Volterra Filtering for Integrating ADC Error

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ADC常见问题解答

ADC常见问题解答

#1楼主:工业应用Sigma-Delta ADC常见问题解答贴子发表于:2008/12/25 13:14:35问题:峰峰值噪声与有效噪声的区别,峰峰值分辨率与有效分辨率的区别?无失码分辨率又是指的什么?答案:无失码分辨率是对ADC线性性能的评价指标。

峰峰值分辨率和有效值分辨率是评价ADC噪声性能的重要指标。

它们之间的关系是峰峰值分辨率=有效分辨率-2.7 bits这个关系的理论基础是,噪声通常是随机的,并且它的分布是正态分布。

那么Vnoise (peak-to-peak) = Vnoise (rms) x 6.6;99.9%的出现概率如果转换为分辨率,就是2.7位的差别。

(log26.6=2.7)如果对应于ADC的转换结果,峰峰值分辨率是没有跳码的位数,也就是保持稳定的位数。

我们以AD7799为例,在数据手册中都会有两个表格,如下所示:第一个表格是在不同的增益和数据输出速率的条件下有效噪声的值。

第二个表格是在不同的增益和数据输出速率的条件下的有效分辨率和峰峰值分辨率。

例如,在16.7Hz数据输出速率,64倍增益条件下,有效噪声是0.065uV,对应的有效分辨率为20位,峰峰值分辨率为17.5位。

要了解具体的原理和推导,请参见ADI网站上的应用笔记AN-615“Peak to Peak Resolution vs. Effective Resolution”问题:为什么转换结果的后几位总在跳,是不是正常?答案:判断是不是正常要先了解造成这种情况的原因。

如果排除掉输入信号的原因,ADC转换结果的不稳定是由于噪声引起的。

在ADC的数据手册中对ADC在不同配置的情况下的噪声有详细的数据表格。

所以对于用户ADC的转换结果的分析,要进行与数据手册相同测试条件的测试,然后与表格中数据进行比较。

数据手册中的噪声性能表格中的数据结果的测试条件是:使用高精度低噪声的参考电压源,短路ADC的差分输入端并接到正确的共模电平上,然后设置ADC的增益、滤波器系数,C HOP模式,BUFFER状态等等,然后采集足够多的转换结果,一般至少要几百个样本,做噪声分析。

ADC中的滤波算法

ADC中的滤波算法

ADC中的滤波算法ADC(模拟数字转换器)是将模拟信号转换为数字信号的过程。

在ADC中使用滤波算法可以有效的去除模拟信号中的噪声和杂波,提高数字信号的质量和可靠性。

滤波算法在ADC中起到的作用是对采样信号进行平滑处理,去除高频干扰和噪声,以保留信号中的有用信息。

常用的滤波算法包括移动平均滤波、中值滤波、卡尔曼滤波等。

移动平均滤波(Moving Average)是一种简单和常用的滤波算法。

该算法通过计算一段时间内的采样数据的平均值来平滑信号。

移动平均滤波的特点是实现简单,计算速度快,但对于快速变化的信号响应较慢。

中值滤波(Median Filter)是一种基于排序的滤波算法。

该算法通过将一定时间范围内的采样数据进行排序,然后选取中间值作为当前时间点的信号值。

中值滤波的特点是可以有效去除由于噪声引起的突变或异常值,但对于快速变化的信号响应较慢。

卡尔曼滤波是一种递归滤波算法,是一种运用于线性系统中的最优滤波算法。

卡尔曼滤波算法通过根据系统的物理模型和观测模型,结合历史观测数据和先验数据,可以对当前信号进行最优估计。

卡尔曼滤波算法的特点是对噪声和干扰具有较好的抗干扰能力,适用于信号变化较快和噪声较大的情况。

除了以上几种常见的滤波算法外,还有一些其他的滤波算法可以应用于ADC中,如无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter)、粒子滤波(Particle Filter)等。

