TW201009818A - Signal converter, parameter deciding device, parameter deciding method, program, and recording medium - Google Patents

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201009818 四 ❷ 指定代表圖： y-）本案指定代表圖為 (二）本代表圖之元杜μ第（1 )圖 信號轉換· +符號簡單說明： 回授部 放大器 量化器 電源 11:信號產生部 1 3 :延遲部 15:加法器 ί油t2有化學式時，請揭示最能顯示發明特 徵的化學式： 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 ® 纟案發明是關於信號轉換器、參數決定裝置、參數決 疋方法、程式及記錄媒體，特別是關於對輸入信號輸出位 元序列（bit sequence)之信號轉換器等。 【先前技術】 類比/數位（A/D)轉換為支撐各種技術的基本的技術。 A/D轉換包含有取樣（safflpiing)與量化（quantizati〇n)。 取樣定理（sampl ing theorem)保障信號可由取樣值完全再 2 201009818 構築。量化為將取樣值編碼的過程，惟無法避免量化誤差 (quantization error)。 圖 9(a)是顯示 PCM(Pulse Code Modulation:脈衝碼調 變）的概要之方塊圖，圖9(b)是顯示其映射（mapping)_^ 圖。如圖9(b)所示，PCM是使用：y = x(線115);連接原點 與（1/2, 1)的線（線116);連接（1/2，0)與（1，1)的線（線 117)。如圖9(b)所示，PCM實現白努利移位映射（Bernoui 1 i shift map) ° ❹ 而且’圖10(a)是顯示/5轉換器（yg converter)的概 要之方塊圖，圖10(b)是顯示其映射之圖。如圖i〇(b)所 示，冷轉換器是使用：y = x(線145);以χ=γ u按情況區分 連接原點及（7(々-1广，1)的線（線146)及連接（7，0) 及（1， 1)的線（線 147)。 yS 轉換器是以 β 展開 (/3 -expansion)為基礎。I.Daubechies們導出對量化臨界 值（quantization threshold)與放大器（amplifier)的變 動（fluctuation)具有強健性（robustness)的 A/D轉換器 ❹（參照非專利文獻1。以下稱為[習知型/3轉換器])。 而且，發明者們提出改良習知型点轉換器之0轉換 器（參照專利文獻1、非專利文獻2)。 [先前技術文獻] 專利文獻 . 專利文獻 1 :PCT/JP2008/62897 ^ 非專利文獻

非專利文獻l:I.Daubechies’另外 3名著，” A/D 3 201009818

Conversion With Imperfect Quantizers,” IEEE Transactions on Information Theory, vo 1.52, no. 3, pp.874-885, Mar. 2006. 非專利文獻2:S, Hironaka，另外2名著，” Markov cha in of binary sequences generated by A/D conversion using β encoder" , Proc. of 15th IEEE International Workshop on Nonlinear Dynamics of Electronic Systems, pp.261-264, 2007. 【發明内容】 但是，A/D轉換器為類比電路。有電路元件（例如量化 器（quantizer)或/及放大器等）的參數變動的可能性。因 此，實用上的問題需在考慮電路元件的變動後使數理構造 明確。 例如PCM雖然正確性高， PCM中臨T ’但無穩定性。圖11是顯示在

