【摘 要】
：
现代数字信号处理系统对模数转换器（Analog to Digital Converter,ADC）的性能要求越来越高,但是单个ADC的采样速度与转换精度相互制约,其性能受到物理技术的限制。时间交织ADC（Time Interleaved ADC,TI-ADC）通过将数据交织到多个子通道中,由各个独立的子ADC交替并行来执行转换,从而降低了对单个ADC采样率的要求,在功耗可控的情况下提供了一种实现高
论文部分内容阅读
现代数字信号处理系统对模数转换器（Analog to Digital Converter,ADC）的性能要求越来越高,但是单个ADC的采样速度与转换精度相互制约,其性能受到物理技术的限制。时间交织ADC（Time Interleaved ADC,TI-ADC）通过将数据交织到多个子通道中,由各个独立的子ADC交替并行来执行转换,从而降低了对单个ADC采样率的要求,在功耗可控的情况下提供了一种实现高采样率并同时保持高分辨率的有效方法。但是,制造工艺偏差等因素,导致时间交织ADC通道间出现了各种失配误差,限制了TI-ADC的转换精度,因此针对TI-ADC通道间失配误差的校准就显得尤为重要。针对通道间存在的三种主要失配:失调失配、增益失配以及采样时间失配,本文首先从原理上分析了失配误差的来源以及它们对时间交织ADC性能造成的影响,然后在介绍TI-ADC经典失配误差校准技术的基础上,设计实现了一种基于参考通道的全盲数字校准算法,可以实现对通道间存在的三种主要失配误差的同时校准;为了保证算法在高频输入的校准效果,提出了一种改进的基于泰勒插值的高阶级联补偿技术,在不增加级联阶数的情况下,实现了采样时间失配补偿精度进一步提升;为了克服当输入信号频率与子通道奈奎斯特频率成倍数关系时,补偿算法中无法提取出有效的导数值的问题,对导数滤波器重新进行了设计,使用相邻通道采样值代替同一通道相邻采样值求导;针对参考通道校准结构的回踢干扰问题设计了两种不同的解决方案,方案一是基于参考通道随机化的校准技术,通过将带宽失配引起的杂散打散到噪底,从而提升系统的无杂散动态范围;方案二是两步式校准技术,利用参考通道周期性与TI主阵列对齐的特点,将含有带宽失配的采样单独抽取出来进行二次校准,从而实现参考通道引入的带宽失配的校准。最后,利用MATLAB/Simulink、Modelsim对校准算法进行系统仿真,并进一步利用FPGA开发板完成校准算法硬件实现。FPGA板级验证结果表明,应用于5通道12bit,采样速率为1GS/s的TI-ADC系统,当高频输入信号归一化频率为0.35时,基于参考通道随机化算法在随机化后,系统SNDR提升为56.9d B,SFDR提升为78.85d B;两步式参考通道校准算法在二次校准后,系统SNDR提升为73.7d B,SFDR提升为86.84d B,两种校准方案均实现了良好的校准结果。
其他文献
高压直流输电具有传输容量大、效率高和低损耗等优点,在跨区域长距离输电领域中得到了广泛的应用。但由于直流输电系统控制复杂,重启耗时长,所以在交流电网电压跌落导致直流母线电压波动时,需要系统具备低电压穿越能力。目前研究中较少关注整流侧电网电压跌落时,因整流侧换流站无法向直流侧输送足够功率,导致直流电压跌落的问题。基于此,本文提出了具有直流母线电压支撑控制能力的低电压穿越控制方法,在整流侧电网电压跌落造
近年来,量子等离子体在微型半导体器件、天体物理系统、高强度激光与等离子体相互作用和湍流等方面均具有重要应用价值,针对量子等离子体的研究也越来越多。当粒子的德布罗意波长与粒子的平均间距大致相同时,就需要考虑粒子的量子效应,量子效应对波在量子等离子体中的传播发挥着重要影响。量子效应主要包括量子衍射效应（玻姆势）、费米统计压、电子自旋效应、相对论效应和电子交换关联效应等。在本文中,我们主要分析和讨论量子
