24位Sigma-Delta ADC中降采樣數(shù)字濾波器的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、本文開展了24位Sigma-delta ADC中降采樣數(shù)字濾波器的研究與設(shè)計(jì)，研究工作從Sigma-delta調(diào)制器結(jié)構(gòu)入手，通過ASIC數(shù)字電路設(shè)計(jì)流程完成一款輸入信號256MHz輸出1MHz位寬24的降采樣數(shù)字濾波器，本文的主要工作內(nèi)容有：
　　1.Sigma-Delta ADC的基本原理和結(jié)構(gòu)的研究。簡單討論了ADC的原理和結(jié)構(gòu)，然后重點(diǎn)闡述Sigma-Delta ADC的工作原理、實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)以及性能指標(biāo)。
　

2、　2.Sigma-delta ADC的基本原理結(jié)構(gòu)和性能仿真分析。使用Matlab搭建四級單環(huán)1位CIFB（Cascade-of-Integrator-Feed-Back）結(jié)構(gòu)的Sigma-delta調(diào)制器，根據(jù)ADC系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求確定結(jié)構(gòu)參數(shù)后，進(jìn)行了系統(tǒng)仿真，調(diào)制器的輸入頻率為256MHz，過采樣率為256，信噪比為123.5dB，精度達(dá)到了20.22bits。
　　3.降采樣數(shù)字濾波器基本原理與結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)研究。首先討論了降采樣

3、數(shù)字濾波器的原理結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)原理分析設(shè)計(jì)一款24bit的降采樣數(shù)字濾波器，采用三級級聯(lián)結(jié)構(gòu)，第一級為CIC抽取濾波器，用來實(shí)現(xiàn)主要信號抽取功能；第二級為CIC補(bǔ)償濾波器，用來補(bǔ)償CIC抽取濾波器的通帶衰減，同時(shí)對信號實(shí)現(xiàn)2倍抽取；第三級為兩個(gè)半帶濾波器級聯(lián)，用來調(diào)整濾波器的阻帶衰減和過渡帶帶寬，同時(shí)也對信號實(shí)現(xiàn)4倍抽取。
　　4.降采樣數(shù)字濾波器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和仿真。輸入信號頻率256MHz，輸出頻率為1MHz，抽取倍數(shù)為256，采

4、用Matlab中的Simulink工具建立降采樣濾波器各級子模塊并封裝，對各級和系統(tǒng)分別進(jìn)行仿真。
　　5.降采樣數(shù)字濾波器的ASIC實(shí)現(xiàn)。編寫降采樣數(shù)字濾波器的RTL代碼和測試平臺(tái)代碼，在Modelsim中進(jìn)行功能仿真，驗(yàn)證功能正確后，通過DC對代碼進(jìn)行邏輯綜合得到門級網(wǎng)表，查看時(shí)序報(bào)告建立時(shí)間滿足后將網(wǎng)表導(dǎo)入ICC中進(jìn)行物理實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)過程包括Floorplan（布圖規(guī)劃）、Placement（標(biāo)準(zhǔn)單元擺放）、CTS（時(shí)鐘樹綜合