而且’發明者們提出的 一樣為考慮電路元件的變動 116及線117各自如圖11 形’如圖11(b)所示映射發散 失敗。如此’ PCM無對量化臨 而且，習知型/5轉換器 轉換器。但是，是以區間的 充分地降低量化誤差。 石轉換器 Θ轉換器與習知型石轉換器 t A/D轉換器。而且，藉由以 4 201009818 區間的中央值當作解碼值，與習知型$轉換器比 化誤差減少。但是，發明者們提出的$冑換 β 番/卜哭沾界杜4 + 僅止於提示 量化器的最佳SX S十方針，連放大器的 一 攻佳自又计方針都未提 不0 因此’本案發明其目的為提出可實現更正確且具有穩定 性的類比信號、數位信號間的信號轉換之信號轉換器、參數 決定裝置、參數決定方法、程式及記錄媒體。 與申請專利範圍第1項有關的發明為一種信號轉換器， 由輸入信號輸出位元序列，包含：將依照輸出的前述位元序 列的值產生的回授信號（feedback signal)加到前述輸入信 號並產生合成彳§號之回授部；使前述合成信號變為β倍 (召>1)並產生放大信號之放大器；將前述放大信號量化並 產生邏輯值0或邏輯值1並輸出新的位元之量化器，其中 〇 前述回授部具有：產生電源信號之電源；當藉由前述量化器 輸出的邏輯值為0時，至少由前述放大信號產生前述回授 信號，當藉由前述量化器輸出的邏輯值為1時，由前述放 大信號及前述電源信號產生前述回授信號之信號產生部； 對前述輸入信號加上前述回授信號之加法器。 與申請專利範圍第2項有關的發明是申請專利範圍第 1項之信號轉換器，其中前述信號產生部當藉由前述量化 器產生的邏輯值為〇時，前述電源信號減去前述放大信號 並產生前述回授信號，當藉由前述量化器產生的邏輯值為 1時，使前述電源信號變為谷倍後的信號減去前述放大信號 並產生前述回授信號。 5 201009818 與申請專利範圍第3項有關的發明是申請專利範圍第 1項之信號轉換器，其中前述信號產生部當藉由前述量化 器產生的邏輯值為0時，以前述放大信號當作前述回授信 ' 號而產生，當藉由前述量化器產生的邏輯值為1時，前述 放大信號及前述電源信號減去使前述電源信號變為/5倍後 的信號並產生前述回授信號。 與申請專利範圍第4項有關的發明是申請專利範圍第 1項至第3項中任一項之信號轉換器，其中前述放大器的 ❹參數 β 對信號轉換器所輸出的位元序列的位元數L為 2L/CL+1 )，或/及前述電源所產生的電源信號的參數s對被 實現的映射的變動的容許值σ ^為σ ts(L+l)/2。 與申請專利範圍第5項有關的發明為一種參數決定裝 置，是決定申請專利範圍第1項至第3項中任一項之信號 轉換器中的參數，包含：記憶前述信號轉換器所輸出的位元 序列的位元數L及藉由前述信號轉換器實現的映射的變動 的容許值cris之設定值記憶手段；各自藉由/5 =2L/(L+1) II 及s=CTe,s(L + l)/2決定前述信號轉換器中的放大器的參數 冷及前述信號轉換器中的電源所產生的電源信號的參數 s，當該s為sSl時，修正為卢=2-1/σ；3,3及s = l之參數 決定手段。 與申請專利範圍第6項有關的發明為一種參數決定方 _ 法，是決定申請專利範圍第1項至第3項中任一項之信號 轉換器中的參數之參數決定裝置中的參數決定方法，前述 參數決定裝置包含：記憶前述信號轉換器所輸出的位元序列 6 201009818 的位 的參 參數 法， 轉換 參數 的變 ©❸立 設定 段包 的參 以使 電腦 Q 是記 體。 放大 值為 以， 信號 兀*數L之設定值^ ^ 7隐手段，前述參數決定裝置所具備 數決定手段包含·法# & , •決疋剛述信號轉換器中的放大器的 召為2L/(L+1)之步驟。 每申°月專利範圍帛7項有關的發明為-種參數決定方 是決定申請專利範圍第1項至第3項中任一項之信號 器中的參數之參數決定裝置中的參數決定方法前述 決定裝置包含.印，法M I 1 0 ·<隱藉由前述信號轉換器實現的映射 動的容許值（7β n ji. Θ s及刖述信號轉換器所輸出的位元序列 元數L或前述信號轉換器中的前述放大器的參數万之 值°己憶手前述參數決定裝置所具備的參數決定手 含.决&刚述信號轉換器中的電源所產生的電源信號 數s為σ e.s(L+1)/2或σ is/(2-沒）之步驟。 與申請專利範圚# 戰*固第8項有關的發明是一種程式，是用 申請專利範圍笛β = 4祀固第6項或第7項之參數決定方法執行於 〇 專利範圍第9項有關的發明是—種記錄媒體， 錄中專利範圍第8項之程式的電腦可讀取的記錄媒 此外，在久士主j, ^ 月求項中信號產生部當邏輯值為0時，由 信號及電源彳士 # β 尿15魂產生回授信號也可以，而且，當邏輯 〇或1時，由# , ^ t , φ放大信號及電源信號產生回授信號也可 而& I各請求項中電源例如為電壓源或電流源，電源 的參數 s你丨1 列如為顯示定壓電源（constant voltage 7 1 201009818 source)中的電壓或 视第源(constant current source) 中的電流。而且，在由&由 ' s , T 6月專利範圍第5項至第1〇項中任一 項中’ σ β，s為例如番儿明 - 量化器的變動的容許值。而且，在信號 產生部中使電源信號 你放人 就變為石倍後的信號也可以是透過藉由 與使合成信號變為石 ^ ^ /θ 倍的放大器相同的放大器使電源信號 變為/5倍而得到者。 【發明的功效】 ©在信號轉換器中斜船 ,^ 針對在製造的階段的放大器的參數冷 與量化器的臨界值l ’距在設計的階段的設定值的變動不 可避免。因此，該蠻叙从〜l 燹動的控制成為問題。在習知型轉 器中該變動的容許值ι P轉換 吁值為U-i) ^，僅依存於石。因此， 無法自由地設定臨界值的變動。