随着半导体工业的发展以及超精密加工技术的日益成熟,半导体器件越来越多样化。其中,硅晶片的应用十分广泛,而表面形貌作为其质量的重要参数之一,检测要求也日趋严格。本文针对硅晶片及其相关的半导体器件的检测需求,提出了基于扫描干涉的红外大视场表面形貌测量方法,在单次测量中可快速获得待测物体大范围的表面形貌特征,为工业生产检测提供更有效精确的手段。本文的主要研究内容如下:（1）对比不同三维形貌重构算法的特点
基于绝缘体上硅的横向双扩散金属氧化物半导体场效应器件（SOI-LDMOS）具有自隔离效果好、可靠性高、消除衬底辅助耗尽效应等优点。广泛应用于智能功率集成电路和高压功率集成电路等相关领域,由于其典型应用环境往往为高压、高电流和高速能量切换的复杂环境,因此,对器件的性能、热管理及其可靠性要求较高。器件的击穿电压和导通电阻是衡量LDMOS器件性能好坏的两个主要参数,在高压大功率集成电路中,期望提高器件的
电磁流量计由于其测量管内无阻挡物及活动部件,被广泛应用于水流量和固液两相流的测量。励磁方式和信号处理方法决定了电磁流量计的测量精度,现有的信号处理方法因滤波器带宽限制、计算量大等因素,存在适用性有限、动态响应速度慢的问题。为此,本文根据电磁流量计传感器输出信号的时域特征,提出一种易于实现、适用性强、测量精度高、动态响应速度快的信号处理方法。根据恒流量解调序列的时域特征,采用时间序列分析方法建立恒流
深紫外（DUV）光电存储器在军事探测、环境监测、医疗分析等军事、民用、商用领域应用广泛,场效应晶体管型光电器件不但具有良好的光响应度,同时还具有信号放大功能,在DUV光电存储器领域有很强的应用潜力。目前对DUV光信号的检测大多基于超宽带隙的无机半导体,但是无机半导体的材料选择范围少、本征刚性、制备过程复杂等缺点限制了其实际应用。有机半导体由于具有材料选择范围大、可溶液处理、成本低等优势受到广泛关注
大功率金属氧化物半导体场效应管（Metal Oxide Semicoductor Field Effect Transistor,MOSFET）是电力电子系统中最常用的开关器件之一,作为核心器件,其故障可能导致系统运行的中断,甚至造成严重的安全事故和经济损失。近年来,以碳化硅（Silicon Carbide,Si C）为代表的第三代宽禁带半导体的出现,使得器件性能出现了大大的提高,但同时在可靠性问
由于传统的化石燃料的大量消耗造成能源短缺和环境污染,需要发展新的清洁能源,光伏并网系统正是将太阳能转化为电能的电力电子系统。使用电力电子半实物实时仿真技术可以有助于减小电力电子系统的研发周期和成本,论文以光伏并网逆变系统为对象研究建模及其实时仿真算法,并进行了实验验证。相比商用的实时仿真器,本文搭建的实时仿真平台不仅在成本上有优势,而且也能打破国外的技术垄断。全文的主要研究内容有:1)概述了本课题
由于其制备、加工工艺与传统互补金属氧化物半导体（COMS）电子学兼容,半导体薄膜被广泛应用于光探测器研究。然而,半导体薄膜中存在的晶界等缺陷会对载流子产生散射,造成载流子迁移率的下降,从而导致薄膜光探测器的光响应性能不够突出;同时,半导体薄膜所能承受的临界弯曲应变较低,进而导致其在柔性光探测器应用受限。针对上述问题,本文将具有高载流子迁移率与机械柔性性能优异的石墨烯与半导体薄膜复合形成异质结,并由
蚯蚓肠道内生菌群参与土壤环境的各种生物化学过程,与土著菌群紧密互作来维护土壤内部稳定状态。当土壤环境遭遇外界扰动时（如农药污染输入）,会对蚯蚓肠道菌群和土著菌群之间的沟通交流产生怎样的影响尚未明确,上述两种特异性类群在抵御逆环境过程中的互作模式以及与土壤内稳态的联系更是值得深入研究。本研究采集中国长三角地区典型农药污染农田和场地土壤,使用高通量测序技术和宏基因组测序技术,分析蚯蚓肠道菌群和土著菌群