收藏本站
《中南大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

高速奈奎斯特模数转换器频域特性测试方法研究

黄深喜  
【摘要】: 高速奈奎斯特模数转换器(ADC)在信号和信息处理中起着非常重要的作用。很多应用领域越来越关注高速奈奎斯特ADC的频域特性,其频域特性的测试方法可分为基于相干采样方式的测试方法和基于非相干采样方式的测试方法。 基于相干采样方式的频域特性测试方法的测试精度虽然非常高,但是在测试过程中实现和稳定保持相干采样条件需要昂贵复杂的高性能ADC专用测试系统,其系统构建难度大,测试成本高。对于输入测试信号频率未知或不确知的测试场合,也无法采用相干采样方式。相比之下,基于非相干采样方式的频域特性测试方法是一种更为实际的、低成本的测试方法。但是,该类测试方法需要解决频谱泄漏和DFT/FFT栅栏效应。另外,当输入测试信号频率未知或不确知时,还需要解决频率的精确估计问题。为此,本文展开基于非相干采样方式的频域特性测试方法的研究工作,具有重要的理论和实际意义。 本文分析了相干采样方式下的ADC噪音估计和ADC频域特性参数测试,分析了利用相干采样方式下的测试结果作为衡量基于非相干采样方式测试方法精度的标准参比值原因。 对非相干采样获得的ADC输出信号施加窗函数,可以在一定程度上抑制频谱泄漏,泄漏抑制效果与窗函数性能有很大关系。本文对窗函数进行了分类,研究了组合余弦窗函数。从窗函数优化一般原则出发,基于组合余弦窗函数及其n阶导数在两端边沿处的连续性考虑,本文研究了组合余弦窗函数系数优化问题,提出了最大旁瓣衰落速度(MSLD)优化组合余弦窗函数,导出了求解不同阶次MSLD窗函数的通用方程组,并给出了2-8阶MSLD窗函数的具体表达式。 本文推导证明了组合余弦窗函数及其平方的峰值信号增益、峰值信号功率增益、噪音功率增益和等效噪音带宽以及组合余弦窗函数的最大扇形损失等特性的通用解析表达式。这些解析表达式在组合余弦窗函数的特性与其系数之间建立了严密的数学关系,克服了以往文献所采用的数值计算方法的缺点。这些解析表达式有助于基于非相干采样方式的高速奈奎斯特ADC频域特性测试方法研究工作的进一步展开。 本文研究了非相干采样方式下窗函数对ADC测试信号频率要求和噪音估计的影响。对信号施加窗函数会造成能量损失,本文基于时域与频域能量守恒的原则,推导证明了离散组合余弦窗函数的能量损失因子与其系数以及归一化噪音功率增益NNPG的关系。 本文研究了非相干采样方式下测试信号频率未知或不确知时的高速奈奎斯特ADC频域特性测试方法,解决了频率未知或不确知测试场合的测试问题,拓展了用能量方法测试ADC频域特性的适用范围。 最后本文提出了一种经济型高速奈奎斯特ADC测试系统的总体设计思路,提出了该测试系统主要模块的设计技术,为该测试系统产业化工作奠定了基础。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN792

手机知网App
【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 张相田;瞬态信号存储测试系统的研究与开发[D];南京理工大学;2013年
2 李博;10位65MHzADC系统分析及MDAC设计[D];华中科技大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 邱兆坤,王伟,马云,陈曾平;一种新的高分辨率ADC有效位数测试方法[J];国防科技大学学报;2004年04期
2 朱彦卿;何怡刚;阳辉;刘美容;;一种高速ADC静态参数的内建自测试结构[J];湖南大学学报(自然科学版);2007年10期
3 蒋和伦;高速模/数转换器常规参数的动态测试[J];微电子学;2003年03期
4 朱凯;叶凡;陈廷乾;任俊彦;许俊;;基于输出迭代法的A/D转换器测试数据分析[J];微电子学;2007年06期
5 黄深喜;樊晓平;刘少强;杨胜跃;;用于谐波分析的最大旁瓣衰落速度优化组合余弦窗函数[J];信息与控制;2010年04期
6 丁康,江利旗;离散频谱的能量重心校正法[J];振动工程学报;2001年03期
7 张介秋,梁昌洪,陈硕圃;基于卷积窗的电力系统谐波理论分析与算法[J];中国电机工程学报;2004年11期
8 张介秋,陈砚圃,梁昌洪;基于卷积窗的电力系统谐波误差估计与数值模拟[J];中国电机工程学报;2004年12期
9 吴义华;杨俊峰;程敬原;曹平;;正弦信号四参数的高精度估计算法[J];中国科学技术大学学报;2006年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李迅波;高速ADC动态特性测试的理论研究与实现[D];电子科技大学;2000年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 毕超;江波;;往复式单螺杆销钉挤出机停留时间分布研究[J];工程塑料应用;2007年12期
2 杨凡;李祥;涂军;;基于DSP的远程视频监控系统的研究和实现[J];安防科技;2008年01期
3 祝陈;赵虎;柯海宁;;雷达信号中频采样技术[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2009年02期
