比。
图2为本发明实施例提供的另一种Sigma-Delta型DAC数字处理方法的流程图，参考图2，该方法具体包括如下步骤：
步骤S201、采用两个半带滤波器对采样信号进行4倍上采。
其中，半带滤波器作为一种对称的FIR滤波器，其计算效率高，实时性强，所以适合二倍上采。
步骤S202、采用补偿滤波器对半带滤波器上采后的信号进行2倍上采。
本步骤中，采用补偿滤波器对半带滤波器上采后的信号进行2倍上采，从而补偿滤波器上采后信号的上采倍数变为8倍。
其中，补偿滤波器是一个FIR低通滤波器，补偿滤波器作用还可以包括：后续补偿梳状滤波器的带内不平坦。
步骤S203、采用梳状滤波器对补偿滤波器上采后的信号进行16倍上采。
本步骤中，采用梳状滤波器对补偿滤波器上采后的信号进行16倍上采，从而梳状滤波器上采后信号的上采倍数变为128倍。
步骤S204、对上采信号进行噪声整形，形成噪声整形信号。
步骤S205、滤除噪声整形信号中带宽内失配相关噪声，并生成温度计码和符号数。
步骤S206、将温度计码和符号数进行数模转换。
本发明实施例中，在上述实施例的基础上，采用两个半带滤波器对采样信号进行4倍上采。采用补偿滤波器对半带滤波器上采后的信号进行2倍上采。采用梳状滤波器对补偿滤波器上采后的信号进行16倍上采。从而实现对采样信号进行128倍上采。
图3为本发明实施例提供的另一种Sigma-Delta型DAC数字处理方法的流程图，参考图3，该方法具体包括如下步骤：
步骤S301、采用第一半带滤波器对采样信号进行2倍上采。
其中，第一半带滤波器为127阶，位宽为S（21，20）。第一半带滤波器的滤波器系数表示为：[-1 0 4 0 -8 0 17 0 -31 0 53 0 -87 0 137 0 -209 0 308 0 -444 0 626 0 -865 0 1173 0 -1566 0 2061 0 -2677 0 3437 0 -4370 0 5506 0 -6887 0 8567 0 -10618 0 13143 0 -16299 0 20336 0 -25691 0 33184 0 -44586 0 64510 0 -109897 0333316 524287 333316 0 -109897 0 64510 0 -44586 0 33184 0 -25691 0 20336 0 -16299 0 13143 0 -10618 0 8567 0 -6887 0 5506 0 -4370 0 3437 0 -2677 0 2061 0-1566 0 1173 0 -865 0 626 0 -444 0 308 0 -209 0 137 0 -87 0 53 0 -31 0 17 0 -8 0 4 0 -1 ]/2^20。第一半带滤波器为127阶，则第一半带滤波器的滤波器级数为127，包括127个滤波器系数，分别为-1、0、4、0、-8、……。
步骤S302、采用第二半带滤波器对第一半带滤波器上采后的信号进行2倍上采。
本步骤中，采用第二半带滤波器对第一半带滤波器上采后的信号进行2倍上采，从而第二半带滤波器上采后信号的上采倍数变为4倍。
其中，第二半带滤波器为59阶，位宽为S（21，20）。第二半带滤波器的滤波器系数表示为：[10 0 -47 0 149 0 -383 0 857 0 -1725 0 3202 0 -5577 0 9236 0 -14737 022989 0 -35790 0 57717 0 -105603 0 331847 524287 331847 0 -105603 0 57717 0 -35790 0 22989 0 -14737 0 9236 0 -5577 0 3202 0 -1725 0 857 0 -383 0 149 0 -470 10]/2^20。
步骤S303、采用补偿滤波器对半带滤波器上采后的信号进行2倍上采。
其中，补偿滤波器为11阶，位宽为S（18，17）。补偿滤波器的滤波器系数表示为：[1311 224 -9738 -4407 41196 73902 41196 -4407 -9738 224 1311]。补偿滤波器的输入可以为S(24,20)，输出可以为S(22, 20)。
步骤S304、采用梳状滤波器对补偿滤波器上采后的信号进行16倍上采。
其中，梳状滤波器的传输函数为：
其中，z为第一输入变量，H1为输出变量，M为上采倍数，N为滤波器级数。
梳状滤波器的幅频响应函数为：
其中，f为第二输入变量，F为信号采样率。
步骤S305、将上采信号量化为6比特，采用噪声噪声传递函数对上采信号进行噪声整形，形成噪声整形信号。
本步骤中，采样信号经过数字插值上采滤波后，采样信号的采样频率被提高到了128 倍，然后再输入到 Sigma-Delta型调制模块中。一方面输入信号被Sigma-Delta型调制模块量化成6比特，另一方面量化的噪声经过Sigma-Delta型调制模块的噪声传递函数进行整形，而信号传递函数基本是一个全通函数，最终相当于把量化噪声推向高频，实现噪声整形的目的。
示例性地，本发明实施例中采用的Sigma-Delta型调制模块可以为3阶6比特的调制模块。
