多片AD并行采样技术在软件无线电中的应用

Ａｐ ｌ ａ ｉ ｎ ｏ ａ ａ ｌ ｌｍ ｕ ｔ ｌ ｉ ｎ ｅ ｌａ ｅ ａ ｌ ｇ ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｐ ｉ ｔ ｆｐ ｒ ｌ ｌ ｐ ｅ ｔｍｅ ｉ ｔ ｒｅ ｖ ｄ ｓ ｍｐ ｉ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｃ ｏ ｅ ｉ ｎ
ｉ ｏｔ ａ ｅ ｒ ｄｏ ｎ ｓ ｆｗ ｒ ａ ｉ
出 再 按 照 相 同 的 顺 序 汇 总 在 一 起 ， 成 一 个 总 的 数 字 输 形
信号 ｓ 时 钟
从 理 论 上 看 ， 间 交 替 采 样 很 好 地 解 决 了 高 速 采 样 时 率 和 高 分 辨 率 之 间 的 矛 盾 ， 软 件 无 线 电 的 靠 近 天 线 端 为
口— — —Ｄ～ ．（ 、 — ｒ — － — ＿ ２ ｒ — ＡＣ ｌ１ —
延 迟
Ｍ ＵＸ
（ ） 于 各 个 通 道 ＡＤ 的 增 益 不 一 致 而 引 起 的 增 益 １由 Ｃ
Ｗ ＡＮＧ Ｋａ ， Ｉ ｉ Ｌ Ｘｉ ｏ Ｂｏ， ａ ＺＨＡ Ｓ ｎ ｏｇ
（ｌｃ ｏ ｉ Ｅ ｇｎｅｉｇＩｓｔｔ， ｆ ３０ ７ Ｃ ｉａ Ｅｅｔ ｎｃ ｎｉｅｒ ｎｔｕｅ Ｈｅ ｉ２ ０ ３ ， ｈ ） ｒ ｎ ｉ ｅ ｎ
Ａｂ ｔ ｃ ： Ｔ ｉ ｐ ｐ ｒ ｒ ｓ ｎ ｓ ｈ ｂ ｓｃ ｈ ｏ ｙ ｆ ｏ ｔ ｒ ｒ ｄ ｏ ｎ ｍｕ ｔ ｌ ｔ ｉ ｔｒ ａ ｅ ＡＤＣ ｓ ｍｐ ｉ ｇ ｅ ｈ ｏｏ ｙ， ｓｒ ｔ ａ ｈ ｓ ａ ｅ ｐ ｅ ｅ ｔ ｔ ｅ ａ ｉ ｔ ｅ ｒ ｏ ｓ ｆ ｗａｅ ａ ｉ ａ ｄ ｌｐｅ ｉ ｉ ｍｅ ｎ ｅ ｌ ｖ ｄ ｅ ｓ ａ ｌ ｔｃ ｎ ｌｇ ｎ
很 难 达 到 高 速 高 精 度 ， 目前 比 较 流 行 的 做 法 是 由 多 片 而
Ａ Ｃ采 用 时 间 交 替 的 方 法 实 现 。 Ｄ 图 １所 示 １是 并 行 多 片 ＡＤ 时 问 交 替 采 样 的 系 统 结 ２ ］
时 间 交 替 采 样 系 统 中 ， ｉ 通 道 的 输 出 信 号 为 ： （ ） 第 路 ｓ ｎ＝
ｗ ｉｈ ｗｉ ａ ｓ ｓ ｔｈ ｎ ｒ ｂ ｔ ｅ ｎ ｉ ｅ ｅ ｔ ｈ ｎ ｅｓ ｔ ａ ｓ ｒ ｓ ｎ ｓ ｔ ｅ ａ ｉ ｍｅ ｈ ｄ ｏ ｍｉｍａｃ ｅ ｒ ｒ ａｉ ｒ ｔ ｎ ａ ｄ ｈ ｃ ｌ ｃ ｕ ｅ ｍｉ ｌ ｍａｃ ｅ ． ｓ ｅｗ ｅ ｄ ｆ ｒｎ ｃ ａ ｎ ｌ ．Ｉ ｌｏ ｐ ｅ ｅ ｔ ｈ ｂ ｓｃ ０ ｆ ｔ ｏ ｆｒ ｓ ｔｈ ｒｏ ｓ ｃ ｌ ａ ｉ ｎ ｂ ｏ ｒａ ｉａｏ ａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｌ ｔｎ ｂ ｓ ｄ ｏ ｗｏ ＡＤＳ ４ ４ ｃ ｉ ｓ ｚ ５ ７ ｈｐ ．