4 陈知新;;基于FPGA的蝶形运算的设计与实现[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2010年05期
5 方菁;;双极型功率集成电路设计探讨[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2012年03期
6 钱团结,章晓霞,陈离;软件无线电技术在数字电视中的应用[J];安徽工程科技学院学报;2002年01期
7 姚海燕;;FIR数字滤波器设计窗函数法与频率抽样法比较[J];安阳工学院学报;2007年06期
8 于效宇;赵洪;刘艳;岳振;;一种基于F-P干涉仪的FBG解调系统信号重建算法[J];半导体光电;2009年01期
9 刘艳;赵洪;于效宇;丁倩;;一种可调线阵CCD信号采集处理系统[J];半导体光电;2009年02期
10 唐睿,陈霞,谈振辉;软件无线电的数字中频技术在WCDMA基站中的应用[J];北京交通大学学报;2005年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 马涛;陈娟;单洪;;基于DSPBuilder的数字下变频器FPGA设计[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
2 马涛;李东生;;单芯片可重构数字接收机的研究[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
3 马涛;李东生;;一种数控振荡器(NCO)的FPGA实现新方法[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
4 李志国;王振岭;;HB滤波器在数字接收机中的应用及实现[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
5 陈丽容;姜湘岗;;飞行控制系统仿真建模中的计算精度分析[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
6 崔素玲;张超;杜会文;杜以涛;;时间门技术在频谱分析仪中的研究与应用[A];2011下一代自动测试系统学术研讨会论文集[C];2011年
7 李莲;闫志洋;;破损胶囊检测的图像处理分析与研究[A];中国仪器仪表学会第十三届青年学术会议论文集[C];2011年
8 柴黎;姚秀芳;;IIR数字滤波器设计和MATLAB实现[A];北京高教学会实验室工作研究会2009年学术研讨会论文集[C];2009年
9 王秀芳;张光华;陈雪松;;消除数字滤波器中Gibbs现象的研究[A];第十一届全国信号处理学术年会(CCSP-2003)论文集[C];2003年
10 张月;邹江威;陈曾平;;宽带全数字雷达接收机参数设计[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 祖秉法;“北斗二号”民用软件接收机关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 张文旭;被动雷达导引头数字信道化接收机研究及实现[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 姜毅;GNSS接收机高性能跟踪与捕获环路算法研究[D];大连海事大学;2010年
4 林慧斌;离散频谱校正理论的抗噪性能研究及其在工程中的应用[D];华南理工大学;2010年
5 覃岭;无线电侦测中的阵列处理算法研究[D];电子科技大学;2010年
6 陈国志;电力谐波和间谐波参数估计算法研究[D];浙江大学;2010年
7 肖杨;基于软件无线电的编码激励超声血流检测系统的研究[D];复旦大学;2010年
8 许伟伟;适用于便携式产品的单电感多输出直流—直流变换器的研究与设计[D];复旦大学;2011年
9 冯勇;带自适应电源的高效线性音频功率放大器的研究与设计[D];复旦大学;2011年
10 陈广泉;认知异构无线网络若干关键技术研究[D];北京邮电大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高鹏;基于DSP的WiMAX自适应调制解调器的设计[D];山东科技大学;2010年
2 赵越;煤矿提升容器激光定位系统设计[D];山东科技大学;2010年
3 陆智超;全数字MSK调制解调器的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 陈万里;基于无线传感器网络的监测系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 王晓光;认知无线电中基于模型的频谱分配算法[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 张瑜;认知无线电中基于循环谱的信号检测识别[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 金光;EPIRB检测仪技术方案设计与研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 王巍;宽带信道化数字测频的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 孙大为;数字化单边带水声语音通信系统的研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 陈庆华;北斗导航系统时域自适应滤波研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 金志明,宋明;火药床压缩模量及颗粒间应力[J];兵工学报;1990年01期
