基于TIADC的20 GS/s高速数据采集系统 被引量：63

1

作者 杨扩军 田书林 +1 位作者 蒋俊 曾浩 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期841-849,共9页

基于4片5GS/s的TIADC结构设计了20 GS/s高速数据采集系统,将之应用于数字示波器上。采用4片FPGA接收和存储采样数据的架构降低了系统成本,对多FPGA之间数据存储的同步问题进行了分析,并提出了基于TDC的同步解决方案;提出了基于正弦拟合... 基于4片5GS/s的TIADC结构设计了20 GS/s高速数据采集系统,将之应用于数字示波器上。采用4片FPGA接收和存储采样数据的架构降低了系统成本,对多FPGA之间数据存储的同步问题进行了分析,并提出了基于TDC的同步解决方案;提出了基于正弦拟合的TIADC误差校准算法,校准前后信号频谱的对比证明了校准算法有效性。实验结果表明,系统实现了20 GS/s的采样率。在输入500 MHz正弦信号时,系统的SNR为40.376 dB,ENOB为6.446 b,2.5 GHz正弦输入时ENOB仍然有6.085 b,给出了系统ENOB随频率变化曲线。实验数据表明系统技术指标处于国内领先水平。 展开更多

关键词 数据采集 数据同步 正弦拟合 并行采集 TIadc

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多片ADC并行采集系统的误差时域测量与校正 被引量：12

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作者 张清洪 吕幼新 +1 位作者 王洪 刘霖 《电讯技术》 2005年第3期189-193,共5页

并行时间交替采样是提高系统最大采样率的有效方法之一,但由于制造工艺的局限性,并行时间交替采样将不可避免地造成通道失配误差。本文利用正弦采样信号的时域特性,推导出一种快速而精确的算法,用于同时校正通道失配引起的增益误差、偏... 并行时间交替采样是提高系统最大采样率的有效方法之一,但由于制造工艺的局限性,并行时间交替采样将不可避免地造成通道失配误差。本文利用正弦采样信号的时域特性,推导出一种快速而精确的算法,用于同时校正通道失配引起的增益误差、偏置误差和时间误差,并通过模拟仿真证明了算法的可行性。 展开更多

关键词 数据采集 时间交替 增益误差 时间误差 偏置误差 时域测量

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数理统计和频谱分析的TIADC误差校正方法 被引量：18

3

作者 杨扩军 孔祥伟 +1 位作者 施佳丽 叶芃 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期43-50,共8页

时间交替模数转换器(TIADC)中存在的偏置、增益和时间误差严重影响了系统的信噪比(SNR)和有效位数(ENOB)。该文提出了数理统计和频谱分析的误差校正方法。数理统计用于偏置误差的校正,通过对各个子ADC的采样数据进行数理统计,得到各个子... 时间交替模数转换器(TIADC)中存在的偏置、增益和时间误差严重影响了系统的信噪比(SNR)和有效位数(ENOB)。该文提出了数理统计和频谱分析的误差校正方法。数理统计用于偏置误差的校正,通过对各个子ADC的采样数据进行数理统计,得到各个子ADC偏置误差的估计,进而完成误差校正,并使用一种二次校正的方法,提高了校正精度;频谱分析用于增益误差和时间误差的校正,由存在误差时特定频点的幅度和相位值得到误差估计,从而实现增益误差和时间误差的校正。校正前后信号频谱的对比证明了该校正算法的有效性。实验结果表明,该算法简单容易实现,将TIADC系统的SNR提高到了41.019 4 dB,ENOB提高到了6.52 bit,校正效果达到或者优于正弦拟合算法。 展开更多

关键词 数据采集 误差校正 数理统计 频谱分析 时间交替模数转换器

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基于PC软件的时间交织ADC误差校准 被引量：2

4

作者 许川佩 王露生 《计算机工程与设计》 北大核心 2019年第6期1788-1795,共8页

自从时间交织ADC作为高采样率、高速的ADC有效解决方案以来,高速的TIADC误差校准对硬件结构的设计要求更高,成本也会相应增加。为此提出基于PC机使用软件编程的方式进行误差校准,利用计算机快速、高效和超大的缓存能力等性能特性,采用... 自从时间交织ADC作为高采样率、高速的ADC有效解决方案以来,高速的TIADC误差校准对硬件结构的设计要求更高,成本也会相应增加。为此提出基于PC机使用软件编程的方式进行误差校准,利用计算机快速、高效和超大的缓存能力等性能特性,采用基于数据统计理论分析的方法完成偏置、增益和时间误差估计,复合公式校准偏置、增益误差,对于时间误差采用拉格朗日插值的Farrow结构分数延时滤波器进行校准。软件系统在搭建的基于双通道数据采集系统平台上进行验证,验证结果表明,ADC的SNR和ENOB都有一定提升;分析结果表明,PC机可以实时地处理高达16G/s速率的采样数据。 展开更多

