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一种校准混合滤波器组现实偏差的方法 被引量:9
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作者 刘素娟 杨玥 陈建新 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1972-1978,共7页
现实误差的存在严重制约了并行采样混合滤波器组(HFB)模拟数字转换器(ADC)系统的重构精度,因此,本文首先分析了模拟偏差和通路失配误差对HFB ADC系统的影响。然后,提出一种频率相关等效模型(FDEM)。该模型整合了现实偏差对分解滤波器组... 现实误差的存在严重制约了并行采样混合滤波器组(HFB)模拟数字转换器(ADC)系统的重构精度,因此,本文首先分析了模拟偏差和通路失配误差对HFB ADC系统的影响。然后,提出一种频率相关等效模型(FDEM)。该模型整合了现实偏差对分解滤波器组的影响,并且为数字综合滤波器组提供出准确的校准对象。最后,设计并实现了一个两通路12 b精度,200 MHz采样速度的HFB ADC系统。实验结果表明,应用FDEM方法后,93%频谱范围内(7%的过采样)混叠误差的平均无杂散动态范围(SFDR)可以从35 dB提升到87 dB,验证了该方法的实际可行性。 展开更多
关键词 混合滤波器组 模拟数字转换器 分解滤波器 综合滤波器 通路失配偏差
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混合滤波器组ADC通路失配偏差的校准方法 被引量:3
2
作者 刘素娟 杨玥 +1 位作者 张特 陈建新 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1889-1893,共5页
针对各采样通路之间的不匹配影响混合滤波器组ADC的重构精度这一问题,本文提出了一种校准混合滤波器组ADC通路失配偏差的模型,该模型将通路间的增益偏差、相位偏差和带宽失配偏差引入到混合滤波器组ADC中.基于此模型,建立根据输出数据... 针对各采样通路之间的不匹配影响混合滤波器组ADC的重构精度这一问题,本文提出了一种校准混合滤波器组ADC通路失配偏差的模型,该模型将通路间的增益偏差、相位偏差和带宽失配偏差引入到混合滤波器组ADC中.基于此模型,建立根据输出数据求解超定方程组估算失配偏差的方法,给出引入失配偏差的混合滤波器组的结构,推导出其完美重构条件.设计实现了160MHz 12-bit的两通路混合滤波器组ADC系统,实验结果表明,提出的通路失配偏差的校准方法可提高系统的无杂散动态范围(SFDR)23dB. 展开更多
关键词 模拟数字转换器 混合滤波器组 通路失配偏差 校准
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混合滤波器组ADC系统的频响分析与量化噪声研究 被引量:5
3
作者 彭安金 陈向东 古天祥 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2003年第9期1068-1071,共4页
根据带通采样定理对混合滤波器组ADC系统的抽取过程进行了系统理论分析,得到其失真/混迭函数。利用混合滤波器组ADC系统之综合滤波器组的多相结构,对混合滤波器组ADC系统量化噪声进行了详细研究。所得的理论结果为混合滤波器组ADC系统... 根据带通采样定理对混合滤波器组ADC系统的抽取过程进行了系统理论分析,得到其失真/混迭函数。利用混合滤波器组ADC系统之综合滤波器组的多相结构,对混合滤波器组ADC系统量化噪声进行了详细研究。所得的理论结果为混合滤波器组ADC系统的失真/混迭函数与开关电容滤波器组ADC系统的失真/混迭函数一致,且混合滤波器组ADC系统的分辨率比其ADC提高了0.51og2M比特。 展开更多
关键词 失真/混迭函数 量化噪声 分辨率 混合滤波器组ADC系统 开关电容滤波器ADC系统
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基于加权总体最小二乘正则化方法的混合滤波器组最优化设计 被引量:5
4
作者 蔡振浩 于宏毅 刘洋 《信号处理》 CSCD 北大核心 2010年第12期1840-1844,共5页
