基于混合濾波器組的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究與實現(xiàn).pdf

1、現(xiàn)代信號處理數(shù)字化程度越來越高，對模數(shù)轉(zhuǎn)換的要求也越來越高，高速高精度采樣系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于數(shù)字系統(tǒng)中。根據(jù)實際需求，本文研究了多通道采樣系統(tǒng)的設(shè)計并通過 FPGA平臺實現(xiàn)。主要通過理論分析、仿真和實測的方法分析算法可行性和系統(tǒng)性能，通過優(yōu)化使用簡單可行的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，得到高質(zhì)量的采樣系統(tǒng)。主要內(nèi)容包括：
　　1、結(jié)合國內(nèi)外文獻研究了多通道采樣系統(tǒng)的基本設(shè)計方法，研究了多通道采樣基本結(jié)構(gòu)和實現(xiàn)應(yīng)用時需要的基本理論。
　　2、重點研

2、究功率互補結(jié)構(gòu)。推導(dǎo)了濾波器組設(shè)計方法，仿真比較不同設(shè)計的系統(tǒng)性能。參考時間交替采樣中的誤差分析方法，分析多種通道誤差、模擬誤差和量化誤差，采用模擬系數(shù)模型統(tǒng)一表征系統(tǒng)誤差，簡化了誤差的表示和測量。
　　3、主要研究系統(tǒng)優(yōu)化問題。根據(jù)誤差模型，使用基于測試信號能量譜的算法估算算法，在一般的數(shù)字濾波器求解方法基礎(chǔ)上，提出了模式搜索法進一步優(yōu)化濾波器系數(shù)。結(jié)合多相插值濾波和功率互補濾波器自身特點，設(shè)計了簡化的濾波器組結(jié)構(gòu)，易于在FPG

3、A中實現(xiàn)和校正。研究了單模擬濾波器結(jié)構(gòu)，針對模擬端難于實現(xiàn)的問題，提出了改進結(jié)構(gòu)。
　　4、使用FPGA作為硬件平臺，選用芯片AD9434和XC7K325T設(shè)計實現(xiàn)兩通道采樣系統(tǒng)，設(shè)計采樣速率1Gsps，采樣精度9.0bit。模擬端使用雙端網(wǎng)絡(luò)設(shè)計濾波器，通過仿真和測量檢驗性能。數(shù)字端用verilog編程完成控制和計算工作，最后進行了誤差校正和調(diào)整。使用信號源產(chǎn)生測試信號，通過在線跟蹤和信號合成分析，單頻和窄帶信號采樣速率1Gsp