这些滤波算法都具有不同的特点和适用范围,在实际应用中需要根据具体需求选择合适的滤波算法。

需要注意的是,滤波算法的选择和设计应该根据具体的应用场景和信号特点进行。

不同的滤波算法对信号的平滑程度、噪声抑制效果和计算复杂度等方面有不同的考虑,应根据实际需求进行合理选择。

此外,滤波算法的性能评估一般包括幅频特性、相频特性、群延迟、线性失真等指标。

在实际应用中对于不同的滤波算法常常需要进行性能评估和优化。

adc滤波的10种经典算法

adc滤波的10种经典算法

adc滤波的10种经典算法ADC(模数转换器)滤波算法是将采样得到的模拟信号进行数字化处理时常用的方法。

滤波的目的是去除噪声和不必要的频率成分,以提高信号质量。

下面列举了10种经典的ADC滤波算法:1. 均值滤波器:将一组采样值取平均值,用于平滑信号,减小噪声的影响。

该算法简单且易于实现,但对于快速变化的信号可能会引入较大的误差。

2. 中值滤波器:将一组采样值排序,取中间值作为输出值。

中值滤波器能够有效地去除脉冲噪声,对于非线性噪声具有良好的去除效果。

3. 限幅滤波器:将采样值限制在一定范围内,超出范围的值替换为最大或最小值。

该滤波器适用于信号中存在脉冲噪声的情况,能够有效去除异常值。

4. 低通滤波器:只允许低频信号通过,抑制高频信号。

常用的低通滤波器包括巴特沃斯滤波器、布脱沃斯滤波器等。

低通滤波器可应用于去除高频噪声,平滑信号。

5. 高通滤波器:只允许高频信号通过,抑制低频信号。

高通滤波器可用于去除低频噪声,突出高频信号。

6. 带通滤波器:只允许一定频率范围内的信号通过,抑制其他频率的信号。

带通滤波器可用于突出某个频段的信号。

7. 自适应滤波器:根据输入信号的特点自动调整滤波参数,适应不同的信号环境。

自适应滤波器能够实时调整滤波效果,适应信号的变化。

8. 卡尔曼滤波器:利用系统的状态方程和观测方程,通过最小化预测误差和观测误差的加权和,实现对信号的滤波。

卡尔曼滤波器适用于线性系统,能够对系统状态进行较准确的估计。

9. 无限脉冲响应(IIR)滤波器:在滤波过程中利用反馈,具有较窄的通带和较宽的阻带。

IIR滤波器具有较好的频率响应特性,但容易引入稳定性问题。

10. 有限脉冲响应(FIR)滤波器:滤波过程中不利用反馈,仅利用输入信号和滤波器的系数进行计算。

FIR滤波器具有较好的稳定性和线性相位特性,适用于需要精确频率响应的应用。

这些经典的ADC滤波算法在不同的应用场景中有着各自的优势和适用性。

在实际应用中,需要根据信号的特点和要求选择合适的滤波算法,以达到最佳的滤波效果。

adc快速傅里叶变换滤波算法

adc快速傅里叶变换滤波算法

一、概述ADC(Analog-to-Digital Conversion)即模数转换,是将模拟信号转换为数字信号的过程。

在数字信号处理中,经常需要对采集到的模拟信号进行滤波处理,以消除噪声或者提取感兴趣的频率成分。

而快速傅里叶变换(FFT)则是一种常用的频域分析技术,在数字信号处理中有着广泛的应用。

本文旨在探讨ADC快速傅里叶变换滤波算法,介绍其原理和实现方式。

二、ADC快速傅里叶变换滤波算法原理ADC快速傅里叶变换滤波算法是通过快速傅里叶变换将采集到的模拟信号转换到频域,在频域中进行滤波处理,然后再通过逆快速傅里叶变换将滤波后的频域信号转换回时域。

其具体实现原理包括以下几个步骤:1. 采集模拟信号:需要对待处理的模拟信号进行采集,通常采用模数转换器将模拟信号转换为数字信号,得到采样序列。

2. 快速傅里叶变换:利用FFT算法将采样序列转换到频域,得到频谱信息。

FFT算法可以快速高效地计算出采样序列的频域表示,是频谱分析的重要工具。

3. 频域滤波:在频域中进行滤波处理,可以采用各种滤波器设计方法,如低通滤波、高通滤波、带通滤波等,对感兴趣的频率成分进行提取或者消除噪声。

4. 逆快速傅里叶变换:通过逆FFT算法将滤波后的频域信号转换回时域,得到滤波后的数字信号。

5. 数字信号输出:将滤波后的数字信号输出,用于后续的数据处理或者分析。

三、ADC快速傅里叶变换滤波算法实现方式ADC快速傅里叶变换滤波算法的实现方式包括软件实现和硬件实现两种方式。

1. 软件实现:在嵌入式系统或者PC端,可以通过编程语言(如C、C++等)实现ADC快速傅里叶变换滤波算法。

通过调用FFT算法库函数,实现快速傅里叶变换和逆快速傅里叶变换的计算,结合频域滤波算法,实现整个滤波过程。

2. 硬件实现:在数字信号处理器(DSP)或者专用的硬件加速器中,可以通过硬件描述语言(如Verilog、VHDL等)实现ADC快速傅里叶变换滤波算法。

adc的指标峰值谐波或杂散噪声

adc的指标峰值谐波或杂散噪声

adc的指标峰值谐波或杂散噪声
ADC(模数转换器)的指标中,峰值谐波和杂散噪声是非常重要
的性能参数。

峰值谐波是指在模拟输入信号中,ADC输出频谱中出
现的最大谐波成分的幅度值。

通常用于衡量ADC的非线性失真程度,峰值谐波越小,ADC的非线性失真越小,性能越好。

杂散噪声是指ADC输出中除了基本频率成分以外的其他频率成分所引起的干扰信号,通常以信噪比的形式来表示。

杂散噪声越小,表示ADC的输出
中杂散成分越少,信噪比越高,性能越好。

从工程角度来看,峰值谐波和杂散噪声是影响ADC性能的重要
因素。

峰值谐波反映了ADC的非线性失真情况,而杂散噪声则反映
了ADC的信号提取能力和输出信号质量。

在实际应用中,工程师需
要根据具体的系统要求和应用场景来选择合适的ADC,以平衡峰值
谐波和杂散噪声等性能指标,从而获得最佳的性能表现。

另外,对于峰值谐波和杂散噪声的测试和评估也是非常重要的。

通常采用频谱分析等方法来测量和分析ADC输出的谐波成分和杂散
成分,以便全面了解ADC的性能表现。

工程师们也会根据这些测试
结果来进行性能优化和改进,以确保ADC在实际应用中能够达到预
期的性能要求。

总的来说,峰值谐波和杂散噪声是衡量ADC性能的重要参数,
对于工程设计和实际应用都具有重要意义。

通过合理选择和评估这
些指标,可以确保ADC在各种应用场景下都能够表现出优异的性能。

基于Volterra的ADC校正技术研究

基于Volterra的ADC校正技术研究
偿 、 u dn对查 找 表 的 方 法 进 行 了改 进 , 1 MH L ni 对 0 z的
大小至 少为 M =仃 b是 输 入正 弦 信号 确定 下 来后 的 2( 位数 ) ) 。2 选择 适宜 的采样 频率 。3 使测 试信 号 ( ) 如正 弦信号 ) 覆盖 A C全 部 的频段 和 幅 度 。由 以上 3点 可 D
陈 静 , 媛 彬 侯
(. 1 西安 科技 大学 , 陕西 西安 7 0 5 ; . 安建 筑科技 大 学 , 10 4 2 西 陕西 西安 7 0 5 ) 10 5
摘 要: 模拟 数字转换 器( D ) A C 是信 号处理 中非常重要 的器件 , 而其非 线性误差会 影响 系统的精度
信 号和 输入 信号 的变化 率 或者输 入信 号频 率 范 围等参 数, 以期 提高 L T的模 型覆盖 率 。基 于 L T的高精 度 U U
后 向校 正法需 要考 虑 3个 部 分 : ) 采 样 数 据进 行 大 1对 量 的存储 与分 析 。如 用正 弦 波测 试 A C时 , 录数 据 D 记
第4 O卷
第 4期
航 空 计 算 技 术
Ae o a t a o u ig T c n q e r n u i lC mp t e h i u c n
Vo . 140 No. 4
21 0 0年 7月
J 12 1 u. 0 0
基 于 V lr o er t a的 A C校 正 技 术 研 究 D
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简单 的方法就 是从 A C的转换 结 果 中减 去 A C本 身 D D
收 稿 日期 :09 1 . 2 20 , 0 1 作 者简 介 : 陈

