【摘 要】
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目前,由于电子工艺、外部环境的限制,模数转换器(analog-to-digital converter,ADC)的性能受到了极大的限制。为此有学者提出了一种时间交织并行采样技术,利用多片ADC组合的方法对同一采样信号进行交织采样,这种系统被称为时间交织并行采样系统(Time-interleaved ADC,TIADC),使采样率成倍提高。与此同时使用AXIe高速采集,使采样率更高效。但对于TIAD
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目前,由于电子工艺、外部环境的限制,模数转换器(analog-to-digital converter,ADC)的性能受到了极大的限制。为此有学者提出了一种时间交织并行采样技术,利用多片ADC组合的方法对同一采样信号进行交织采样,这种系统被称为时间交织并行采样系统(Time-interleaved ADC,TIADC),使采样率成倍提高。与此同时使用AXIe高速采集,使采样率更高效。但对于TIADC系统内的单片ADC,由于其制造工艺的复杂、外部环境的干扰、以及长时间使用温度漂移造成转换精度的下降,都会使得系统内每个子通道存在对信号处理性能上的失配,这些失配引起的误差大大降低了TIADC的采样率。因此,对TIADC系统的误差进行深入的分析,以及寻求降低误差的研究显得尤为重要。误差校正分为误差估计及误差校正两个过程,本文对交织采样系统中偏置误差、增益误差、时间误差估计校正算法进行了详细介绍,并对其中的算法进行优化。并自行设计程控界面,把AD9226和AXIe采集到的数据显示到程控界面上,在MATLAB软件平台上进行误差校正,得到结果显示原有误差得到明显改善。接下来对本文展开的工作进行具体的介绍:1、首先研究并分析了TIADC的整体采样与信号重建的过程,然后对系统的采样时钟进行研究,分析并总结了采样系统中主要的参数性能,信噪比(SNR)、信噪失真比(SNDR)、无杂散动态范围(SFDR)、有效位数(ENOB),介绍了系统中存在的三种误差:偏置误差、增益误差、时间误差,同时对三种误差的来源进行了深入研究,最后对AXIe硬件平台进行了分析总结。2、运用正弦拟合法与数理统计法对三种误差进行估计分析,并对两种算法进行了对比。通过使用FFT(快速傅里叶变换法)算法、数理统计算法、子空间投影算法进行误差校正,并对数理统计算法,子空间投影算法进行优化改进。3、通过综合之前所研究并改进的算法。将FFT,数理统计法,子空间投影算法在MATLAB中对原始数据进行校正。对校正后的数据进行动态参数测试分析,SNR从57.49d B平均提升至58.36d B,ENOB从9.31bit平均提升至9.41bit,测试结果表明几种算法具有很强的优化效果。
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