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《华南理工大学》 2013年
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用于流水线ADC的LMS校准算法的研究

雷青  
【摘要】:随着流水线模数转换器(Analog to Digital Conversion,ADC)校准技术的不断发展,用LMS(Least Mean Square)算法进行的数字后台校准以其诸多的优点已成为流水线ADC校准技术的研究热点。该校准技术所面临的关键问题是如何实现校准技术的芯片集成化,但据国内文献报道,该技术目前主要停留在仿真阶段。为了探索这一技术,本文以一个低速高精度的ADC和LMS算法对待校准的流水线ADC进行板级校准,提高待校准流水线ADC的性能。最后优化算法以实现较小的校准时间。 本文分别从Simulink建模仿真、Verilog编程以及实际的板级校准3方面来验证LMS算法对流水线ADC的校准作用。首先为了验证模型的有效性,本文在Matlab/Simulink上完成了LMS算法校准16位流水线ADC的建模和仿真,仿真结果表明ADC的有效位、无杂散动态分为分别由8.07位、56.73dB提高到校准后的12.19位、83.99dB。其次为了验证LMS算法代码的有效性,完成了LMS算法的Verilog编程后,将代码下载到EP4CE22F17C6板上进行验证,仿真结果表明流水线ADC的有效位、无杂散动态范围由校准前的12.77位、80.71dB提高到校准后的13.64位、99.21dB。最后为了验证LMS算法对实际的流水线ADC的校准作用,进行板级测试,测试结果表明待校准流水线ADC的有效位、无杂散动态范围由校准前的9.9位、80.68dB提高到校准后的10.39位、83.65dB。 在上述基础上,为了缩小校准时间,本文还进行了变步长SVSLMS(基于S函数的变步长LMS)算法的Matlab仿真。从仿真的结果可以看出,在相同输入的情况下,变步长SVSLMS算法的迭代次数为LMS算法迭代次数的50%,校准时间可以减小50%。 本文的研究工作为提高流水线ADC的性能、实现校准算法的芯片集成提供了一定的参考。
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TN792

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 毛祚伟;一种采用新型片上校准技术的Pipeline ADC设计[D];电子科技大学;2018年
2 李盛靖;一种流水线模数转换器的双模式切换码分布数字校准设计[D];清华大学;2016年
3 邴兆航;基于LMS自适应滤波技术的双通道时间交织Pipeline ADC的设计[D];哈尔滨工业大学;2016年
4 傅晓锦;高速高精度ADC的研究与设计[D];电子科技大学;2016年
5 宋琳;12位时间交织流水线ADC的设计及通道失配研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
6 燕振华;基于冗余子级的流水线ADC校准技术研究与设计[D];华南理工大学;2015年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 孙可旭;何乐年;;A fast combination calibration of foreground and background for pipelined ADCs[J];半导体学报;2012年06期
2 赵磊;杨银堂;朱樟明;刘帘羲;;SHA-less architecture with enhanced accuracy for pipelined ADC[J];半导体学报;2012年02期
3 郭睿;李福乐;张春;;13bit 50MS/s CMOS流水线ADC的设计[J];半导体技术;2009年10期
4 戴澜;周玉梅;胡晓宇;蒋见花;;一种流水线ADC数字校准算法实现[J];半导体学报;2008年05期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 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
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 陈俊晓;流水线结构模数转换器设计与数字校正技术研究[D];浙江大学;2010年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张章;徐姚华;解光军;;一种基于LMS算法的流水线ADC数字校准算法[J];微电子学与计算机;2018年09期
2 詹勇;石红;魏娟;周晓丹;郭亮;;基于0.13μm CMOS工艺的14位50MS/s流水线ADC[J];微电子学;2018年02期
3 燕振华;李斌;吴朝晖;;基于冗余子级的流水线ADC校准技术[J];微电子学;2016年05期
4 曹纯;陈明辉;吕杰;李军佑;;一种用于高精度模数转换器的数字校正算法[J];中国集成电路;2014年12期
5 龚骏;;流水线型ADC数字校正电路设计[J];河南科技;2014年20期