與本案各叫求項有關的發明為回授部的信號產生部當 至少藉由量化器產4沾、雄紹杜A 、、 ，座生的邏輯值為1時，不僅放大信號，也 透過藉由電源產生的雷调栌袂甚 電原彳s唬產生回授信號。特別是與申 ❹請專利範圍第2項及楚' il w帛3項#關的發明為信號產生部當邏 輯值為1時，由使電源信號變為点倍後的信號減去放大信 號後的信號（或者相反地，放大信號減去使電源信號 倍後的信號)產生回授信號。據此，負…換器、附有 標度心轉換器等的實現為可能，在信號轉換器中 -藉由電源信號的參數s可達成標度8的標度調整功能。而 .且，可得到放大器的最佳設計方針。特別是如與本案申請 專利範圍第5項等有關的發明般， 你·狀甲凊專利範圍第1 8 201009818 項至第4項中任一項的信號轉換器所輸出的位元序列的位 元數L(量化位元數），放大器的最佳設計為可能。而且， 依照被實現的映射的變動的容許值σ # s，電源的最佳設計 ' 為可能。 而且’特別是如與本案申請專利範圍第2項有關的發 明般，藉由回授部的信號產生部使用使放大信號變為_丨倍 後的信號產生回授信號，可實現負的石轉換器。據此，可 實現更穩定的A/D轉換。 ❹ 【實施方式】 以下參照圖面針對本案發明的實施例來說明。此外， 本案發明不是被限定於下述的實施例。 [實施例1 ] ®1是顯示本案發明的實施的形態的一例之信號轉換 g1的概要U略方塊I信號轉換器i對輸人信號z.輸 出位7G序列{b„}。Zi是以z。為取樣值，在z (i>〇)中當作零。 ® L號i轉換器1在Z i為零之間（休止期間）使其回授 (f eedbackH次並進行計算’得到L位元的資訊b，…，b。 在以下中藉由在下標Φγβ·. ^甲Q別記載η與i，表示回授數的時 間。 仏號轉換器1具備：依照產生的位元bnti的值產生信號 .並加到輸入仏號Zl產生合成信號之回授部使藉由回授 部3產生的合成信號變為冷倍（召>1：)並產生放大信號Un + , 之放大器5;使用以⑴式表示的量化臨界值v的量化函數 9 201009818 之量化器 +1 Q, (χ)並將放大信號u…量化並產生位元b [公式1 ] ' ί〇, χ<υ ]1, χ>υ Q〇{x) (1) 回授部3具有：產生電源信號 心電源9 ;當bi + 1 = 0時， 至少由放大信號Un + 1產生回授信號， ^ . 田bi + i = i時，由放大 信號Un+l及電源信號產生回授传號+ 口抆仫琥之信號產生部11;延遲 回授信號之延遲部1 3 ;對輪入传辨 Ο ❹ 了徇入牯唬Zi加上由延遲部13產 生的延遲後的信號並產生合成信號之加法器15。 此處，針對量化器的最佳設計與 开办的特徵方程式來說 明。在冷展開中如圖10(b)所- / 、, llUD)所不，只限於V e [1， (yS -1)) ’ 而[〇，（石 _1 )-ι「n ，（冷~1)」）。因此，變成 χ=Σ°°6〆’ A/D轉換為可能。稱^ 1時的展開為greedy展 開，v =(/3 -I)-1時的展開為u y展開。以L位元將xe [1， (泠-1))泠展開時，X可表 、成（2)式。此處γ=1/^。而 且，X的存在的區間I為（3)式 ^ c s _ 式 （3)式是意味著藉由点轉 換的反覆得到的第L-1個遠靖 運續的部分區間的寬度的比等於 <γ 〇 ν 習知型石轉換法如（4)式 區間的下限。此情形，量化 不，X的決定值x〇aub是以 v r L 〇 -差的容許值如（5)式所示變成 另一方面，發明者們如（ 是以區間的中央r 巧所示提出X的決定值Xu 、、既不是 ^ 之” caut i ous” 展開）。lL greedy 也不是 lazy 此情开;{ ’量化誤差的容許值如（7) 10 201009818 (7)式的容許值在召>3/2時比 式所示變成（召〜n-1<r L/2 (5)式的谷許值改善wb。 而且，映射 κτ γ、， L ’ ν ( χ )經過過渡狀態會止於區間 u )。此時的量化誤差變成⑻式。 ’ 圖2^疋針對包含以區間的下限當作解碼值的情形（線 6 11以區間的中央值當作解碼值的情形的穩態（線6 2 )， 以區間的中央值當作解碼值的情形的過渡狀態（線6 3 ),顯 示量化誤差對量化臨界值^之圖。一般可考慮為藉由

