基于DSP的高速模数转换器动态测试技术研究

论文摘要

高速模数转换器(ADC)被广泛应用于视频、无线通讯、军事等领域,其应用需求量较大,生产单位为能高效率生产出性能指标合格的高速ADC,如何快速准确评估高速ADC的性能就显得十分的重要。ADC测试方法分为静态测试法和动态测试法。采用传统的静态测试法进行ADC转换特性参数测试,难于真实、完整的表征ADC的动态性能。为了更好的评估ADC的性能,目前国内外主要采用的是基于DSP的码密度直方图分析法和频域动态分析法等动态测试技术。本文作者在大量阅读国内外高速ADC性能测试方法的基础上,对码密度直方图理论、频域动态分析理论、窗函数技术、相干采样技术和高速ADC测试方法等进行了较深入的分析研究。根据国内外目前对高速ADC的测试现状,特别是国内测试硬件缺乏,测试方法落后的现实,结合高速ADC动态测试平台的预研工作,利用PC机、DSP芯片和FIFO芯片,设计和搭建了一套操作简易的ADC动态测试平台,完成了硬件设计和调试以及相关测试软件编程等工作,初步实现了对高速ADC的动态测试。利用该测试平台,对两类高速ADC(10位的AD9050和8位的AD9480)实现了50MHz以内的码密度直方图分析法测试和频域动态分析法测试。从测试结果看,该平台方案可行且操作简单,适合对高速ADC芯片的性能评估。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外发展现状
• 1.3 本论文研究目的和主要内容
• 1.3.1 研究目的
• 1.3.2 研究主要内容
• 2 相关测试理论
• 2.1 引言
• 2.2 ADC 的主要技术指标
• 2.2.1 ADC 性能分析
• 2.2.2 ADC 主要参数定义
• 2.3 相干采样技术
• 2.3.1 相干采样理论
• 2.3.2 相干采样条件建立
• 2.3.3 相干采样中常出现的问题及对应解决方法
• 2.4 码密度直方图测试方法及理论基础
• 2.4.1 码密度直方图法测试原理
• 2.4.2 码密度直方图法测试要求
• 2.4.3 常规动态转换特性参数测试
• 2.5 频域动态测试方法及理论基础
• 2.5.1 连续时间的抽样
• 2.5.2 FFT 变换
• 2.5.3 频谱泄漏及加窗处理
• 2.5.4 栅栏效应与频率分辨率
• 2.6 窗函数技术
• 2.6.1 窗函数特性
• 2.6.2 选择恰当的窗函数
• 2.6.3 各次谐波的确定
• 3 硬件设计
• 3.1 引言
• 3.2 硬件设计方案
• 3.3 系统硬件设计
• 3.3.1 硬件设计总框图
• 3.3.2 DSP 模块硬件设计
• 3.3.3 FIFO 模块硬件设计
• 3.3.4 待测试ADC 适配器
• 4 软件设计
• 4.1 引言
• 4.2 软件设计方案
• 4.3 DSP 编程
• 4.4 PC 机Vb 语言编程
• 4.5 Matlab 语言编程
• 4.5.1 频域动态测试法
• 4.5.2 码密度直方图分析法
• 5 高速模数转换电路动态测试实验
• 5.1 引言
• 5.2 动态测试硬件平台
• 5.3 AD9050 频域动态测试法测试
• 5.4 AD9480 频域动态测试法测试
• 5.5 AD9480 码密度直方图测试法测试
• 5.6 测试平台性能分析
• 6 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录