高速数据采集系统时钟抖动研究

研究了数据采集系统时钟抖动、ADC量化噪声以及ADC微分非线性与信噪比的关系．通过合理的假设，利用自相关和功率谱密度的关系，推导出了信噪比与抖动和噪声的数学公式．并建立仿真模型，验证该公式．结果表明，在输入信号频率比较高的时候，信噪比以20dB／倍频下降，时钟抖动决定了20dB／倍频下降的起始位置．     

高速交替/并行数据采集系统时钟研究

研究了交替/并行数据采集系统中采样时钟抖动、采样时钟偏差、高速ADC量化误差与采集系统信噪比的关系.通过对采样数据的一级近似以及合理的假设,推导出了信噪比的数学表达式.用建立的仿真模型验证了数学表达式.结果表明,在输入信号频率较高时,信噪比以20 dB/10倍频下降,时钟抖动等效均方值决定了20 dB/10倍频下降的起始位置.     

时钟抖动对ADC变换性能影响的仿真与研究

从理论上分析了时钟抖动(clock jitter)对模数变换器(analog-to-digital converter，ADC)的信噪比和无伪波动态范围(spurious free dynamic range，SFDR)等指标的影响．使用Labview在计算机上建立ADC仿真系统，并用Analog Devices公司的AD6644设计了两套电路，对采样时钟抖动不同的AD6644的变换性能进行实际测量，分析了实测结果，还进行了对比仿真实验，并和理论分析互相验证．结果显示时钟抖动严重影响ADC的SNR，采样频率越高，影响越大，但会改善SFDR．理论分析、仿真和实际测量的结果为高速、高精度ADC电路的设计和芯片选型提供了很好的参考．     

高速高精度模数转换器的数字后台校准算法

研究了模数转换器(ADC)的数字后台校准技术,提出了一种针对2.5 b/级高速高精度流水线ADC的数字后台校准算法.在2.5b/级电容翻转式余量增益电路(MDAC)中注入与输入信号相关的抖动信号,提取MDAC中由于电容失配和放大器增益有限性造成的非线性误差,并在最终的数字输出端对这些误差进行校准.文中提出的数字后台校准算法具有电路实现简单、不中断ADC正常工作、适合高速高精度流水线ADC等优点,能有效地降低电容失配和放大器有限增益等非理想因素对流水线ADC精度的影响.仿真结果表明,经校准后的ADC信号噪声失真比可从63.3dB提高到78.7dB,无杂散动态范围由63.9 dB提高到91.8 dB.     

基于滤波器组并行交替型ADC系统通道失配误差的分析

通道失配误差（如偏置误差、增益误差和时间相位误差）严重降低了并行交替型ADC（timeinterleaved ADC，TIADC）系统的信纳比．我们给出了基于滤波器组的三种通道失配误差详尽的分析，表明增益误差和时间相位误差相互影响，而偏置误差则单独起作用；同时对在信号分析领域占重要地位的正弦信号进行了分析，给出了通道失配误差的频谱图像；并进一步推导了信纳比的公式和无伪波动态范围的公式；给出了时钟抖动和量化噪声对TIADC的影响．这些公式可为TIADC通道失配误差的容忍范围提供参考，也可为消除TIADC通道失配误差提供理论依据．     

MC-CDMA系统载波同步性能分析与仿真

将载波同步误差综合到端到端的系统传递函数中，得到一个等效时变滤波器，进而分析载波同步误差对MC—CDMA系统性能的影响，给出了系统接收信噪比和误码率公式，并对载频偏移、载波相位抖动、时钟频率偏差及定时抖动对系统信噪比下降和比特误码率的影响做了全面、细致的分析与仿真。仿真结果验证了理论分析得出的结论，即MC—CDMA系统对载波同步误差非常敏感。在载波频率偏移或时钟频率偏移作用下，系统性能呈迅速下降趋势，并且严重依赖于载波数量。     

采样频率误差对OFDM系统的影响和估计方法

分析了正交频分多路(OFDM)系统中采样频率偏差对系统性能的影响，提出了一种基于导音的采样频率偏差估计方法．通过建立数学模型，推导出存在采样频率偏移时系统信噪比的近似计算公式，定量地估计采样频率误差对系统性能的影响．结果表明，输入信噪比相同时，采样频率增大将恶化系统性能，采样频率偏差一定时，随输入信噪比或系统子载波数目的增大，系统输出性能恶化进一步加剧．通过连续重发两个相同的OFDM符号，应用最大似然估计方法确定采样频率偏差．分析计算表明，该方法具有简单、精确的特点.     

