基于混合濾波器組的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、現(xiàn)代信號(hào)處理數(shù)字化程度越來(lái)越高，對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換的要求也越來(lái)越高，高速高精度采樣系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于數(shù)字系統(tǒng)中。根據(jù)實(shí)際需求，本文研究了多通道采樣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)并通過(guò) FPGA平臺(tái)實(shí)現(xiàn)。主要通過(guò)理論分析、仿真和實(shí)測(cè)的方法分析算法可行性和系統(tǒng)性能，通過(guò)優(yōu)化使用簡(jiǎn)單可行的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，得到高質(zhì)量的采樣系統(tǒng)。主要內(nèi)容包括：
　　1、結(jié)合國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)研究了多通道采樣系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)方法，研究了多通道采樣基本結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)應(yīng)用時(shí)需要的基本理論。
　　2、重點(diǎn)研

2、究功率互補(bǔ)結(jié)構(gòu)。推導(dǎo)了濾波器組設(shè)計(jì)方法，仿真比較不同設(shè)計(jì)的系統(tǒng)性能。參考時(shí)間交替采樣中的誤差分析方法，分析多種通道誤差、模擬誤差和量化誤差，采用模擬系數(shù)模型統(tǒng)一表征系統(tǒng)誤差，簡(jiǎn)化了誤差的表示和測(cè)量。
　　3、主要研究系統(tǒng)優(yōu)化問(wèn)題。根據(jù)誤差模型，使用基于測(cè)試信號(hào)能量譜的算法估算算法，在一般的數(shù)字濾波器求解方法基礎(chǔ)上，提出了模式搜索法進(jìn)一步優(yōu)化濾波器系數(shù)。結(jié)合多相插值濾波和功率互補(bǔ)濾波器自身特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了簡(jiǎn)化的濾波器組結(jié)構(gòu)，易于在FPG

3、A中實(shí)現(xiàn)和校正。研究了單模擬濾波器結(jié)構(gòu)，針對(duì)模擬端難于實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題，提出了改進(jìn)結(jié)構(gòu)。
　　4、使用FPGA作為硬件平臺(tái)，選用芯片AD9434和XC7K325T設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)兩通道采樣系統(tǒng)，設(shè)計(jì)采樣速率1Gsps，采樣精度9.0bit。模擬端使用雙端網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)濾波器，通過(guò)仿真和測(cè)量檢驗(yàn)性能。數(shù)字端用verilog編程完成控制和計(jì)算工作，最后進(jìn)行了誤差校正和調(diào)整。使用信號(hào)源產(chǎn)生測(cè)試信號(hào)，通過(guò)在線(xiàn)跟蹤和信號(hào)合成分析，單頻和窄帶信號(hào)采樣速率1Gsp