[发明专利]基于余弦算法和格雷编码的模数转换方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字信号与模拟信号转换方法，更具体地，本发明涉及一种基于余弦算法和格雷编码的模数转换方法。

背景技术

模数转换器ADC是将模拟信号转换为数字信号的桥梁，是电子技术发展的关键和瓶颈所在。目前，世界上有多种类型的ADC，例如有并行ADC、逐次逼近型ADC、积分型ADC，∑-Δ型ADC和流水线型ADC。多种类型的ADC各有其优缺点并能满足具体的应用要求。并联比较型ADC，又称为闪烁式ADC，是目前A/D转换器中转换速度最快的一种，在视频编码等要求高速数模转换的场合具有不可替代的作用。由于分辨率受管芯尺寸、过大的输入电容、大量比较器以及编码寄存系统所产生的功率消耗等限制，闪烁式ADC难以向高精度方向发展。目前，大部分模数转换在编码方式上均采用自然二进制码编码形式，在编码过程中，特别是在编码进位过程中，容易使电路产生很大的尖峰脉冲。对于流水线型ADC，每级的流水线需将次前级的输出经数模D/A转换还原成模拟信号，并将该信号与输入信号之间求差，作为本级的输入信号。每级电路余量的输出波形存在突变现象，容易引入较大的噪声，从而影响转换精度，由于数模转换器DAC的存在，也增加了系统误差的来源。

因此，需要一种能够克服上述缺陷的编码方法，以提供具有高的模数A/D转换效率和可靠性的模数转换方法和装置。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种基于余弦算法与格雷编码的二进制模数转换方法，该方法包括：

对模拟输入信号U_i进行采样；

基于余弦算法计算所述模拟输入信号U_i的n位数据值Y_n，n为自然数；以及

将所述数据值Y_n与零比较，得到第n位格雷码码值G_n；

Gn=0(Yn≥0)1(Yn<0)]]>

将格雷码G_n序列作为该模拟输入信号的AD转换输出信号。

优选地，所述基于余弦算法计算所述模拟输入信号U_i的n位数据值Y_n的步骤进一步包括：

根据下述公式计算所述模拟输入信号U_i的n位数据值Y_n，

Yn=Uin=0cos(2n-1Ui)n≥1]]>其中，U_i∈(-π,π)，

在所得到的格雷码G_n序列中，G₀为符号位。由此提供一种双极性信号并行式模数转换方法。