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Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.unb.br/handle/10482/40445
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Title: Projeto de quantizadores não lineares para conversores analógico-digitais
Other Titles: Design of nonlinear quantizers for analog-to-digital converters
Authors: Costa, Laryssa Lorrany Olinda
Orientador(es):: Haddad, Sandro Augusto Pavlik
Assunto:: Quantização não linear
Transformada da incerteza
Conversores analógico-digitais
Issue Date: 7-Apr-2021
Citation: COSTA, Laryssa Lorrany Olinda. Projeto de quantizadores não lineares para conversores analógico-digitais. 2020. xvi, 103 f., il. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Sistemas Eletrônicos e Automação)—Universidade de Brasília, Brasília, 2020.
Abstract: No processo de conversão analógico-digital, a quantização linear é a mais utilizada. Essa técnica de quantização pode, no entanto, gerar grandes erros de quantização. Esses erros podem ser grandes a ponto da relação sinal-ruído não ser suficiente para a recuperação de toda a informação contida no sinal. Como alternativa para esse problema, pode-se utilizar uma técnica de quantização não linear. Este trabalho apresenta a modelagem de quantizadores não lineares para aplicação em conversores analógico-digitais com arquitetura Σ-∆ multi-bit. Os quantizadores projetados utilizam como ferramenta a Transformada da Incerteza e a técnica de Companding Logarítmico e foram desenvolvidos com o auxílio das ferramentas Cadence e Matlab, seguindo a metodologia de projeto Top- Down. Na modelagem dos sistemas utilizou-se a linguagem de descrição de hardware Verilog-A, que possibilita a análise comportamental e simulação mista. A primeira parte deste trabalho apresenta a modelagem dos quantizadores não lineares e também de um quantizador linear para ser utilizado como referência. Para validar o funcionamento dos quantizadores realizou-se a análise no tempo e na frequência e comparou-se os resultados obtidos. A segunda parte apresenta a aplicação dos quantizadores projetados em moduladores Σ-∆ de 1ª e de 2 ª ordem com a finalidade de validar o funcionamento dos mesmos. Nessa parte também realizou-se a análise no tempo e na frequência e extraiu-se os parâmetros dinâmicos de cada topologia. Os resultados das simulações mostraram que os quantizadores não lineares apresentaram desempenho superior ao quantizador linear nos parâmetros relacionados a distorção, ruído de quantização e resolução.
Abstract: In the analog-to-digital conversion process, linear quantization is the most used. This quantization technique can, however, generate large quantization errors. These errors can be so bigger that the signal-to-noise ratio will not going to be sufficient to recover all the information contained in the signal. As an alternative to this problem, a non-linear quantization technique can be used. This work presents the modeling of non-linear quantizers for application in analog-digital converters with Σ-∆ multi-bit architecture. The designed quantizers use the Unscented Transform and the Logarithmic Companding technique and were developed with the aid of the Cadence and Matlab tools, following the Top-Down design methodology. The hardware description language, Verilog-A, was used in the mod- eling, which enables behavioral analysis and mixed simulation. The first part of this work presents the modeling of non-linear quantizers and also of a linear quantizer to be used as a reference. To validate the operation of the quantizers, the analysis was performed in time and frequency domains and the results obtained were compared. The second part presents the application of quantizers designed in Σ-∆ modulators of 1st and 2nd ordes in order to validate their operation. In this part, time and frequency analysis was also performed and the dynamic parameters of each topology were extracted. The results of the simulations showed that the non-linear quantizers performed better than the linear quantizer in parameters related to distortion, quantization noise and resolution.
Description: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2020
Licença:: A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.
Agência financiadora: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).
Appears in Collections:ENE - Mestrado em Engenharia de Sistemas Eletrônicos e de Automação (Dissertações)

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