步骤S306、将噪声整形信号量化为18比特，采用动态窗口算法对噪声整形信号进行滤波，滤除噪声整形信号中带宽内失配相关噪声，并生成温度计码和符号数。
本步骤中，动态窗口算法模块将Sigma-Delta型调制模块输入的信号转化为18bit，然后输出给模拟处理模块。Sigma-Delta型调制模块的输出为正时，表示符号位的两比特为11；Sigma-Delta型调制模块的输出为负时，表示符号位的两比特为01；Sigma-Delta型调制模块输出为0时，符号位的两比特为00。16比特温度计码的生成通过动态窗口算法模块实现。
模拟处理模块的失配噪声会引起杂波，带外的杂波可以通过后级的模拟处理模块滤除掉，但是带内的失配相关噪声并不会减弱。最经常使用的误差失配整形技术就是动态窗口算法（即DWA 算法），DWA 算法的实质是通过依次循环选择单元，尽量使各个单元被利用的平均几率相同。
步骤S307、将温度计码和符号数进行数模转换。
本发明实施例中，在上述实施例的基础上，采用第一半带滤波器对采样信号进行2倍上采。采用第二半带滤波器对第一半带滤波器上采后的信号进行2倍上采。将上采信号量化为6比特，采用噪声噪声传递函数对上采信号进行噪声整形，形成噪声整形信号。将噪声整形信号量化为18比特，采用动态窗口算法对噪声整形信号进行滤波，滤除噪声整形信号中带宽内失配相关噪声，并生成温度计码和符号数。
图4为本发明实施例提供的一种Sigma-Delta型DAC数字处理装置的示意图，参考图4，Sigma-Delta型DAC数字处理装置包括上采插值模块110、Sigma-Delta型调制模块120、动态窗口算法模块130和模拟处理模块140。其中，Sigma-Delta型DAC数字处理装置包括上采插值模块110、Sigma-Delta型调制模块120和动态窗口算法模块130可以构成Sigma-Delta型DAC数字处理装置的数字处理部分，模拟处理模块140可以构成Sigma-Delta型DAC数字处理装置的模拟处理部分。其中，上采插值模块110用于对采样信号进行预设倍数上采，并对采样信号滤波，形成上采信号。Sigma-Delta型调制模块120用于对上采信号进行噪声整形，形成噪声整形信号。动态窗口算法模块130用于滤除噪声整形信号中带宽内失配相关噪声，并生成温度计码和符号数。模拟处理模块140用于将温度计码和符号数进行数模转换。
本发明实施例提供的一种Sigma-Delta型DAC数字处理装置，该装置可执行本发明任意实施例所提供的Sigma-Delta型DAC数字处理方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
图5为本发明实施例提供的一种上采插值模块的示意图，参考图5，上采插值模块110可以包括第一半带滤波器111、第二半带滤波器112、补偿滤波器113和梳状滤波器114。第一半带滤波器111用于对采样信号进行2倍上采。第二半带滤波器112用于对第一半带滤波器111上采后的信号进行2倍上采。补偿滤波器113用于对半带滤波器（两个半带滤波器分别为第一半带滤波器111和第二半带滤波器112）上采后的信号进行2倍上采。梳状滤波器114用于对补偿滤波器上采后的信号进行16倍上采。
图6为本发明实施例提供的一种补偿滤波器的结构框图，参考图6，补偿滤波器包括多个滤波单元K，图6中以11个滤波单元K为例，11个滤波单元K的滤波器系数分别表示为h1、h2、h3、h4、h5、h6、h7、h8、h9、h10、h11。信号每经过一个滤波单元K，则信号中的数据乘以相应的滤波器系数的数值。补偿滤波器包括多个延迟采样点单元11，信号每经过一个延迟采样点单元11，则延迟一个采样点。补偿滤波器包括多个叠加单元12，至少两路信号经过叠加单元12合成为一路信号，即，将至少两路信号中的相应数值进行加法运算。补偿滤波器包括上采插值单元13、倍值单元14和多路选择单元15。图6中所示倍值单元14的作用为将信号中数据的数值变为原来的2倍。多路选择单元15用于依次间隔地输出两路信号中的一路，即，依次输出第一路信号、第二路信号、第一路信号、第二路信号、……。
图7为本发明实施例提供的一种梳状滤波器的结构框图，参考图7，与图6中相同附图标记的单元具有相同的含义，在此不再赘述。梳状滤波器包括重复上采单元16，用于按照预设上采次数进行多次重复上采，例如可以重复上采16次。图7中所示倍值单元14的作用可以为将信号中数据的数值变为原来的1/2^20倍。本发明实施例中的梳状滤波器可以为4级梳状滤波器。在其他实施方中，梳状滤波器还可以具有其他级数。
图8为本发明实施例提供的一种Sigma-Delta型调制模块的结构框图，参考图8，与图6、图7中相同附图标记的单元具有相同的含义，在此不再赘述。Sigma-Delta型调制模块还包括量化单元17和饱和处理单元18。量化单元17用于将输入信号量化成6比特。饱和处理单元18用于将超出最大值的数据重置为最大值。其中，图8中所示倍值单元14可以具备4种不同的倍数，分别为a1、a2、a3和a4。
