检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：王琴华中科技大学

学位级别：硕士

用于“天琴计划”毫赫兹频段引力波探测的电容位移传感器需要一个稳定的调制载波,为避免毫赫兹级别的差分电容信号被载波的相位噪声淹没,需将载波极近端(毫赫兹频偏)的相位噪声控制在合理范围。因此,测量载波在极近端的相位噪声具有重... 详细信息

用于“天琴计划”毫赫兹频段引力波探测的电容位移传感器需要一个稳定的调制载波,为避免毫赫兹级别的差分电容信号被载波的相位噪声淹没,需将载波极近端(毫赫兹频偏)的相位噪声控制在合理范围。因此,测量载波在极近端的相位噪声具有重要的研究意义。然而,现有的商用仪器无法对10k～500kHz频率范围的信号实现极近端毫赫兹级别频率分辨率的相位噪声测量。为此,本文针对该频率范围的信号,研究相关技术,设计了一套极近端频率分辨率可达毫赫兹级别的相位噪声测量系统。基于改进的数字正交解调法设计了相位噪声测量的整体技术方案。根据方案对正交数字信号的需求,基于数控振荡器原理提出一种合成正交信号的无相位截断杂散结构,可减小杂散对相位噪声测量的干扰。为使极近端频率分辨率达到毫赫兹级别,采用抽取倍数为8、64、256、2048的4段抽取滤波的方式实现了多分辨率测量。对8、64、256倍积分级联梳状(Cascaded Integrator Comb,cic)抽取滤波器级联一种基于正弦函数的双参数cic补偿滤波器。将粒子群优化算法用于参数优化,并将参数转换为二次幂的和,使得该补偿滤波器在保持结构简单、不占用乘法器资源优势的同时,实现了比传统定参方式和内插二阶多项式补偿滤波器更小的通带偏差。为实现2048倍抽取滤波,在1024倍cic抽取滤波器基础上采用可灵活调整通带纹波、阻带衰减、阶数以及过渡带宽的有限脉冲响应滤波器,设计了一个2倍抽取的窄带补偿滤波器。测量AV1441A信号源的10kHz和500kHz信号的相位噪声,并与FSW相噪仪进行比较,在典型频偏处绝对误差小于±6d B,说明了系统可对10k～500kHz频率范围的信号实现极近端毫赫兹级别频率分辨率的相位噪声测量,验证了所研究技术的可行性。通过测量RIGOL DG1022信号源的250kHz信号可知,本系统只使用一路ADC,噪底至少优于-145d Bc/Hz,并且该噪底水平可支持载波的正确测量。用本系统测量自研制载波板、RIGOL DG1022以及AV1441A生成的100kHz信号,说明了本系统可观测信号极近端的相位噪声,能比FSW相噪仪提供更多的近端噪声信息。

关键词：相位噪声测量毫赫兹频偏数控振荡器 cic补偿滤波器

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陀螺系统中高精度∑-ΔAADC的数字滤波器设计与实现

陀螺系统中高精度∑-ΔAADC的数字滤波器设计与实现

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作者：汪亮亮哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

本文主要研究的是Sigma-Delta ADC中数字电路部分抽取滤波器的实现与测试。本文的课题背景是陀螺系统中高精度Sigma-Delta ADC的应用,在陀螺系统中,ADC负责将模拟信号转化为数字离散信号,其精度大小对整个系统的精度起到至关重要的作用... 详细信息

