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．     

适用于宽带宽输入的TIADC时间误差校准算法

文章设计了一种适用于宽带宽输入的时间交织模数转换器(time-interleaved analog-to-digital converters, TIADC)时间失配误差校准算法。从通道间的相乘互相关原理展开分析,引入误差符号判别模块实现任意输入带宽的TIADC时间失配误差提取。误差补偿模块采用一种改进的基于泰勒级数展开的误差校准方法,进一步减小硬件实现规模。误差提取与误差补偿模块组成闭环自适应结构,能够实时进行宽带宽输入的TIADC时间失配误差校准。利用一个4通道12位的TIADC进行验证,假设通道间存在3%T_s(T_s为采样时间)以内的时间失配误差,当输入归一化频率f_(in)/f_s(f_(in)为输入频率,f_s为采样频率)分别为0.406、0.813、1.321时,校准后系统的信噪比提高了43 dB以上,有效位数(effective number of bits, ENOB)提高到11.82 bit以上。仿真结果证明了该方案的有效性。     

一种 TIADC 系统误差自适应联合补偿算法

针对时间交替并行采样系统(time-interleaved analog-to-digital converter,TIADC)通道间存在直流偏置误差、增益误差和时钟失配误差的问题,提出一种基于自适应的误差联合补偿算法.该算法设计了新的系统时序和基于子通道的误差补偿模型,采用多输入的自适应结构,实现对3种误差的联合补偿.理论分析和仿真结果表明,新算法结构简单,运算量小,具有良好的抗噪声性能,同时算法对带通信号有良好的适用性.当ADC量化位数为16时,系统的信纳比能够提升约37 dB,无杂散动态范围能够提升约50 dB.     

时间交替模数转换器采样时间失配校正方法的研究

时间交替模数转换器（TIADC）是近几年来实现高速数据采集的重要方法,由于能最大限度提高实时采样速率并便于硬件实现,已经普遍用于商业应用中．本文对时M交替模数转换器的采样时间失配误差产生原因及影响进行分析,并对一种双通道的基于相位误差估计的梯度的采样时M失配误差的校正方法进行研究和说明,可以看到该自适应算法是鲁棒的,在不同的奈奎斯特区域中都能收敛于最优值．     

应用于9通道8-bit 1 GS/s时钟交叠SAR ADC的后台校准改进方法

报道了三种应用于时钟交叠模数转换器(Time-Interleaved ADC,TI ADC)的后台校准改进方法,分别校准系统中多通道之间的失调失配、增益失配以及多相位时钟之间的时间偏差.失调校准技术基于统计学期望算法,增益校准技术基于统计学方差算法,时钟校准技术基于平均过零点算法,3种校准技术皆由改进的误差检测模块和误差补偿模块来实现.误差检测以及补偿模式可以根据TI ADC的设计要求调节校准精度.对带有误差失配的9通道8-bit 1GS/s时钟交叠SAR ADC电路仿真验证,经过校准,无杂散动态范围皆高于63dB,失调失配小于0.1LSB,增益失配小于0.23%,时间偏差小于3ps.     

通道失配对MUSIC算法测向性能影响研究

分析了通道失配条件下MUSIC算法测角偏差及方差,推导了单源情况下幅度失配及相位失配引起的测角偏差和方差的具体公式。仿真结果表明,理论分析能准确预测通道失配时MUSIC算法的角度偏差和方差。     

一种时间交织ADC的时间失配后台校准算法

利用输入信号的自相关特性设计了一种用于时间交织模数转换器(ADC)时间失配误差的自适应数字后台校准算法,该算法利用输入信号的自相关特性以及统计的方法,在后台将子通道的输出作相关运算以估计失配误差,再利用基于farrow结构的分数延时滤波器进行误差校正.误差估计部分和校准部分构成一个反馈环路,可以实现误差的实时跟踪和校正.Matlab仿真结果表明:当输入信号归一化频率为fin/fs=0.096 88时,经校准后,系统的SNR提高11dB以上,校准效果明显.该算法适用于任何类型的输入信号,且在硬件实现方面也比较简单,farrow结构实现的滤波器只用3~5阶就可以满足校准精度要求,特别适用于工程实现.     

一种新型高阶两通道时间交织ΣΔ调制器系统结构

为了减小两通道时间交织∑Δ调制器中通道之间系数失配引起的折叠噪声,提出了一种新型的高阶两通道时间交织∑Δ调制器的系统结构.通过在传统噪声传递函数(NTF)中增加一个奈奎斯特频率处的零点,得到了一种新的NTF.新增的零点减小了NTF在高频处的幅值,从而能够减小两通道时间交织调制器结构中由于系数失配引起的折叠噪声.以实现新NTF的单通道单环4阶3位前馈分布型∑△调制器结构为原型,利用多抽样率系统和块数字滤波器基本原理,得到其对应的两通道时间交织系统结构.在两个通道的系数存在1%的失配条件下,调制器的信号噪声失真比只降低了3.1 dB,这表明系数失配对该调制器的性能影响很小.     

开环双向耦合注入半导体激光器混沌同步系统

对开环双向耦合注入半导体激光器混沌同步系统的同步性以及在附加混沌(AC)调制下系统的工作特性进行了研究.研究结果表明:当发射系统的DFB-LD(T-LD)和接收系统的DFB-LD(R-LD)的参数完全匹配时,该系统能实现精确同步;而当T-LD与R-LD存在参数失配时,同步误差对参数失配很敏感;采用附加混沌(AC)调制时,信号所引起的同步误差很小,即使不使用滤波器,信号也能很好的恢复.     