超高速ad滤波算法

超高速ad滤波算法

超高速ad滤波算法超高速AD滤波算法是一种用于信号处理的算法,其主要目的是去除信号中的噪声,提取出所需的有效信号。

本文将介绍超高速AD滤波算法的原理、应用和优势。

一、算法原理超高速AD滤波算法是基于快速采样和数字滤波器的技术。

首先,通过高速模数转换器(ADC)将连续信号转换为数字信号。

然后,利用数字滤波器对信号进行滤波处理,去除噪声成分。

最后,再通过数字到模拟转换器(DAC)将信号转换为模拟信号输出。

在超高速AD滤波算法中,关键的一步是数字滤波器的设计。

常用的数字滤波器包括FIR滤波器和IIR滤波器。

FIR滤波器具有线性相位和稳定性的优点,而IIR滤波器具有较小的计算量和更好的频率响应。

二、算法应用超高速AD滤波算法在许多领域都有广泛的应用。

以下是几个常见的应用领域:1. 通信系统:在无线通信系统中,超高速AD滤波算法可以用于接收信号的解调和解码过程,提高系统的抗干扰能力和误码率性能。

2. 音频处理:在音频处理领域,超高速AD滤波算法可以用于音频信号的降噪和增强处理,提高音频质量和清晰度。

3. 图像处理:在图像处理中,超高速AD滤波算法可以用于图像去噪和边缘检测,提高图像的清晰度和细节表现力。

4. 生物医学工程:在生物医学工程中,超高速AD滤波算法可以用于生物信号的提取和分析,如心电图信号的滤波和特征提取。

三、算法优势与传统的滤波算法相比,超高速AD滤波算法具有以下优势:1. 高速处理能力:超高速AD滤波算法利用了快速采样和数字滤波器的技术,可以实现对高速信号的实时处理,适用于对实时性要求较高的应用场景。

2. 高精度滤波效果:超高速AD滤波算法通过设计合适的数字滤波器,可以实现对特定频率范围内的信号进行精确滤波,去除噪声成分,保留有效信号。

3. 灵活性:超高速AD滤波算法可以根据不同应用的需求,选择合适的数字滤波器结构和参数,实现不同滤波效果,具有较强的适应性和灵活性。

4. 低成本:超高速AD滤波算法基于数字信号处理技术,可以在硬件实现上大大减少成本,提高系统的性价比。

AN018用过采样和求均值提高ADC分辨率

AN018用过采样和求均值提高ADC分辨率
应用笔记
AN018 用过采样和求均值提高 ADC 分辨率
相关器件
本应用笔记适用于下列器件 C8051F000 C8051F001 C8051F002 C8051F005 C8051F006 C8051F010 C8051F011 C8051F012 C8051F015 C8051F016 C8051F017

=
1.2 216
= 18 .3 µ V / oC
这样 我们可以测量的最小温度变化是
Tres16
=
18.3µV code
oC ⋅ 2.8mV
= 0.0065oC / code
Tres16 是 16 位测量的温度分辨率
在采用过采样和求均值技术的情况下 我们用同一个片内 12 位 ADC 可以测量的最小温度变化 是 0.007 摄氏度 这就允许我们以高于百分之一度的精度对温度进行测量
AN018-1.1 MAY01
5
AN018 用过采样和求均值提高 ADC 分辨率
附录 A 噪声和过采样理论
本部分讨论过采样和求均值如何影响带内噪声以及如何根据所要求的 SNR 和测量分辨率计算 过采样比率
过采样和求均值如何改善性能
过采样和求均值是为了完成两个任务 改善信噪比和提高有效分辨率 即增加 ADC 测量的有 效位数 这两个任务实际上是同时完成的 例如 如果我们有一个 12 位 ADC 而希望产生 16 位分 辨率的转换代码 则我们用过采样和求均值技术可以得到与 16 位 ADC 相同的 SNR 这将增加测 量数据的有效位数 ENOB 也是提高 SNR 的一种方法 过采样和均值滤波器允许我们在产生较 低噪声强度的同时得到 16 位的输出字
fos = 44 ⋅1(Hz) = 256Hz

双通道时间交织ADC采样系统的频域纠正补偿

双通道时间交织ADC采样系统的频域纠正补偿

双通道时间交织ADC采样系统的频域纠正补偿双通道时间交织ADC采样系统是一种常见的高精度模数转换器,其结构包括两条并联的ADC通道,并分别采样输入信号的不同部分。