本文主要研究的是Sigma-Delta ADC中数字电路部分抽取滤波器的实现与测试。本文的课题背景是陀螺系统中高精度Sigma-Delta ADC的应用,在陀螺系统中,ADC负责将模拟信号转化为数字离散信号,其精度大小对整个系统的精度起到至关重要的作用,而数字抽取滤波器是Sigma-Delta ADC的重要组成部分。因此,对高精度低功耗数字抽取滤波器的设计研究意义重大。本文的cic滤波器采用了置换原则,将其结构进行置换,降低了差分电路的工作频率,减少了功耗。寄存器数量也大大减少,达到了减小面积的效果。在传统的128倍降采样滤波器设计中,通常采用3级级联的滤波结构。本文为了进一步减少面积与功耗,对该结构进行了改进,采用一种无乘法器的cic补偿滤波器,与传统结构的补偿滤波器相比,其面积减少了一个数量级。但该补偿滤波器并不能满足抗混叠作用,因此在补偿滤波器之后增加一级半带滤波器进行抗混叠滤波,半带滤波器所用资源仅为原cic补偿滤波器的一半。因此,本文改进的四级级联128倍降采样滤波器面积更小、功耗更低。测试结果表明,在满足设计精度的条件下,该结构节省了10%的芯片面积。本文的128倍数字抽取滤波器的主要参数指标为信号带宽1KHz,通带纹波0.01dB,阻带衰减100dB,本底噪声-130d B,输出数字信号位数为24bit。本设计经过了matlab行为级仿真,modelsim软件前级仿真,DC综合,并使用Synopsys公司的SOC Encounter工具进行布局布线,采用0.35μm CMOS工艺,以及PT静态时序工具进行时序分析,最后进行后仿真。此外,本文的设计还经过了FPGA的验证,并用逻辑分析仪进行测试,测得本设计的有效位数达到19.6bit。

关键词： Sigma-Delta ADC cic补偿滤波器半带降采样信噪比

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高精度音频∑-ΔADC数字模块的研究与实现

高精度音频∑-ΔADC数字模块的研究与实现

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作者：徐双恒电子科技大学

学位级别：硕士

Σ-ΔADC具有高精度、高线性度、对模拟电路要求不高等优点，因而被广泛应用于高端数字音频系统。Σ-ΔADC的主要技术有过采样、噪声整形、数字抽取滤波技术。数字抽取滤波器是高性能Σ-ΔADC设计的关键。对于高端音频Σ-ΔADC，兼容多... 详细信息

Σ-ΔADC具有高精度、高线性度、对模拟电路要求不高等优点，因而被广泛应用于高端数字音频系统。Σ-ΔADC的主要技术有过采样、噪声整形、数字抽取滤波技术。数字抽取滤波器是高性能Σ-ΔADC设计的关键。对于高端音频Σ-ΔADC，兼容多种音频接口是必要的。本文的研究目标是设计出具有高信噪比、多抽取率的数字抽取滤波器和兼容多种音频格式的接口电路，以满足高精度音频Σ-ΔADC的设计要求。本文首先研究了Σ-Δ ADC的工作原理和数字抽取滤波器的设计方法，设计出能够实现128/64倍两种抽取率的多级抽取滤波器结构。该多级滤波器结构由级联积分梳状滤波器、补偿滤波器和半带滤波器组成。使用Matlab中相关工具设计出符合性能指标的各级滤波器，并通过Simulink进行行为仿真，验证该滤波器结构的功能和性能。其次研究了双通道数字音频接口原理，设计兼容I2S、左对齐和右对齐多种音频格式输出的接口电路。本文还研究了乘法器分时复用技术，可有效降低芯片面积。使用Verilog语言为数字抽取滤波器和数字音频接口编写高效可综合的RTL级代码，使用ModelSim、QuartusII和FPGA开发板等多种工具验证滤波器、音频接口的功能和性能。最后使用综合工具与后端工具进行代码综合、布局布线、形式验证、静态时序分析、DRC、LVS和后仿真验证，提交GDSII版图。设计的数字抽取滤波器能够实现128/64两种抽取率，信号带宽20kHz，通带纹波小于0.01dB，阻带衰减大于70dB，信噪比大于104dB，有效位数约17位。音频接口可支持I2S、左对齐、右对齐三种输出格式。设计采用65nm工艺，整个数字模块的面积为440×440μm2。数字模块的版图设计通过了后仿验证和物理验证，功能和性能都达到了预期的设计目标。

关键词： Σ-ΔADC 数字抽取滤波器 cic补偿滤波器分时复用 I2S

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应用于Sigma-Delta ADC中数字抽取滤波器的设计

应用于Sigma-Delta ADC中数字抽取滤波器的设计

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作者：陈丽吉林大学

学位级别：硕士

与传统的奈奎斯特ADC相比，Sigma-Delta ADC具有高精度、低速度的优势。Sigma-DeltaADC的发展离不开过采样和噪声整形两大技术的支持。采用过采样技术将噪声推至信号频带以外，采用噪声整形技术提高信噪比。Sigma-DeltaADC由Sigma-Delt... 详细信息

