8GSPS時間交替并行采樣系統(tǒng)實驗平臺關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、高速采樣系統(tǒng)廣泛運用于通信領(lǐng)域，高速雷達信號處理領(lǐng)域，以及高能物理粒子實驗中。單片模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片由于自身材料的局限性，難以同時滿足上述領(lǐng)域?qū)Ω卟蓸勇逝c高分辨率的需求。時間交替并行采樣技術(shù)通過時分交錯的方式組織多片性能相同的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，實現(xiàn)分辨率不降低的同時將采樣率成倍疊加。本課題將研究重心放在解決超高采樣率下，如何提升時間交替并行采樣系統(tǒng)性能的問題。
　　針對課題項目的需求與技術(shù)指標，論文確定了以8GSPS采樣率，12位分辨率

2、的系統(tǒng)設(shè)計硬件框架，對前端電路、系統(tǒng)時鐘網(wǎng)絡(luò)、高速數(shù)據(jù)流存儲策略，以及通道失配離線補償算法進行了深入的研究，將影響到整個系統(tǒng)性能提升的主要因素準確提取出來深入分析，給出問題解決的定量計算方法。論文的主要研究內(nèi)容如下:
　　1)提出8GSPS時間交替并行采樣系統(tǒng)前端1路單端信號轉(zhuǎn)8路差分信號的解決方案。給出信號功分失衡對系統(tǒng)無雜散動態(tài)范圍影響的計算公式，并比較了引入威爾克遜功分器與引入差分T型匹配節(jié)的前端電路性能優(yōu)劣，最后總結(jié)出本課

3、題設(shè)計系統(tǒng)的前端信號調(diào)理電路解決方案。
　　2)針對超高速采樣系統(tǒng)對采樣時鐘嚴格要求的特點，設(shè)計了一整套完善的時鐘網(wǎng)絡(luò)解決方案。在保持高速采樣時鐘低抖動的前提下，實現(xiàn)板上采樣通道同步與復(fù)位，控制時序在器件容錯范圍內(nèi)，同時實現(xiàn)通道相位延時可微調(diào)。
　　3)研究解決了高速采樣系統(tǒng)的信號完整性問題與高速數(shù)據(jù)流存儲問題，針對信號完整性問題設(shè)計一整套仿真方案，使得高速信號在傳輸過程中不會發(fā)生阻抗突變。針對高速數(shù)據(jù)流存儲問題，運用大規(guī)模