采样过程中需要完成时序同步,使两条通道的采样数据可以正确地交织起来。

但是,由于ADC器件的特性不尽相同,以及环境因素的影响,双通道时间交织ADC采样系统在频域上往往出现一定的非线性失真。

为了保证精度,需要对这些非线性进行补偿。

频域纠正补偿是一种有效的方法。

该方法基于系统的频域特性进行修正,消除系统在不同频率下的非线性失真。

具体实现方式通常是通过获得ADC通道的频率响应曲线,然后对采样数据进行滤波处理,校正其频域特性。

这样,可以得到更为精确的采样数据,提高系统的精度。

在实际应用中,频域纠正补偿需要考虑系统的实际特性,比如噪声水平、信号强度、采样速率等等,以确定合适的滤波参数。

通常使用FIR滤波器实现频域纠正补偿,其滤波器系数可以根据频率响应曲线计算得出。

如果系统中存在交叉耦合或者其他干扰因素,还可以采用带通滤波器对特定频带进行补偿。

需要注意的是,频域纠正补偿虽然能够有效提高系统的精度,但也有一定的局限性。

由于它基于ADC通道的频率响应曲线进行修正,因此不能完全消除ADC器件的非线性。

对于某些细节特征,仍需要采用其他方法来进行处理。

综上所述,双通道时间交织ADC采样系统的频域纠正补偿是一种有效的方法,可以消除系统在不同频率下的非线性失真,提高系统的精度。

在实际应用过程中,需要注意系统的实际情况,选择合适的滤波器参数,以及结合其他方法进行处理,从而得到更为准确的采样数据。

一种应用于LTE协议的高速∑△ADC的降采样滤波器

一种应用于LTE协议的高速∑△ADC的降采样滤波器
( An a l o g De v i c e ,Sh a n g h a i ,2 0 0 0 2 1 ,C A d e c i ma t i o n f i l t e r f o r 1 2 一 b i t∑△ADC o v e r 2 O M Hz s i g n a l b a n d wi d t h i s d e s i g n e d i n LTE p r o t o c o l a p p l i c a t i o n.wh i c h a d o p t s a c a s c a d e d a r c h i t e c t u r e o f o n e c o mb f i l t e r a n d t WO h a l f — b a n d f i l t e r s .P o l y — p h a s e d e c o mp o s i t i o n a n d CS D c o d i n g t e c h n i q u e s a r e u t i l i z e d i n o r d e r t o r e d u c e p o we r c o n s u mp t i o n,a n d o n — c h i p c l o c k s k e w a n d c r o s s t a l k a r e o p t i mi z e d t o i mp r o v e t h e y i e l d a n d r e l i a b i l i t y . Th i s d e s i g n i s f a b r i c a t e d i n S MI C 0 . 1 3 ̄ ml P8 M CM OS t e c h n o l o g y .Th e e x p e r i me n t a l r e s u l t s s h o w t h a t wh e n c l o c k e d a t 5 0 0 M Hz 。 E AADC c o n t a i n i n g t h i s d e s i g n a c h i e v e s p e a k Ⅳ DR

adc采样率比输入信号频率低的解决方法

adc采样率比输入信号频率低的解决方法

adc采样率比输入信号频率低的解决方法ADC采样率比输入信号频率低的解决方法1. 简介在一些应用中,输入信号的频率可能比ADC转换器的采样率要高。

这种情况下,采样率不足会引起信号失真和信息丢失。

本文将介绍一些解决这个问题的方法。

2. 降低输入信号频率低通滤波通过添加低通滤波器,可以将输入信号中高于采样率的频率成分滤除,从而降低输入信号的频率。

常见的低通滤波器包括RC滤波器和数字滤波器。

信号降频将输入信号进行降频可以使其频率在ADC采样率范围内。

可以通过可编程降频器、分频器或数字混频器等器件来实现信号的降频。

3. 提高ADC采样率使用高速ADC使用更高采样率的ADC可以解决采样率不足的问题。

选择合适的高速ADC器件可以确保输入信号的频率在其采样率范围内。

重采样在已有的低采样率ADC输出的信号上进行重采样,可以通过插值算法来增加采样点的数量,从而提高采样率。

常见的插值算法有线性插值和多项式插值等。

模拟前处理在将信号输入到ADC之前,对信号进行合理的模拟前处理可以提高采样率。

如在信号前加入信号整形滤波器进行预处理,可以有效提高采样率。

4. 结论通过降低输入信号的频率或提高ADC的采样率,可以解决ADC采样率不足的问题。

具体方法包括低通滤波、信号降频、使用高速ADC、重采样和模拟前处理等。

根据具体应用场景和要求,选择合适的方法可以得到准确的信号采样结果。

5. 低通滤波低通滤波是一种常见的降低输入信号频率的方法。

它通过滤除高于采样率的频率成分,将输入信号的频率限制在采样率范围内。

其中,RC滤波器是一种常见的模拟低通滤波器,数字滤波器则可以在数字域中实现滤波。

通过选择合适的滤波器参数和设计方法,可以有效地滤除高频成分。

6. 信号降频信号降频是将输入信号进行频率降低的一种方法。

通过降低输入信号的频率,使其处于ADC采样率范围内。

可以使用可编程降频器、分频器或数字混频器等器件来实现信号的降频。

这些器件可以将输入信号的频率进行降低,使其适应ADC的采样率。

多输入多输出Volterra滤波均衡器设计

多输入多输出Volterra滤波均衡器设计

多输入多输出Volterra滤波均衡器设计
方洋旺;焦李成;刘静;魏瑞轩
【期刊名称】《西安交通大学学报》
【年(卷),期】2001(035)006
【摘要】为了从带有噪声的输出信号中恢复出输入信号,研究了多输入多输出(MIMO)Volterra滤波均衡器的设计问题,并给出了具体的设计步骤.讨论了当使用p阶逼近Volterra滤波均衡器代替无限阶Volterra滤波均衡器时的收敛性及误差界.引进了MIMO Volterra滤波器局部l2稳定性的概念,利用多维z变换,给出了p阶逆的计算公式,然后研究了Volterra滤波均衡器的设计算法,并讨论了它的收敛性及误差界.仿真结果表明,所提方法不仅可以直接应用到多输入多输出系统,而且还可应用到阵列信号处理及无线通信系统中.
【总页数】5页(P600-603,657)
【作者】方洋旺;焦李成;刘静;魏瑞轩
【作者单位】西安电子科技大学雷达信号处理重点实验室,西安 710071;西安电子科技大学雷达信号处理重点实验室,西安 710071;空军工程大学工程学院;西安交通大学电子与信息工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP13
【相关文献】
1.多输入多输出非线性系统Volterra频域核的非参数辨识方法 [J], 韩海涛;马红光;曹建福;张家良
2.基于Lerner滤波器的线性相位音频均衡器设计方法 [J], 杨小平;童颖;顾亚平;张俊;王毅
3.使用变步长频域LMS算法的自适应Volterra均衡器 [J], 张晓娟;吴长奇
4.基于频域滤波数字均衡器的设计 [J], 李倩然;周南
5.基于小波分解和IIR滤波器的最优均衡器设计 [J], 梁彦;凌永权
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自适应Volterra混合噪声图像滤波