greedy展開得到的解碼值優於藉由lazy展開得到的解碼 值。但是，如線61所示此乃因使用XDaub所產生的。由圖2 得知，區間的中央值有效。 而且，Daubechies的点的特徵方程式是以式給 予。相對於此，發明者們的/3的特徵方程式是以（丨〇 )式給 予。此外，bi及Ci(i = l，…，L)各自表示對χ及y(yM_x) 之利用信號轉換器進行的L位元展開的系列。 [公式2 ] i=l [Px ~~ h Λ 飞[0，宁） •e过丄) Ιβ ^β-\) (2) _ i-1 / (3) L ^Daub =Σ6,〆 /=1 (4) |^-^Daub (5)

Q 201009818 ^,c = yl + 〇g-i)-y 2 X-

XL,C <

(yg-l)V υ-

Qg-ΐΓ+ΐ + 2f +c,V,=〇 (6) (7)(8) (9) ® 4(γ) = 1-备(6<+c/V-^7^ = 0 (10) 此外，在圖l中信號產生部11也可以是使用使放大信 號un+1變為-1倍後的信號產生回授信號者。藉由實現這種 負的石轉換器，如參照圖5等於之後說明的，可實現更穩 定的A/D轉換、D/A轉換。 而且，電源9例如為電壓源或電流源。例如即使是產 生一定的電壓之定壓電源也可以，也可以是可產生依照時 Q 間而不同的電壓之電壓源，也可以是產生依照所產生的位 元bn + 1的值而不同的電壓者。 而且，針對放大器5、量化器7、信號產生部11、延 遲部13及加法器15，也可以使用電腦實現其一部分或全 部。 . [實施例2 ] 接著，在本實施例中針對附有標度占轉換器（以下稱 為[S轉換器])來說明。圖3 ( a)是顯示S轉換器的一例之信 12 201009818 號轉換器21之概略方塊圖，（b)是顯示其映射之圖。在圖 3(a)中回授部23、放大器25及量化器27各自對應圖1的 回授部3、放大器5及量化器7。而且，圖3(a)的回授部 ' 23的電源29、信號產生部31、延遲部33及第一加法器35 各自對應圖1的回授部3的電源_ 9、信號產生部11、延遲 部13及加法器15。而且，圖3(a)的信號產生部31具有放 大器25及第二加法器37。電源29所產生的電源信號為量 化器2 7的位元控制定電源，設電源信號的參數（例如顯示 q 定壓電源中的電壓之參數）當所產生的位元為0時為0，當 所產生的位元為1時為s。圖3(a)是以s為標度參數的標 度s的S轉換器。 在信號產生部31中，當藉由量化器27產生的邏輯值 bi + 1〃為0時，第二加法器37不將信號加到放大信號u n + 1 而當作回授信號。當藉由量化器27產生的邏輯值bi + 1M為 1時，第二加法器37將放大信號u…、藉由電源29產生 的電源信號及放大器2 5使該電源信號變為/3倍後的信號 Q 相加並當作回授信號。 以往是藉由圖10的放大器133的參數冷限制對臨界 值的變動之穩定性。亦即，變動的容許值σθ為¢7/3=1 [1, (/3 -I) — 1] | =( /5 -I)-1 —1。 