利用信号调节器的抗混淆滤波器 实现混合信号、多模态传感器调节

时包括使用独立信号通路和公共信号通路的电路。注意，采样缩减2模块（downsample-by-2 block）用于表示公共信号通路依次采样的效果。假设模拟放大器增益为10，并且为是一个四阶椭圆低通滤波器。MATLAB/Simulink的FDA工具用于设计图3所示数字滤波器，其同样为四阶椭圆低通滤波器。1

表1总结了放大器带宽为5kHz到2.5kHz时1.25kHz数字滤波器的RMS噪声。MATLAB"std"函数用于计算RMS噪声。

表1独立和公共信号通路的RMS噪声

使用5kHz放大器带宽时，ADC输出RMS值及其采样缩减2值分别列举在"std（x_ind）"和"std（x_com）"两栏内，其大概相等。也就是说，采样缩减不影响RMS值。因此，如果采样缩减值在没有进一步数字滤波的情况下直接使用，公共信号通路的信白噪比与独立信号通路相同。

放大器带宽为2.5kHz时，数字滤波器输出的RMS值列举在"std（y_ind）"和"std（y_com）"栏内。由这些数据，我们可以清楚地知道，1.25kHz数字滤波器的效果取决于模拟抗混淆滤波器的频率。如果抗混淆滤波器的带宽为2.5kHz（相当于公共信号通路采样频率的一半），则公共通路数字滤波器输出的噪声与独立信号通路中数字滤波器输出的噪声不相上下。但是，如果抗混淆滤波器的带宽为5kHz，则数字滤波器输出的RMS值非常不同，从而产生不同的信白噪比。

图3 MATLAB/Simulink仿真模型

结论

就多模态、混合信号传感器信号调节器而言，必须正确选择抗混淆滤波器的带宽，以消除多余信号和达到理想的SNR.如果使用∑-Δ调制器ADC，则必须丢弃那些在转换之后仍不稳定的ADC采样。这可以进一步降低有效采样率。