1介绍

在数字信号处理,往往需要比数字信号变为数字信号。例如,发光数据线在电信领域,接收机接收编码的数字语音信号后,需要把他放到模拟信号,原来的模拟语音信号复苏。 演讲后信号的编码,通常超过是位流。因此,如何许多位流转换为模拟语音信号,成为关键交流的质量保证。如果,在一些控制电路、控制信号生成许多数字信号, 计算和数字信号必须被转换成模拟信号来控制电路。因此,如何许多数字信号转换成符合实际要求的模拟信号,这被称为控制电路设计者最关心的。

在传统的电路设计,面对所有这些问题,通常选择使用超过通过分离的电子元件的d / a转换器,有时我们也叫他静态d / a转换器。但由于静态d / a转换器组成结构,决定了他的系统,我们必须采取一定的空间和消耗一定量的权力。所以在需求携带方便的系统方案,静态d / a转换器将取代[1]。

所以人们选择了所谓的“数字基金会“d / a转换器。和用于数字d / a转换方法有两种:PWM(p ulse宽度调制)脉宽调制和PDM(脉冲密度调制)脉冲密度调制。这个数字d / a转换器占领了物理空间很小,电力消耗是小的。因此,适合于系统硬件规模和电力消费需求是严格的系统[1]。

在1940年代早期,PWM开始使用的电话。由于这种局限性的PWM,人们在20年,本文提出了PDM调制方法。但由于市场的应用仍然没有规模,所以这种 调制方法已无法得到太多的关注和应用。近年来,由于数字技术在各个领域已广泛应用于数码产品、快速发展,数字信号处理开始得到越来越多的关注。所以PDM 调制技术来获得关注,并被应用在不同的领域。

2介绍了基本的PDM

PDM是一种数字领域提供模拟信号调制方法。在PDM信号、逻辑“1”表示单个脉冲,逻辑“0”表示没有脉搏。通常的逻辑“1”和“0”的逻辑是不连续 的,逻辑“1”是均匀分布在每个调制信号周期。单脉冲并不意味着振幅,和一系列的脉冲密度相应的模拟信号振幅。通过“1”完全由PDM信号对应振幅为积极 的电压;完全由“0”是由PDM信号对应于负振幅的电压;“1”和“0”是由交流信号对应于0振幅的电压。

3实现PDM

PDM调制技术逻辑图如图1显示了。使用一个交叉计数器实现符合实际应用要求的时钟信号,脉冲周期δt。然后时钟信号?N一个计数器,意识到 0,1,……,2 n - 1计数。在计数单个脉冲周期δt,将计数结果每一点逻辑值通过一系列的逻辑运算,实现n比较基准脉冲信号,分别bit1 bit0,bit2,……,钻头(n - 1)。值得注意的是,在每一个δt,只是有点逻辑“1”,另一个席位的逻辑“0”。同时将寄存器输出n总线数据和比较参考bit0脉冲信 号,bit1,bit2,……,钻头(n - 1)一点一点地和操作,然后每个位,获得的结果相或δt在调制的结果。因此,在整个调整系统的周期结束后被调制的结果。

对于n个数字信号,调制周期t = 2 nδt。为8位数字调制信号,每个脉冲周期δt调制的结果:

例如,在八个十六进制数字信号“1啊”调制。有八个计数器产生如图2所示的比较基准脉冲信号。显然,在每个脉冲周期δt,bit7 bit0 ~在只有1一个脉冲。

和十六进制数字“1啊”对应的二进制数为“00011010”,包括相加,bit3,bit1为“1”,其他的你是“0”,在级联逻辑运算,即:

在一个调制周期的调制,获取如图3显示了调制信号。这8位数字信号转换为一个脉冲信号。

4 PDM和PWM进行了分析和比较

数字信号在PDM调制,通过一个简单的低通滤波器可以实现数字信号的d / a转换。为方便比较,在仿真,设置:保持可调数字信号长度是2字,分别为“1啊,a1h”。脉冲周期δt是1 ms,一个调制周期时间为256 ms。

在rc滤波器电路,选择不同的r,c值,为调制结果的精度和前沿和持续的下降沿有很大影响。

(1)rc = 50δt·吗?

图4显示了“1啊,a1h”两个8字在PDM调制,通过rc滤波器输出模拟信号。ac脉动较小,但信号响应速度慢,即信号变化的前沿比较轻松。

图5显示了“1啊,a1h”两个8字在PWM调制在rc滤波器输出模拟信号。很明显的一个交流波纹成分比使用PDM调制后的模拟信号更大。

(2)rc = 10·δt

图6显示了,在rc = 10·δt,两个八个字“1啊,a1h”与PDM调制在rc滤波器输出模拟信号,其交换波纹振幅约20%,直流组件的响应时间大约7.5%的整个调制周期。

上面的模拟结果表明,相比于PWM调制信号、发光数据线产品数据管理(PDM)调制信号后低通滤波器,模拟信号的交流分量已经明显减弱,即噪音相对较小。对于PDM调制、rc滤波网络在rc值,模拟信号交换组件是少,和响应速度慢的。

因此,合理选择r,c值,使通信组件的大小和响应速度可以满足实际应用的需求,这是系统设计的关键。

5应用PDM

近年来,PDM技术广泛应用于数字系统在各个领域。在通信领域,许多通信工具使用的语音信号还原PDM技术[2]。

几乎所有的cdma手机,使用产品数据管理(PDM)专利技术。在控制领域,许多控制装置如电源管理在PDM技术也应用[2]。在音频电子领域,PDM技术也是一个大范围的应用,如许多消费电子产品在数字麦克风[3]。

当然,PDM技术也有他的局限性。例如,当需要调制的数字信号数增加,调制周期将因此延长,滤波器响应速度和相应的慢。在应用到d / a转换调制方法,PDM技术毫无疑问是一种比较理想的调制方法。