基于ADC检测技术的时钟抖动分析与仿真

论文摘要

随着通信技术的高速发展和数据流量的迅速增长,抖动问题极大地限制了通信数据率的进一步提高,是通信技术发展的关键问题所在。因此为成功地设计高速数字系统,不仅需要理解抖动的定义,计算抖动的大小,还需要对不同的抖动分量进行隔离和分解,以便分析造成此类抖动的原因,进而避免在高速系统中出现因此造成的各类系统故障。但是,在进行抖动测试前,明智选择合适的抖动测试工具和方法是整个抖动测试工作中相当重要的第一步。目前,国外一些研究人员在研究时钟抖动检测技术时,提出了可以利用对ADC输出信号参数的分析反推采样时钟抖动参数的方法。目前常用ADC检测时钟抖动的方法有,相干采样法(包括简单相干采样法和复杂相干采样法)和信噪比检测法。本文研究了基于简单相干采样法的ADC时钟抖动检测技术的测量过程。主要的研究工作如下：1.详细介绍了抖动的定义以及分类,简要分析了抖动在串行信号上的传播,对抖动进行了时域分析和频域分析；2.简要介绍了测量抖动的几种方法,并对这几种测试方法进行了简单比较,分析了各自的优缺点。重点推导了ADC测量时钟抖动这种方法,并且利用MATLAB仿真验证了ADC测量抖动的简单相干法。3.详细介绍了DDS的原理,并且利用DDS在FPGA中实现了正弦信号,同时在FPGA中实现了带抖动的时钟信号；搭建了ADC硬件测试平台,做了简单的实验测试,并且对得到的结果进行了分析。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 抖动测量的意义
• 1.2 抖动测量的国内外研究现状
• 1.3 论文研究内容与结构安排
• 第2章 时钟抖动理论分析
• 2.1 抖动的定义
• 2.2 抖动的分类
• 2.3 抖动在串行信号上的传播
• 2.4 抖动的时域分析
• 2.4.1 抖动的信噪比（SNR）
• 2.5 抖动的频域分析
• 2.5.1 抖动频谱
• 2.5.2 数字信号的抖动频谱
• 2.6 本章小结
• 第三章 时钟抖动的测量技术
• 3.1 等效采样示波器测量抖动
• 3.2 误码率测试仪测量抖动
• 3.3 通过相位噪声间接测量抖动
• 3.4 简单相干法测量抖动
• 3.4.1 简单相干法测量抖动原理
• 3.4.2 简单相干法测量抖动仿真与验证
• 3.5 本章小结
• 第四章 实验测量系统设计
• 4.1 方案设计
• 4.2 测试系统设计
• 4.2.1 FPGA开发板实现抖动信号
• 4.2.2 DDS信号发生器
• 4.2.3 DDS工作原理
• 4.2.4 DDS基本结构组成
• 4.2.5 DDS的设计
• 4.3 ADC硬件平台搭建
• 4.3.1 D/A转换电路原理图
• 4.3.2 A/D电路转换电路图
• 4.4 结论
• 第五章 仿真与结果分析
• 5.1 仿真分析
• 5.1.1 Modelsim仿真波形
• 5.1.2 正弦信号的移相
• 5.2 ADC测量与结果分析
• 5.2.1 测试结果分析
• 5.3 本章小结
• 总结和展望
• 致谢
• 参考文献