与传统的奈奎斯特ADC相比，Sigma-Delta ADC具有高精度、低速度的优势。Sigma-DeltaADC的发展离不开过采样和噪声整形两大技术的支持。采用过采样技术将噪声推至信号频带以外，采用噪声整形技术提高信噪比。Sigma-DeltaADC由Sigma-Delta调制器和数字抽取滤波器组成，而过采样技术和噪声整形技术在使得Sigma-Delta调制器结构变得越来越简单的同时却也加大了对数字抽取滤波器的性能要求，后级的数字抽取滤波器不仅要将带外噪声滤除掉，还要对调制器的输出进行降采样。同时，数字滤波器也是整个芯片中消耗功耗和面积最大的部分。因而对抽取滤波器的研究具有十分重要的意义。本文是基于14bit、128倍过采样率的调制器进行滤波及降采样的设计。目标是对调制器的输入信号进行128抽取，输出为奈奎斯特频率。设计要求每一级滤波器的通带波纹要小于0.01dB，阻带衰减要大于110dB，输出精度不小于14bit。首先对Sigma-Delta调制器的原理、过采样和噪声整形技术进行分析研究，针对调制器的结构特点选择了合适的滤波器结构对其进行降采样及滤波。为了降低芯片面积及功耗，选取了多级滤波器作为整个抽取滤波器的结构。针对第一级滤波要大幅度降低采样频率的要求，选择cic滤波器作为第一级；为了弥补第一级cic的通带衰减及再进行一倍降采样，第二级选取了cic补偿滤波器；第三级要将最终输出信号降低至奈奎斯特频率输出，选用半带滤波器，它属于FIR滤波器，并且本身还有一半的系数为零，结构简单，符合本设计的要求。在搭建好抽取滤波器的同时，使用Matlab对其进行建模仿真，从理论上验证了其可行性。为了将其在硬件电路中实现，选用Verilog代码编码，并通过ModelSim仿真验证了代码的正确性；通过ASIC后端设计保障了最终电路的硬件实现。在ASIC实现阶段，着重分析了静态时序的问题，对时序路径的起点和终点定义以及时序路径的建立时间和保持时间的分析做了详细的说明，并且针对容易出现时序违例的路径进行了详细的分析，提出当出现时序违例工具不能解决时怎样手动修改的方案。最后将生成的版图导入到Virtuoso中，经过DRC及LVS规则检查确保所设计的滤波器没有违规后最终生成版图（layout）。本文使用到的工具有Matlab（Version R2010a），ModelSim（Version6.2b），Synopsis的Design Compiler（Version D-2010），Formality（Version B-2008），Cadence的Encounter（Version6.20），Virtuoso（Version6.1.4）等。采用工艺为0.35μm。

关键词： Sigma-Delta调制器 cic滤波器 cic补偿滤波器半带滤波器静态时序分析布局布线

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一种数字下变频抽取滤波器的设计

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微电子学 2011年第1期41卷 1-5页

作者：兰金保王娜张瑞涛刘林涛李儒章中国电子科技集团公司第二十四研究所重庆400060 国家知识产权局专利审查协作中心北京100190 模拟集成电路重点实验室重庆400060

对一个针对数字下变频应用的抽取滤波器从设计指标到版图实现的设计过程进行了详细介绍。该抽取滤波器实现了20倍的降采样,由cic滤波器、cic补偿滤波器和半带滤波器三级依次串联而成。通过利用抽取滤波器的等价变换和多项分解性质,各滤... 详细信息

对一个针对数字下变频应用的抽取滤波器从设计指标到版图实现的设计过程进行了详细介绍。该抽取滤波器实现了20倍的降采样,由cic滤波器、cic补偿滤波器和半带滤波器三级依次串联而成。通过利用抽取滤波器的等价变换和多项分解性质,各滤波器级的硬件电路开销和运行功耗都得到了降低。

关键词：抽取滤波器 cic滤波器 cic补偿滤波器半带滤波器

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大容量扩频通信机关键技术FPGA实现技术研究

大容量扩频通信机关键技术FPGA实现技术研究

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作者：周屹电子科技大学

学位级别：硕士

无线通信因为发射功率小,设备简单,通信方式灵活,抗毁性强等优点成为无线部门和其他远距离通信和指挥的重要工具。就通信的顽固性,机动性和灵活性而言,无线通信也具有一定的的优越性。在无线通信系统的研制中,通信速率与抗干扰性能是衡... 详细信息