自适应Volterra混合噪声图像滤波

自适应Volterra混合噪声图像滤波
孙永梅;高银梅;陈少华;曾洁
【期刊名称】《大连交通大学学报》
【年(卷),期】2014(035)001
【摘要】采用更接近实际的随机值脉冲噪声对混合噪声图像中的脉冲噪声部分进行描述,基于自适应Vol-terra滤波方法,提出了一种能够有效去除图像混合噪声的LMSV滤波算法.在此基础上,针对LMS算法收敛速度慢,步长因子不易确定的特点,提出了一种改进的自适应Voherra图像滤波算法(NLMSV算法).理论分析和计算机仿真实验表明,相比于传统的图像去噪方法,本文方法在去除图像混合噪声和保留图像边缘细节方面的性能要明显优于其他算法,并且图像受污染率越高,该方法表现出的性能越好.
【总页数】6页(P111-116)
【作者】孙永梅;高银梅;陈少华;曾洁
【作者单位】大连交通大学电气信息学院,辽宁大连116028;大连交通大学电气信息学院,辽宁大连116028;大连交通大学电气信息学院,辽宁大连116028;大连交通大学电气信息学院,辽宁大连116028
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于调整矩阵的混合噪声图像滤波 [J], 张广超;宋文爱
2.广义多级混合噪声图像滤波 [J], 程存学;张宏科
3.一种影像测量系统中自适应混合噪声滤波方法 [J], 周虎;杨建国;陈华江
4.自适应滤波器消除语音信号中混合噪声 [J], 高榕;张仕凯;李靖;余昭杰;丁传鹏;李强
5.改进算法在混合噪声STM图像滤波中的应用 [J], 孙立书
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dfsdm adc 原理

dfsdm adc 原理

dfsdm adc 原理dfsdm adc是一种数字滤波器和模数转换器结合的模块,其原理是通过对输入信号进行滤波和采样,将模拟信号转换为数字信号,并输出相应的数字数据。

本文将从模数转换器、数字滤波器和dfsdm adc的工作原理三个方面进行详细介绍。

模数转换器是一种将模拟信号转换为数字信号的设备。

在数字系统中,数据以二进制的形式进行存储和处理,而模拟信号是连续变化的,无法直接进行数字处理。

因此,需要使用模数转换器将模拟信号转换为数字信号。

模数转换器的输入端接收模拟信号,经过采样和量化处理后,输出相应的数字信号。

其中,采样是指以一定的频率对模拟信号进行取样,量化是指将采样得到的连续信号转换为离散的数字值。

模数转换器的输出数字信号可以直接被数字系统处理和存储。

数字滤波器是一种对数字信号进行滤波处理的设备。

在模数转换器输出的数字信号中,可能存在一些噪声或干扰,这些噪声或干扰会影响后续数字处理的准确性和可靠性。

因此,需要使用数字滤波器对数字信号进行滤波,去除不需要的频率成分,保留感兴趣的信号信息。

数字滤波器可以根据滤波器的类型和参数对数字信号进行不同的滤波处理,如低通滤波、高通滤波、带通滤波等。

滤波后的数字信号具有更好的信噪比和频率特性,可以提高后续数字处理的效果。

dfsdm adc是一种基于dfsdm(digital filter for sigma-delta modulators)技术的模数转换器。

dfsdm adc结合了模数转换器和数字滤波器的功能,能够在模拟信号转换为数字信号的同时进行滤波处理。

dfsdm adc采用了sigma-delta调制技术,通过对输入信号进行高频率采样和高阶差分调制,将模拟信号的频率分量转换为数字信号的噪声,再经过数字滤波器对噪声进行滤除,最终得到高质量的数字信号输出。

dfsdm adc的工作原理可以简单描述为以下几个步骤。

首先,输入信号经过模拟前端进行放大和滤波处理,然后经过模数转换器进行采样和量化,得到初步的数字信号。

Sigma-Delta-ADC基础知识

Sigma-Delta-ADC基础知识

SLOPE O12
MT-022
要减少斜率削波,可增加量化步长或加快采样速率。差分PCM采用多位量化器通过增加复 杂性来有效地增加量化步长。测试表明,要获得与经典PCM相同的品质, 调制要求采用 非常高的采样速率,通常为最高目标频率的20倍,而非奈奎斯特速率(2倍)。 为此, 调制和差分PCM从未广泛流行开来,但只要对 型调制器稍微进行一些修改便可 得到基本的Σ- 架构,该架构是而今最受欢迎的ADC架构之一。 1954年,贝尔实验室的C. C. Cutler申请了一项非常重要的专利,其中介绍了旨在实现较高 分辨率的过采样和噪声整形理论(参考文献7)。他并不是专门为了设计奈奎斯特ADC,而 是为了传送过采样噪声整形信号而又不降低数据速率。因此,Cutler的转换器呈现了Σ型ADC中的所几乎有概念,只有数字滤波和抽取除外,数字滤波和抽取在使用真空管技术 的时代显得过于复杂和昂贵。 之后数年里依旧偶尔出现这些概念方面的重要著作,其中包括C. B. Brahm于1961年申请的 重要专利,该专利详细介绍了二阶多位噪声整形ADC的环路滤波器模拟设计(参考文献 8)。这段时间内,晶体管电路开始取代真空管,这为该架构的实现提供了更多可能性。 1962年,Inose、Yasuda和Murakami详细阐述了Cutler于1954年提出的一位过采样噪声整形 架构(参考文献9)。他们的实验电路采用固态器件来实现一阶和二阶Σ- 型调制器。在1962 年论文之后紧接着于1963年发表了第二篇论文,其中给出了过采样和噪声整形的出色理论 探讨(参考文献10)。这两篇论文还最先使用“ -Σ”名称来描述该架构。“ -Σ”名称一直沿用 到19世纪70年代,那时AT&T工程师开始使用“Σ- ”名称。从此以后,两个名称都一直在 用;不过,Σ- 可能是两个名称当中较为正确的。 有趣的是,前文提到的所有著作都是关于直接传送过采样数字化信号,而非奈奎斯特ADC 的实现。1969年,贝尔实验室的D. J. Goodman发表了一篇论文,介绍了在调制器后使用数 字滤波器和抽取器的真正奈奎斯特Σ- 型ADC(参考文献11)。这是首次使用Σ- 架构来明确 地构建奈奎斯特ADC。1974年,J. C. Candy(也来自贝尔实验室)描述了一种具有噪声整形、 数字滤波和抽取功能的多位过采样Σ- 型ADC来实现高分辨率奈奎斯特ADC(参考文献 12)。 与其它架构相比,该IC Σ- 型ADC具有数项优势,尤其是针对高分辨率、低频应用时。首 先,该一位Σ- 型ADC本身具有单调性且无需激光调整。此外,该架构的数字化密集特性 使得该Σ- 型ADC非常适合低成本CMOS工艺。参考文献13-21中给出了一些早期单芯片 Σ- 型ADC示例。从那以后,上文所述早期著作中提出的基本架构经过了连续工艺的过程 和设计改进。