在本實施例中，對s>l藉由（11)式導入在xe[ 0，s) . 中A/D轉換可能的映射Sjs,·/。此處，we[s(/3-1)， s)。 圖3(b)是顯示映射之圖。映射Srv是使用：y = x(線 64);以χ=τ >按情況區分連接原點及（sr, s)的線（線65) 13 201009818 及連接（s(l-r)，〇)及（s, S)的線（線66)者 在S轉換器的輸入範圍[0, s)，s=(y8-l)_1， 器一致。 藉由該映射，設取樣值X為0<χ〈1 回授後的信號變成〇<S〃，>(x)<s。在信號轉才 種回授後的值屬於區間（0，s)之負回授被進 器27由所產生的的階（order)的值與v 次產生邏輯值〇或1。據此，可實現0展開 0 映射 ％, >中的臨界值的變動的容1 = S(2-y5)e因此，藉由對變動的容許值（Jr 的變動的容許值）設s為t7/s,s/(2-/3)，能以f 例如依照量化器的容許值之設計為可能。 更針對放大器25的最佳設計來說明。在 開xs[l，（冷-1Γ1)時，X可表示成（12)式 S #，k，s(x)是表示藉由重複L次映射而得的。 包含於區間[〇， s )，故在以L位元展開時 〇 Iu，s變成（13)式。因此，區間的寬度I ILJ , r 11最小時精度最佳《當容許值σ θ ,s=a 、八2~召），若以石微分區間的寬度| Ilj s 成立。因此’量化誤差成為最小之万的值 予。據此，依照量化位元數放大器的最佳設_ 由以上，也可以藉由電腦實現對臨界值 值σ Θ j設s為σ Θ ,s/(2_召），以及對量化位 器的參數点為2L/(L+1)的至少一方。圖4 。此外，若設 則與/3轉換 ，施以一次負 备器21中，這 行L次，量化 的大小關係每 的計算程序。 午值為（7 β , ι> s(例如量化器 ;確保穩定性， 以S轉換器展 。由（12)式， 因 SL/J , p，s(x) χ存在的區間 ,s | 為 s 7 L，s 時，s γ L= 7 I ，則（1 4 )式 是以（1 5 )式給 叶為可能。 的變動的容許 元數L設放大 是顯示決定參 201009818 數的參數決定裝置81的一例之概略方塊圖。參數決定裝置

81具備：記憶臨界值的變動的容許值及量化位元數L 之設定值記憶部83 ;設s為σ 亦即α ,,s(L+l)/2,設放大器的參數点為2L/(L+1)之參數決定手 段85。 如此’在％知的石轉換器中是參照圖1 0使邏輯值回 授本實施例t的s轉換器具備電源29，具有複數個回授 信號。此外，在圖3 φ m t 干因存在複數個回授信號，故調整被

要求高度者。 制量化器2 7的參數V的變動，設 對臨界值的變動σ , ,s設石=2-1/ 此外’當可極端地抑 s<l為可能時，設s = i， σ /3 . s也可以。 而且，針對s轉換器的L位元的解碼值xls，最大誤差 與xt.c —樣。 [公式3 ]

Μ (11)(12) (13) 邱-i)ixv，# - i)l>fV+# ]

i=l /-1 J dIi^) ap-L-x~Τβ {β-ΐ(2-β)} (14)