模拟分析滤波器组的实现欠理想、系统噪声以及数字综合滤波器有效阶数实现所带来的系统误差均有可能造成混合滤波器组的设计出现解不稳定、无唯一解等病态问题,影响混合滤波器组的准确重构效果。本文首先给出了满足准确重构条件下,以综... 模拟分析滤波器组的实现欠理想、系统噪声以及数字综合滤波器有效阶数实现所带来的系统误差均有可能造成混合滤波器组的设计出现解不稳定、无唯一解等病态问题,影响混合滤波器组的准确重构效果。本文首先给出了满足准确重构条件下,以综合滤波器组频域响应为求解变量的混合滤波器组线性求解模型。针对线性方程中系数矩阵以及目标向量受扰动误差影响特点,提出一种新的基于加权总体最小二乘正则化算法的IIR形式综合滤波器设计方法。算法以系统扰动误差最小化为目标函数,根据随机误差变量的二阶统计特性,采用加权总体最小二乘算法抑制滤波器实现误差以及随机噪声等扰动因素影响,使得到的综合滤波器组频域响应解的加权误差平方和最小化,并通过Tikhonov正则化方法优化病态情况下方程组解的稳定性。提出一种IIR类型的综合滤波器系数的求解算法,并利用正则化方法优化滤波器系数,提高系统稳定性。该方法可应用于过采样混合滤波器组的设计。仿真结果表明该算法的有效提高系统鲁棒性和改善重构性能。 展开更多
关键词 加权总体最小二乘 混合滤波器组 TIKHONOV正则化
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一种基于混合滤波器组的高速高分辨率ADC系统研究 被引量:3
5
作者 刘治宇 林茂六 许洪光 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第9期1404-1406,共3页
本文是关于基于混合滤波器组的模 /数转换系统系列文章的第一篇 .首先阐明了基于混合滤波器组的模 /数转换系统的原理 .然后基于z s变换和IFFT实现了混合滤波器组的模 /数转换系统的设计 ,设计的混合滤波器组具有的 75dB的混叠误差 .最... 本文是关于基于混合滤波器组的模 /数转换系统系列文章的第一篇 .首先阐明了基于混合滤波器组的模 /数转换系统的原理 .然后基于z s变换和IFFT实现了混合滤波器组的模 /数转换系统的设计 ,设计的混合滤波器组具有的 75dB的混叠误差 .最后 ,首次从理论上证明了时间并行交替式模 /数转换系统是混合滤波器组的模 展开更多
关键词 分解滤波器 综合滤波器 混合滤波器组 无寄生动态范围
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一种新颖的两通道混合滤波器组的设计原理 被引量:6
6
作者 刘治宇 林茂六 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期145-148,共4页
提出了一种全新的两通道混合滤波器组的设计方法,利用基于功率互补对的模拟分解滤波器,均匀分割输入模拟信号。利用IFFT实现了数字综合滤波器的设计,以保证近似完全重构,并提出了单路滤波的两通道混合滤波器组。32阶数字综合滤波器配合... 提出了一种全新的两通道混合滤波器组的设计方法,利用基于功率互补对的模拟分解滤波器,均匀分割输入模拟信号。利用IFFT实现了数字综合滤波器的设计,以保证近似完全重构,并提出了单路滤波的两通道混合滤波器组。32阶数字综合滤波器配合3阶模拟分解滤波器,具有2.2×1-0 6dB的最大失真误差和-110dB的最大混叠误差,满足16b it的ADC系统要求。 展开更多
关键词 分解滤波器 综合滤波器 混合滤波器组 无寄生动态范围
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现实误差下混合滤波器组性能改进 被引量:2
7
作者 杨玥 刘素娟 陈建新 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期1597-1602,共6页
将模拟器件偏差、增益偏差、偏置偏差、量化噪声等现实误差引入到混合滤波器组ADC系统中.导致整个系统的性能与理想情况下相比有较大幅下降.为了解决上述问题,采用中心频带法进行改进.理论计算和系统仿真表明,该方法能有效地抑制系统性... 将模拟器件偏差、增益偏差、偏置偏差、量化噪声等现实误差引入到混合滤波器组ADC系统中.导致整个系统的性能与理想情况下相比有较大幅下降.为了解决上述问题,采用中心频带法进行改进.理论计算和系统仿真表明,该方法能有效地抑制系统性能的下降,可以降低混叠误差50 dB以上,降低失真误差2个数量级,提升系统信噪比40 dB. 展开更多
关键词 混合滤波器组 分解滤波器 综合滤波器 模拟偏差 中心频带法
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基于功率互补对的树形结构混合滤波器组 被引量:3
8
作者 刘治宇 林茂六 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期1217-1221,共5页