2 翁春生,张小兵,袁亚雄,金志明;药粒破碎对压力异常影响的实验研究[J];爆炸与冲击;1998年01期
3 白艳萍,张文栋;信息理论在存储测试系统设计中的应用研究[J];测试技术学报;1996年03期
4 凌忠兴;;嵌入式系统中数字滤波的算法及软件流程[J];电测与仪表;2007年01期
5 刘海涛;王志功;孟桥;唐凯;;高速模数转换器中格雷码与二进制编码对比[J];东南大学学报(自然科学版);2010年03期
6 张晶;裴东兴;张少杰;;基于CPLD的低功耗爆炸场温度测试系统[J];电子设计工程;2012年02期
7 陈浩;陈菊秋;胡俊波;;PVDF水压接收器调理电路设计[J];海军工程大学学报;2010年02期
8 赵其林,杨均匀;初始弹道阶段膛压反常现象分析[J];火炮发射与控制学报;2003年02期
9 王晓磊;李宏生;;基于有限状态机的数字温度传感器控制系统设计[J];舰船电子工程;2010年12期
10 王刚;康显红;;两种抗混叠滤波电路的运用[J];科技情报开发与经济;2006年01期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 王敬;小口径火炮内弹道规律及优化设计研究[D];南京理工大学;2006年
2 吴光林;多通道时间交叉ADC校准技术研究及实现[D];东南大学;2006年
3 宁宁;基于功耗优化的Pipelined ADC系统结构设计与关键单元研究[D];电子科技大学;2007年
4 李丹;音频信号的过采样处理及转换[D];复旦大学;2007年
5 熊远生;太阳能光伏发电系统的控制问题研究[D];浙江工业大学;2009年
6 张章;低电压低功耗CMOS流水线模数转换器研究与实现[D];复旦大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙园杰;流水线ADC的采样保持电路及MDAC电路设计[D];西安电子科技大学;2011年
2 朱小波;基于LabVIEW的火炮振动测试系统研究[D];南京理工大学;2011年
3 刘鑫;膛内强化过载弹体三维加速度测试系统研究[D];南京理工大学;2011年
4 尹浩;基于0.18μm RF-CMOS工艺的8位100MSPS流水线ADC中MDAC单元研究[D];电子科技大学;2011年
5 周喜明;高动态GPS信号捕获研究及FPGA设计[D];西安科技大学;2011年
6 李小平;高速PCB的信号完整性、电源完整性和电磁兼容性研究[D];四川大学;2005年
7 胡慧慧;高速旋转火箭发动机内置动态参数记录仪设计[D];南京理工大学;2006年
8 刘夫江;基于单片机和CPLD的等精度数字频率计设计[D];山东大学;2007年
9 林祥德;水下冲击波测试的无线数据传输技术研究[D];中北大学;2007年
10 孙德冲;飞行参数测量系统的关键技术研究[D];中北大学;2008年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 潘文,钱俞寿,周鹗;基于加窗插值FFT的电力谐波测量理论──(Ⅰ)窗函数研究[J];电工技术学报;1994年01期
2 郭衍莹;;高速A/D变换测试技术[J];电子测量与仪器学报;1990年04期
3 陶然,越新民,林茂六;A/D转换器的动态非线性模型辨识[J];电子测量与仪器学报;1994年02期
4 林茂六,高晓明,孙圣和;高速模数转换器动态偏置误差检测的双谱方法[J];电子测量与仪器学报;1995年01期
5 吴光林,胡晨,李锐;一种有效的ADC内建自测试方案[J];电子器件;2003年02期
6 李迅波,廖述剑,陈光,严顺柄;高速A/D转换器的满功率带宽测试[J];电子学报;1999年11期
7 丁康,朱小勇;适用于加各种窗的一种离散频谱相位差校正法[J];电子学报;2001年07期
8 齐国清,贾欣乐;基于DFT相位的正弦波频率和初相的高精度估计方法[J];电子学报;2001年09期
9 丁康,钟舜聪;通用的离散频谱相位差校正方法[J];电子学报;2003年01期
10 曹鹏,费元春;孔径抖动对中频采样系统信噪比影响的研究[J];电子学报;2004年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨静;王维俊;左永刚;;磁致伸缩位移传感器信号数字滤波方法[J];电子测量技术;2004年05期
2 章兰英;侯孝民;郑海昕;;短时傅里叶变换软件解调中窗函数影响分析[J];装备指挥技术学院学报;2005年06期
3 毛青春;徐分亮;;窗函数及其应用[J];中国水运(学术版);2007年02期
4 罗敏;刘嵩;;基于Welch算法的功率谱估计的实现[J];北京工商大学学报(自然科学版);2007年03期
5 张淼;;数字滤波器的CPLD实现[J];辽宁师专学报(自然科学版);2007年04期
6 朱彦卿;何怡刚;;基于瞬时相位分析的时钟抖动检测方法[J];计算机科学;2010年08期
