Полоснопропускающий Σ-Δ модулятор

Введение

Телекоммуникационные технологии играют важную роль в современной жизни. Непрерывно появляются новые технологии и новые способы их применения, такие как Bluetooth, беспроводные локальные сети (WLAN), сверхширокополосные системы связи. Такие устройства должны удовлетворять требованиям множества стандартов по беспроводной связи. Также конечные потребители заинтересованы в низкой стоимости конечных устройств, их экономичности и малых габаритах. Как следствие усилия инженеров-разработчиков малогабаритных приёмо-передатчиков направлены на повышение степени интеграции и удовлетворения требований стандартов по беспроводной связи.

Полосно-пропускающие сигма-дельта модуляторы (М) применяют для преобразования в цифровую форму узкополосных сигналов промежуточной частоты в супергетеродинных радиоприёмных устройствах. Достоинством таких радиоприёмных устройств является отсутствие фликер-шумов и постоянной составляющей при преобразовании сигнала. Они позволяют обеспечить приём слабого сигнала с заданным качеством (отношение сигнал-помеха) в широком диапазоне частот при воздействии сильных радиопомех. Полосно-пропускающие М позволяют демодулировать квадратурные составляющие сигнала, если промежуточная частота составляет ¼ частоты передискретизации (fs = 4fпч). Такой модулятор имеет простой алгоритм цифровой обработки сигнала, а в структурной схеме не требует генератора, фазовращателя 90 [ ]. Частота сигнала fпч современных дискретных полосно-пропускающих М составляет десятки мегагерц [ ].

Современные полосно-пропускающие М различают по виду фильтра — дискретные (цифровой z-фильтр) и непрерывные (аналоговый фильтр). М с аналоговым фильтром позволяют работать на бо́льших частотах, с более низким напряжением питания, потребляют меньшую мощность, чем дискретные полосно-пропускающие М [ ].

Основные свойства полосно-пропускающих сигма-дельта модуляторов [ ]:

 низкая стоимость;

 высокая разрешающая способность (до 24-разрядов), большой динамический диапазон при относительно низкой скорости выборки отсчетов;

 высокая линейность, обусловленная принципом преобразования сигнала;

 передискретизация (избыточная дискретизация);

 цифровая фильтрация.