论文部分内容阅读
信号带宽的不断扩大对同时具有高采样速率和高转换精度的宽带数据采集技术提出了更高的要求。为了提高模数转换器的转换速率，通常的方法是通过并行多片低速高精度的ADC来实现高速高精度的ADC系统。常用的并行ADC系统基本可以分为：时间交替（Time-Interleaved, TI）ADC系统、正交镜像滤波器组(Quadrature Mirror Filter Banks, QMFB)ADC系统和混合滤波器组（Hybrid FilterBanks, HFB）ADC系统。然而，时间交替ADC系统混合了失配误差并对时间偏差极其敏感，正交镜像滤波器组ADC系统的开关电容结构容易引入噪声。HFB ADC系统克服了TI ADC系统对时间偏差极其敏感的缺点及QMFB ADC系统中开关噪声的缺点。因此，本文的研究重点是基于混合滤波器组的宽带数据采集技术研究。本文针对国内外部分文献的不足之处，研究了基于混合滤波器组的宽带采集技术中的滤波器组设计对系统重构性能的影响和实现偏差的校正方法，并提出了一些新的方法和见解。主要内容为：1.针对功率互补结构HFB ADC系统的具有高的重构性能以及系统重构性能随着不同结构分析滤波器组阶数的变化而呈现不同的变化趋势这两个问题，在对比了传统结构和功率互补结构HFB ADC系统的重构性能基础上，分析了分析滤波器结构及阶数对系统重构性能的影响，并进行了仿真验证。2.针对功率互补滤波器系数优化过程中并未考虑到综合滤波器组系数截短处理的问题，提出了对功率互补滤波器系数的进一步优化设计方法，在不增加硬件复杂度的前提下使得系统重构性能明显提高，并仿真验证了其可行性。3.针对HFB ADC系统在实现时会存在各种偏差，并且频率相关校正方法只适用于功率互补结构两通道HFB ADC系统的问题，分析了各种实现偏差对系统重构性能的影响，引入基于拟合的估计算法校正频率不相关的通道失配偏差，并将校正频率相关偏差的频率相关校正方法推广至多通道，仿真验证了其校正效果。本文对功率互补结构HFB ADC系统高重构性能的分析为功率互补滤波器系数的进一步优化提供了依据，频率相关校正方法的多通道扩展对HFB ADC系统的实际应用具有重要意义。