采样时钟抖动对超宽带脉冲雷达目标检测性能的影响

信号采样是超宽带脉冲雷达接收的关键环节,其中采样时钟抖动会引起ADC输出信噪比的下降,继而对雷达目标的检测性能产生一定影响,为此以雷达目标的检测性能为评价原则,研究了高斯白噪声环境中采样时钟抖动引起的信噪比损失,并以匹配滤波检测器和多样本能量积累检测器为对象,详细推导了采样时钟抖动与目标检测概率的关系.据此给出了输出信噪比损失的理论曲线,通过仿真对比分析了不同检测方法下采样时钟抖动对目标检测性能的影响,对超宽带脉冲雷达系统设计中的采样时钟选取有直接指导意义.     

用Matlab分析高速数据传输中的时钟抖动

提出了一种分析高速数据传输中时钟抖动的解决方案——Matlab方法．分析了高速数据通讯中时钟抖动产生的原因及对通信系统的影响，介绍了用TDS7000系列数字荧光示波器和Matlab捕获信号数据并随后对不归零制(NRZ)时钟信号进行简单抖动分析的方法，完成了高速数据通信中的时钟信号的采集以及时钟抖动的鉴定和分析．试验验证，本方法大大提高了抖动鉴定工作的精度和效率．     

利用ADC测量皮秒量级时钟抖动大小及分布

研究了时钟抖动与正弦信号的采样序列之间的关系，并在正弦信号参数估计法的基础上，提出一种利用ADC采样测量皮秒量级的时钟抖动大小和分布的新方法．同时，还从理论上分析了参数估计误差和信号幅度噪声对测量时钟抖动的影响，并进行了仿真验证．结果表明，采用参数估计测量法测量时钟抖动，不但能够准确地测出抖动的大小，而且能够测出抖动的分布．     

利用ADC输出码密度测量时钟抖动的仿真研究

在已有的利用ADC采样研究时钟抖动基本模型的基础上，提出了利用ADC的输出码密度测量时钟抖动的修正模型。考虑了量化噪声的影响，利用信噪比关系，根据修正模型导出了最佳性能公式。最后通过MATLAB对这个修正模型进行了仿真验证，并指出可以利用修正模型对实际测量结果进行修正。     

The design of adaptive sigma-delta A/D converter

The signal to noise ratio （SNR） of conventional sigma delta analog to digital converter （∑△ADC） reduces with input signal strength. The existing concept of adaptive quantization is applied to the design of ∑△ADC to improve SNR with high dynamic range. An adaptive algorithm and its circuit implementation is proposed. Because of the error due to the circuit implementation, an error self-calibration circuit is also designed. Simulation results indicate that SNR can he nearly independent of the signal strength.     

基于区域时变聚类采样机制的物联网 大数据传输算法

为解决传统物联网大数据传输算法存在的网络链路抖动频繁、传输能力受限以及传输误码率大的不足,提出了一种基于区域时变聚类采样机制的物联网大数据传输算法。首先,根据物联网信号发射中常用的LTE-5G信号特性,采取分信道传输及抽样过滤技术来实现数据传输过程中的正交化,消除节点间因信号频率相似而导致的干涉现象,提高网络数据传输效率;随后,几何聚类机制与能量-阈值映射裁决方法,构建了稳定聚类采样方法,利用功率最佳及能量最佳的方式来实现传输节点的筛选,强化传输链路的稳定性能,降低因链路抖动而导致误码的风险。仿真实验结果表明:与常见的超高斯频率漂移传输提升机制(Transmission Mechanism of Super Gauss Frequency Drift Transmission, SGFD-T机制)及拉普拉斯信道滤波传输机制Laplasse Channel Filtering Transmission Mechanism,LCF-T机制)相比,所提算法具有更大的上传带宽和更低的数据采集错误率与误码率。     

