[发明专利]基于FWNN预测网络的流水线结构的模数转换系统

摘要

基于FWNN预测网络的流水线结构的模数转换系统，由FWNN预测网络模块、数据合成模块、两个高速低位宽的AD芯片、一个差分放大器及一个DA芯片组成。两个AD芯片组成两级AD转换的流水线，输入模拟信号经第一级AD转换后输入到FWNN预测网络模块，得到此后某时刻逼近输入模拟信号的数据，将该数据DA转换得到模拟信号，与输入模拟信号的差值做高增益放大，再送入第二级AD转换，最后将两次AD转换的数据经数据合成模块得到对应于输入模拟信号的高精度AD转换数据。本发明通过两片高速低位宽的AD来实现高速、高精度的AD转换系统，可用于高速、高精度、大动态范围及高信噪比要求的模拟信号转换中。

主权项

基于FWNN预测网络的流水线结构的模数转换系统，其特征在于：包括两个AD转换模块、一个FWNN预测网络、一个DA转换模块、一个延时模块、一个误差放大器和一个数据合成模块，其中：第一AD转换模块：位宽为M1，对外部输入的模拟信号A1进行数字采样后得到数字信号D1并送至FWNN预测网络；延时模块：对外部输入的模拟信号A1进行时长为T的延时后得到延时模拟信号A2并送至误差放大器的同向输入端；所述的时长T为第一AD转换模块的模数转换时间、FWNN预测网络的预测时间以及DA转换模块的数模转换时间之和；FWNN预测网络：利用数字信号D1，采用BFGS训练算法构建FWNN预测模型，并利用FWNN预测模型预测得到模拟信号A1在进行时长为T的延时后对应的数字信号D2并送至DA转换模块；利用误差数字信号Diff_D对构建的FWNN预测模型的参数进行校正，提高FWNN预测模型的预测精度；DA转换模块：对数字信号D2进行数模转换得到预测模拟信号A3并送至误差放大器的反向输入端；误差放大器：对延时模拟信号A2和预测模拟信号A3进行误差放大，放大倍数为G，得到放大后的误差模拟信号Diff_A并送至第二AD转换模块，其中G<1/Δ，Δ为FWNN预测网络的相对误差；第二AD转换模块：位宽为M2，对放大后的误差模拟信号Diff_A进行模数转换得到误差数字信号Diff_D并同时送至FWNN预测网络和数据合成模块，其中N>M1≥M2；数据合成模块：对数字信号D2和误差数字信号Diff_D进行信号合成，得到M3位的数字信号向外部输出，其中M3=M1+[log2(G)]‑1，其中符号[X]表示取不大于X的最大整数。