基于Sigma-Delta调制DAC的量化扰动方法及装置与流程

基于sigma-delta调制dac的量化扰动方法及装置
技术领域
1.本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于sigma-delta调制dac的量化扰动方法及装置。


背景技术：

2.目前商用低成本发射机为了避免大电容的使用以节省dac芯片面积，常使用数字上采样技术将基带波形上采样成高倍过采样的数字中频波形，然后送给高速dac，高速dac的谐波分量距离基带信号很远，因此，通过将宽度大、阶数低的模拟滤波器连接在dac后面，能够节省dac芯片面积，但实践发现，这种方法会显著提高对dac的无杂散动态范围sfdr(spurious-freedynamicrange)性能的需求。
3.目前，提高dac的sfdr性能的常用方法有：一、在dac芯片面积不会显著增加的条件下尽可能缩窄dac后面的模拟滤波器的带宽，并保证dac的高线性度；二、估计dac每个码字的误差，并将每个码字的误差在dac输入端预补偿到数字信号上；三、基于构造出来的辅助dac将估计出来的码字的误差转换到模拟域后再叠加到目标信号上，进而得到高精度模拟波形；四、基于dem(dynamic elements matching)技术将二进制码映射到温度计码的译码逻辑，最终将dac电路元件的适配误差随机化且等概率化，提高了sfdr性能。
4.然而，实践发现，依靠精心设计dac使其性能保证在所需要的最小指标以内往往难度大、成本高；先行估计出来dac的码字误差再在数字域进行预补偿的方法，需要构造复杂的dac误差估计方案和复杂的预补偿电路，实现难度大；采用辅dac的方法不仅需要估计出dac误差，还需要额外构造一个辅dac电路，复杂度高；采用dem技术则需要和dac结构联合设计，要求dac采用低效的温度计码结构，增大了dac的控制复杂度和制造成本。因此，在保证低成本的情况下，如何提高dac的sfdr性能，以保证dac的杂散辐射显得尤为重要。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题在于，提供一种基于sigma-delta调制dac的量化扰动方法及装置，能够在保证低成本的情况下，提高dac的sfdr性能，以保证dac的杂散辐射。
6.为了解决上述技术问题，本发明实施例第一方面公开了一种基于sigma-delta调制dac的量化扰动方法，所述方法包括：
7.计算确定出的调制信号与确定出的反馈信号的差值，作为目标信号，并对所述目标信号执行预处理操作，得到积分信号，所述预处理包括积分处理；
8.对所述积分信号执行量化操作，得到目标扰动调制信号，所述目标扰动调制信号用于作为所述dac的扰动调制信号；
9.其中，所述目标扰动调制信号的比特位的宽度小于等于所述调制信号的比特位的宽度且所述目标扰动调制信号的比特位的宽度大于等于1。
10.作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述对所述积分信号执行量化操作，得到目标扰动调制信号，包括：
11.对所述积分信号与获取到的扰动信号执行双向量化操作，得到第一量化信号和第二量化信号；
12.基于获取到的控制信号确定目标量化信号，作为目标扰动调制信号，所述目标量化信号为所述第一量化信号或者所述第二量化信号，所述扰动信号与所述控制信号为不同进制的随机序列。
13.作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述方法还包括：
14.生成目标扰动信号与目标控制信号，并确定所述目标扰动信号为获取到的扰动信号以及所述目标控制信号为获取到的控制信号，以及触发执行所述的对所述积分信号与获取到的扰动信号执行双向量化操作，得到第一量化信号和第二量化信号的操作。
15.作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述方法还包括：
16.获取实时扰动调制信号，并对获取到的所述实时扰动调制信号以及获取到的冲激响应信号执行加权操作，得到加权后的信号，并确定加权后的信号作为确定出的反馈信号，并触发执行所述的计算确定出的调制信号与确定出的反馈信号的差值，作为目标信号的操作。
17.作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述对所述目标信号执行预处理操作，得到积分信号之后，以及所述对所述积分信号执行量化操作，得到目标扰动调制信号，所述目标扰动调制信号用于作为所述dac的扰动调制信号之前，所述方法还包括：
18.判断所述积分信号是否满足确定出的数据分析条件；