Popt = 2L Τ+ΐ (15) 15 201009818 [實施例3 ] 接著，在本實施例中針對利用以負的實數值為基數的 /3展開進行的附有標度/3轉換器（以下稱為[R轉換器]) ' 來說明。圖5(a)是顯示導入負的/5映射之附有標度冷轉 換器的一例之信號轉換器41的概要之概略方塊圖，（b)是 顯示其映射之圖。在圖5(a)中，回授部43、放大器45及 量化器47各自對應圖1的回授部3、放大器5及量化器7。 而且，圖5(a)的回授部43的電源49、信號產生部51、延 ❹遲部5 3及第一加法器5 5各自對應圖1的回授部3的電源 9、信號產生部11、延遲部1 3及加法器1 5。而且，圖5 (a) 的信號產生部51具有放大器45及第二加法器57。而且， 設參數s為電源信號的參數，例如表示電源信號的電壓之 參數。 在信號產生部51中，當藉由量化器47產生的邏輯值 1)1 + 1為0時，第二加法器57將使放大信號u„ + 1變為-1倍後 的信號及藉由電源4 9產生的電源信號s相加並當作回授信 Q 號。當藉由量化器47產生的邏輯值bi + 1為1時，第二加法 器57將使放大信號u „ + 1變為-1倍後的信號、放大器45使 藉由電源49產生的信號s變為/3倍後的信號相加並當作回 授信號。 以（16)式定義取樣號碼i(lSiSN)的取樣值Xi與其 決定值XL.Ri之間的量化誤差的變異數（variance)V。因區 間的中心點是當作決定值而被選擇，故變異數 V在u = l(greedy 展開）與 V =(/5 - l)_1(lazy 展開）時變大。 16 201009818 此處，導入以（17)式表示的標度 s的負的 /3 映射 R(x)。圖 5(b)是顯示映射 R(x)之圖。映射 R(x)是使 用：y = x(線67);連接（0, s)與（S7, 〇)的線（線68);連 ' 接（s (卜r )，S )與（S，0 )的線（線6 9 )。此外，若設在R轉 換器的輸入範圍[(^shsMyS-l)1，則與冷轉換器一致。 接著，針對不變部分區間檢討。圖6是顯示正的万展 開的不變部分區間之圖。正的yS展開的不變部分區間因中 央的值為解碼值，故不變部分區間一偏端，平均的誤差就 ❹變大（greedy與1 azy的情形）。亦即，/3展開的不變部分 區間為[y -1， v )，例如若設 /3 = 1、2，則為[0， 5 )，惟 該不變部分區間僅為其部分區間的寬度1的部分。例如在 greedy展開中為區間[0， 1)，在lazy展開中為區間[4, 5)，在cautious中在區間[0，5)的中央的部分區間進行位 元展開。為了進行正常的位元展開，儘早移至穩態較佳。 若取樣值X為均勻分布（uniform distribution)，則在中 央部分動作的cautious變成良好。因此，偏中央為理想的 ❹狀態（參照圖6的區域7 3 )。 表1是在映射R(x)之下的不變部分區間。如表1所 示，映射R(x)的不變部分區間為^的函數，各不變部分區 間始終位於區間（0，s )的中心。與正的/3展開比較，因中 央的情形為同程度，greedy與lazy的情形為不變部分區 . 間擴大，故平均的誤差被改善。 針對圖5(a)的信號轉換器41的動作更具體地說明。 對取樣值 xe[〇，l]，biN〃=biW(x)e{〇，1}。若 X 被給 201009818 予，則設放大器45為U,= /Sx。量化器47若ui>]；，則設 b’ =1 ’ 若 m ^ ，則設 in” =〇(亦即 bi" (ui))。對 土 u 重複，u…=s(d+b，c)- Ui，bi:=Qp(Ui+i)e 此 的二進制展開（binary expansion)，則（18)式成立。因rL(x G[0，s)，故以（19)式定義的乂的決定值UR是選擇區間 的中心點。據此，取樣值X與其決定值XL R之間的近似誤 差的容許值為srv2。此與s，])，㈣0轉換器的 ©容許值同一（參照圖7 )。伸是，刍& ^ ； 1一疋負的万轉換器的變異數即 使存在變動，"皮設定於greedy值與㈣值的周邊時也 被改善。此點可考慮為如（⑺式所示，乃因雖然回授量不 同，但b⑴為〇或1都需施以負回授所造成。 而且，設對X及y(y小X)之利用R轉換器進行的“立 元展開的系列各自為bi以及 ^ u N, Ni U-1， ...，L)。若合成 bi +Ci 、ei = (1 —bi”）+ (1-c^)，則 R轉換器的沒的 特徵方程式變成如(20)式。藉由解該ρ的特徵方程式，使 ❹冷的估計為可能。 圖7是顯示對量化臨界值^之（Α)利用使用 Daubechies的D/A轉換法的点轉換器得到的變異數，（β) =用正的沒轉換器得到的變異數，（c)利用負的^轉換器 得到的變異數之圖。與(A)Daubechies的$轉換器比較， .發明者們的（B)正的$轉換器、⑹負的$轉換器全體大 改善’而且’（C)…轉換器與(B)正的万轉換写 在央中為同程度，㈣吻與lazy的情形改善。如此， 201009818 藉由負的沒轉換器可改善取樣值與決定七 、 器的量化誤差的變異數。 圖8是針對（A)Daubechies的特徵方： (B)正的召轉換器的特徵方程式h(y)， 器的特徵方程式PmCt)的情形，橫軸是 縱軸是顯示/5的特徵方程式的根與万之 與（A)PDoub( 7 )比較，（Β)Ριβ ( r )、（c)pw ( (B)Pe(r )與（c)Pm(7)全體變成大致相戸 © 如此，想出以負的實數為基數之万展 石展開的A/D、D/A轉換器。據此，與以 為基數之石轉換器比較可改善量化誤差， 路女裝時的不穩定性，穩定的電路安裝變 l之間的/3轉換 k 式 P Doub(7 )， (c)負的召轉換 顯示臨界值！/ ， 間的誤差之圖。 7 )大大地改善， 0的值。 開，設計根據該 習知的正的實數 且可減輕類比電 的容易。

