基于两片AD6645高精度数据采集系统研究

数据采集系统是信号与信息处理系统的重要组成部分。随着宽带、超宽带雷达技术研究的深入和软件无线电技术的发展,对数据采集系统的速度和精度提出了越来越高的要求。但受模数转换芯片发展水平的限制,单片ADC芯片很难同时满足高速高精度的要求,多片ADC并行交替采样技术是突破采集系统这一瓶颈的有效方法之一。 这种方法在前端利用M片ADC并行交替采样,在后端进行拼接使得整个采集系统的速率为M片速率之和。然而受制造工艺的影响,并行采集系统的各通道间存在失配误差,主要表现为时间、增益和偏置误差,这些误差严重影响整个采集系统的性能。 本文分析了通道失配误差产生的原因,推导出三种误差并存的信号频谱表达式,提出了失配误差的统计测量算法和实时校正算法,并通过仿真验证了算法的有效性。在理论分析的基础上,设计并研制了一套最高采样频率可达200MHz的高速高精度数据采集系统。测试结果表明,该方案能提高采集系统性能。 本文所做的主要工作如下: 1.全面分析了并行时间交替采样结构三种误差的特性,推导出一种精确的误差测量算法,在此基础上提出了误差实时校正算法,并对测量和校正算法进行了仿真和分析。 2.研制出基于两片AD6645的最高采样率达200 MHz的数据采集系统。 3.通过硬件调试,完成了系统性能分析。