19.当判断出满足所述数据分析条件时，触发执行所述的对所述积分信号执行量化操作，得到目标扰动调制信号，所述目标扰动调制信号用于作为所述dac的扰动调制信号的操作；
20.当判断出不满足所述数据分析条件时，对所述积分信号执行滤波处理，得到满足所述数据分析条件的所述积分信号；
21.其中，所述对所述积分信号执行量化操作，得到目标扰动调制信号，所述目标扰动调制信号用于作为所述dac的扰动调制信号的操作，包括：
22.所述对满足所述数据分析条件的所述积分信号执行量化操作，得到所述dac的扰动调制信号的操作。
23.本发明实施例第二方面公开了一种基于sigma-delta调制dac的量化扰动装置，所述装置包括减法器、量化器、环路滤波器，且所述装置的输出端用于与数据处理器的输入端电连接，所述数据处理器包括所述dac，其中：
24.所述减法器，用于计算确定出的调制信号与确定出的反馈信号的差值，作为目标信号，并向所述环路滤波器传输所述目标信号；
25.所述环路滤波器，用于从所述减法器接收所述目标信号，并对所述目标信号执行预处理操作，得到积分信号，以及将所述积分信号传输至所述量化器，所述预处理包括积分处理；
26.所述量化器，用于从所述环路滤波器接收所述积分信号，并对所述积分信号执行量化操作，得到目标扰动调制信号，所述目标扰动调制信号用于作为所述dac的扰动调制信号，其中，所述目标扰动调制信号的比特位的宽度小于等于所述调制信号的比特位的宽度
且所述目标扰动调制信号的比特位的宽度大于等于1。
27.作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述量化器包括双向量化器以及选择器，其中：
28.所述双向量化器，用于对所述积分信号与获取到的扰动信号执行双向量化操作，得到第一量化信号和第二量化信号，并向所述选择器传输所述第一量化信号和所述第二量化信号；
29.所述选择器，用于接收所述双向量化器发送的所述第一量化信号和所述第二量化信号，并基于获取到的控制信号确定目标量化信号，作为目标扰动调制信号，所述目标量化信号为所述第一量化信号或者所述第二量化信号，所述扰动信号与所述控制信号为不同进制的随机序列。
30.作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述量化器还包括伪随机序列发生器，其中：
31.所述伪随机序列发生器，用于生成目标扰动信号与目标控制信号，并向所述双向量化器传输所述目标扰动信号，以及向所述选择器传输所述目标控制信号；
32.所述双向量化器，还用于接收所述伪随机序列发生器发送的目标扰动信号，作为获取到的扰动信号，并触发执行所述的对所述积分信号与获取到的扰动信号执行双向量化操作，得到第一量化信号和第二量化信号的操作；
33.所述选择器，还用于接收所述伪随机序列发生器发送的目标控制信号，作为获取到的控制信号，并触发执行所述的基于获取到的控制信号确定目标量化信号，作为目标扰动调制信号的操作。
34.作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述装置还包括加权滤波器，其中：
35.所述加权滤波器，用于获取实时扰动调制信号，并对获取到的所述实时扰动调制信号以及获取到的冲激响应信号执行加权操作，得到加权后的信号，并向所述减法器传输所述加权后的信号；
36.所述减法器，还用于接收所述加权滤波器发送的所述加权后的信号作为确定出的反馈信号，并触发执行所述的执行所述的计算确定出的调制信号与确定出的反馈信号的差值，作为目标信号的操作。
37.作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述环路滤波器，还用于在对所述目标信号执行预处理操作，得到积分信号之后，判断所述积分信号是否满足确定出的数据分析条件；当判断出满足所述数据分析条件时，向所述量化器传输所述积分信号，以触发所述量化器执行所述的从所述环路滤波器接收所述积分信号，并对所述积分信号执行量化操作，得到目标扰动调制信号，所述目标扰动调制信号用于作为所述dac扰动调制信号的操作；当判断出不满足所述数据分析条件时，对所述积分信号执行滤波处理，并向所述量化器传输满足所述数据分析条件的所述积分信号；
38.所述量化器，还用于接收所述环路滤波器发送的满足所述数据分析条件的所述积分信号，并对满足所述数据分析条件的所述积分信号执行量化操作，得到目标扰动调制信号，所述目标扰动调制信号用于作为所述dac扰动调制信号。
39.本发明第三方面公开了另一种基于sigma-delta调制dac的量化扰动装置，所述基
于sigma-delta调制dac的量化扰动装置包括：