6 吴俊杰;朱从益;刘海涛;;一种应用于流水线ADC数字校准算法及实现[J];现代雷达;2014年09期
7 赵南;魏琦;杨华中;汪蕙;;A 14-bit 100-MS/s CMOS pipelined ADC featuring 83.5-dB SFDR[J];Journal of Semiconductors;2014年09期
8 孙可旭;何乐年;;基于频域特性的流水线ADC数字校正技术[J];浙江大学学报(工学版);2013年08期
9 王科;范超杰;周健军;潘文捷;;A 14-bit 100-MS/s CMOS pipelined ADC with 11.3 ENOB[J];Journal of Semiconductors;2013年08期
10 王刚;何乐年;王煊;;14位100MSPS流水线ADC的低功耗设计[J];电路与系统学报;2013年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 郭群;WDM系统中偏振复用信号的均衡与频谱整形技术的研究[D];电子科技大学;2017年
2 张禹;流水线ADC数字后台校正算法的设计研究[D];西安电子科技大学;2014年
3 王芳娟;流水线ADC谐波失真的数字后台校正算法研究[D];西安电子科技大学;2014年
4 李嘉琳;流水线型模数转换器误差校正方法的研究[D];西安电子科技大学;2014年
5 雷青;用于流水线ADC的LMS校准算法的研究[D];华南理工大学;2013年
6 陈华;16位100MSPS流水线型ADC数字自校正技术的研究与实现[D];电子科技大学;2013年
7 谌博;流水线ADC的BLMS数字校准算法研究及实现[D];电子科技大学;2012年
【同被引文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 傅晓锦;高速高精度ADC的研究与设计[D];电子科技大学;2016年
2 杨龙;16位高速流水线ADC中采样保持电路的研究与设计[D];中国航天科技集团公司第一研究院;2016年
3 陈贇;高速高精度流水线ADC设计与研究[D];上海交通大学;2015年
4 庄吉;13位200MSPS流水线模数转换器关键技术研究[D];西安电子科技大学;2014年
5 邓世杰;14bit 250MSPS流水线ADC关键电路设计研究[D];西安电子科技大学;2014年
6 雷青;用于流水线ADC的LMS校准算法的研究[D];华南理工大学;2013年
7 林彩少;应用于ADC的RLS数字校准算法研究与设计[D];华南理工大学;2013年
8 廖宝斌;14比特50M采样率的Pipeline ADC设计研究[D];电子科技大学;2013年
9 刘俊逸;高速高精度pipeline ADC测试的研究[D];西安电子科技大学;2013年
10 魏伟;一种16位100MSPS CMOS流水线式模数转换器[D];西安电子科技大学;2013年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 史帅帅;一种应用在5G通信基站的高速Pipelined ADC设计[D];电子科技大学;2018年
2 毛祚伟;一种采用新型片上校准技术的Pipeline ADC设计[D];电子科技大学;2018年
3 储松;高速折叠插值ADC采样时间失配误差校准电路设计[D];合肥工业大学;2017年
4 印钰;一种2-bit/cycle的高速低功耗SAR ADC的研究与设计[D];电子科技大学;2017年
5 黄超;适用于宽带宽输入的TIADC误差校准算法设计[D];合肥工业大学;2017年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 戴澜;周玉梅;胡晓宇;;一种应用于流水线A/D转换器的数字校准算法[J];微电子学;2007年04期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张文杰;邓准;谢亮;金湘亮;;一种流水线ADC后台数字校准算法的实现[J];太赫兹科学与电子信息学报;2017年01期
2 李晓晨;姚素英;孙大开;;一种高精度流水线ADC的后台校准算法(英文)[J];南开大学学报(自然科学版);2013年06期
3 刘亮明;梁晓雯;;流水线ADC热噪声的分析与验证[J];微电子学;2015年01期
4 彭隽;马洪;胡啸;彭亮;;流水线ADC组合误差分析与辨识模型设计[J];计算机工程与科学;2011年04期
5 赵郁炜;;一种应用于流水线ADC的自适应后台校正技术[J];微电子学;2014年03期
6 徐韦佳;田俊杰;李延标;;应用于14位流水线ADC的高精度比较器电路设计[J];微型机与应用;2017年06期
7 栾舰;孙海燕;;一种12位100MHz流水线ADC采样保持电路[J];科技传播;2016年12期
8 韩春兰;;流水线ADC设计中的数字校准算法与实现[J];电子技术;2014年06期
9 戴立新;冯立康;洪国东;陈珍海;叶爱民;;用于高速流水线ADC的低抖动多相时钟产生电路[J];电子与封装;2017年02期
10 陈振宇;王立志;杨勇;;一种可重构流水线ADC的设计[J];现代电子技术;2012年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王春蕾;李哲英;刘翔;;一种应用于高速流水线ADC的新的开关电容放大器[A];第十七届全国测控计量仪器仪表学术年会(MCMI'2007)论文集(下册)[C];2007年
