高速TIADC系統(tǒng)誤差校準(zhǔn)技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-16 11:53
模數(shù)轉(zhuǎn)換器(Analog-to-digital converter,ADC)作為數(shù)字信號(hào)采集系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分,廣泛應(yīng)用于雷達(dá)、通信及圖像處理等領(lǐng)域。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與電子技術(shù)的飛速發(fā)展,對(duì)ADC的采樣速率與采樣精度都提出了越來越高的要求。然而,受限于當(dāng)前的工藝水平,單片ADC往往很難滿足要求。ADC時(shí)間交替(Time-interleaved ADC,TIADC)并行采樣系統(tǒng)以其多通道并行采樣的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),可在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上成倍提高采樣速率,因此一直是高速高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。但是,隨著子通道ADC芯片個(gè)數(shù)的增加,不僅會(huì)提高系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜度,對(duì)系統(tǒng)整體的匹配度也提出了越來越高的要求,當(dāng)子通道ADC達(dá)不到系統(tǒng)匹配要求時(shí),就會(huì)引入通道失配誤差,使得采樣得到的信號(hào)存在非均勻性,嚴(yán)重降低了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。因此,需要研究高效的TIADC系統(tǒng)誤差校準(zhǔn)技術(shù)以補(bǔ)償通道失配誤差帶來的影響。本文首先根據(jù)TIADC系統(tǒng)的采樣原理,在Matlab中對(duì)四通道、總采樣率為2GSPS的高速TIADC系統(tǒng)進(jìn)行仿真建模,研究分析偏置誤差、增益誤差和時(shí)鐘偏移誤差對(duì)系統(tǒng)性能的影響;其次,根據(jù)TIADC系統(tǒng)不同的適用...
【文章來源】:長(zhǎng)春理工大學(xué)吉林省
【文章頁(yè)數(shù)】:59 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
TIADC系統(tǒng)偏置失配示意圖
通道 m 的輸出為:((+)) ( (+)),gxkMmTtkMmTmssδ 通道的增益誤差。因此 TIADC 系 = =+∞= ∞=Δ 1010()()((MmMm kmmytgxtδ tkM時(shí)進(jìn)行傅里葉變換得到通道 m 的 +∞= ∞+∞= ∞Ω Δ=Ω=ΔΩΩ kssmkmMTXjkMTgjgXjjkπδ))2(()()*((時(shí),TIADC 系統(tǒng)的輸出頻譜可以Mm kssgMXjkMT10(())1) =+∞= ∞ ΔΩ = Ω 0f ,當(dāng)各通道增益mg 相同時(shí),輸出
2.5 TIADC 系統(tǒng)時(shí)鐘偏移失配示意圖移失配示意圖[14]。如圖所示,理想的誤差,導(dǎo)致實(shí)際的采樣時(shí)間間隔為Ts與理想采樣點(diǎn)不匹配,從而產(chǎn)生采樣時(shí),TIADC 系統(tǒng)的總輸出為:()(()),0,10= +Δ += =+∞= ∞xtttkMmTmsMm kmδ 進(jìn)行傅里葉變換可得 TIADC 系統(tǒng)的 =Ω +∞= ∞Ω 1021))2((1MmjMjkmksseeMTMXjkTππ移誤差均相等時(shí),對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)而言出信號(hào)只是理想采樣信號(hào)的延時(shí);當(dāng)?shù)臅r(shí)間間隔會(huì)存在差異,即采樣點(diǎn)是線,且失真譜線的位置與增益誤差產(chǎn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于時(shí)間交替采樣技術(shù)的高速高精度ADC系統(tǒng)[J]. 駢洋,蘇淑靖. 電子器件. 2016(06)
[2]基于FPGA的高速時(shí)間交替采樣系統(tǒng)[J]. 易敏,蘇淑靖,季偉,雷超群. 電子技術(shù)應(yīng)用. 2015(01)
[3]基于時(shí)間交替并行采樣的超高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)[J]. 侯躍偉,徐欣. 通信對(duì)抗. 2014(02)
[4]一種新的并行交替采樣系統(tǒng)誤差估計(jì)方法[J]. 馬侖,廖桂生,楊鵬,明洋. 電子學(xué)報(bào). 2014(05)
[5]一種時(shí)間交替ADC時(shí)間失配誤差自適應(yīng)校正方法[J]. 秦國(guó)杰,劉國(guó)滿,高梅國(guó),傅雄軍,許芃. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2013(12)
