بهبود عملکرد مدولاتور دلتا-سیگما

مبدل های آنالوگ به دیجیتال دلتا-سیگما یکی از بلوک های سازنده و مهم در کاربردهای صوتی است. در مبدل های آنالوگ به دیجیتال، نسبت سیگنال به نویز و تعداد بیت موثر در خروجی از مهمترین پارامترهای تعیین کننده عملکرد مبدل هستند. مبدل های دلتا-سیگما با استفاده از دو تکنیک بیش نمونه برداری و شکل دادن نویز، نسبت سیگنال به نویز بالایی به دست می دهند و برای تکنولوژی جدید مناسب می باشند. یکی دیگر از راه های افزایش نسبت سیگنال به نویز در مبدل های آنالوگ به دیجیتال، مقیاس گذاری ضرایب دلتا-سیگما می باشد. از طرفی ضرایب مدولاتور به شدت به همدیگر وابسته هستند و تغییر ناچیز در یکی از ضرایب ممکن است باعث عملکرد اشتباه مدولاتور شود. در نتیجه ضرایب مدولاتور اهمیت زیادی دارد و باید تمامی ضرایب همزمان با هم و توسط الگوریتم های بهینه سازی مقیاس گذاری شوند. بدین منظور، در این پایان نامه، به شبیه سازی چند مدولاتور و بهینه سازی ضرایب با استفاده از الگوریتم جستجوی گرانشی پرداخته شده است. مدولاتور های ciff از مرتبه دوم تا چهارم و cifb مرتبه دوم و سوم، در نرم افزار متلب شبیه سازی شده اند. فرکانس سیگنال ورودی 20 کیلوهرتز و دقت مدولاتور 18 بیت در نظر گرفته شده است که برای کاربردهای صوتی مناسب است. با توجه به محدودیت کلاک، نرخ بیش نمونه برداری 128 در نظر گرفته شده است. نتایج بدست آمده نشان دهنده تاثیر مثبت این الگوریتم در بهینه سازی مدولاتور دلتا-سیگما می باشد. به عنوان مثال، برای مدولاتور ciff مرتبه سوم، قبل از بهینه سازی نسبت سیگنال به نویز حدود 124 دسی بل و تعداد بیت موثر در خروجی 20 بیت است و پس از بهینه سازی نسبت سیگنال به نویز حدود 154 دسی بل و تعداد بیت موثر در خروجی 25 بیت می باشد که بهبود 24 درصدی در نسبت سیگنال به نویز و افزایش 5 بیتی تعداد بیت خروجی را نشان می دهد.