基于FPGA的高精度失真度测量仪

为了实现失真度测量仪器的高精度运算并降低系统成本,以FPGA控制器和STM32F429微处理器为控制和检测核心,利用快速傅里叶变换,设计了一款基于FPGA的高精度失真度测量仪,对信号谐波、频率、电压峰值进行高精度测量,实现对信号的失真度测量。实验测量结果表明,该失真度测量仪的信号谐波失真度测量误差为±0.05%,频率测量误差为±0.03Hz,峰值测量误差为±10m V。该测量仪具有精度高、性能稳定,可应用于谐波的高精度测量。     

基于光采样的瞬时测频技术研究

传统高频微波信号瞬时测频(Instantaneous Frequency Measurement,IFM)技术受模拟数字转换器(Analog To Digital Converter,ADC)影响很大.提出了一种新的光采样方法,放弃传统的ADC,利用光强度调制器将高频微波信号调制到低重复频率采样光脉冲上,进而达到光采样的目的.利用快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)结合线性调频z变换(Chirp-z Transform,CZT)的方法,提高频谱分辨率,对欠采样条件下产生的频率余数进行准确估计,进而通过中国余数定理对信号频率进行重构.实验模拟表明,该方法可以对39GHz带宽内信号频率进行准确测量.     

一种实时欠采样数字测频技术研究

提出一种宽带实时欠采样数字测频结构模型。该模型由相同采样频率的带I/Q通道的ADC及其延时共四个通道组成。根据并行的快速傅里叶变换的频域结果进行频率测量,其中欠采样所引入的频率模糊由延迟与非延迟通道之间产生的相位差进行解模糊。该方法具有瞬时测频带宽大,测频速度快,能同时对多信号进行处理的特点。     

一种新型无人机高分SAR 信号非均匀混合采样技术

无人机高分辨合成孔径雷达(SAR)系统具有较大的信号频率带宽,根据奈奎斯特采样定律,雷达接收机需要超高速采样的ADC芯片。由于超高速采样率的ADC芯片的采样量化位数较低、功耗较高、成本昂贵,直接采用超高速采样ADC芯片对无人机高分辨率SAR回波信号进行采样接收不是最优方法。文中提出一种新型的非均匀混合采样技术用于对无人机高分辨率SAR回波信号进行采样接收,通过优化无人机SAR系统的信号收发时序,利用325 Msps采样率的ADC芯片即可对频率带宽为2 GHz的雷达回波信号进行采样接收,保证雷达回波的相位扰动与旁瓣电平满足应用需求。仿真实验表明:2 GHz带宽的Ku-SAR系统的回波信号能被采样率为325 Msps的ADC芯片完好采样接收,成像分辨率优于0. 2 m,旁瓣电平控制在-13 dB以下。     

阻抗数字转换器解决复数测量的难题

传统的阻抗测量解决方案包括复杂的电子数据采集电路设计,由许多分立元件组成。通常需要这种电路来产生频率分布并获得该激励频率的响应。其中包括一片用于产生激励频率的DAC,以及与其它的信号调理元件协同工作的同步采样ADC。此外,系统必须保持线性,所以需要考虑误差以及温度对多元件的影响。这种方法需要很长的开发和评估时间,从而影响到面市时间。     

基于DDS模块的简易数字频率特性测试仪设计

本文基于DDS技术设计了一套简易数字频率特性测试仪.本系统由DDS模块、单片机、液晶显示屏、键盘、模数转换电路和信号调理电路组成.单片机控制DDS模块产生特定频率的正弦信号,经信号调理电路缓冲、放大后送入被测网络,再经采样保持电路调理后送人ADC采样,最终经单片机处理数据后在液晶屏上显示特性曲线并给出特征信息.经实物测试,本系统设计有人机交互友好、频率测试范围广、硬件易实现等特点,具有较高的应用价值.     

