2016 Fiscal Year Annual Research Report
High-accuracy and high-efficiency A/D converters using super-high-order delta-sigma modulators
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26420360
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
鮫島 俊哉 九州大学, 芸術工学研究院, 准教授 (00298192)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 符号化 / A/D変換器 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，これまでに実現されていない超高次のデルタシグマ変調器(ΔΣ変調器)を，ロバスト制御理論に基づいて理論的に設計し，それを用いた高精度・高能率のアナログ/ディジタル変換器(A/D変換器)を開発することである。数10次を超える超高次のΔΣ変調器がもし実現できれば，量子化bit数がたとえ1 bitであっても，現実的な標本化周波数のまま高い信号対量子化雑音比(SNR)が得られ，しかも通常マルチビット方式では不可能な広帯域信号のディジタル記録が，非圧縮でかつ伝送容量を増やすことなく可能となる。それを以て，音響・映像信号を対象とした記録媒体・伝送経路のさらなる有効利用を試みた。
本年度は，前年度に理論的検討を行ったスライディングモード制御のΔΣ変調器への適用方法について，さらなる改良を施した。ある既存のΔΣ変調器のループフィルタにスライディングモード制御理論を適用し，最適制御理論に基づいたパラメータ行列による切り換え超平面を設計する手法と，出力値を2値とするスライディングモードコントローラを設計する手法を提案した。設計例として，5次のΔΣ変調器を設計し，既存のΔΣ変調器と同程度のSNRを保ちながら，入力振幅に対する安定性を拡大できた。さらに，これまで実現されていない次数となる12 次のΔΣ変調器を提案手法によって設計・実現した。これにより，提案手法が高次ΔΣ変調器における安定化問題の有効な対策の一つであることを示した。
また，高次ΔΣ変調器による音響信号の符号化伝送を用いた応用システムとして，動電型スピーカの線形・非線形歪みのロバスト制御システムと高次ΔΣ変調器とのトータルシステムの開発を行った。さらに，音響信号以外の信号の符号化伝送への展開研究として，無線信号を対象としたH∞制御理論によるバンドパス型高次ΔΣ変調器の設計手法の開発を行った。
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Research Products
(4 results)
