MSP430單片機A/D過采樣率的問題

對于MSP430單片機中的A/D過采樣率的理解一直比較模糊，今天認(rèn)真的研究了一下，終于弄清楚了，

現(xiàn)在寫出來，歡迎大家前來拍磚。

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MSP430單片機中有很多A/D采樣模塊使用的是具有∑-△結(jié)構(gòu)的SD16或者SD16_A模塊，該模塊中具有過

采樣率(OSR，Oversampling ratio)的設(shè)置寄存器。這個寄存器不同的設(shè)置值在A/D采樣的過程中到

底會產(chǎn)生怎樣的影響呢?

在TI的手冊中我們可以知道，OSR是SINC3梳狀濾波器的一個參數(shù)，首先，來學(xué)習(xí)一下梳狀濾波器。

1、 梳狀濾波器的定義：是由許多按一定頻率間隔相同排列的通帶和阻帶，只讓某些特定頻率范圍的

信號通過。梳狀濾波器其特性曲線像梳子一樣，故稱為梳狀濾波器。

2、 梳狀濾波器是一種最簡單的FIR濾波器，其單位脈沖響應(yīng)h(n)全為1，

h(n)=1 ，0≤n≤N-1;0 其它

傳輸函數(shù)的Z變換形式： H(z)=∑z^-n=(1-z^-N)/(1-z^-1) ,n=0...N-1

上式中，N為濾波器的節(jié)數(shù)。

這樣得到的濾波器阻帶衰減較小，不能滿足實際的需要。為了提高濾波器的阻帶衰減，可采用修正的

梳狀濾波器形式： H(z)=((1-z^-N)/(N*(1-z^-1)))^k

上式中，N為濾波器的節(jié)數(shù)，K為濾波器的階數(shù)。引入K以后，其阻帶衰減特性成K倍增大，而且阻帶邊

緣變得更為陡峭，使濾波器的特性變得更好。

3、 在∑-△A/D轉(zhuǎn)換器中，∑-△調(diào)制器的輸出經(jīng)梳狀濾波器濾波抽取后量化噪聲的頻譜密度保持了

沒有抽取前的形式，即保持了∑-△調(diào)制器噪聲成型的頻譜特性。但采樣間隔增大的N倍(即數(shù)據(jù)率減

少了N倍)，等效量化臺階減少了NK倍。若N為2的整數(shù)冪N=2m,則相當(dāng)于經(jīng)過濾波抽取后，其分辨率由

輸入的1bit變成了mK bit。