基于STM32的正弦波测量装置的设计

在电子工程、计算机、通信等领域中,正弦波信号是应用最多的电子信号。因而存在很多对正弦波信号进行测量的装置,传统的正弦波信号测量装置大多采用模拟电子技术进行设计,电路相对复杂并且在实际操作中存在很多不便之处。采用新型的32位高性能ARM Cortex-M3内核STM32作为控制器核心配以信号调理等电路,可实现对正弦波信号进行高速的测量,在液晶显示器上同步显示波形同时显示正弦波信号的幅度、频率、失真度等的参数并且采用触摸式操作具有良好的人机交互性。     

基于频域稀疏性的时间交替模数转换器时间相位失配盲测量算法

该文研究时间交替模数转换器(TIADC)的通道间时间相位失配参数的盲测量问题。基于TIADC系统架构、输入模拟信号的频域稀疏性和非混叠频率点,以采样定理和欠采样理论为基础,探索TIADC系统输入信号、输出信号以及与子ADC输出信号之间的频谱关系,推导出了一种新的基于非混叠频率点的相对频谱的离散傅里叶逆变换序列的相位信息的TIADC通道间时间相位失配参数的盲测量算法。仿真实验表明该文所提出的盲测量算法具有可以与正弦拟合算法相比拟的参数测量精度,并且具有对噪声不敏感,对输入信号频率无限制,对TIADC系统通道数无限制,不需要对输入信号过采样等突出优点。TIADC系统真实捕获数据测试进一步验证了该算法的准确性和有效性。     

5-bit 1.25GS/s Flash ADC的设计及数字后台校正的实现

-本文设计了一款高速的全并行模数转换器,并基于Volterra级数设计了校正反模型,对此款ADC进行了数字后台校正。首先,基于0.18 CMOS设计了一个采样频率为1.25GHz分辨率为5位的Flash ADC,该ADC采用分布式采保结构对输入信号进行量化。同时,基于Volterra级数,实现了数字后台校正模型的设计,并基于此模型对所设计的高速Flash ADC的非线性进行了补偿和校正。仿真结果表明,ADC的输出信号谐波得到了很好的抑制,当输入信号频率为117.1M时,有效位数达到了4.83bit;当输入信号接近奈奎斯特频率时,有效位数达到了4.74bit。     

音频信号分析仪设计

基于离散傅里叶变换原理,以单片机和可编程逻辑器件FPGA构成的最小系统为控制核心,由前级信号调理模块、抗混叠滤波模块、AD637检波模块、A／D采样模块等模块构成。采用数字信号处理技术．在FPGA内部完成了2048点的浮点型FFT计算,能准确判断频率成分在20Hz～10kHz、幅值范围在0．1mV-10V的输入信号的功率谱及其总功率,频率分辨力最高可达10Hz,并能分析正弦信号的失真度。系统对待测量5s刷新一次并可实时显示。另外还增加了掉电存储回放显示及信号频谱显示的功能。     

一种频率自适应欠采样电路的设计及FPGA实现

针对数字式锁相环前端A/D单元中,采样时钟在锁相环锁定前存在动态变化的问题,利用16位ADC器件AD7626的特点设计了一种基于FPGA的频率自适应欠采样电路,提出了频率自适应的时序控制策略,解决了FPGA时序控制驱动程序对输入采样信号频率变化的自适应问题。动态欠采样频率下对时基信号进行采样的实验测试结果表明,采集信号频率与理论一致,设计采样电路具有频率自适应特性。     

一种提高ADC分辨率的插值滤波方法

基于过采样和求均值原理设计插值滤波器，来提高ADC的分辨率和SNR。根据奈奎斯特采样定理，对插值滤波器进行了采样频率分析、量化误差分析，并得出分辨率与OSR的关系。通过对插值滤波器的信噪比分析，得到噪声功率与ADC位数之间的函数关系。本文对方法的有效性进行了阐述，指出插值滤波改善SNR和提高信号测量的有效位数的前提条件。实践证明可以采用插值滤波技术，通过软件实现提高仪表分辨率和信噪比，降低仪表成本。     

基于DSP片内A/D信号检测与调理电路的设计

信号采样与调理电路是整个DSP数字控制系统的重要组成部分,为了实现系统的实时控制和系统的稳定,主电路中的电压量和电流量需要通过有隔离效果的霍尔进行采集,而霍尔输出信号的幅值范围与DSP的片内AD采样的电压范围不能良好匹配,所以需要通过一系列的电路将霍尔的输出信号调理到DSP的片内AD采样的电压范围之内。文中主要介绍了可再生能源并网变流器中DSP片内AD的信号采样与调理电路的设计方法,仿真和实验结果表明所设计的信号采样与调理电路能满足DSP片内AD采样的电压范围,同样适用于带有片内AD的MCU的信号采集系统。     

