8GSPS時(shí)間交替并行采樣系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、高速采樣系統(tǒng)廣泛運(yùn)用于通信領(lǐng)域，高速雷達(dá)信號(hào)處理領(lǐng)域，以及高能物理粒子實(shí)驗(yàn)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(shí)滿足上述領(lǐng)域?qū)Ω卟蓸勇逝c高分辨率的需求。時(shí)間交替并行采樣技術(shù)通過(guò)時(shí)分交錯(cuò)的方式組織多片性能相同的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，實(shí)現(xiàn)分辨率不降低的同時(shí)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(shí)間交替并行采樣系統(tǒng)性能的問(wèn)題。
　　針對(duì)課題項(xiàng)目的需求與技術(shù)指標(biāo)，論文確定了以8GSPS采樣率，12位分辨率

2、的系統(tǒng)設(shè)計(jì)硬件框架，對(duì)前端電路、系統(tǒng)時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)、高速數(shù)據(jù)流存儲(chǔ)策略，以及通道失配離線補(bǔ)償算法進(jìn)行了深入的研究，將影響到整個(gè)系統(tǒng)性能提升的主要因素準(zhǔn)確提取出來(lái)深入分析，給出問(wèn)題解決的定量計(jì)算方法。論文的主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　1)提出8GSPS時(shí)間交替并行采樣系統(tǒng)前端1路單端信號(hào)轉(zhuǎn)8路差分信號(hào)的解決方案。給出信號(hào)功分失衡對(duì)系統(tǒng)無(wú)雜散動(dòng)態(tài)范圍影響的計(jì)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(jì)系統(tǒng)的前端信號(hào)調(diào)理電路解決方案。
　　2)針對(duì)超高速采樣系統(tǒng)對(duì)采樣時(shí)鐘嚴(yán)格要求的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一整套完善的時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)解決方案。在保持高速采樣時(shí)鐘低抖動(dòng)的前提下，實(shí)現(xiàn)板上采樣通道同步與復(fù)位，控制時(shí)序在器件容錯(cuò)范圍內(nèi)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)通道相位延時(shí)可微調(diào)。
　　3)研究解決了高速采樣系統(tǒng)的信號(hào)完整性問(wèn)題與高速數(shù)據(jù)流存儲(chǔ)問(wèn)題，針對(duì)信號(hào)完整性問(wèn)題設(shè)計(jì)一整套仿真方案，使得高速信號(hào)在傳輸過(guò)程中不會(huì)發(fā)生阻抗突變。針對(duì)高速數(shù)據(jù)流存儲(chǔ)問(wèn)題，運(yùn)用大規(guī)模