40.存储有可执行程序代码的存储器；
41.与所述存储器耦合的处理器；
42.所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行本发明第一方面公开的基于sigma-delta调制dac的量化扰动方法。
43.本发明第四方面公开了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被调用时，用于执行本发明第一方面公开的基于sigma-delta调制dac的量化扰动方法。
44.与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：
45.本发明实施例中，公开了一种基于sigma-delta调制dac的量化扰动方法及装置，该方法包括计算确定出的调制信号与确定出的反馈信号的差值，作为目标信号，并对目标信号执行预处理操作，得到积分信号，该预处理包括积分处理；对积分信号执行量化操作，得到目标扰动调制信号，目标扰动调制信号用于作为dac的扰动调制信号；其中，目标扰动调制信号的比特位的宽度小于等于调制信号的比特位的宽度且目标扰动调制信号的比特位的宽度大于等于1。可见，本发明实施例通过对计算到的信号执行积分处理，并对积分处理后的信号执行量化操作，能够获取到精准的用于扰动dac的扰动调制信号，以及增强了扰动调制信号的量化码字的随机性，提高了dac的sfdr性能，以保证dac的杂散辐射，且不依赖于dac具体的实现结构，具有更高的通用性，可以和dem同时使用；以及无需估计dac的误差，也即无需构造复杂的dac电路，有利于降低dac的控制复杂度。
附图说明
46.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
47.图1是本发明实施例公开的一种基于sigma-delta调制dac的量化扰动方法的流程示意图；
48.图2是本发明实施例公开的另一种基于sigma-delta调制dac的量化扰动方法的流程示意图；
49.图3是本发明实施例公开的一种基于sigma-delta调制dac的量化扰动装置的结构示意图；
50.图4是本发明实施例公开的另一种基于sigma-delta调制dac的量化扰动装置的结构示意图；
51.图5是本发明实施例公开的又一种基于sigma-delta调制dac的量化扰动装置的结构示意图；
52.图6是本发明实施例公开的一种用于产生dac的扰动调制信号的原理图；
53.图7是本发明实施例公开的随机量化器的原理图。
具体实施方式
54.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
55.本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
56.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
57.本发明公开了一种基于sigma-delta调制dac的量化扰动方法及装置，能够通过对计算到的信号执行积分处理，并对积分处理后的信号执行量化操作，能够获取到精准的用于扰动dac的扰动调制信号，以及增强了扰动调制信号的量化码字的随机性，提高了dac的sfdr性能，以保证dac的杂散辐射，且不依赖于dac具体的实现结构，具有更高的通用性，可以和dem同时使用；以及无需估计dac的误差，也即无需构造复杂的dac电路，有利于降低dac的控制复杂度。以下分别进行详细说明。
58.实施例一
59.请参阅图1，图1是本发明实施例公开的一种基于sigma-delta调制dac的量化扰动方法的流程示意图，其中，该基于sigma-delta调制dac的量化扰动方法应用于量化扰动系统中，如图1所示，该基于sigma-delta调制dac的量化扰动方法可以包括以下操作：
60.101、计算确定出的调制信号与确定出的反馈信号的差值，作为目标信号。
61.本发明实施例中，可选的，调制信号与反馈信号以数据流的形式进入减法器，并基于减法器计算调制信号与反馈信号的差值，作为目标信号。其中，反馈信号可以是预先设置好且固定的，也可以是实时变化的。进一步的，反馈信号可以来源于加权滤波器。其中，该加权滤波器可以包括fir滤波器和/或iir滤波器。
62.102、对目标信号执行预处理操作，得到积分信号，该预处理包括积分处理。
63.本发明实施例中，可选的，在环路滤波器中对目标信号执行预处理操作，得到积分信号。其中，环路滤波器的阶数大于等于1，即环路滤波器可以包括一阶滤波器或二阶滤波器或高阶滤波器。需要说明的是，环路滤波器的阶数越高，得到的dac的扰动调制信号的精度越高。
