[发明专利]用于数字音频D类功放的谐波失真校正方法

权利要求书

1.一种用于数字音频D类功放的谐波失真校正方法，所述方法能够构造谐波失真校正模块并添加在数字音频D类功放的数字插值滤波器和sigma-delta调制器之间，以校正UPWM发生器引入的谐波失真，其特征在于包括以下步骤：

第一步：假设((n-1)T,x_n-1)，(nT,x_n)，((n+1)T,x_n+1)和((n+2)T,x_n+2)为输入信号x(t)以采样频率f_c采样后的4个相邻点，n∈Z，对此4点利用三阶拉格朗日插值多项式LI₃(t)逼近x(t)，得：

$\begin{array}{c}{\mathrm{LI}}_3\left(t\right)=-\frac{\left(t-nT\right)\left(t-nT-T\right)\left(t-nT-2T\right)}{6T^3}{x}_{n-1}+\frac{\left(t-nT+T\right)\left(t-nT-T\right)\left(t-nT-2T\right)}{2T^3}{x}_n\\ -\frac{\left(t-nT+T\right)\left(t-nT\right)\left(t-nT-2T\right)}{2T^3}{x}_{n+1}+\frac{\left(t-nT+T\right)\left(t-nT\right)\left(t-nT-T\right)}{6T^3}{x}_{n+2}\end{array}---\left(1\right)$

第二步：利用上式得到在时间段[nT,(n+1)T]内均匀分布的9个x(t)逼近点(t_n,m,x_n,m)，m∈Z且1≤m≤9；该9个逼近点幅值分别为：

x_n,1＝x_n(2)

$x_{n,2}=\frac{945x_n+135x_{n+1}-21x_{n+2}-35x_{n-1}}{2^{10}}---\left(3\right)$

$x_{n,3}=\frac{105x_n+35x_{n+1}-5x_{n+2}-7x_{n-1}}{2^7}---\left(4\right)$

$x_{n,4}=\frac{715x_n+429x_{n+1}-55x_{n+2}-65x_{n-1}}{2^{10}}---\left(5\right)$

$x_{n,5}=\frac{9x_n+9x_{n+1}-x_{n+2}-x_{n-1}}{2^4}---\left(6\right)$

$x_{n,6}=\frac{429x_n+715x_{n+1}-65x_{n+2}-55x_{n-1}}{2^{10}}---\left(7\right)$

$x_{n,7}=\frac{35x_n+105x_{n+1}-7x_{n+2}-5x_{n-1}}{2^7}---\left(8\right)$

$x_{n,8}=\frac{135x_n+945x_{n+1}-35x_{n+2}-21x_{n-1}}{2^{10}}---\left(9\right)$

x_n,9＝x_n+1(10)

每个逼近点的时间坐标对应载波c(t)的幅值分别为：h_n,1＝-1，h_n,9＝1；

第三步：根据一种伪自然采样点位置判断方法利用以上信息直接求出伪自然采样点的幅值：在时间段[nT,(n+1)T]内，存在唯一的m满足x_n,m-1≥h_n,m-1且x_n,m<h_n,m，m∈Z且2≤m≤9，从而得到当前伪自然采样点的幅值：

$x_{PNS}=\frac{6x_{n,m}-5x_{n,m-1}+m(x_{n,m-1}-x_{n,m})}{1+4(x_{n,m-1}-x_{n,m})}---\left(11\right)$

第四步：令z＝x_n,m-1-x_n,m，对展开成L阶麦克劳林级数形式：

g(z)≈1+4(-z)+……+2^(2L)(-z)^L(12)

以避免除法运算；为了简化硬件结构，取L＝3；把L＝3的公式(12)代入公式(11)后，得知该方法仅包含乘法、加法、比较和移位运算。