[公式4 ] xe[0,v^) lA-y5bc, xe[v^,j) ye x=：{- rf RL(X)- sj^ (bf^ + X- ry 1=1 ^(^) = 5·|^ +^(c/i+1 -et \-γ) (16) (17) (18) (19) -1 = 0 (20) 201009818 [表1 ] 臨界值V 不變部分區間 {β \)s<v<p2~P + ls w ’ β + \ [βν-{β2 -p)^,ps-v) β2-β + l 2β-\ -----s <ν <———S β + 1 β + \ [s-v,ps-v) 2β-\ —-s <v <s 夕+ 1 [s-v,pv-{fi-\)s) 【圖式簡單說明】 圖1是顯示本案發明的實施的形態的一例之信號轉換 Q 器1的概要之概略方塊圖。 圖2是針對包含以區間的下限當作解碼值的情形，以 區間的中央值當作解碼值的情形的穩態，以區間的中央值 當作解碼值的情形的過渡狀態，顯示量化誤差對量化臨界 值U 。 圖3 (a)是顯示附有標度召轉換器的一例之信號轉換 器21之概略方塊圖，（b)是顯示其映射之圖。 圖4是顯示決定參數的參數決定裝置81的一例之概略 〇 方塊圖。 圖5 (a)是顯示導入負的冷映射之附有標度/3轉換器 的一例之信號轉換器4 1的概要之概略方塊圖，（b )是顯示 其映射之圖。 圖6是顯示正的冷展開的不變部分區間。 - 圖 7 是顯示對量化臨界值u之（A)利用使用