64.103、对积分信号执行量化操作，得到目标扰动调制信号，该目标扰动调制信号用于作为dac的扰动调制信号。
65.本发明实施例中，扰动调制信号的比特位的宽度小于等于调制信号的比特位的宽度且扰动调制信号的比特位的宽度大于等于1。
66.本发明实施例中，在量化器(随机量化器)中分析积分信号，得到dac的扰动调制信
号，能够增强调制信号的量化码字的随机性，有利于提高dac的sfdr功能。
67.本发明实施例中，需要说明的是，目标扰动调制信号可以直接传输至dac中，也可以经过其他处理模块(例如：数字成型滤波器)处理之后，再传输至dac中，本发明实施例不做限定。
68.可见，实施图1所描述的基于sigma-delta调制dac的量化扰动方法能够通过对计算到的信号执行积分处理，并对积分处理后的信号执行量化操作，能够获取到精准的用于扰动dac的扰动调制信号，以及增强了扰动调制信号的量化码字的随机性，提高了dac的sfdr性能，以保证dac的杂散辐射，且不依赖于dac具体的实现结构，具有更高的通用性，可以和dem同时使用；以及无需估计dac的误差，也即无需构造复杂的dac电路，有利于降低dac的控制复杂度。
69.在一个可选的实施例中，对积分信号执行量化操作，得到目标扰动调制信号，目标扰动调制信号用于作为dac的扰动调制信号，包括：
70.对积分信号与获取到的扰动信号执行双向量化操作，得到第一量化信号和第二量化信号；
71.基于获取到的控制信号确定目标量化信号，作为目标扰动调制信号，目标量化信号为第一量化信号或者第二量化信号，扰动信号与控制信号为不同进制的随机序列。
72.该可选的实施例中，可选的，量化器包括双向量化器以及选择器，其中，扰动信号可以是预先存储在双向量化器中的，也可以是来自于伪随机序列发生器。控制信号可以是预先存储在选择器中的，也可以是来自于伪随机序列发生器。进一步的，预先为控制信号设置量化信号的选择标志位，不同的量化信号对应不同的选择标志位，并预先建立不同选择标志位与对应量化信号的关联关系。例如：控制信号的选择标志位可以设置为0和1，其中，选择标志位0对应a量化信号，选择标志位1对应b量化信号，当选择标志位为0时，选择a量化信号作为dac的扰动调制信号，当选择标志位为1时，选择b量化信号作为dac的扰动调制信号。这样通过为量化信号与控制信号的选择标志位建立关联关系，有利于根据控制信号的选择标志位选择对应的量化信号，作为dac的扰动调制信号，从而提高dac的扰动调制信号的选择准确性以及效率。
73.需要说明的是，在控制信号的控制下，选择第一量化信号作为dac的扰动调制信号还是选择第二量化信号作为dac的扰动调制信号是随机的，也即当前时刻dac的扰动调制信号可能为第一量化信号，下一时刻的dac的扰动调制信号可能还是第一量化信号或者变为第二量化信号，有利于提高dac的扰动调制信号的选择随机性。
74.该可选的实施例中，在双向量化器中对积分信号与获取到的扰动信号执行双向量化操作，得到第一量化信号和第二量化信号，并将第一量化信号和第二量化信号输入选择器中，在控制信号的控制选择其中一个量化信号作为dac的扰动调制信号。其中，第一量化信号和第二量化信号的比特位宽度(量化位宽度)可以相同，也可以不相同。
75.该可选的实施例中，第一量化信号和第二量化信号的计算公式如下：
[0076][0077][0078]
式中，表示使用向下取整运算将数据c+j量化为y比特位宽的量化信号，
表示使用向上取整运算将数据c+j量化为y比特位宽的量化信号，f表示第一量化信号，g表示第二量化信号，c表示积分信号，j表示扰动信号，y表示dac的扰动调制信号的比特位宽度。
[0079]
可见，该可选的实施例通过基于扰动信号获取两路量化信号，并在控制信号的控制下选择其中一个量化信号，能够实现用于扰动dac的扰动调制信号的获取，提高扰动调制信号的获取准确性以及可靠性，从而获取到随机的量化扰动信号，进而进一步降低信号在dac中出现的准周期概率，进一步提高了dac的sfdr性能，以进一步保证dac的杂散辐射。
[0080]
在另一个可选的实施例中，该基于sigma-delta调制dac的量化扰动方法还可以包括以下操作：
[0081]
生成目标扰动信号与目标控制信号，并确定该目标扰动信号为上述获取到的扰动信号以及该目标控制信号为上述获取到的控制信号，以及触发执行的对上述积分信号与获取到的扰动信号执行双向量化操作，得到第一量化信号和第二量化信号的操作。
[0082]
该可选的实施例中，在伪随机序列发生器通过确定出的信号生成方法生成目标扰动信号与目标控制信号。其中，信号生成方法包括但不限于线性反馈移位寄存器法、梅森旋转算法以及同余算法等能够生成随机信号的算法。
[0083]