低压工作的高速10bit Pipelined ADC

本文提出了一种低压工作的高速1Obit Pipelined ADC。采用自举时钟采样和Cascode频率补偿等方法,该ADC可以在低电压下工作,并达到较高的带宽。该ADC在HJTC 0.18-μm CMOS数模混合工艺下进行了设计仿真和流片测试,结果表明：当供电电压为1．8V,采样频率为62．5MSample／s时,所设计的ADC对于1MHz的输入信号转换有效位数可以达到52．2dB SFDR、44．8dB SNR和44．3dB SNDR。     

一种12位50MS/s CMOS流水线A/D转换器

采用TSMC 0.18μm 1P6M工艺设计了一个12位50 MS/s流水线A/D转换器（ADC）。为了减小失真和降低功耗,该ADC利用余量增益放大电路（MDAC）内建的采样保持功能,去掉了传统的前端采样保持电路;采用时间常数匹配技术,保证输入高频信号时,ADC依然能有较好的线性度;利用数字校正电路降低了ADC对比较器失调的敏感性。使用Cadence Spectre对电路进行仿真。结果表明,输入耐奎斯特频率的信号时,电路SNDR达到72.19 dB,SFDR达到88.23 dB。当输入频率为50 MHz的信号时,SFDR依然有80.51 dB。使用1.8 V电源电压供电,在50 MHz采样率下,ADC功耗为128 mW。     

低压工作的高速1Obit Pipelined ADC

本文提出了一种低压工作的高速1Obit Pipelined ADC。采用自举时钟采样和Cascode频率补偿等方法,该ADC可以在低电压下工作,并达到较高的带宽。该ADC在HJTC 0.18-μm CMOS数模混合工艺下进行了设计仿真和流片测试,结果表明：当供电电压为1．8V,采样频率为62．5MSample／s时,所设计的ADC对于1MHz的输入信号转换有效位数可以达到52．2dB SFDR、44．8dB SNR和44．3dB SNDR。     

基于二阶采样和二次混频的全数字正交解调

在获取有采样时间差的数字I／Q信号过程中,二阶采样在采样频率、载频和采样时间差的选择上比一阶采样有更大的自由度。建立了单中频二阶采样正交解调模型,通过获取有采样时间差的数字复指数信号和利用二次混频技术,提出了一种新的采样频率与载频关系式,极大地拓展了二阶采样的采样频率、载频和采样时间差的选择范围,简化了ADC前端雷达系统设计和ADC采样过程。最后通过实验仿真与分析进行了验证。     

RAQ’S非常见问题解答 来自ADI公司的电话记录中奇怪但真实的故事

过采样和欠采样问:为什么很多现代ADC的信号带宽要远远大于其最大采样频率?根据采样理论,信号频率不是应该限制为采样频率的一半吗?还有,输入级带宽较小不是可以降低功耗吗?     

直接采样微波辐射计统计模型及定标研究

直接采样微波辐射计对射频信号直接采样,是一种结构简单的数字辐射计.受高速、宽带模数转换器(ADC)采样、非理想量化的影响,直接采样数字接收机输出信号的统计特性将改变,传统辐射计的定标方法不再完全适用于直接采样微波辐射计.论文分析ADC的非理想量化,建立直接采样数字接收机输出信号的统计模型和直接采样微波辐射计的定标方程;实验采用多点定标方法对直接采样微波辐射计进行定标,并用三次样条插值拟合直接采样数字接收机输出信号功率估计值与输入噪声温度之间的转移曲线,提高直接采样微波辐射计的测量精度.     

ADI的ADC性能再上新台阶

ADI公司于6月28日发布了两款高速高精度的模数转换器(ADC),分别是最快速的18位逐次逼近型(SAR) ADC AD7641和最精确的20位Σ-ΔADC AD7760。选用这两款ADC的宽动态范围使得只需对前端模拟信号进行很少的调理就能实现小信号的模数转换,可以省去复杂的前端信号调理电路,从而简化电路设计并降低系统成本,高采样速率使其可以在多通道应用中取代几个ADC,从而减少了所需要的分立器件数目。AD7641采用2.5V单电源供电,并提供一个内部时钟、一个内部基准缓存、误差修正电路和串行及并行系统接口,采用完全差分输入,改进的精度是同类产品的…