参差延时技术在QAM系统中的应用

文章介绍了参差延时技术在QAM系统中的应用。通过对系统输出均方误差的分析证明了当系统出现载 波相位抖动时参差延时技术可以提高QAM系统1—3dB的输出信噪比,改善量的大小与栽波相位抖动大小有关。 最佳参差延时时间为半个信号周期。计算机仿真验证了理论分析结果。     

用多码元累加择大判决法快速捕获PN码

针对短帧突发模式下,直接序列扩频(DSSS)系统短时间内以高检测概率捕获PN码相位这一矛盾,提出了一种数字匹配滤波器(DMF)非相干PN码快速捕获算法.在传统的择大判决法的基础上,用多码元累加单元取代逗留验证单元,从而不再需要估计信道,并提高了捕获速度.分析了该算法在QPSK-DSSS系统下的捕获性能以及频差、信噪比、扩频比等因素对检测概率的影响,实测结果证明了该算法可以在宽信噪比范围和一定频偏环境下实现PN码的快速捕获.     

基于信道冲击成型自适应机制的 WSN大数据采集算法

为解决无线传感网采集算法普遍存在的节点故障率高、链路抖动严重及抗噪性能较低等不足,提出了一种基于信道冲击成型自适应机制的无线传感网大数据采集算法。首先,根据无线传感网节点信号具有的分区及偏移特性设计了信道冲击成型方法,并基于编码率-信噪比-信号发射强度增益等参量构建能量密度与信道衰落匹配过滤方式,提高信号发射过程中能量密度;随后,通过传输信号与信道噪声具有的正交特性建立自适应抽样机制,根据垂直信号与噪声信号互相干涉中产生的正交效应进行匹配滤波,并针对节点采取了载波过滤的方式进行遍历过滤,降低了网络信号拥塞现象的发生。仿真实验表明:与当前常见的拉普拉斯抗噪传输算法(Laplasse Anti-Noise Transmission Algorithm,ANT-L机制)以及傅氏信号解析抗噪传输算法(Fourier Noise Analysis Algorithm for Noise Immunity,NI-FNA机制)相比,本文算法具有更高的数据吞吐性能,有效地降低了网络链路抖动现象,取得更低的传输误码率。     

带浮点放大器的CPLD数据采集系统设计

采用浮点放大器和CPLD设计了多通道数据采集系统.其浮点放大器根据输入信号范围,放大适当的倍数,保证了数据采集系统的动态测量范围;CPLD具有丰富的内部资源和大量I/O管脚,处理速度快,可实现灵活多变的控制流程;双端口RAM作为A/D转换与CPU之间的桥梁,为高速数据吞吐提供了有力的硬件支持;结合以上几方面的优势,系统总体上实现了高速、高精度数据采集.     

SAR雷达回波数据的实时采集与存储

随着合成孔径雷达(SAR)系统的发展,高精度的雷达信号回波采集与实时存储成为系统的必然要求。提出了一种基于PCI总线数据采集与实时硬盘存储方法,借助于TS201的FLYBY传输模式向PCI总线传输数据,编写内存驱动程序,建立物理地址和虚拟内存地址的映射。CPU可以直接从内存中读取数据并存盘,减少了CPU和DSP之间的信息交换,大大加快了数据存盘的速度。     

变步长自适应滤波算法的谐波检测

为提高自适应滤波算法的收敛速度,并降低其稳态误差,建立了LMS算法理论最优步长值与误差信号和输入信号之间的关系,提出了一种新的变步长LMS自适应谐波检测算法。该算法的优点是:根据误差信号的平方时间均值估计来调节步长因子,克服了以往算法在自适应稳态阶段步长调整过程中的不足。即使待检测信号的信噪比较低,检测过程也具有较快的动态响应速度和保持较小的稳态失调噪声。计算机仿真表明,该算法具有更好的收敛精度。