该可选的实施例中，可选的，目标扰动信号为第一多进制(例如：六进制)随机数序列，目标控制信号为第二多进制(例如：二进制)的随机数序列。
[0084]
可见，该可选的实施例通过伪随机序列发生器产生实时的且与dac当前状态匹配的控制信号与扰动信号，有利于提高量化信号的获取效率与准确性，从而提高用于调制dac的扰动调制信号的生成准确性以及可靠性，进而进一步提高dac的sfdr性能，以保证dac的杂散辐射。
[0085]
在又一个可选的实施例中，在生成目标扰动信号与目标控制信号之后，该基于sigma-delta调制dac的量化扰动方法还可以包括以下操作：
[0086]
获取信号的位宽，并判断出信号的位宽是否为所需的位宽，其中，信号为目标扰动信号和/或目标控制信；
[0087]
当判断出为所需的位宽时，触发执行上述的确定该目标扰动信号为上述获取到的扰动信号以及该目标控制信号为上述获取到的控制信号的操作；
[0088]
当判断出不为所需的位宽时，对信号的位宽执行位宽处理，以使得信号的位宽为所需的位宽，触发执行上述的确定该目标扰动信号为上述获取到的扰动信号以及该目标控制信号为上述获取到的控制信号的操作。
[0089]
可见，该可选的实施例在获取到扰动积分信号的扰动信号和选择dac的扰动调制信号的控制信号时，先判断其位宽是否为所需的位宽，若否，则执行位宽处理，以得到满足需要的位宽，能够进一步提高量化信号的获取效率与准确性，从而提高用于调制dac的扰动调制信号的生成准确性以及可靠性，进而进一步提高dac的sfdr性能，以保证dac的杂散辐射。
[0090]
在又一个可选的实施例中，在执行步骤101之前，该基于sigma-delta调制dac的量化扰动方法还可以包括以下操作：
[0091]
获取实时扰动调制信号，并对获取到的实时扰动调制信号以及获取到的冲激响应信号执行加权操作，得到加权后的信号，并确定加权后的信号作为确定出的反馈信号，以及
触发执行上述的计算确定出的调制信号与确定出的反馈信号的差值，作为目标信号的操作。
[0092]
该可选的实施例中，在加权滤波器中将获取到的实时扰动调制信号以及获取到的冲激响应信号执行加权操作，得到加权后的信号，并确定加权后的信号作为确定出的反馈信号。其中，实时扰动调制信号的初始值可以为0或者非0值，当产生目标扰动调制信号之后，实时扰动调制信号可以为目标扰动调制信号，即当产生目标扰动调制信号一分为二，一路作为加权滤波器的实时扰动调制信号，另一路作为dac的扰动调制信号。
[0093]
该可选的实施例中，可选的，由于dac的扰动调制信号是实时的，因此将dac的扰动调制信号的一部分传输至加权滤波器中，以实现反馈信号的实时获取。
[0094]
该可选的实施例中，可选的，dac的扰动调制信号d为：
[0095][0096][0097][0098]
式中，d为dac的扰动调制信号；n表示随机量化器引入的扰动误差；l表示环路滤波器的冲激响应信号，表示卷积运算，a表示获取到的调制信号，e表示获取到的反馈信号；w表示加权滤波器的冲激响应信号；
[0099]
该可选的实施例中，可选的，根据以上各式，可得dac的扰动调制信号d为：
[0100][0101]
该可选的实施例中，可选的，随机量化器通过生成扰动信号j和控制信号h可以调节扰动调制信号d在第一量化信号和第二量化信号之间随机取值从而实现扰动功能，即实现dac的随机扰动。
[0102]
该可选的实施例中，可选的，加权滤波器通过调节w可对随机量化器带来的额外量化噪声即扰动误差n进行整形，以使得量化噪声功率与确定出的频率范围(例如：1500hz-2600hz)相匹配，从而降低量化噪声对目标扰动调制信号的影响，也即有利于获取到精度高的目标扰动调制信号，从而有利于dac的扰动调制。
[0103]
该可选的实施例中，可选的，dac的输入码字和dac内部的模拟单元状态一一对应，因此也与模拟单元的失配误差一一对应，目标扰动调制信号d中的码字扰动也就实现了对失配误差的扰动，降低了dac输出端失配误差准周期性出现的可能性，进而降低了杂散功率提高了sfdr性能，其中，当目标扰动调制信号直接传输至dac时，dac的输入码字为目标扰动调制信号，当目标扰动调制信号是经过其他处理模块处理之后，再传输至dac中时，dac的输入码字为其他处理模块的输出信号。
[0104]
可见，该可选的实施例通过对实时扰动调制信号以及冲激响应信号执行加权操作，能够实现反馈信号的实时获取，有利于提高目标信号的获取准确性，进而进一步提高用于调制dac的扰动调制信号的生成准确性以及可靠性，进而进一步提高dac的sfdr性能，以保证dac的杂散辐射。
[0105]
以下结合图6和图7对本方案的原理进行举例说明：
[0106]
