论文摘要
随着通信技术、传感器技术、计算机技术以及半导体技术等的快速发展,数字技术已经渗入到生活、生产、科研、军事等各个领域。A/D转换器作为模拟信号与数字信号的接口,成为其中的关键模块,已经越来越成为人们关注的研究重点,它正在朝着高速高精度的方向不断发展,对于高速高精度A/D转换器如何测试其性能和验证其功能面临着巨大的困难。本文研究了国内外高速A/D转换器的测试方法,对码密度理论、频域分析理论、相干采样技术等进行了较深入的分析。其中对静态指标测试采用的码密度测试方法进行了改进,使之减少了对码字出现的次数和信号幅值的依赖程度;关于动态指标测试,除了对通常的单频信号测试法进行研究外,还分析了采用多音信号、AM信号、FM信号进行测试的方法。本课题是863目标导向项目的一部分,项目需要针对高速高精度A/D转换器在宽带无线通信系统中进行功能验证,本文设计了以数字下变频为核心的功能验证方案,对其中的关键模块抽取滤波器组进行了详细的研究,FIR滤波器采用了改进型的分布式算法,减少了资源消耗。本文针对高速高精度A/D转换器制作了一块专用测试验证板,由于A/D转换器高速、高性能的特点,采用了Cadence SPB16.0进行高速PCB设计,在研究信号完整性的基础上对该PCB进行了信号仿真,保证了电路板工作性能稳定。利用该测试验证平台本文对高速高精度A/D转换器芯片进行了静态指标和动态指标测试,测试结果表明,该平台方案可行,操作简便,可以用于高速高精度A/D转换器的性能测试;同时对A/D转换器进行了功能验证,经测试表明,该A/D转换器芯片可以应用于宽带无线通信系统中,为其大规模的应用奠定了实践基础。
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摘要ABSTRACT第一章 引言1.1 研究意义1.2 国内外研究现状1.3 研究目的与思路1.4 论文的结构与安排第二章 高速 A/D 转换器的主要指标2.1 A/D 转换器的静态指标2.1.1 分辨率2.1.2 量化误差2.1.3 失调误差2.1.4 增益误差2.1.5 非线性误差2.2 A/D 转换器的动态指标2.2.1 信噪比与信噪谐波比2.2.2 总谐波失真2.2.3 动态范围与无杂散动态范围2.3 本章小结第三章 高速 A/D 转换器的指标测试方法研究3.1 静态测试方法3.1.1 斜波电压测试法3.1.2 码密度测试法3.1.3 码密度测试法的改进3.2 动态测试方法3.2.1 FFT 测试法基本理论3.2.2 单频信号FFT 测试法3.2.3 多音信号FFT 测试法3.2.4 AM 信号FFT 测试法3.2.5 FM 信号FFT 测试法3.3 本章小结第四章 高速 A/D 转换器的功能验证方案设计4.1 A/D 转换器的验证平台总体设计4.2 数字下变频方案整体设计4.2.1 可编程下变频模块（PDC）4.2.2 抽取滤波器组模块（DFG）4.2.3 自动增益控制模块（AGC）4.2.4 重采样滤波器组模块（RFG）4.2.5 坐标变换模块（COC）4.2.6 控制模块（CTR）4.3 DFG 模块中的FIR 滤波器设计4.3.1 抽取滤波器组的总体结构4.3.2 基本DA 算法实现FIR 滤波器4.3.3 改进型DA 算法4.3.4 并串结构DA 算法在8 阶滤波器里的具体实现4.3.5 由8 阶FIR 滤波器组成128 阶FIR 滤波器4.4 本章小结第五章 高速 A/D 转换器测试验证平台的设计5.1 A/D 转换器测试板的设计思想5.2 A/D 转换器测试板的原理图设计5.2.1 A/D 转换器测试板的整体构成5.2.2 电源模块设计5.2.3 时钟与复位模块设计5.2.4 ADC 模块设计5.2.5 DAC 模块设计5.2.6 外部接口模块设计5.2.7 FPGA 模块设计5.3 A/D 转换器测试板的PCB 设计5.3.1 高速PCB 的基本理论5.3.2 A/D 转换器测试板的高速PCB 设计5.4 A/D 转换器测试板的PCB 仿真5.5 本章小结第六章 指标测试与功能验证结果6.1 A/D 转换器指标测试6.1.1 A/D 转换器静态指标测试6.1.2 A/D 转换器动态指标测试6.2 A/D 转换器功能验证6.3 本章小结第七章 总结与展望7.1 总结7.2 展望致谢参考文献个人简历攻读硕士学位期间的研究成果
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