Ａｐｐｉａ ｉ ｆ Ｉｔ ｇｒ ｅｄ Ｃｉ ｕｔ ｌ ｔ ｃ ｏｎ ｏ ｎ ｅ ａｔ ｒ ｉ ｃ ｓ
多片 Ａ Ｄ并行 采样技术在软件无线 电中的应 用
王 凯 ， 小波 ， 淞 李 查
（ 子 工程 学 院 ， 徽 合 肥 ２０３） 电 安 ３ ０ ７
摘 要 ：介 绍 了软 件 无 线 电和 多 片 ＡＤ 时 间 交 替 采 样 技 术 的 基 本 原 理 ， 并 分 析 了 采 用 这 种 技 术 会
采 集 系 统 至 关 重 要 ＿。 由 于 器 件 本 身 的 限 制 ， 片 Ａ ｌ １ 单 ＤＣ
，
而 采 样 精 度 不 变 。 设 被 采 样 的 输 入 信 号 为 ｓ ｔ， 个 （） 整
Hale Waihona Puke Baidu
并 行 时 间 交 替 采 集 系 统 的 采 样 间 隔 为 ，通 道 数 为 Ｍ ， 单 片 Ａ 的 采 样 间 隔 为 ， Ｄ 即 ＝ ＭｘＴ。 在 理 想 的 并 行
产 生 的 通 道 失 配 误 差 。 给 出 了校 正 的 基 本 方 法 和 基 于 ２片 ＡＤ ５ ７ Ｓ ４ ４的 实现 。
关 键 词 ：时 间 交 替 采 样 ； 件 无 线 电 ； 益 误 差 ； 间 误 差 ； 置 误 差 软 增 时 偏
中 图 分 类 号 ：Ｔ ９ ７ ５ Ｎ ５ ．２ 文 献 标 识 码 ：Ａ
Ｋ ｙ ｗｏ ｄ ｅ ｒ ｓ： ｔ － ｎｅ ｌ ａ ｅ ａ ｌ ｇ； ｏｔ ｒ ａ ｉ ｇ ｉ ｒｏ ； ｉ －ｓ ｅ ｅＴ ｒ ｏｆｅ 丌０ ｓ ｉ ｍｅ ｉ ｔ ｒ ｖ ｄ ｓ ｍｐ ｉ ｅ ｎ ｓｆ ｗａ ｅ ｒ ｄ ｏ； ａ ｎ ｅ ￣ ｔ ｍｅ ｋ ｗ ｌ ｓ； ｆ ｔ ｅ ｒ ｏ ｓ
软 件 无 线 电 技 术 的 发 展 对 模 数 转 换 器 提 出 了 越 来
出 ， 这 样 就 等 效 于 使 整 个 采 集 系 统 的 等 效 采 样 率 达 到
．
越 高 的 要 求 ， 但 要 求 Ａ Ｃ 具 有 高 采 样 率 ， 要 有 很 好 不 Ｄ 还 的 动 态 范 围 ， 以 设 计 大 动 态 范 围 的 高 速 高 精 度 的数 据 所
ｓｎ ＋ ， 中 ｉ ０， ， … ， （ 其 ＝ １２ Ｍ一１ ｎ为 自然 数 。 ，
１ 时 间 交 替 采 样
１ １ 通 道 失 配 误 差 对 信 号 的 影 响 ．
构 。 多 通 道 并 行 时 间 交 替 采 集 系 统 前 端 利 用 Ｍ 片 采 样
速 率 为 ／ 的 高 精 度 ＡＤ 肘 Ｃ进 行 并 行 逐 次 采 样 ，后 端 把 采 样 得 到 的 路 数 字 信 号 拼 接 ， 使 个 Ａ ＤＣ 的 数 字 输
提 供 了可 能 。然 而 实 际 应 用 中却 因 为 各 个 ＡＤ 芯 片 的工
艺 、 钟 延 迟 、 源 不 一 致 等 原 因 导 致 通 道 失 配 误 差 而 时 电
： ＡＣ ｒ － Ｉ Ｄ 。 － －￣
使 频谱 出现杂 波 ， 大 降低 了性能 。 大
误 差 主 要 有 以 下 ３种 １ ： １ ３ １