请参阅图6，用x比特表示的高精度调制信号a以数据流的形式进入减法器，加权滤波器输出的反馈数据流e也进入减法器中，减法器负责计算a减去e并输出差值数据流(目标信号)b，并将差值数据流b传输至环路滤波器中进行积分滤波处理，得到积分数据流(积分信号)c，其中，环路滤波器可以选择一阶滤波器、二阶滤波器甚至高阶滤波器；积分数据流c在随机量化器(量化器)中被量化成y(1≤y≤x)比特位的宽度的扰动调制信号d，扰动调制信号d一路作为输出信号送给dac，另一路进入加权滤波器中进行加权滤波处理得到反馈数据流e，加权滤波器可采用fir或者iir滤波器实现。
[0107]
请参阅图7，图7为随机量化器的原理框图，积分数据流c进入随机量化器后，首先接受双向量化器的双向量化处理，得到量化数据流f和g(第一量化信号和第二量化信号)，其中，伪随机序列发生器按照伪随机数发生算法原理生成二进制随机序列h作为选择控制信号送给选择器模块和生成多进制随机数序列j作为扰动信号送给双向量化器，其中，伪随机数发生算法原理包括但不限于线性反馈移位寄存器法、梅森旋转算法、同余算法等能够产生的多进制随机数的算法，且控制信号h和扰动信号j被整形为所需比特位的宽度再输出，选择器在控制信号h的控制下选择f和g中的一个输出，作为dac的扰动调制信号以及加权滤波器的实时扰动信号。
[0108]
实施例二
[0109]
请参阅图2，图2是本发明实施例公开的另一种基于sigma-delta调制dac的量化扰动方法的流程示意图。其中，该基于sigma-delta调制dac的量化扰动方法应用于量化扰动系统中，如图2所示，该基于sigma-delta调制dac的量化扰动方法可以包括以下操作：
[0110]
201、计算确定出的调制信号与确定出的反馈信号的差值，作为目标信号。
[0111]
202、对目标信号执行预处理操作，得到积分信号，该预处理包括积分处理。
[0112]
203、判断积分信号是否满足确定出的数据分析条件；当判断出满足数据分析条件时，触发执行步骤204；当判断出不满足数据分析条件时，触发执行步骤205。
[0113]
204、对积分信号执行量化操作，得到目标扰动调制信号，目标扰动调制信号用于作为dac的扰动调制信号。
[0114]
本发明实施例中，需要说明的是，在对目标信号执行积分处理，得到积分信号之后，无需对积分信号的数据分析条进行判断，即无需执行上述的判断积分信号是否满足确定出的数据分析条件的操作，直接对积分信号执行滤波处理，这样有利于提高积分信号的处理效率，从而提高扰动调制信号的获取效率。
[0115]
本发明实施例中，目标扰动调制信号的比特位的宽度小于等于调制信号的比特位的宽度且目标扰动调制信号的比特位的宽度大于等于1。
[0116]
205、对积分信号执行滤波处理，得到满足数据分析条件的积分信号。
[0117]
206、对满足数据分析条件的积分信号执行量化操作，得到目标扰动调制信号，目标扰动调制信号用于作为dac的扰动调制信号。
[0118]
本发明实施例中，针对步骤201、步骤202以及步骤204的相关描述请参照实施例一中针对步骤101-步骤103的详细描述，本发明实施例不再赘述。
[0119]
可见，本发明实施例在确定出积分信号之后，进一步判断积分信号是否满足数据分析条件，若满足，则执行后续量化操作，若不满足，则对积分信号执行滤波处理，能够得到满足数据分析条件的积分信号，从而进一步提高dac的扰动调制信号的生成准确性以及可
靠性，进而进一步提高dac的sfdr性能，以保证dac的杂散辐射。
[0120]
可见，实施图2所描述的基于sigma-delta调制dac的量化扰动方法能够通过对计算到的信号执行积分处理，并对积分处理后的信号执行量化操作，能够获取到精准的用于扰动dac的扰动调制信号，以及增强了扰动调制信号的量化码字的随机性，提高了dac的sfdr性能，以保证dac的杂散辐射，且不依赖于dac具体的实现结构，具有更高的通用性，可以和dem同时使用；以及无需估计dac的误差，也即无需构造复杂的dac电路，有利于降低dac的控制复杂度；还能够得到满足数据分析条件的积分信号，从而进一步提高dac的扰动调制信号的生成准确性以及可靠性，进而进一步提高dac的sfdr性能，以保证dac的杂散辐射。
[0121]
实施例三
[0122]
请参阅图3，图3是本发明实施例公开的一种基于sigma-delta调制dac的量化扰动装置的结构示意图。其中，该基于sigma-delta调制dac的量化扰动装置应用于量化扰动系统中。如图3所示，该基于sigma-delta调制dac的量化扰动装置可以包括减法器301、量化器303、环路滤波器302，且装置的输出端用于与数据处理器的输入端电连接，该数据处理器包括dac，其中：
