利用信號調(diào)節(jié)器的抗混淆濾波器 實現(xiàn)混合信號、多模態(tài)傳感器調(diào)節(jié)

　　時包括使用獨立信號通路和公共信號通路的電路。注意，采樣縮減2模塊(downsample-by-2 block)用于表示公共信號通路依次采樣的效果。假設模擬放大器增益為10，并且為是一個四階橢圓低通濾波器。MATLAB/Simulink的FDA工具用于設計圖3所示數(shù)字濾波器，其同樣為四階橢圓低通濾波器。1

　　表1總結(jié)了放大器帶寬為5kHz到2.5kHz時1.25kHz數(shù)字濾波器的RMS噪聲。MATLAB“std”函數(shù)用于計算RMS噪聲。

　　表1獨立和公共信號通路的RMS噪聲

　　使用5kHz放大器帶寬時，ADC輸出RMS值及其采樣縮減2值分別列舉在“std(x_ind)”和“std(x_com)”兩欄內(nèi)，其大概相等。也就是說，采樣縮減不影響RMS值。因此，如果采樣縮減值在沒有進一步數(shù)字濾波的情況下直接使用，公共信號通路的信白噪比與獨立信號通路相同。

　　放大器帶寬為2.5kHz時，數(shù)字濾波器輸出的RMS值列舉在“std(y_ind)”和“std(y_com)”欄內(nèi)。由這些數(shù)據(jù)，我們可以清楚地知道，1.25kHz數(shù)字濾波器的效果取決于模擬抗混淆濾波器的頻率。如果抗混淆濾波器的帶寬為2.5kHz(相當于公共信號通路采樣頻率的一半)，則公共通路數(shù)字濾波器輸出的噪聲與獨立信號通路中數(shù)字濾波器輸出的噪聲不相上下。但是，如果抗混淆濾波器的帶寬為5kHz，則數(shù)字濾波器輸出的RMS值非常不同，從而產(chǎn)生不同的信白噪比。

　　圖3 MATLAB/Simulink仿真模型

　　結(jié)論

　　就多模態(tài)、混合信號傳感器信號調(diào)節(jié)器而言，必須正確選擇抗混淆濾波器的帶寬，以消除多余信號和達到理想的SNR.如果使用∑-Δ調(diào)制器ADC，則必須丟棄那些在轉(zhuǎn)換之后仍不穩(wěn)定的ADC采樣。這可以進一步降低有效采樣率。