Sigma-Delta ADC的高精度特性能夠得到高清音頻數(shù)字音頻信號(hào),但其犧牲速率換取高精度的特性使得錄音延時(shí)大大增加。而音頻錄制時(shí),演唱者通過(guò)顱骨與監(jiān)聽(tīng)耳機(jī)傳入耳朵的聲音差如果大于1毫秒,演唱者就會(huì)感覺(jué)不適。因此既有的Sigma-Delta ADC所帶來(lái)的延時(shí)往往會(huì)成為高質(zhì)量音頻采集和制作的瓶頸。Sigma-Delta ADC中計(jì)算最復(fù)雜的部分為抽取濾波器,Sigma-Delta ADC的能耗和延時(shí)等性能主要受其影響。如何降低抽取濾波器的延時(shí),從而提高音頻的質(zhì)量成為了這一領(lǐng)域中必須解決的問(wèn)題。本文主要研究低延時(shí)高清音頻錄音設(shè)備的降采樣濾波器,既有工作通過(guò)使用多級(jí)FIR濾波器方式來(lái)降低抽取濾波器的能耗,本文則在多級(jí)濾波器分級(jí)設(shè)計(jì)的理論中進(jìn)行部分改進(jìn)。設(shè)計(jì)思路為縮短多級(jí)濾波器過(guò)渡帶寬度,即除去最后一級(jí)的其它級(jí)數(shù)濾波器歸一化過(guò)渡帶寬度,以達(dá)到減少濾波器系數(shù)N的目的。而N的減少也意味著濾波器各項(xiàng)評(píng)估性能降低,如群延時(shí)、能耗和芯片占用面積等。本文還利用IIR中快速的過(guò)渡帶滾降的特點(diǎn)來(lái)降低混合多級(jí)濾波器窄帶寬設(shè)計(jì)帶來(lái)的過(guò)沖。從而使得半帶濾波器具有更寬的過(guò)渡帶。對(duì)比經(jīng)典多級(jí)濾波器,本文設(shè)計(jì)方法具... 

【文章來(lái)源】：武漢科技大學(xué)湖北省

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排
第2章 降采樣濾波器概述
    2.1 有限沖擊響應(yīng)濾波器(FIR)設(shè)計(jì)
        2.1.1 傅立葉變換法
        2.1.2 窗口方法
        2.1.3 頻率采樣法
        2.1.4 最優(yōu)設(shè)計(jì)法
    2.2 無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器(IIR)設(shè)計(jì)
        2.2.1 雙線(xiàn)性變換方法
        2.2.2 沖擊不變?cè)O(shè)計(jì)
    2.3 多速率數(shù)字信號(hào)處理
        2.3.1 抽取濾波器
        2.3.3 過(guò)采樣數(shù)模轉(zhuǎn)換
        2.3.4 Sigma-Delta模數(shù)轉(zhuǎn)換
    2.4 本章小結(jié)
第3章 MWTB算法設(shè)計(jì)
    3.1 MWTB算法設(shè)計(jì)模型
        3.1.1 模型假設(shè)
        3.1.2 基本參數(shù)模型
        3.1.3 MWTB算法總體設(shè)計(jì)概述
    3.2 通用多級(jí)濾波器設(shè)計(jì)
        3.2.1 擴(kuò)充過(guò)渡帶截止頻率
        3.2.2 多級(jí)濾波器過(guò)沖
        3.2.3 模擬退火算法改進(jìn)
    3.3 多級(jí)半帶濾波器設(shè)計(jì)
        3.3.1 寬過(guò)渡帶設(shè)計(jì)改進(jìn)
        3.3.2 單極半帶與通用FIR濾波器性能比較
    3.4 混合多級(jí)濾波器設(shè)計(jì)
        3.4.1 優(yōu)勢(shì)分析
        3.4.2 單極IIR濾波器設(shè)計(jì)
    3.5 濾波器性能評(píng)估模型
        3.5.1 群延時(shí)
        3.5.2 能耗
    3.6 本章小結(jié)
第4章 MWTB方法的測(cè)試與分析
    4.1 測(cè)試平臺(tái)配置
    4.2 通用多級(jí)濾波器
        4.2.1 基本參數(shù)與數(shù)據(jù)采集
        4.2.2 模擬退火算法調(diào)整
        4.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    4.3 多級(jí)半帶濾波器
        4.3.1 設(shè)計(jì)參數(shù)
        4.3.2 模擬退火過(guò)程
        4.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    4.4 混合多級(jí)濾波器
        4.4.1 混合半帶濾波器測(cè)試與評(píng)估
        4.4.2 IIR濾波器快速滾降
        4.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目
詳細(xì)摘要


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]∑-Δ ADC的降采樣濾波器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 葉振偉,蔡敏.  半導(dǎo)體技術(shù). 2008(12)
[2]基于高性能DSP和高精度A/D的導(dǎo)航計(jì)算機(jī)系統(tǒng)[J]. 劉育浩,黃新生,譚紅利.  中國(guó)慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2008(02)
[3]整體退火遺傳算法用于FIR濾波器的頻率采樣設(shè)計(jì)[J]. 劉從新,吉培榮,曾維魯.  儀器儀表學(xué)報(bào). 2003(S1)

碩士論文
[1]光纖分布系統(tǒng)中數(shù)字信號(hào)處理研究與設(shè)計(jì)[D]. 楊鈺.吉林大學(xué) 2016
[2]無(wú)線(xiàn)混沌數(shù)字通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 徐禮國(guó).廣東工業(yè)大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3349809