Digitale Signalverarbeitung für Datenumsetzer

Aufgrund der immer größer werdenden Kluft zwischen der Güte analoger und digitaler Schaltungen wird die Anwendung der digitalen Signalverarbeitung für Datenumsetzer immer attraktiver. Die weitere Integration von Mixed-Signal-Systemen und die steigenden Anforderungen an die Bandbreite, die Signaldynamik und den Leistungsverbrauch machen digitale Signalverarbeitung für eine fortgeschrittene Signalkonditionierung unentbehrlich. Die Kenntnis der prinzipiellen Grenzen digitaler Signalverarbeitung für Datenumsetzer und die dazugehörenden Kompromisse in der Auswahl der Technologie sind entscheidend für die Entwicklung der Kommunikationssysteme der Zukunft. Das Ziel des Forschungsvorhabens ist die Untersuchung von digital unterstützten und digital geführten Datenumsetzern. Zu diesem Zweck werden die informationstheoretischen und praktischen Grenzen der digitalen Korrektur in digital unterstützten Datenumsetzern analysiert. Durch die Entwicklung allgemeiner Modelle digital unterstützter Datenumsetzer und Korrekturalgorithmen sollen diese Grenzen gefunden werden, wobei das Hauptaugenmerk auf Technologieentwicklungen statt auf spezielle Implementierungstechniken gerichtet wird. Des weiteren werden parallele Sigma-Delta Datenumsetzer als Paradebeispiel für digital geführte Datenumsetzer untersucht werden. Dafür werden verschiedene parallele Sigma-Delta Datenumsetzerarchitekturen bezüglich ihrer analogen und digitalen Designkompromisse analysiert. Darüber hinaus sollen die Möglichkeiten digitaler Korrekturen von parallelen Sigma-Delta Umsetzern in die Untersuchungen eingebunden werden, wodurch die Konzepte von digital unterstützten und digital geführten Datenumsetzern vereinigt werden. Digitale Signalverarbeitung für Datenumsetzer und die gesetzten Ziele haben interdisziplinären Charakter und verlangen eine Kooperation mit Experten aus den Fachrichtungen Signalverarbeitung, Informationstheorie und Schaltungsentwurf. Prof. Hans-Andrea Loeliger und seine Forschungsgruppe an der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH Zürich) werden mir bei den Signalverarbeitungsaspekten und den informationstheoretischen Aspekten meines Forschungsvorhabens helfen. Prof. Qiuting Huang wird meine Forschung an der ETH Zürich in allen Fragen des Schaltungsentwurfs und der Technologieskalierung unterstützen.