[0123]
减法器301，用于计算确定出的调制信号与确定出的反馈信号的差值，作为目标信号，并向环路滤波器传输目标信号。
[0124]
环路滤波器302，用于从减法器接收目标信号，并对目标信号执行预处理操作，得到积分信号，以及将积分信号传输至量化器，该预处理包括积分处理。
[0125]
量化器303，用于从环路滤波器接收积分信号，并对积分信号执行量化操作，得到目标扰动调制信号，目标扰动调制信号用于作为dac的扰动调制信号，其中，扰动调制信号的比特位的宽度小于等于调制信号的比特位的宽度且扰动调制信号的比特位的宽度大于等于1。
[0126]
本发明实施例中，可选的，装置的输出端不必与dac的输入端电连接，也即，装置的输出端可以通过其他处理模块(又称为dac的前级模块)与dac的输出端进行连接，其中，该其他处理模块可以包括数字成型滤波器等，此时，数据处理器包括其他处理模块以及dac，且量化扰动装置、其他处理模块以及dac依次连接。
[0127]
本发明实施例中，可选的，基于sigma-delta调制dac的量化扰动装置的数量大于等于1，也即多个基于sigma-delta调制dac的量化扰动装置通过级联的方式串联起来，并在最后一级基于sigma-delta调制dac的量化扰动装置的输出端与数字处理器的输入端电连接。
[0128]
可见，实施图3所描述的基于sigma-delta调制dac的量化扰动装置能够通过对计算到的信号执行积分处理，并对积分处理后的信号执行量化操作，能够获取到精准的用于扰动dac的扰动调制信号，以及增强了扰动调制信号的量化码字的随机性，提高了dac的sfdr性能，以保证dac的杂散辐射，且不依赖于dac具体的实现结构，具有更高的通用性，可以和dem同时使用；以及无需估计dac的误差，也即无需构造复杂的dac电路，有利于降低dac的控制复杂度。
[0129]
在一个可选的实施例中，如图4所示，量化器303包括双向量化器3031以及选择器3032，其中：
[0130]
双向量化器3031，用于对积分信号与获取到的扰动信号执行双向量化操作，得到
第一量化信号和第二量化信号，并向选择器3032传输第一量化信号和第二量化信号。
[0131]
选择器3032，用于接收双向量化器3031发送的第一量化信号和第二量化信号，并基于获取到的控制信号确定目标量化信号，作为目标扰动调制信号，该目标量化信号为第一量化信号或者第二量化信号，扰动信号与控制信号为不同进制的随机序列。
[0132]
可见，实施图4所描述的基于sigma-delta调制dac的量化扰动装置能够通过基于扰动信号获取两路量化信号，并在控制信号的控制下选择其中一个量化信号，能够实现用于扰动dac的扰动调制信号的获取，提高扰动调制信号的获取准确性以及可靠性，从而获取到随机的量化扰动信号，进而进一步降低信号在dac中出现的准周期概率，进一步提高了dac的sfdr性能，以进一步保证dac的杂散辐射。
[0133]
在另一个可选的实施例中，如图4所示，量化器303还包括伪随机序列发生器3033，其中：
[0134]
伪随机序列发生器3033，用于生成目标扰动信号与目标控制信号，并向双向量化器3031传输目标扰动信号，以及向选择器3032传输目标控制信号。
[0135]
双向量化器3031，还用于接收伪随机序列发生器3033发送的目标扰动信号，作为获取到的扰动信号，并触发执行上述的对积分信号与获取到的扰动信号执行双向量化操作，得到第一量化信号和第二量化信号的操作。
[0136]
选择器3032，还用于接收伪随机序列发生器3033发送的目标控制信号，作为获取到的控制信号，并触发执行上述的基于获取到的控制信号确定目标量化信号，作为目标扰动调制信号的操作。
[0137]
可见，实施图4所描述的基于sigma-delta调制dac的量化扰动装置能够通过伪随机序列发生器产生实时的且与dac当前状态匹配的控制信号与扰动信号，有利于提高量化信号的获取效率与准确性，从而提高用于调制dac的扰动调制信号的生成准确性以及可靠性，进而进一步提高dac的sfdr性能，以保证dac的杂散辐射。
[0138]
在又一个可选的实施例中，如图4所示，该装置还包括加权滤波器304，其中：
[0139]
加权滤波器304，用于获取实时扰动调制信号，并对获取到的实时扰动调制信号以及获取到的冲激响应信号执行加权操作，得到加权后的信号，并向减法器301传输加权后的信号。
[0140]
减法器301，还用于接收加权滤波器304发送的加权后的信号作为确定出的反馈信号，并触发执行上述的计算确定出的调制信号与确定出的反馈信号的差值，作为目标信号的操作。
[0141]