[6]基于頻域稀疏性的時(shí)間交替模數(shù)轉(zhuǎn)換器時(shí)間相位失配盲測(cè)量算法[J]. 徐祥俊,鄒月嫻. 電子與信息學(xué)報(bào). 2012(09)
[7]LMS自適應(yīng)濾波算法的改進(jìn)及性能分析[J]. 曾偉,吳國(guó)輝,代冀陽(yáng),時(shí)劍. 計(jì)算機(jī)仿真. 2011(04)
[8]一種并行AD采集系統(tǒng)的通道匹配誤差研究[J]. 邵星靈,楊衛(wèi),王正言,張文棟. 壓電與聲光. 2011(02)
[9]基于數(shù)字后處理算法的并行交替采樣ADC系統(tǒng)[J]. 周浩,趙雷,李玉生,劉樹彬,安琪. 數(shù)據(jù)采集與處理. 2010(04)
[10]時(shí)間交替ADC通道失配誤差的LS法估計(jì)[J]. 張昊,師奕兵,王志剛. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2010(05)
博士論文
[1]基于時(shí)間并行交替技術(shù)的超高速高精度波形數(shù)字化研究[D]. 唐邵春.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
[2]LMS自適應(yīng)濾波算法的收斂性能研究與應(yīng)用[D]. 李寧.哈爾濱工程大學(xué) 2009
[3]寬帶數(shù)字接收機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)[D]. 王洪.電子科技大學(xué) 2007
[4]自適應(yīng)濾波理論及其在回波消除中的應(yīng)用研究[D]. 林耀榮.華南理工大學(xué) 1999
碩士論文
[1]基于時(shí)間交替的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉錚.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[2]多通道時(shí)間交替ADC系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D]. 汪燦.杭州電子科技大學(xué) 2014
[3]多片ADC并行采集系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 楊辰.電子科技大學(xué) 2013
[4]時(shí)間交替ADC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)[D]. 詹東友.杭州電子科技大學(xué) 2013
[5]四通道2Gsps數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 王曉嵐.天津大學(xué) 2012
[6]基于1.8V CMOS工藝的12bit 100MSPS ADC的時(shí)鐘發(fā)生器設(shè)計(jì)[D]. 羅文.電子科技大學(xué) 2012
[7]多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D]. 朱子翰.電子科技大學(xué) 2012
[8]非均勻采樣信號(hào)重構(gòu)技術(shù)及應(yīng)用研究[D]. 連劍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[9]時(shí)分交替ADC系統(tǒng)偏置、增益失配校準(zhǔn)算法的研究與FPGA實(shí)現(xiàn)[D]. 徐高學(xué).電子科技大學(xué) 2011
[10]6GSPS數(shù)字示波器關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張曉東.電子科技大學(xué) 2009
本文編號(hào):2980779
【文章來源】:長(zhǎng)春理工大學(xué)吉林省
【文章頁(yè)數(shù)】:59 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
TIADC系統(tǒng)偏置失配示意圖
通道 m 的輸出為:((+)) ( (+)),gxkMmTtkMmTmssδ 通道的增益誤差。因此 TIADC 系 = =+∞= ∞=Δ 1010()()((MmMm kmmytgxtδ tkM時(shí)進(jìn)行傅里葉變換得到通道 m 的 +∞= ∞+∞= ∞Ω Δ=Ω=ΔΩΩ kssmkmMTXjkMTgjgXjjkπδ))2(()()*((時(shí),TIADC 系統(tǒng)的輸出頻譜可以Mm kssgMXjkMT10(())1) =+∞= ∞ ΔΩ = Ω 0f ,當(dāng)各通道增益mg 相同時(shí),輸出
2.5 TIADC 系統(tǒng)時(shí)鐘偏移失配示意圖移失配示意圖[14]。如圖所示,理想的誤差,導(dǎo)致實(shí)際的采樣時(shí)間間隔為Ts與理想采樣點(diǎn)不匹配,從而產(chǎn)生采樣時(shí),TIADC 系統(tǒng)的總輸出為:()(()),0,10= +Δ += =+∞= ∞xtttkMmTmsMm kmδ 進(jìn)行傅里葉變換可得 TIADC 系統(tǒng)的 =Ω +∞= ∞Ω 1021))2((1MmjMjkmksseeMTMXjkTππ移誤差均相等時(shí),對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)而言出信號(hào)只是理想采樣信號(hào)的延時(shí);當(dāng)?shù)臅r(shí)間間隔會(huì)存在差異,即采樣點(diǎn)是線,且失真譜線的位置與增益誤差產(chǎn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于時(shí)間交替采樣技術(shù)的高速高精度ADC系統(tǒng)[J]. 駢洋,蘇淑靖. 電子器件. 2016(06)
