寬帶數(shù)據(jù)采集技術(shù)中混合濾波器組研究.pdf

1、信號帶寬的不斷擴(kuò)大對同時(shí)具有高采樣速率和高轉(zhuǎn)換精度的寬帶數(shù)據(jù)采集技術(shù)提出了更高的要求。為了提高模數(shù)轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率，通常的方法是通過并行多片低速高精度的ADC來實(shí)現(xiàn)高速高精度的ADC系統(tǒng)。常用的并行ADC系統(tǒng)基本可以分為：時(shí)間交替（Time-Interleaved, TI）ADC系統(tǒng)、正交鏡像濾波器組(Quadrature Mirror Filter Banks,QMFB)ADC系統(tǒng)和混合濾波器組（Hybrid Filter Banks

2、, HFB）ADC系統(tǒng)。然而，時(shí)間交替ADC系統(tǒng)混合了失配誤差并對時(shí)間偏差極其敏感，正交鏡像濾波器組ADC系統(tǒng)的開關(guān)電容結(jié)構(gòu)容易引入噪聲。HFB ADC系統(tǒng)克服了TI ADC系統(tǒng)對時(shí)間偏差極其敏感的缺點(diǎn)及QMFB ADC系統(tǒng)中開關(guān)噪聲的缺點(diǎn)。因此，本文的研究重點(diǎn)是基于混合濾波器組的寬帶數(shù)據(jù)采集技術(shù)研究。
　　本文針對國內(nèi)外部分文獻(xiàn)的不足之處，研究了基于混合濾波器組的寬帶采集技術(shù)中的濾波器組設(shè)計(jì)對系統(tǒng)重構(gòu)性能的影響和實(shí)現(xiàn)偏差的校正方

3、法，并提出了一些新的方法和見解。主要內(nèi)容為：
　　1.針對功率互補(bǔ)結(jié)構(gòu)HFB ADC系統(tǒng)的具有高的重構(gòu)性能以及系統(tǒng)重構(gòu)性能隨著不同結(jié)構(gòu)分析濾波器組階數(shù)的變化而呈現(xiàn)不同的變化趨勢這兩個(gè)問題，在對比了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功率互補(bǔ)結(jié)構(gòu)HFB ADC系統(tǒng)的重構(gòu)性能基礎(chǔ)上，分析了分析濾波器結(jié)構(gòu)及階數(shù)對系統(tǒng)重構(gòu)性能的影響，并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。
　　2.針對功率互補(bǔ)濾波器系數(shù)優(yōu)化過程中并未考慮到綜合濾波器組系數(shù)截短處理的問題，提出了對功率互補(bǔ)濾波器系

4、數(shù)的進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，在不增加硬件復(fù)雜度的前提下使得系統(tǒng)重構(gòu)性能明顯提高，并仿真驗(yàn)證了其可行性。
　　3.針對HFB ADC系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)時(shí)會存在各種偏差，并且頻率相關(guān)校正方法只適用于功率互補(bǔ)結(jié)構(gòu)兩通道HFB ADC系統(tǒng)的問題，分析了各種實(shí)現(xiàn)偏差對系統(tǒng)重構(gòu)性能的影響，引入基于擬合的估計(jì)算法校正頻率不相關(guān)的通道失配偏差，并將校正頻率相關(guān)偏差的頻率相關(guān)校正方法推廣至多通道，仿真驗(yàn)證了其校正效果。
　　本文對功率互補(bǔ)結(jié)構(gòu)HFB AD