可见，实施图4所描述的基于sigma-delta调制dac的量化扰动装置能够通过对实时扰动调制信号以及冲激响应信号执行加权操作，能够实现反馈信号的实时获取，有利于提高目标信号的获取准确性，进而进一步提高用于调制dac的扰动调制信号的生成准确性以及可靠性，进而进一步提高dac的sfdr性能，以保证dac的杂散辐射。
[0142]
在又一个可选的实施例中，如图4所示，环路滤波器302，还用于在对目标信号执行预处理操作，得到积分信号之后，判断积分信号是否满足确定出的数据分析条件；当判断出满足数据分析条件时，向量化器303传输积分信号，以触发量化器执行上述的从环路滤波器302接收积分信号，并对积分信号执行量化操作，得到目标扰动调制信号，目标扰动调制信号用于作为dac扰动调制信号的操作；当判断出不满足数据分析条件时，对积分信号执行滤
波处理，得到满足数据分析条件的积分信号，并向量化器303传输满足数据分析条件的积分信号。
[0143]
量化器303，还用于接收环路滤波器302发送的满足数据分析条件的积分信号，并对满足数据分析条件的积分信号执行量化操作，得到目标扰动调制信号，目标扰动调制信号用于作为dac扰动调制信号。
[0144]
可见，实施图4所描述的基于sigma-delta调制dac的量化扰动装置能够在确定出积分信号之后，进一步判断积分信号是否满足数据分析条件，若满足，则执行后续量化操作，若不满足，则对积分信号执行滤波处理，能够得到满足数据分析条件的积分信号，从而进一步提高dac的扰动调制信号的生成准确性以及可靠性，进而进一步提高dac的sfdr性能，以保证dac的杂散辐射。
[0145]
实施例四
[0146]
请参阅图5，图5是本发明实施例公开的又一种基于sigma-delta调制dac的量化扰动装置。如图5所示，该基于sigma-delta调制dac的量化扰动装置可以包括：
[0147]
存储有可执行程序代码的存储器501；
[0148]
与存储器501耦合的处理器502；
[0149]
进一步的，还可以包括与处理器502耦合的输入接口503和输出接口504；
[0150]
其中，处理器502调用存储器501中存储的可执行程序代码，用于执行实施例一或实施例二所描述的基于sigma-delta调制dac的量化扰动方法的步骤。
[0151]
实施例五
[0152]
本发明实施例公开了一种计算机读存储介质，其存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，该计算机程序使得计算机执行实施例一或实施例二所描述的基于sigma-delta调制dac的量化扰动方法的步骤。
[0153]
实施例六
[0154]
本发明实施例公开了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，且该计算机程序可操作来使计算机执行实施例一或实施例二所描述的基于sigma-delta调制dac的量化扰动方法的步骤。
[0155]
以上所描述的装置实施例仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
[0156]
通过以上的实施例的具体描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,存储介质包括只读存储器(read-only memory，rom)、随机存储器(random access memory，ram)、可编程只读存储器(programmable read-only memory，prom)、可擦除可编程只读存储器(erasable programmable read only memory，eprom)、一次可编程只读存储器(one-time programmable read-only memory，otprom)、电子抹除式可复写只读存储器
(electrically-erasable programmable read-only memory，eeprom)、只读光盘(compact disc read-only memory，cd-rom)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。
[0157]
最后应说明的是：本发明实施例公开的一种基于sigma-delta调制dac的量化扰动方法及装置所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各项实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本发明各项实施例技术方案的精神和范围。