提出了一种近似完全重构的树形结构混合滤波器组(HFB)的设计方法,利用基于功率互补对的树形结构的模拟分解滤波器,而非传统的低通、带通和高通分解滤波器均匀分割整个系统带宽.采用遗传算法实现了功率互补对的优化设计,并基于逆快速傅... 提出了一种近似完全重构的树形结构混合滤波器组(HFB)的设计方法,利用基于功率互补对的树形结构的模拟分解滤波器,而非传统的低通、带通和高通分解滤波器均匀分割整个系统带宽.采用遗传算法实现了功率互补对的优化设计,并基于逆快速傅立叶变换(IFFT)实现了数字综合滤波器的设计以保证近似完全重构.3阶和5阶的功率互补对与63阶的数字FIR(有限冲击响应)综合滤波器所组成的四通道混合滤波器组,具有1.06×10-7dB平均失真误差和-111 dB的平均混叠误差,满足15 bit的模数转换(ADC)系统要求. 展开更多
关键词 分解滤波器 综合滤波器 混合滤波器组 无寄生动态范围
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基于加权最小二乘正则化方法的混合滤波器组最优化设计 被引量:4
9
作者 蔡振浩 于宏毅 《信号处理》 CSCD 北大核心 2010年第7期1110-1114,共5页
模拟分析滤波器的实现误差以及数字综合滤波器有效阶数实现的设计误差造成的病态问题都将影响混合滤波器组(HFB)的重构效果。提出一种新的满足近似完美重构的基于加权最小二乘(WLS)正则化算法的IIR形式综合滤波器设计方法。该算法根据... 模拟分析滤波器的实现误差以及数字综合滤波器有效阶数实现的设计误差造成的病态问题都将影响混合滤波器组(HFB)的重构效果。提出一种新的满足近似完美重构的基于加权最小二乘(WLS)正则化算法的IIR形式综合滤波器设计方法。该算法根据误差量二阶统计特性采用WLS算法抑制滤波器实现误差以及随机噪声等扰动因素影响,使得到的综合滤波器组频域响应解的加权误差平方和最小化,并通过Tikhonov正则化方法优化解的稳定性。提出一种IIR类型综合滤波器设计算法,并利用正则化方法优化滤波器系数,减小设计误差。该方法可应用于过采样HFB的设计。仿真结果表明该算法的有效提高系统鲁棒性和改善重构性能。 展开更多
关键词 加权最小二乘 混合滤波器组 TIKHONOV正则化
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一种基于功率互补对的混合滤波器组的设计 被引量:2
10
作者 刘治宇 林茂六 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期389-392,397,共5页
提出了一种满足近似完全重构的两通道混合滤波器组(HFB)的设计方法.该方法利用由数字共轭正交滤波器组的完全重构特性推导出的功率互补对来分解输入信号带宽,保留了数字共轭正交滤波器组的功率互补特性和无损特性,克服了传统的HFB在0 ... 提出了一种满足近似完全重构的两通道混合滤波器组(HFB)的设计方法.该方法利用由数字共轭正交滤波器组的完全重构特性推导出的功率互补对来分解输入信号带宽,保留了数字共轭正交滤波器组的功率互补特性和无损特性,克服了传统的HFB在0 频率点和低频区域混叠误差较大的缺点.利用遗传算法优化设计模拟滤波器的参数,并利用逆傅里叶变换实现了数字综合滤波器的设计,保证了近似完全重构.仿真结果表明,采用该方法设计的HFB在输入信号带宽内所有频率点上都具有小于-104 dB的混叠误差,能满足16 bit有效位数模数转换系统的需要. 展开更多
关键词 完全重构 混合滤波器组 混叠 模拟滤波器 带宽 无损 低频 输入信号 仿真结果 近似
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一种基于遗传算法的混合滤波器组设计方法 被引量:2
11
作者 谭富春 吕幼新 杨皓翔 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2015年第7期26-29,共4页
针对可满足近似完全重构的双通道混合滤波器组,其中高阶数的模拟滤波器一般不容易设计优化。采用遗传算法设计5阶模拟分解滤波器,并基于逆快速傅里叶变换实现数字综合滤波器的设计优化以滤除掉镜像频谱,保证近似完全重构。文中设计了由... 针对可满足近似完全重构的双通道混合滤波器组,其中高阶数的模拟滤波器一般不容易设计优化。采用遗传算法设计5阶模拟分解滤波器,并基于逆快速傅里叶变换实现数字综合滤波器的设计优化以滤除掉镜像频谱,保证近似完全重构。文中设计了由5阶模拟分解滤波器和32阶数字综合滤波器组成的混合滤波器组,仿真结果表明:可以实现的最大失真误差为4.761 8×10-11d B,平均失真误差为-9.2×10-14d B,最大混叠误差为-154 d B,平均混叠误差为-200 d B,可满足24 bits的模数转换器系统的要求。 展开更多
关键词 混合滤波器组 遗传算法 失真误差 混叠误差
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基于混合滤波器组的时间交替采样技术 被引量:2
12
作者 刘进军 陈颖 《电讯技术》 2007年第6期155-157,共3页