关键词 时间交织采样 软件校准 数据统计 拉格朗日插值Farrow结构滤波器 adc动态性能

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一种并行系统时基误差自适应估计方法 被引量：11

5

作者 潘卉青 田书林 +1 位作者 曾浩 叶芃 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期2268-2272,共5页

在并行采集系统中,通道间时基延迟的不一致性严重降低了系统性能。针对时间延迟估计算法多基于时域实现,需进行复杂的插值运算以获取采样间隔非整数倍时基延迟的问题,本文基于时基误差的频域模型,将通道间的误差信号建模为自适应滤波器... 在并行采集系统中,通道间时基延迟的不一致性严重降低了系统性能。针对时间延迟估计算法多基于时域实现,需进行复杂的插值运算以获取采样间隔非整数倍时基延迟的问题,本文基于时基误差的频域模型,将通道间的误差信号建模为自适应滤波器,提出了一种无需插值的估计算法。计算机仿真及实际应用验证结果表明,该方法能动态跟踪时基延迟变化,有效地估计通道时延,具有迭代次数少、运算量小、实时性高的特点。 展开更多

关键词 数据采集 时间交替 采样时基延迟 频域变换 自适应

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高速数据采集系统中触发点同步技术研究 被引量：37

6

作者 郭连平 田书林 +1 位作者 蒋俊 曾浩 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2010年第3期224-229,共6页

在高速数据采集系统中,并行时间交替采样会引起触发抖动,导致系统整体性能的下降。本文首先分析了触发抖动出现的原因,接着提出了一种基于FPGA硬件,利用时间扩展电路的触发点同步技术来降低触发抖动,最后进行了误差分析,并给出了采用该... 在高速数据采集系统中,并行时间交替采样会引起触发抖动,导致系统整体性能的下降。本文首先分析了触发抖动出现的原因,接着提出了一种基于FPGA硬件,利用时间扩展电路的触发点同步技术来降低触发抖动,最后进行了误差分析,并给出了采用该技术的实验结果。结果表明,触发点同步技术可以有效的降低触发抖动,同时相比较以往的软件查询算法,可以并行于采集过程完成触发点同步,因此不需要耗费额外的时间,并且也不会影响系统的整机性能。 展开更多

关键词 高速并行采集系统 并行时间交替采样 时间扩展电路 触发点同步 触发抖动

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交错采样技术中的失配误差建模与估计 被引量：3

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作者 刘洋 刁节涛 +2 位作者 王义楠 王玺 刘虎生 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2015年第12期132-135,共4页

受限于目前的半导体制备工艺,单片ADC无法在保证高分辨率的同时满足高采样率的要求,因此利用多片ADC并行阵列的时间交错采样技术是实现高速高精度采样的一种有效方法。但是,受制于各并行通道协同工作时,各路器件的固有差异和信号传输的... 受限于目前的半导体制备工艺,单片ADC无法在保证高分辨率的同时满足高采样率的要求,因此利用多片ADC并行阵列的时间交错采样技术是实现高速高精度采样的一种有效方法。但是,受制于各并行通道协同工作时,各路器件的固有差异和信号传输的不一致所带来的失配误差,TIADC(Time-interleaved ADC)的性能也受到了极大的影响。文中首先分析了各类通道失配误差(包括偏置、增益和时延失配误差)的来源、特征以及它们对TIADC系统性能造成的影响。其次,本文引入一种有效的误差识别算法,通过提取出输出频谱中特定频点处的失真谱线,利用这些失配谐波与误差参数之间互为傅里叶变换对的关系,得到各类失配误差的估算数值,为后续的误差补偿的准确性提供有力的保障。 展开更多