[2]基于FPGA的高速時(shí)間交替采樣系統(tǒng)[J]. 易敏,蘇淑靖,季偉,雷超群. 電子技術(shù)應(yīng)用. 2015(01)
[3]基于時(shí)間交替并行采樣的超高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)[J]. 侯躍偉,徐欣. 通信對(duì)抗. 2014(02)
[4]一種新的并行交替采樣系統(tǒng)誤差估計(jì)方法[J]. 馬侖,廖桂生,楊鵬,明洋. 電子學(xué)報(bào). 2014(05)
[5]一種時(shí)間交替ADC時(shí)間失配誤差自適應(yīng)校正方法[J]. 秦國(guó)杰,劉國(guó)滿,高梅國(guó),傅雄軍,許芃. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2013(12)
[6]基于頻域稀疏性的時(shí)間交替模數(shù)轉(zhuǎn)換器時(shí)間相位失配盲測(cè)量算法[J]. 徐祥俊,鄒月嫻. 電子與信息學(xué)報(bào). 2012(09)
[7]LMS自適應(yīng)濾波算法的改進(jìn)及性能分析[J]. 曾偉,吳國(guó)輝,代冀陽(yáng),時(shí)劍. 計(jì)算機(jī)仿真. 2011(04)
[8]一種并行AD采集系統(tǒng)的通道匹配誤差研究[J]. 邵星靈,楊衛(wèi),王正言,張文棟. 壓電與聲光. 2011(02)
[9]基于數(shù)字后處理算法的并行交替采樣ADC系統(tǒng)[J]. 周浩,趙雷,李玉生,劉樹彬,安琪. 數(shù)據(jù)采集與處理. 2010(04)
[10]時(shí)間交替ADC通道失配誤差的LS法估計(jì)[J]. 張昊,師奕兵,王志剛. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2010(05)
博士論文
[1]基于時(shí)間并行交替技術(shù)的超高速高精度波形數(shù)字化研究[D]. 唐邵春.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
[2]LMS自適應(yīng)濾波算法的收斂性能研究與應(yīng)用[D]. 李寧.哈爾濱工程大學(xué) 2009
[3]寬帶數(shù)字接收機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)[D]. 王洪.電子科技大學(xué) 2007
[4]自適應(yīng)濾波理論及其在回波消除中的應(yīng)用研究[D]. 林耀榮.華南理工大學(xué) 1999
碩士論文
[1]基于時(shí)間交替的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉錚.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[2]多通道時(shí)間交替ADC系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D]. 汪燦.杭州電子科技大學(xué) 2014
[3]多片ADC并行采集系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 楊辰.電子科技大學(xué) 2013
[4]時(shí)間交替ADC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)[D]. 詹東友.杭州電子科技大學(xué) 2013
[5]四通道2Gsps數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 王曉嵐.天津大學(xué) 2012
[6]基于1.8V CMOS工藝的12bit 100MSPS ADC的時(shí)鐘發(fā)生器設(shè)計(jì)[D]. 羅文.電子科技大學(xué) 2012
[7]多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D]. 朱子翰.電子科技大學(xué) 2012
[8]非均勻采樣信號(hào)重構(gòu)技術(shù)及應(yīng)用研究[D]. 連劍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[9]時(shí)分交替ADC系統(tǒng)偏置、增益失配校準(zhǔn)算法的研究與FPGA實(shí)現(xiàn)[D]. 徐高學(xué).電子科技大學(xué) 2011
[10]6GSPS數(shù)字示波器關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張曉東.電子科技大學(xué) 2009
本文編號(hào):2980779
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