时间交替采样技术对通道失配误差十分敏感,而基于混合滤波器组的采样技术降低了对通道失配误差的敏感,但前端模拟分析滤波器的稳定性难于设计限制了其工程应用。结合时间交替和混合滤波器组采样技术,提出了一种易于工程实现的基于混合... 时间交替采样技术对通道失配误差十分敏感,而基于混合滤波器组的采样技术降低了对通道失配误差的敏感,但前端模拟分析滤波器的稳定性难于设计限制了其工程应用。结合时间交替和混合滤波器组采样技术,提出了一种易于工程实现的基于混合滤波器组的时间交替采样技术。仿真结果表明,该技术能显著提高采样系统的精度。 展开更多
关键词 模数转换器 混合滤波器组 时间交替采样 通道失配误差
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分数延迟混合滤波器组的范数最小化设计方法 被引量:1
13
作者 王玮 张子敬 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期61-66,111,共7页
根据分数延迟混合滤波器组的系统范数评价指标,提出通过最小化系统混合范数设计有限长脉冲响应数字综合滤波器的优化方法.该混合范数性能测度是基于误差信号的能量和峰值.提出的方法先将分数延迟混合滤波器组误差系统转化为一个等价的... 根据分数延迟混合滤波器组的系统范数评价指标,提出通过最小化系统混合范数设计有限长脉冲响应数字综合滤波器的优化方法.该混合范数性能测度是基于误差信号的能量和峰值.提出的方法先将分数延迟混合滤波器组误差系统转化为一个等价的有限维多输入多输出线性时不变数字系统,然后给出数字系统在混合范数性能指标下基于线性矩阵不等式描述的凸优化问题.仿真实验表明,新方法设计的分数延迟混合滤波器组重构信号误差小于传统算法设计系统的重构信号误差. 展开更多
关键词 分数延迟混合滤波器组 混合范数 线性矩阵不等式
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一种混合滤波器组ADC对时序误差的敏感度研究 被引量:3
14
作者 胡雅洁 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 2016年第3期99-103,共5页
在混合滤波器组ADC系统广泛用于通信领域的背景下,提出一种基于带通电荷取样滤波器的混合滤波器组模型。采用两种方法对模型进行建模,分析模型对采样时序误差的敏感度。通过两种方法得出的一致结果表明:该模型对时序误差敏感度低,验证... 在混合滤波器组ADC系统广泛用于通信领域的背景下,提出一种基于带通电荷取样滤波器的混合滤波器组模型。采用两种方法对模型进行建模,分析模型对采样时序误差的敏感度。通过两种方法得出的一致结果表明:该模型对时序误差敏感度低,验证了其可靠性。 展开更多
关键词 混合滤波器组ADC系统 时序误差 带通电荷取样滤波器
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调制混合滤波器组的宽带模拟信号采样研究
15
作者 王玮 张子敬 《信号处理》 CSCD 北大核心 2014年第10期1185-1192,共8页
对于超宽带模拟信号,很难用单个模拟数字转换器(ADC)直接进行采样。该文提出了一种新的并行调制混合滤波器组结构用于实现超宽带模拟信号的采样,首先,将每一路宽带模拟输入信号进行余弦调制,并用相同的低通模拟滤波器均匀分割输入信号... 对于超宽带模拟信号,很难用单个模拟数字转换器(ADC)直接进行采样。该文提出了一种新的并行调制混合滤波器组结构用于实现超宽带模拟信号的采样,首先,将每一路宽带模拟输入信号进行余弦调制,并用相同的低通模拟滤波器均匀分割输入信号的带宽;然后,采用相同的ADC将子带信号数字化;各路子带信号通过上采样器后用数字综合滤波器综合得到原宽带模拟输入信号的数字重构。综合滤波器采用总体最小二乘准则下的特征值滤波器设计方法得到。本文所提出的系统结构不需要使用高速的采样保持电路,降低了系统实现的难度,并且设计的系统具有与其他混合滤波器组相近的重构性能。仿真结果表明了本方法的有效性。 展开更多
关键词 模拟数字转换器 并行混合滤波器组 余弦 重构
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基于过采样的混合滤波器组性能优化
16
作者 杨辰 吕幼新 《电讯技术》 北大核心 2013年第2期200-204,共5页
模拟误差是制约混合滤波器组信号重构精度的主要原因,如何降低由模拟误差导致的分解滤波器组系数误差成为了首要问题。引入过采样技术,研究在不同过采样率下8通道混合滤波器组的性能,寻找到过采样率最优值约等于7%。在不同模拟误差下对... 模拟误差是制约混合滤波器组信号重构精度的主要原因,如何降低由模拟误差导致的分解滤波器组系数误差成为了首要问题。引入过采样技术,研究在不同过采样率下8通道混合滤波器组的性能,寻找到过采样率最优值约等于7%。在不同模拟误差下对基于过采样的混合滤波器组的性能进行仿真,结果表明,原型结构和双阶型结构的混叠值相近,但后者对模拟误差的敏感度比前者大。信号重构阶段,在最小二乘法的基础上采用频带加权法进行误差校准。在1%模拟误差内,采用7%过采样率的原型混合滤波器组相比无过采样,平均混叠值下降了约50 dB,最大混叠值下降了约94 dB。仿真验证了引入过采样的有效性。 展开更多