一种分阶自适应Volterra滤波算法

一种分阶自适应Volterra滤波算法

一种分阶自适应Volterra滤波算法赵知劲;张秀梅;尚俊娜【期刊名称】《电路与系统学报》【年(卷),期】2010(015)004【摘要】稳定分布可以更好地描述实际应用中所遇到的具有显著脉冲特性的随机噪声.这种噪声的二阶及二阶以上统计量均不存在,需要用分数低阶统计量描述.针对Volterra级数非线性项将稳定分布的尖峰脉冲特性更加放大,导致输入信号自相关矩阵的特征值扩展更大的问题,本文提出了一种对于二阶Volterra级数的线性项部分和非线性部分分别采用两个不同收敛因子的分阶Volterra滤波器最小平均p范数(DOVLMP)算法,并分析证明了该算法的收敛性能.仿真结果验证了本文方法较传统算法的优越性.【总页数】5页(P1-5)【作者】赵知劲;张秀梅;尚俊娜【作者单位】杭州电子科技大学,通信工程学院,浙江,杭州,310018;中国电子科技集团第36研究所,通信系统信息控制技术国家级重点实验室,浙江,嘉兴,314001;杭州电子科技大学,通信工程学院,浙江,杭州,310018;杭州电子科技大学,通信工程学院,浙江,杭州,310018;中国电子科技集团第36研究所,通信系统信息控制技术国家级重点实验室,浙江,嘉兴,314001【正文语种】中文【中图分类】TN911.72【相关文献】1.一种全解耦分组二阶Volterra自适应滤波算法 [J], 赵知劲;郑晓华;尚俊娜2.一种三阶Volterra自适应滤波算法 [J], 严平平;赵知劲;尚俊娜3.一种基于格型正交化的二阶Volterra自适应滤波算法 [J], 赵知劲;严平平;尚俊娜4.基于α稳定分布的二阶Volterra变抽头长度自适应滤波算法 [J], 赵知劲;郑晓华;徐春云5.基于集员滤波的二阶Volterra自适应归一化最小平均P范数算法 [J], 李飞祥;赵知劲;赵治栋因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

高速ADC提升分辨率与带宽

高速ADC提升分辨率与带宽

高速ADC提升分辨率与带宽[导读]高速ADC提升分辨率与带宽 ADC(模数转换器)器件速度提升带来功耗增加,从而提高了整体系统的成本。

因此设计者的首要需求之一就是要降低高速ADC的功耗。

ADI最新推出可用于高性能、低功耗的通信、便携高速ADC提升分辨率与带宽ADC(模数转换器)器件速度提升带来功耗增加,从而提高了整体系统的成本。

因此设计者的首要需求之一就是要降低高速ADC的功耗。

ADI最新推出可用于高性能、低功耗的通信、便携式设备、仪器仪表和医疗保健应用的26款ADC,扩充了其低功耗数据转换器产品组合。

新产品的节能特性可在不影响系统级性能的前提下显著改善功耗。

这些节省空间、引脚兼容的新款ADC产品系列为设计人员提供了一个灵活的、面向未来产品的平台。

通过提升分辨率或带宽支持实现系统的差异化,并且无需改变核心设计。

ADI公司技术应用工程师薛睿表示,降低ADC功耗可带来多赢的局面。

首先,散热降低,减少总体系统功耗,使电源管理更容易,直接的效果是可靠性的提升,也可同时降低运营商的总拥有成本。

其次,较小的尺寸更适合现场测试的便携性测试设备,更长的电池续航时间和高端成像也是工业、军事、航空航天等领域的迫切需求。

图1,ADI公司技术应用工程师薛睿AD9269是一款单芯片、双通道、16位、20/40/65/80 MSPS的ADC,每通道功耗仅93 mW,相比竞争产品下降了6.5倍,内置高性能采样-保持电路和片上电压参考,是业界首款内置正交误差校正(QEC)和直流偏置数字处理模块的16位ADC系列。

