Oszacowanie stosunku sygnału do szumu w asynchronicznych przetwornikach analogowo-cyfrowych

Marek JABŁEKA

摘要

This paper shows the difference between the SNR level for classical synchronous analog-to-digital converters (ADC) and asynchronous Sigma-Delta analog-to-digital converters (ASD-ADC) (Fig. 2) [4, 5]. Simulative evaluation shows that the conversion quality for ASD-ADCs is about 2 bit worse than for classical synchronous ADCs (Tabs. 1 and 2). The reason for such a difference is firstly the nonlinearity of an ASD-ADC sampling block (ASDM) (-10dB in SNR value) and secondly the quantization noise whose variance value is two times bigger than in case of classical ADCs (-3dB in SNR). Such big quantization noise is caused by the need of measuring the time position of two independent pulse edges with uniform probability density function (pdf) for the quantization error [8]. The difference for these two measurements yields a triangular distribution which overlaps consecutive quantization intervals (Fig. lb) and is the source of uncertainty of the digital word at the ASD-ADC output [8]. Simulations were performed for four configurations of sampling and quantization blocks, the classical ADC and three other sets of linearonlinear sampling blocks and certain/uncertain quantization blocks. Such simulation methodology shows the influence of properties of each element of the signal path in the ASD-ADC on the quantization noise pdf (Fig. 3). The SNR is evaluated for three stochastic models of input signals: Gauss, uniform and sinusoidal signal. Comparison requires assuming the proper amplitude and frequency domain, because of balance between the dynamic range and bandwidth of the ASD-ADC.%W artykule przedstawiono porównanie współczynnika stosunku sygnału do szumu (SNR) dla synchronicznych oraz asynchronicznych przetworników analogowo-cyfrowych. Badania wykonano dla trzech modeli stochastycznych sygnałów wejściowych o rozkładach Gaussa, równomiernym oraz sygnału sinusoidalnego. Oszacowano spadek wartości współczynnika SNR dla asynchronicznego przetwornika analogowo-cyfrowego typu Sigma-Delta w porównaniu z klasycznym przetwornikiem synchronicznym, wywołany odpowiednio nieliniowością bloku próbkującego (-10dB) oraz niejednoznacznością procesu kwantyzacji (-3dB),

机译：本文显示了经典同步模数转换器（ADC）和异步Sigma-Delta模数转换器（ASD-ADC）的SNR级别之间的差异（图2）[4，5]。仿真评估表明，ASD-ADC的转换质量比传统同步ADC（表1和2）差约2位。产生这种差异的原因是，首先是ASD-ADC采样模块（ASDM）的非线性（SNR值为-10dB），其次是量化噪声，其方差值为传统ADC的两倍（SNR为-3dB））。如此大的量化噪声是由于需要对两个独立的脉冲沿的时间位置进行测量而需要用统一的概率密度函数（pdf）来量化量化误差[8]。这两个测量值的差产生一个三角形分布，该分布与连续的量化间隔重叠（图1b），并且是ASD-ADC输出上数字字不确定性的来源[8]。对采样和量化块的四种配置，经典ADC以及线性/非线性采样块和其他/不确定量化块的其他三组进行了仿真。这种仿真方法显示了ASD-ADC中信号路径的每个元素的属性对量化噪声pdf的影响（图3）。针对输入信号的三种随机模型评估SNR：高斯信号，均匀信号和正弦信号。由于ASD-ADC的动态范围和带宽之间的平衡，比较需要假定适当的幅度和频域。 Badania wykonano dla trzech modeli stochastycznychsygnałówwejściowychorozkładachGaussa，równomiernymorazsygnałusinusoidalnego。 Oszacowano spadekwartościwspółczynnikaSNR dlaasynchronicznego przetwornika Analogowo-cyfrowego typum Sigma-Delta wporównaniuz klasycznym przetwornikiem syncnicznym，wywołcececičnózóznówzönzównózónzón（nowini）

Oszacowanie stosunku sygnału do szumu w asynchronicznych przetwornikach analogowo-cyfrowych

摘要

著录项

相似文献

相关主题

期刊订阅