关键词 时间交错 数据采集 通道失配 误差识别

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高速并行采样中时间非均匀性测试与校准方法 被引量：2

8

作者 潘卉青 田书林 +1 位作者 叶芃 曾浩 《计量学报》 CSCD 北大核心 2010年第4期354-358,共5页

并行交替采集系统中，由于各采样通道间时间延迟不一致引入的偏差使得输出采样序列非均匀，严重地降低了系统性能。现有盲估计算法计算量大，无法实现工程应用。通过分析采样样本统计变化趋势，提出了一种计算量更小的采样通道延迟估计... 并行交替采集系统中，由于各采样通道间时间延迟不一致引入的偏差使得输出采样序列非均匀，严重地降低了系统性能。现有盲估计算法计算量大，无法实现工程应用。通过分析采样样本统计变化趋势，提出了一种计算量更小的采样通道延迟估计算法，并采用分数延时滤波器完成校正，降低了设计难度与成本，系统校正性能和实时性高，适于工程实现。 展开更多

关键词 计量学 时间交替 数据采集 采样通道间延迟 时域测量

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多通道并列数据采集系统中通道增益误差的分析 被引量：1

9

作者 贺正权 李育林 《光子学报》 EI CAS CSCD 1996年第11期1043-1047,共5页

本文介绍了一种新型的超高速数据采集系统-多通道并列系统，以及多通道并列系统中通道延时误差和通道增益误差，通过分析通道增益误差对数据采集系统的影响，提出了为消除多通道并列系统中通道增益误差的理论依据。

关键词 adc器件 多通道并列 数据采集 超高速

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一种时间交替采样的非均匀时延估计技术

10

作者 陈颖 邓洁 杨丽 《电讯技术》 2006年第6期139-141,共3页

给出了一种时间交替采集系统各通道非均匀采样时延偏差的估计方法,分析了非均匀采样信号的频谱特性,介绍了非均匀采样信号时延估计原理。仿真结果表明,该算法可显著提高数据采集系统的性能。

关键词 侦察系统 数据采集 时间交替并行采样 非均匀采样 时延估计

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一种时间交织高速数据采集系统的设计和实现 被引量：2

11

作者 吴世华 单涛 马永锋 《电子测量技术》 2008年第4期123-126,共4页

随着现代雷达通信技术的发展,对数据采集系统的速度和精度提出了更高的要求,但是发达国家限制高性能AD的出口,这无疑制约了我国军事、民用通信的发展,研究高速AD的设计,势必对打破西方对我国的技术封锁产生深远的影响。本文设计了采用2... 随着现代雷达通信技术的发展,对数据采集系统的速度和精度提出了更高的要求,但是发达国家限制高性能AD的出口,这无疑制约了我国军事、民用通信的发展,研究高速AD的设计,势必对打破西方对我国的技术封锁产生深远的影响。本文设计了采用2路MAXIM公司的MAX104时间交织成的采样速率为2GHz的高速数据采集系统,后端采用XILINX的FPGA芯片利用通道适配误差校正算法完成数据校正工作,通过对时间误差、增益误差、偏置误差的测量和校正,实现了高速率的采样,信噪比和有效位数得到显著提高。 展开更多

关键词 时间交织 高速数据采集 MAX104 FARROW结构 数据实时校正

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利用时间重叠技术提高数据转换器采样速率 被引量：1

12

作者 谭杰.霍夫纳 吴忠 《电测与仪表》 北大核心 2001年第8期12-14,共3页

主要讨论时间重叠技术在高速数据采集系统中的应用以及相关的基本理论知识。

关键词 模数转换器 数据采集 时间重叠 采样速率

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时间交替采集系统误差的频域校正方法 被引量：1

13

作者 余跃听 孔祥伟 吴浩伟 《舰船科学技术》 北大核心 2018年第11期139-143,共5页

时间交替数据采集系统中存在偏置、增益和时间误差,这严重影响了采集系统的信纳比(SINAD)和有效位数(ENOB)。本文提出频域内的误差校正方法,针对增益误差和时间误差的校正。由存在误差时频域的幅度和相位值得到误差的估计值,推得相应的... 时间交替数据采集系统中存在偏置、增益和时间误差,这严重影响了采集系统的信纳比(SINAD)和有效位数(ENOB)。本文提出频域内的误差校正方法,针对增益误差和时间误差的校正。由存在误差时频域的幅度和相位值得到误差的估计值,推得相应的校正值后进行增益和时间误差的校正。通过对比校正前后信号的频谱来证明该校正方法的有效性。实验结果表明,该算法简单容易实现,将采集系统的信纳比提高到了41.02 dB,有效位数提高到了6.52 bit,校正效果不差于正弦拟合的方法。 展开更多

关键词 数据采集 误差校正 频域分析 时间交替采集系统

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