无线通信因为发射功率小,设备简单,通信方式灵活,抗毁性强等优点成为无线部门和其他远距离通信和指挥的重要工具。就通信的顽固性,机动性和灵活性而言,无线通信也具有一定的的优越性。在无线通信系统的研制中,通信速率与抗干扰性能是衡量通信系统水平的关键。大容量扩频通信机研制的项目在这两方面都达到了国内先进水平。本文作为大容量扩频通信机项目的关键组成部分之一,研究了使用现场可编程器件(FPGA)来设计与实现时间与频率同步技术,数字上变频与下变频技术以及FPGA与终端、DSP、A/D、D/A的接口技术等相关问题。论文主要内容如下: 针对时间与频率同步技术,本文首先介绍了一种适合本系统的时间与频率同步算法。然后,将同步过程分为基于短序列的时间同步、基于长序列的时间同步结束检测、基于长序列的频率同步三个部分详细讨论其实现技术。最后,通过比较在DSP中与在FPGA中所实现的同步的性能,结合所使用资源的分析,证明了在FPGA中实现对时间与频率同步技术是可行的。针对数字中频实现技术,本文首先介绍了其基础理论。然后将整个中频系统划分为cic滤波器、cic补偿滤波器、混频电路分别讨论其实现技术。通过理论分析和仿真确定了cic滤波器的参数;讨论了cic补偿滤波器中滤波器阶数对补偿性能的影响;分析比较了混频电路部分的实现方式,最后采用查表法实现并分析了其性能。在本系统中,由于需要终端、DSP、FPGA等的相互配合完成整个通信任务,FPGA与外部器件的接口是实现的关键问题之一,依据系统的具体情况,本文提出了FPGA与终端、DSP接口的实现要求并最终给出了解决方案。大容量扩频通信机系统已经完成室内有线及室外无线的通信测试,测试结果满足系统要求。这进一步证明了本文所描述的FPGA实现在实际应用中的可行性。

关键词：时间同步频率同步数字中频 cic滤波器 cic补偿滤波器

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数字接收机中合成滤波器的设计与性能分析

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电讯技术 2006年第5期46卷 156-160页

作者：吕娈王拴荣付文君范忠范中国科学院空间科学与应用研究中心

在宽带/窄带兼容的数字接收机中,匹配滤波器一般需要前置级联积分梳状(cic)滤波器。在高性能要求的系统中,还需要对cic进行补偿。传统的方法是将cic补偿滤波器和匹配滤波器分开设计,而本文提出了一种将两者合并,使用一个滤波器来实现两... 详细信息

在宽带/窄带兼容的数字接收机中,匹配滤波器一般需要前置级联积分梳状(cic)滤波器。在高性能要求的系统中,还需要对cic进行补偿。传统的方法是将cic补偿滤波器和匹配滤波器分开设计,而本文提出了一种将两者合并,使用一个滤波器来实现两种功能的方法。在不增加滤波器阶数的情况下,这种方法可以得到更好的滤波器性能,同时又节约了硬件资源。

关键词：数字接收机 cic补偿滤波器合成滤波器性能分析

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数字接收机中合成滤波器的Matlab设计

数字接收机中合成滤波器的Matlab设计

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中国空间科学学会空间探测专业委员会第十八次学术会议

作者：吕娈王拴荣付文君范忠范中国科学院空间科学与应用研究中心中国科学院空间科学与应用研究中心中国科学院空间科学与应用研究中心中国科学院空间科学与应用研究中心

在宽带/窄带兼容的数字接收机中,匹配滤波器一般需要前置cic滤波器。在高性能要求的系统中, 还需要对cic进行补偿。传统的方法是将cic补偿滤波器和匹配滤波器分开设计。本文提出了一种将两者合并,使用一个滤波器来实现两种功能的方法。... 详细信息

在宽带/窄带兼容的数字接收机中,匹配滤波器一般需要前置cic滤波器。在高性能要求的系统中, 还需要对cic进行补偿。传统的方法是将cic补偿滤波器和匹配滤波器分开设计。本文提出了一种将两者合并,使用一个滤波器来实现两种功能的方法。在不增加滤波器阶数的情况下,这种方法可以得到更好的滤波器性能,同时又节约了硬件资源。

关键词：数字滤波器 cic补偿滤波器合成设计 MATLAB

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