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3 朱广荣;陈国平;张方;张穴;;噪声主动控制多通道频域LMS算法及仿真[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)下册[C];2011年
4 赵知劲;;基于三阶累积量的LMS算法及在系统辨识中的应用[A];第九届全国信号处理学术年会(CCSP-99)论文集[C];1999年
5 李婧;李建华;;一种基于解相关的变步长归一化LMS算法[A];2010年通信理论与信号处理学术年会论文集[C];2010年
6 蒋薇薇;杨萍;王昱洁;;基于变步长LMS算法的自适应滤波器研究[A];第八届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2010年
7 曹亚丽;;自适应滤波器中LMS算法的应用[A];第七届青年学术会议论文集[C];2005年
8 张少贤;陆琤;周渝;张志虎;;ADC效能模型在火力控制系统中的应用[A];2009系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2009年
9 李国峰;吴岳;秦世才;;LMS自适应滤波器的FPGA实现方法[A];第十届全国信号处理学术年会(CCSP-2001)论文集[C];2001年
10 孙志新;李开航;;一种运用于ADC中的两倍增益采样保持电路[A];2011高等职业教育电子信息类专业学术暨教学研讨会论文集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 马飞;ADC药物开发催热百亿市场[N];医药经济报;2018年
2 奚水;“流水线”式后期算摄影消费误区吗?[N];中国摄影报;2018年
3 本报记者 陈瑜;把创新从实验室搬上流水线[N];科技日报;2018年
4 记者 石岱鑫 甄雨兴;汤原政务服务“流水线”提升效率见成效[N];佳木斯日报;2018年
5 本报记者 岳远攀;打造一条贯穿产学研的人才培养流水线[N];联合日报;2018年
6 本报记者 孙志鹏 通讯员 彭伟;流水线上飞出幸福的歌[N];黄冈日报;2018年
7 殷国安;贪官“立功”背后的诈骗流水线[N];中国青年报;2009年
8 记者 赵艳 通讯员 张家洁;巴镇社区 “民情流水线”搭起党群“连已桥”[N];巴彦淖尔日报(汉);2010年
9 记者 王忠德 特约记者 李有安;安宁全方位拓展“民情流水线”工程[N];兰州日报;2012年
10 记者 侯若志;推广“民情流水线”工程 强化基层党建工作[N];甘肃日报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 彭蓓;结合数字校正技术的纳米CMOS流水线ADC设计[D];北京工业大学;2011年
2 宫月红;流水线型ADC数字校正技术研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
3 韩华;基于LMS算法的自适应逆控制方法研究[D];中南大学;2008年
4 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
5 熊召新;结合数字校正技术的低功耗流水线ADC研究与设计[D];华南理工大学;2013年
6 程辉;设计流水线的建模、平衡及调度研究[D];上海交通大学;2013年
7 查靓;精益生产方式下U型流水线平衡的优化模型与算法研究[D];华南理工大学;2011年
8 李顺江;机械加工置换流水线节能性多目标优化调度方法研究[D];重庆大学;2016年
9 王继安;高速高精度ADC集成电路的研究与设计[D];电子科技大学;2009年
10 李宁;LMS自适应滤波算法的收敛性能研究与应用[D];哈尔滨工程大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 雷青;用于流水线ADC的LMS校准算法的研究[D];华南理工大学;2013年
2 张文杰;一种流水线ADC数字校准算法的实现与研究[D];湘潭大学;2016年
3 唐伟文;高速高精度流水线ADC数字校准算法研究与实现[D];电子科技大学;2011年
4 王天伟;流水线ADC数字后台校准方法研究[D];北京交通大学;2017年
5 王芳娟;流水线ADC谐波失真的数字后台校正算法研究[D];西安电子科技大学;2014年
6 邓世杰;14bit 250MSPS流水线ADC关键电路设计研究[D];西安电子科技大学;2014年
7 古安强;适用于多标准无线终端的可重构流水线ADC研究[D];华中科技大学;2008年
8 杨巧;流水线ADC系统级功耗优化方法的研究与实现[D];浙江大学;2011年
9 张明文;12位高速流水线ADC的研究及其关键电路设计[D];合肥工业大学;2013年
10 宋琳;12位时间交织流水线ADC的设计及通道失配研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
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