图9为本发明实施例提供的一种动态窗口算法模块的结构框图，参考图9，动态窗口算法模块包括模16加法器21、D触发器22、温度计码产生单元23和桶型移位寄存器24。模16 加法器21和D触发器22构成 动态窗口算法模块的选通电路，根据前一个时钟的输入和当前时钟的输入产生一个地址指针，用来控制桶型移位寄存器24的地址。D触发器22的初始值可以为0。桶型移位寄存器24可以输出多个“1 bit DAC”信号，例如可以输出18个“1 bitDAC”信号，即18比特的信号，其中的16比特可以为温度计码，2比特可以为符号数。
图10是本发明实施例提供的一种计算机设备的结构示意图，参考图10，计算机设备60包括存储器602、处理器601及存储在存储器602上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器601执行所述程序时实现上述实施例中的方法。图10示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性计算机设备的框图。图10显示的计算机设备60仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。如图10所示，该计算机设备60以通用计算设备的形式表现。该计算机设备60的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器601，系统存储器602，连接不同系统组件（包括系统存储器602和处理器601）的总线603。
总线603表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构（ISA）总线，微通道体系结构（MAC）总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会（VESA）局域总线以及外围组件互连（PCI）总线。
计算机设备60典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被计算机设备60访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
系统存储器602可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器（RAM）604和/或高速缓存存储器605。计算机设备60可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统606可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质（图10未显示，通常称为“硬盘驱动器”）。尽管图10中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘（例如“软盘”）读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘（例如CD-ROM, DVD-ROM或者其它光介质）读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线603相连。系统存储器602可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组（例如至少一个）程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。
具有一组（至少一个）程序模块607的程序/实用工具608，可以存储在例如系统存储器602中，这样的程序模块607包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块607通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。
计算机设备60也可以与一个或多个外部设备609（例如键盘、指向设备、显示器610等）通信，还可与一个或者多个使得用户能与该设备交互的设备通信，和/或与使得该计算机设备60能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备（例如网卡，调制解调器等等）通信。这种通信可以通过输入/输出（I/O）接口611进行。并且，计算机设备60还可以通过网络适配器612与一个或者多个网络（例如局域网（LAN），广域网（WAN）和/或公共网络，例如因特网）通信。如图10所示，网络适配器612通过总线603与计算机设备60的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合计算机设备60使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
处理器601通过运行存储在系统存储器602中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时可实现上述实施例所述的方法。