关键词 混合滤波器组 模拟误差 过采样 频带加权 信号重构
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一种估计模拟分解滤波器组系数偏差的算法 被引量:3
17
作者 杨玥 刘素娟 陈建新 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2010年第1期71-75,共5页
模拟器件工艺偏差是制约混合滤波器组模拟数字转换器系统信号重构精度的主要原因,准确地得到模拟分解滤波器组传递函数是完成信号重构的首要条件。为解决上述问题,本文提出一种估计传递函数系数偏差的算法。该算法根据输入信号的信息以... 模拟器件工艺偏差是制约混合滤波器组模拟数字转换器系统信号重构精度的主要原因,准确地得到模拟分解滤波器组传递函数是完成信号重构的首要条件。为解决上述问题,本文提出一种估计传递函数系数偏差的算法。该算法根据输入信号的信息以及信号通过模拟滤波器组后的采样数据,便可以准确地估计出偏差范围在±20%的模拟滤波器传递函数系数的偏差值。实验中分别采用2阶和3阶模拟滤波器传递函数模型,其谐振频率的估计值与理想偏差值的标准偏差分别为1.10%和0.56%。将估计值应用于单通路滤波混合滤波器组系统进行仿真,输出信号可以达到14位精度,完成了系统重构功能,仿真验证了该算法的可行性。 展开更多
关键词 模拟数字转换器 混合滤波器组 分解滤波器 估计算法 标准偏差
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基波串联谐振注入式混合有源滤波器的稳态补偿特性仿真分析
18
作者 赵新平 彭纯益 《南方电网技术》 2012年第A01期52-55,共4页
为了证明基波串联谐振注入式混合有源滤波器的稳态补偿特性,利用谐波源谐波抑制函数作为它的稳态补偿特性评价指标,并通过MATLAB仿真软件进行仿真试验,结果证明:当加入这种混合有源滤波器时,整个系统的补偿特性很稳定,鲁棒性很好... 为了证明基波串联谐振注入式混合有源滤波器的稳态补偿特性,利用谐波源谐波抑制函数作为它的稳态补偿特性评价指标,并通过MATLAB仿真软件进行仿真试验,结果证明:当加入这种混合有源滤波器时,整个系统的补偿特性很稳定,鲁棒性很好,不受电网的阻抗的影响。 展开更多
关键词 谐波补偿基波串联谐振注入式混合有源滤波器无源滤波器
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软件无线电的直接射频采样ADC系统研究 被引量:7
19
作者 彭安金 李凤保 古天祥 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期331-334,339,共5页
提出了一种高速混合滤波器组 ADC系统 ,该 ADC系统能对射频模拟信号 (2 MHz~ 2 0 0 0 MHz)直接进行模 /数转换 ,而且分辨率达到 1 2比特以上。显然 ,用此高速混合滤波器组
关键词 高速混合滤波器组 ADC系统 直接射频采样 软件无线电
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软件无线电直接射频采样的高速ADC系统研究 被引量:8
20
作者 彭安金 陈向东 古天祥 《电波科学学报》 EI CSCD 2003年第2期184-188,193,共6页
针对混合滤波器组ADC系统因其ADC模拟输入带宽低而不能对频率较高的射频模拟信号直接进行模 /数转换的瓶颈 ,本文提出了一种基于Nyquist采样定理和带通采样定理的抽取器数学模型 ,对该数学模型进行时域、频域的分析证明后 ,设计了一种... 针对混合滤波器组ADC系统因其ADC模拟输入带宽低而不能对频率较高的射频模拟信号直接进行模 /数转换的瓶颈 ,本文提出了一种基于Nyquist采样定理和带通采样定理的抽取器数学模型 ,对该数学模型进行时域、频域的分析证明后 ,设计了一种基于该数学模型的SHA抽取器 ,进而在混合滤波器组ADC系统的基础上 ,提出了高速混合滤波器组ADC系统。它能将带宽为 (2MHz~ 2 0 0 0MHz)的射频模拟信号直接模 /数转换 ,且分辨率达到 12比特以上 。 展开更多
关键词 软件无线电 混合滤波器组 ADC系统 模/数转换 射频采样
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