Daubechies的D/A轉換法的/3轉換器得到的變異數，（B) 利用正的冷轉換器得到的變異數，（C)利用負的/3轉換器 20 201009818 得到的變異數。 圖8是針對（A)Daubechies的特徵方程式P D〇Ub(7 )， (B)正的召轉換器的特徵方程式1% ( r )，（〇負的冷轉換 ‘ 器的特徵方程式Pw(T)的情形，顯示/3的特徵方程式的 根與/3之間的誤差。 圖9(a)是顯示習知的PCM的概要之方塊圖，（b)是顯 示其映射。 圖1 0 (a )是顯示習知的/5轉換器的概要之方塊圖，（b) 0 是顯示其映射。 圖11是顯示在圖9的PCM中臨界值不變動的情形。 【主要元件符號說明】 I、 2 1、4 1 :信號轉換器 3、23、43:回授部 5、25、45 :放大器 7、2 7、4 7 :量化器 ❾ 9、2 9、4 9 :電源 II、 3 1、5 1 :信號產生部 13、33、53:延遲部 1 5 :加法器 3 5、5 5 :第一加法器 37、57:第二加法器 21

Claims (1)

1. 201009818 七、申請專利範圍： 1、 一種信號轉換器，由輸入信號輸出位元序列，包含： 將依照輸出的該位元序列的值產生的回授信號加到該 ' 輸入信號並產生合成信號之回授部； 使該合成信號變為/5倍（召>1)並產生放大信號之放大 器；以及 將該放大信號量化並產生邏輯值0或邏輯值1並輸出 新的位元之量化器， 0 其中該回授部包含： 產生電源信號之電源； 當藉由該量化器輸出的邏輯值為0時，至少由該放大 信號產生該回授信號，當藉由該量化器輸出的邏輯值為1 時，由該放大信號及該電源信號產生該回授信號之信號產 生部；以及 對該輸入信號加上該回授信號之加法器。 2、 如申請專利範圍第1項之信號轉換器，其中該信號 ©產生部 當藉由該量化器產生的邏輯值為0時，該電源信號減 去該放大信號並產生該回授信號， 當藉由該量化器產生的邏輯值為1時，使該電源信號 變為点倍後的信號減去該放大信號並產生該回授信號。 3、 如申請專利範圍第1項之信號轉換器，其中該信號 產生部 當藉由該量化器產生的邏輯值為0時，以該放大信號 22 201009818 當作該回授信號而產生， 當藉由該量化器產生的邏輯值為1時，該放大信號及 該電源信號減去使該電源信號變為点倍後的信號並產生該 回授信號。 4、 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之信號轉 換器，其中該放大器的參數沒對信號轉換器所輸出的位元 序列的位元數L為2L/(L+1)’或/及

   ❹ 該電源所產生的電源信號的參數s對被實現的映射的 變動的容許值σ es為σ e，s(L+l)/2。 5、 一種參數決定裝置，是決定申請專利範圍第1項至 第3項中任一項之信號轉換器中的參數，包含： 記憶該信號轉換器所輸出的位元序列的位元數L及藉 由該信號轉換器實現的映射的變動的容許值σ。之設定值 記憶手段；以及 各自藉由e=2L/(L+1)及s=(Jrs(L+l)/2決定該信號 轉換器中的放大器的參數万及該信號轉換器中的電源所 產生的電源信號的參數s，當該s為sSl時，修正為 =2-1/ (7 /5,3及s-1之參數決定手段〇 6、一種參數決定方法，是決定申請專利範圍第1項至 第3項中任一項之信號轉換器中的參數之參數決定裝置中 的參數決定方法’ 該參數決定裝置包含：記憶該信號轉換器所輸出的位 元序列的位元數L之設定值記憶手段， 該參數決定裝置所具備的參數決定手段包含：決定該 23 201009818 信號轉換器中的放大器的參數/5為2L/(L+1)之步驟。 7、 一種參數決定方法，是決定申請專利範圍第1項至 第3項中任一項之信號轉換器中的參數之參數決定裝置中 的參數決定方法， 該參數決定裝置包含：記憶藉由該信號轉換器實現的 映射的變動的容許值aes及該信號轉換器所輸出的位元序 列的位元數L或該信號轉換器中的該放大器的參數/3之設 定值記憶手段， 該參數決定裝置所具備的參數決定手段包含：決定該 信號轉換器中的電源所產生的電源信號的參數 s為σ iS，s(L+l)/2 或（7 ;J，s/(2_y5 )之步驟。 8、 一種程式，是用以使申請專利範圍第6項或第7 項之參數決定方法執行於電腦。 9、 一種記錄媒體，是記錄申請專利範圍第8項之程式 的電腦可讀取的記錄媒體。