7 樊淑趁;耿麦香;许建宾;;论数字信号处理中加窗的影响及窗函数的选择原则[J];山西矿业学院学报;1995年04期
8 周亚凤;李跃华;朱昊;;基于查找表的高采样率FIR滤波器的设计[J];集成电路应用;2004年09期
9 徐杰;黄敬健;黄居敏;袁乃昌;;矢量网络分析仪时域功能分析[J];电子测量技术;2008年09期
10 项正山;胡蓉花;;FIR数字滤波器的FPGA设计与实现[J];大众科技;2008年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王洪东;张茂青;卢金锋;;基于窗函数的数字陷波器的研究[A];四川省通信学会2007年学术年会论文集[C];2007年
2 程堂柏;周建江;舒永泽;;窗函数递推T矩阵法分析柱体的散射[A];第十二届全国电磁兼容学术会议论文集[C];2002年
3 章世全;江小玲;;窗函数对伪影的改善[A];第七届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];1992年
4 聂海涛;汪玲玲;高静怀;;几种广义S变换的时频域滤波去噪研究[A];中国地球物理·2009[C];2009年
5 包永平;刘作学;;加窗技术及其在OFDM系统中的应用[A];四川省通信学会二零零四年学术年会论文集(二)[C];2004年
6 梁大伟;;基于FPGA的FIR数字滤波器的实现[A];2007通信理论与技术新发展——第十二届全国青年通信学术会议论文集(下册)[C];2007年
7 陈大平;陈忠辉;;DSTFT解调FSK信号中窗函数的影响[A];2009年通信理论与信号处理学术年会论文集[C];2009年
8 孟亮;李夕海;;自适应短时傅立叶变换在地震波信号分析中的应用[A];国家安全地球物理丛书(四)——地球物理环境探测和目标信息获取与处理[C];2008年
9 王盛利;倪晋麟;张光义;;匹配付里叶变换的加窗技术[A];第十届全国信号处理学术年会(CCSP-2001)论文集[C];2001年
10 张鹏飞;杨林;龚书喜;傅德民;赵淑芬;;RCS近场测量中窗函数的优化[A];2009年全国天线年会论文集(下)[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 某摩步师侦察营仪侦连中士 周飞飞;模数转换器:夜间战场侦察如白昼[N];解放军报;2011年
2 ;ADI CMOS工艺模数转换器降低处理系统的成本[N];中国计算机报;2002年
3 ;扫描各有各的招[N];中国计算机报;2002年
4 ;中晶ScanMaker 5900[N];中国计算机报;2002年
5 山东 宋道海;手机维修的十项原则[N];电子报;2003年
6 记者 孙文博/北京;ADI专注ADC市场 未来将打“中国牌”[N];电子资讯时报;2003年
7 浙江 韦佰安;用EPROM和DAC组成的正弦波发生器[N];电子报;2002年
8 中国科学院电工研究所 唐晓泉 博士;数字化浪潮推动模拟技术创新[N];中国电子报;2005年
9 天狼星;质量、速度求平衡[N];中国计算机报;2001年
10 罗翠钦;模拟器件:数字产品新卖点[N];中国电子报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 黄深喜;高速奈奎斯特模数转换器频域特性测试方法研究[D];中南大学;2010年
2 林俪;折叠内插模数转换器的高速、低功耗低电压设计方法研究[D];复旦大学;2010年
3 曹寒梅;8位、500MS/s高速折叠内插模数转换器设计[D];西安电子科技大学;2008年
4 李晓娟;折叠内插模数转换器的高精度设计研究与实现[D];西安电子科技大学;2012年
5 殷秀梅;流水线模数转换器双模式数字后台校正技术[D];清华大学;2010年
6 李金凤;用于单片集成传感器的低功耗模数转换器研究与实现[D];大连理工大学;2010年
7 范明俊;基于先进工艺的低电压低功耗流水线模数转换器研究与设计[D];复旦大学;2010年
8 程堂柏;基于积分方程的电磁散射算法研究[D];南京航空航天大学;2003年
9 易婷;高性能∑△模数转换器设计[D];复旦大学;2002年
10 黄纯;电气信号数字化检测技术及应用研究[D];湖南大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 朱海帆;探地雷达中数据采集系统的研究与设计[D];电子科技大学;2004年
2 张亮;10位逐次逼近型模数转换器的设计[D];沈阳工业大学;2006年
3 王平;高速折叠插值模数转换器的设计[D];上海交通大学;2009年
4 胡小波;12位40兆采样频率流水线结构模数转换器[D];华中科技大学;2004年
5 刘文文;六位半数字多用表VXI模块的研制[D];哈尔滨理工大学;2004年
6 彭弢;一种适用于视频处理的模数转换器[D];电子科技大学;2005年
7 王学权;10位流水线结构模数转换器的研究[D];合肥工业大学;2006年
8 夏冰;嵌入式流水线型模数转换器的研究[D];兰州大学;2006年
9 叶鹏;面向卫星导航接收机应用的时钟源与模数转换器芯片设计[D];电子科技大学;2009年
10 牛祺;用于数字电源的并行模数转换器的研究与设计[D];复旦大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026