TIADC系统误差联合测量及补偿方法

针对时间交替并行采样系统通道间存在增益误差和时钟失配误差问题,提出一种误差联合测量方法。该方法利用了测试信号的特性,同时测量2种误差。与已有算法相比,算法结构简单,精度较高。同时根据时钟失配误差产生原理,设计了基于Farrow结构的分数延迟滤波器补偿算法,针对Farrow结构局限于Nyquist带宽的问题,设计了多通道的补偿结构。仿真实验表明,系统的无杂散动态范围得到明显抑制,输出的信纳比至少提高了25dB。     

面向脉冲噪声环境的多径信道鲁棒估计方法

在低压电力线通信(power line communication,PLC)中,由于脉冲噪声的干扰和阻抗不匹配引起的多径信道的影响,传统的在加性高斯白噪声环境下的信道估计算法运用到电力线通信时,往往效果很差,甚至得到的结果毫无意义。针对电力线通信中的脉冲噪声,采用了Middleton Class A脉冲噪声模型。通过基于高阶矩的方法对脉冲噪声的参数进行估计。根据估计得到的脉冲噪声参数,提出了新颖的、在脉冲噪声环境中鲁棒的信道估计算法。通过仿真,验证了提出的算法是可靠的,并且具有一定的灵活性。     

光网络中的全光环路激射

光网络中的闭合全光环路在一定条件下会形成环路激射 ,对网络造成不利的影响。从网络的通带光谱特性出发 ,分析了全光空闲环路和全光泄漏环路激射形成的原因和物理条件 ,并建立了光网络实验系统 ,发现了多个激射峰同时存在并相互竞争的现象。还研究了光节点滤波特性对全光环路激射的影响 ,指出当谱宽失配时 ,在同一信道内可能出现多个全光环路并形成激射。观察到同一个信道内两个泄漏环路激射峰和信号波长共存的现象。最后 ,指出了环路激射的危害 ,提出了消除的方法     

改进的自适应最优低秩信道估计算法

针对正交频分复用系统中线性最小均方误差(LMMSE)信道估计算法计算复杂度高,且存在当信道的统计特性与先验知识不匹配时估计性能恶化的问题,利用信道频域冲激响应的移动平均自相关函数,结合子空间分解、跟踪和序列正交原理,提出一种改进的自适应最优低秩信道估计算法.对比文中算法和LMMSE算法、LS算法和联合AIC(akaike criterion)秩估计准则的自适应低秩信道估计算法,结果表明:文中算法的秩估计更为精确;在插入导频数量较少的情况下,改进的信道估计算法能获得更高的信噪比性能增益.     

一种简便的STR重复次数测定方法

 短串联重复（STR）的多态性分析是生物个体识别最有效的一种手段,在法医学鉴定中已被广泛用于身份识别．但目前使用的方法成本太高,以致不便在更广泛的范围推广．针对法医上常选用的4bp重复单位的STR基因座,采用PCR产物小于160bp的迷你STR(Mini STR)和优化聚丙烯酰胺凝胶电泳条件,提高分辨率,使重复单位之间能有效分辨．设计PCR引物,使STR基因座扩增产物的大小为4bp的倍数,应用8bp的DNA Ladder即能精确测定整数倍STR重复单位数．这一方法操作简便,成本低廉,尤其是用于制作人基因身份证,使得人人制作一张基因身份证成为可能．     

单径慢衰落信道模型中带有频差的NOrth-MDPSK性能评估

针对Ⅳ进制正交扩频和MDPSK复合调制（NOrth-MDPSK）,分析了单径慢衰落信道模型中带有频差时的误比特率。首先运用全概率定理和马尔可夫链,建立了性能分析的统一框架;在此框架下,推导了AWGN、瑞利衰落和Nakagami-m衰落信道中的误比特率公式。数值结果表明,与单纯NOrth相比,NOrth-MDPSK以较低的性能损失代价,提供了更高的带宽效率。     

认知无线网络中集中式信道搜索策略的研究

认知无线网络中,认知用户利用授权用户暂时不用的信道传输数据,认知用户对空闲信道的搜索策略成为了认知无线网络效率提高的关键问题之一。将哈希算法应用于认知无线网络的信道搜索过程中,给出了一种面向认知用户的集中式信道搜索策略HSS(Hash-SU-Search)。建立了带有两类顾客的离散时间排队模型,给出了系统的信道利用率及平均搜索次数等性能指标的表达式。通过数值实验,将HSS信道搜索策略与传统的顺序信道搜索策略进行了比较,验证了HSS的有效性。     

改进的基于每天线速率控制机制的多数据流多输入多输出系统收发机结构

每天线速率控制(per-antenna rate control,PARC)技术能有效提高多数据流多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)系统的吞吐量.然而,在时变信道下,反馈到发射端的信道质量指示(channel quality indicator,CQI)已经过期,这意...     

联合信道状态编码的基函数生成算法

针对远距离情况下基函数频谱失配导致的TDCS性能下降的问题,提出一种联合信道状态编码的远距离TDCS基函数生成算法。该算法通过对远距离收发两端的信道状态进行四进制合成编码,将联合信道划分为4种状态,根据频谱失配程度选择信道状态好的频点进行数据传输,并在解调前对接收信号进行滤波。理论分析表明,在相同情况下,使用联合信道状态编码机制的频谱利用率高于频谱交换机制的频谱利用率,从而有效避免收发两端放弃通信,更加接近TDCS的实际应用。仿真结果表明:该算法的抗干扰性能优于频谱交换机制,能够有效提高系统的频谱利用率,降低频谱失配对抗干扰性能的影响,扩展TDCS的应用范围。