申请/专利权人：福州大学

申请日：2022-03-23

公开（公告）日：2024-07-05

公开（公告）号：CN114844507B

主分类号：H03M1/12

分类号：H03M1/12;H03M1/28

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.07.05#授权;2022.08.19#实质审查的生效;2022.08.02#公开

摘要：本发明涉及一种基于观测矩阵实现量化预测的模拟信息转换器。本发明与传统的量化器不同，本发明的预测量化器将观测矩阵作为预测参数恢复压缩采样后信号的相关性，根据观测矩阵中伪随机序列的不同值，选择前值预测、零值预测和不预测直接量化等不同的量化模式，解决了压缩采样所带来的信号自相关性下降的问题，对不同频率的输入信号以及不同的压缩采样比的情况都能有较好的兼容性。

主权项：1.一种基于观测矩阵实现量化预测的模拟信息转换器，其特征在于，能够根据观测矩阵恢复压缩采样后信号的相关性，并基于信号相关性选择前值预测量化、零值预测量化和不预测直接量化不同的量化模式，从而实现信号量化时的转换位数降低；设观测矩阵中的伪随机序列为[r1,...,rk,...,rkm-1+1,...,rkm-1+k,rkm+1,...,rkm+k,...]，其中，r的值为1或-1，k表示压缩采样中的压缩比，m表示第m组压缩采样，每组压缩采样需要使用k个伪随机序列值；[rkm-1+1,...,rkm-1+k]表示第m-1组用于压缩采样的伪随机序列，[rkm+1,...,rkm+k]表示第m组用于压缩采样的伪随机序列；若[rkm-1+1,...,rkm-1+k]和[rkm+1,...,rkm+k]中1和-1的数量均不相等，则采用前值预测的量化模式；若[rkm+1,...,rkm+k]中1和-1的数量相等，则采用零值预测的量化模式；其他情况，则采用不预测直接量化的量化模式；所述转换器包括压缩采样电路、伪随机序列发生器、DAC、比较器、带有量化预测的SAR控制逻辑单元；伪随机序列发生器产生的伪随机序列值作为压缩采样电路的随机解调控制信号，同时也连接到SAR控制逻辑单元作为预测量化的输入；SAR控制逻辑单元首先根据伪随机序列确定预测模式及预测值，然后对剩余未预测的位数使用二进制搜索算法，控制DAC产生不同大小的模拟信号，再将模拟信号值输入比较器与压缩采样电路压缩采样后得到的信号值进行比较，将比较的结果反馈给SAR控制逻辑单元，以此确定SAR逻辑的每一位，使其逐次逼近压缩采样结果，直到DAC最后一位确定为止，完成量化过程；所述压缩采样电路为基于随机解调的压缩采样电路，其由乘法电路和积分电路两部分构成，采用全差分的结构；所述伪随机序列发生器由n级触发器级联组成，前n-2k级可产生用于对输入信号进行随机解调所需的伪随机序列，可产生的伪随机序列的最长周期为2n-2k；在第n-2k级触发器之后的2k级触发器，可存储2组压缩采样所需的2k个伪随机序列值，用于量化预测过程；所述SAR控制逻辑单元根据比较器的输出结果，控制DAC输出不同的电压，实现逐位量化，其由编号a、b和c的3组触发器构成，a组和b组分别包含q+2个触发器，c组包含q个触发器，q为量化位数；a组触发器用于产生使b组触发器逐个工作的信号，其输出接到b组触发器的置位端；若a组触发器的输出为高电平，则b组相连接的触发器也被置为高电平，并以此来控制DAC的输出电压；DAC的输出电压与压缩采样信号进行比较后，将比较的结果存入b组触发器中；当整个比较过程完成时，将全部比较结果传输到c组触发器，完成一次量化过程。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 福州大学 基于观测矩阵实现量化预测的模拟信息转换器

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