这些模块可动态地将同相/正交(I/Q)复数信号接收机系统中的误差降至最小。

通过使用QEC模块,系统设计人员可以减少元件不匹配导致的增益和相位误差,轻松满足匹配需求,进而实现更加鲁棒的接收机设计。

此外,直流偏置算法可最大限度地减少直流耦合应用中常见的失调电压。

该产品可提供16位精度、80MSPS数据采样速率,并保证在整个工作温度范围无失码。

α稳定分布环境下的全解耦Volterra自适应滤波器

α稳定分布环境下的全解耦Volterra自适应滤波器

α稳定分布环境下的全解耦Volterra自适应滤波器赵知劲;张秀梅;尚俊娜【期刊名称】《电子技术应用》【年(卷),期】2010(036)003【摘要】二阶Volterra系统二次项将稳定分布的尖峰脉冲特性放大,各阶因素之间耦合强,从而影响了算法的收敛性能.针对传统的Volterra滤波器的最小平均P范数算法(VLMP)的收敛性能有待进一步改进的问题,提出了全解耦结构,即在二阶Volterra子系统满足最小分散系数(MD)准则的条件下使一阶子系统再满足MD准则的约束优化,优化过程周期滚动循环,最终实现了全解耦.仿真结果表明本算法收敛速度快,抗噪声能力强.【总页数】4页(P110-112,116)【作者】赵知劲;张秀梅;尚俊娜【作者单位】杭州电子科技大学通信工程学院,浙江,杭州,310018;中国电子集团第36研究所通信系统信息控制技术国家级重点实验室,浙江,嘉兴,314001;杭州电子科技大学通信工程学院,浙江,杭州,310018;杭州电子科技大学通信工程学院,浙江,杭州,310018;中国电子集团第36研究所通信系统信息控制技术国家级重点实验室,浙江,嘉兴,314001【正文语种】中文【中图分类】TN911.72【相关文献】1.一种全解耦的Volterra自适应滤波器 [J], 魏瑞轩;韩崇昭2.分数阶Brown运动驱动下随机Volterra-Levin方程分布的稳定性 [J], 贾秀利;关丽红3.不同贮藏环境下全营养医用配方食品稳定性及流变性评价 [J], 孙婉婷;杨芸芸;任元海;王赛;董雷超;陈炫宏;周泉城4.分布式电驱动车辆极限越野环境下高速避障与稳定性控制 [J], 刘聪;刘辉;韩立金;陈科5.闽江河口不同淹水环境下典型湿地植物-土壤系统全硫含量空间分布特征 [J], 何涛;孙志高;李家兵;高会;祝贺;任鹏因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