本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于：电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种Sigma-Delta型DAC数字处理方法，其特征在于，包括：
对采样信号进行预设倍数上采，并对所述采样信号滤波，形成上采信号；
对所述上采信号进行噪声整形，形成噪声整形信号；
滤除所述噪声整形信号中带宽内失配相关噪声，并生成温度计码和符号数；
将所述温度计码和所述符号数进行数模转换。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对采样信号进行预设倍数上采，并对所述采样信号滤波，形成上采信号，包括：
采用两个半带滤波器对所述采样信号进行4倍上采；
采用补偿滤波器对所述半带滤波器上采后的信号进行2倍上采；
采用梳状滤波器对所述补偿滤波器上采后的信号进行16倍上采。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，两个所述半带滤波器分别为第一半带滤波器和第二半带滤波器；
采用两个半带滤波器对所述采样信号进行4倍上采，包括：
采用第一半带滤波器对所述采样信号进行2倍上采；
采用第二半带滤波器对所述第一半带滤波器上采后的信号进行2倍上采；
其中，所述第一半带滤波器为127阶，位宽为S（21，20）；所述第二半带滤波器为59阶，位宽为S（21，20）。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述补偿滤波器为11阶，位宽为S（18，17）。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述梳状滤波器的传输函数为：
其中，z为第一输入变量，H1为输出变量，M为上采倍数，N为滤波器级数；
所述梳状滤波器的幅频响应函数为：
其中，f为第二输入变量，F为信号采样率。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述上采信号进行噪声整形，形成噪声整形信号，包括：
将所述上采信号量化为6比特，采用噪声噪声传递函数对所述上采信号进行噪声整形，形成噪声整形信号。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，滤除所述噪声整形信号中带宽内失配相关噪声，并生成温度计码和符号数，包括：
将所述噪声整形信号量化为18比特，采用动态窗口算法对所述噪声整形信号进行滤波，滤除所述噪声整形信号中带宽内失配相关噪声，并生成温度计码和符号数。
8.一种Sigma-Delta型DAC数字处理装置，其特征在于，包括：
上采插值模块，用于对采样信号进行预设倍数上采，并对所述采样信号滤波，形成上采信号；
Sigma-Delta型调制模块，用于对所述上采信号进行噪声整形，形成噪声整形信号；
动态窗口算法模块，用于滤除所述噪声整形信号中带宽内失配相关噪声，并生成温度计码和符号数；
模拟处理模块，用于将所述温度计码和所述符号数进行数模转换。
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7中任一所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一所述的方法。
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| CN202110848731.1A CN113572478A (zh) | 2021-07-27 | 2021-07-27 | Sigma-Delta型DAC数字处理方法、装置、计算机设备及存储介质 |
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| CN (1) | CN113572478A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116155294A (zh) * | 2023-04-17 | 2023-05-23 | 深圳前海深蕾半导体有限公司 | 音频数模转换器、设备、音频信号的数模转换方法及介质 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103167380A (zh) * | 2011-12-13 | 2013-06-19 | 中国科学院声学研究所 | 一种数字化超指向性扬声器系统 |
| CN112994696A (zh) * | 2021-04-15 | 2021-06-18 | 易兆微电子(杭州)股份有限公司 | 一种Sigma-Delta型ADC数字处理装置 |
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2021
- 2021-07-27 CN CN202110848731.1A patent/CN113572478A/zh active Pending
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