Implementering av et Volterra prefilter i en klasse-D forsterker

Abstract

Målet med denne oppgaven er å foreta en digital filtrering av et musikksignal, og deretter implementere digital konvertering av dette signalet til et pulsbreddemodulert signal. Det endelige målet med prosjektet, som denne oppgaven er en del av, er å få konstruert en heldigital forsterker som kan sanntidsfiltrere musikksignal med oppsampling. I første omgang er arbeidet lagt opp for å fokusere på virkningsgraden til Volterra prefilteret. Hensikten til prefilteret er å eliminere ulineær forvrengning som oppstår når et tidsdiskret signal blir konvertert til et pulsbreddemodulert signal. Ved å bruke matematiske modeller kan det kompenseres for den ulineære forvrengningen i forkant av selve forvrengningen. I dette oppgavearbeidet ble signalbehandlingsdelen i en heldigital forsterker konstruert. Programmet ble ikke optimalisert nok til å kunne filtrere signaler ved ønsket samplingsfrekvens, men analysering av virkningsgraden til prefilteret kan fremdeles gjøres ved en lavere samplingsfrekvens. Den laveste beregningstiden som ble målt er 9,107 μs. Beregningstiden er ønskelig å få under 5,67 μs, da vil det være mulig å sanntidsfiltrere et standard musikksignal (oppsamplet med fire) som har en samplingsfrekvens på 176,4 kHz. Mesteparten av implementasjonen er gjort på en DSC (Digital Signal Controller). Resultatet viser korrekte beregninger, men frekvensanalysen av det rekonstruerte analoge signalet gir utilfredsstillende resultater. Da konstruering av pulsbreddemodulert signal må være perfekt symmetrisk, kan små unøyaktigheter føre til generering av ulineær forvrengning som vil gjøre alle beregningene bortkastet. Denne oppgaven er et godt grunnlag for videre arbeid. Det er gitt konkrete forslag for økt nøyaktigheti beregningene og raskere beregningshastighet. I tillegg bør DSC-ens pulsbreddemodulerte signalgenerering bli eksaminert for å bekrefte god virkemåte.