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V olterra Filtering for Integrating ADC Error Correction,Based on an A Priori Error ModelPavol Mikulik and Ján ˇSaligaAbstract—Dynamic nonlinear effects contribute significantly toanalog-to-digital converters (ADCs)distortion.Volterra filtering can present an effective method for modeling and compensation of these phenomena.Considering an a priori error model of ADC allows finding an efficient inverse Volterra model for error correction.Method effectiveness is demonstrated by experimental measurements.Index Terms—ADC modeling,nonlinearity,volterra.I.I NTRODUCTIONDIGITIZATION chain performance improvement is still in the focus of scientific interest.The crucial part of digiti-zation systems is the analog-to-digital converter (ADC)or the system of a sample and hold circuit and an analog-to-digital con-verter (S/H-ADC)(in the following text,we use the term ADC for both ADC and S/H-ADC if not otherwise noted).A great effort has been devoted to the study of ADC error modeling and dependence on the particular ADC architecture [1].Typically,the ADC nonidealities are predominated by the dynamic non-linear behavior.The main motivation for study of ADC error models is to reduce ADC distortion.This paper is based on de-veloping an original idea initially published in [9].A.ADC Error Compensation Using Post-DistortionPost-distortion methods [2]–[6]are based on application of an inverse distortion to the digital output signal of the ADC.The simplest approach is to subtract the value of the integral non-linearityfunctionfrom each outputcode .In this case,theis considered a one-dimensional (1-D)function of outputcodeof the input signal [3].Error correction is thenachieved by subtracting the corresponding value of the phase plane from the output code,where the time slope can be esti-mated from the values of previous and subsequent samples.A similar method uses the current sample-previous sample phase plane [4].Manuscript received May 29,2001;revised May 7,2002.P.Mikulik is with the SCA Hygiene Products spol.s r.o.GemerskáHôrka,Slovak Republic (e-mail:pavol.mikulik@).J.ˇSaliga is with the Department of Electronics and Telecommunications,Technical University of Koˇs ice,Letná,Koˇs ice,Slovak Republic (e-mail:jan.saliga@tuke.sk).Digital Object Identifier 10.1109/TIM.2002.803513B.Volterra Filtering for ADC Error CompensationConceptually different methods utilize mathematical models of the dynamic nonlinear system,such as V olterra or Wiener models [5]–[7],[9].The V olterra model is an exact mathematical approach for description of causal time-invariant systems,where dynamic and nonlinear phenomena are present simultaneously [7].According to this model,the output signal of the nonlinear system can be expressed as a series of V olterra functionals,i.e.,by means of a series of multi-dimensional convolution integrals[5]–[10]is the input signal,is the output signal,andis the V olterra kernelofFig.1.Principle of error correction by means of an inversemodel.Fig.2.V olterra kernel identification by an adaptivemethod.Fig.3.Inverse volterra kernel identification by an adaptive method.coefficients were calculated on the base of the sequence of input signal values in the sampling instants,and the corresponding sequence of distorted output codes of the ADC,according to the least-mean-squares error optimization criterion.For the calibration signal,a sequence of low amplitude sinusoidal waveforms was used,superimposed on the dc level varying by steps smaller than the double of the sinewave amplitude,thus gradually mapping the whole ADC input range.Since sinewaves can be generated with high accuracy,problems concerning calibration signal selection and generation can be easily overcome.Moreover,the adaptive V olterra filter is not required since the (time invariant)V olterra filter coefficients are obtained directly.B.Volterra Filter Kernel CalculationFor clarification of V olterra filter kernels (i.e.,filter co-efficients)calculation,a brief review of time-invariant V olterra filtering theory is recalled.The discrete equivalent of the general formula (1)is[8]is the discrete input signal,is the filter outputsequence,and -thorderFig.4.Direct V olterra kernel calculation.V olterra kernel.The (2)is the mathematical model of a V olterrafilter of infinite order.In particular,the truncated model witha finiteorderis considered[8]and,according to a given optimization criterion.The least-mean-squares error optimization criterion can beconsideredfrom the finite sequence of deterministic input values and cor-responding outputcodes(13)whereis the vector of output code products obtained sim-ilarly as in (4),andbyapplying a test signal according to Fig.5(14)III.M ODIFICATION OF V OLTERRA S ERIES C ONSIDERING ANA-P RIORI ADC E RROR M ODEL The mathematical complexity of the V olterra series approach is the cost for its general ability of dynamic nonlinear system description.In many cases,this is a serious limitation of its practical application.However,knowledge of the structure of the system,where V olterra filtering will be applied,sometimes allows assuming symmetry properties of V olterra kernels,and on this basis,simplifying the V olterra kernels.In Section IV ,a modified V olterra filter expression is derived by exploiting the mathematical knowledge of the error in a given ADC architecture [1],[2].The method can be applied for ADC error correction,when the integralnonlinearityand the inputslope(15)Sinceistheis the sampling period.According to the conventional modified V olterra model [8]derived from (3),by using thesubstitution,the second-order V olterra series with memory ofsamples ,corresponding to the inverse nonlinearmodel(20)After further modification,this equation isobtained(a)(b)Fig.7.(a)Configuration of test setup.(b)Applied nonlinear circuit.to the inverse-model principle of Fig.2.Vector takes thefollowing form:4V toFig.8.(a)Noise before filtering.(b)Noise after filtering.filter models dynamic nonlinear error effects.The method can be considered as the natural evolution of the a priori approach to ADC error modeling[1],[2],[9],[12]toward a correction application.The a-priori approach makes easy the analytical derivation of the filter expression by taking into ac-count specific characteristics of the ADC error.This allows the following:1)in model definition,a more compact expression to be used;2)in model determination,a complicated adaptive scheme to be avoided(in each adaptation step a nonlinear equation system had to be solved);3)in filter identification, the V olterra filter coefficients to be computed very easily;and iv)in experimental calibration,a simpler signal to be used. The theoretical considerations were verified by a real exper-imental configuration.V olterra kernels of a nonlinear circuit, simulating the behavior of an Integrating ADC,were measured, and,consequently,method efficiency was evaluated by applying the measured kernels for error correction on the test signal.A significant performance improvement in terms of signal-to-noise ratio was achieved.Recently,we have been investigating possibilities to extend this method for other ADC architectures, such as sigma-delta ADCs.R EFERENCES[1]P.Arpaia,P.Daponte,and L.Michaeli,“A dynamic error model forintegrating analog-to-digital converters,”Measurement,vol.25,pp.255–264,1999.[2]L.Michaeli,“Fast dynamic methods of the systematic error autocorrec-tion,”in Proc.5th.Int.Symp.Electr.Meas.Instrum.Low Medium Freq., Vienna,Austria,April1992,IMEKO TC-4,pp.247–249.[3]T.A.Rebold and F.H.Irons,“A phase plane approach to the compen-sation of high speed analog-to-digital converters,”in Proc.IEEE Int.Symp.Circuits Syst.,Philadelphia,PA,May4–7,1987,pp.455–458.[4] F.H.Irons,D.M.Hummels,and S.P.Kennedy,“Improved compen-sation for analog-to-digital converters,”IEEE Trans.Circuits Syst.,vol.38,no.8,Aug.1991.[5]J.Tsimbinos and K.V.Lever,Applications of Higher Order Statisticsto Modeling,Identification and Cancellation of Nonlinear Distortion in High-Speed Samplers and Analogue-to-Digital Converters Using the Volterra and Wiener Models.New York:IEEE,1993.[6]J.Tsimbinos,“Identification and Compensation of Nonlinear Distor-tion,”Doctor of Philosophy,Inst.Telecommunications Res.School of Electron.Eng.,Univ.South Australia.[7] D.Mirri,G.Iuculano,F.Filicori,G.Pasini,and G.Vannini,“Mod-eling of nonideal dynamic characteristics in S/H-ADC devices,”in Proc.IMTC,Waltham,MA,Apr.22–26,1995,pp.27–32.[8] D.Kocur,“Algoritmy Adaptácie Adaptívnych V olterrových CíslicovýchFiltrov,”Habilitation(in Slovak),Technical University Koˇs ice,Koˇs ice, Slovak Republic,1994.[9]P.Arpaia and P.Mikulik,“Dynamic error correction of integratinganalog-to-digital converters by using volterra filtration,”in Proc.5th.Int.Workshop ADC Modeling Testing,Vienna,Austria,Sept.25–28, 2000,pp.39–44.[10] C.Evans,D.Rees,L.Jones,and M.Weiss,“Probing signals for mea-suring nonlinear volterra kernels,”in Proc.IMTC,Waltham,Mass,Apr.22–26,1995,pp.10–15.[11] D.Hummels,“Linearization of ADCs and DACs for all-digitalwide-bandwidth receivers,”in Proc.IWADC,4th IMEKO Workshop ADC Modeling Testing,Bordeaux,France,Sept.9–10,1999,pp.145–152.[12]P.Arpaia,P.Daponte,and L.Michaeli,“An a-priori approach to phase-plane modeling of SAR A/D converters,”IEEE Trans.Instrum.Meas., vol.47,no.4,pp.849–857,Aug.1998.Pavol Mikulik was born in Roˇzˇn ava,Slovak Republic,on August20,1961.He received the M.Sc.degree in electrical engineering in1985from the Depart-ment of Electronics and Telecommunications,Technical University of Koˇs ice, Koˇs ice,Slovak Republic.Since1996,he has been an external Ph.D.student with the same department in the field of ADC error correction.He is with SCA Hygiene Products s.r.o., GemerskáHôrka,Slovak Republic,as Electronic Support Manager.JánˇSaliga was born in1958.He received the Ing.degree in electrical engi-neering in1982and the Ph.D.degree in radioelectronics in1995from the Tech-nical University in Koˇs ice,Koˇs ice,Slovak Republic.Since1984,he has been Assistant Professor with the Department of Elec-tronics and Multimedial Telecommunication,Technical University in Koˇs ice, where he is now Associated Professor of electronic measurement,data acqui-sition systems,measurement in telecommunications,and computer interfacing. He was involved in many research and application,national and international projects.His present research activities are focused on ADC and DAC testing methodology,general measurement methods,virtual instrumentation,and dis-tributed measurement systems.。

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