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专利号: 2013104067294
申请人: 江南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电子电路
更新日期:2023-10-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于平均频谱测试ADC动态参数的方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤1:初始化设置输入模拟信号源的频率fi及采样时钟源的频率fs,谐波阶数M,预计采集样本点组数Z,样本点大小N,各组样本点大小相同且都为2的整数次幂;

步骤2:ADC性能测试程序接收采集的Z组样本点,得到数字信号样本数据x1(n)、x2(n)、...、xZ(n),表达式分别为:

......

其中,n=0,1,2,...,N-1;H为谐波阶数;当h=1时,f(1,1)、f(2,1)、...、f(Z,1)为各组样本点基波的频率,A(1,1)、A(2,1)、...、A(Z,1)为各组样本点基波的幅值,为各组样本点基波的初相位;当h≠1时,f(1,h)、f(2,h)、...、f(Z,h)为ADC进行模数转换过程中芯片内部产生的各组样本点的第h次谐波的频率,A(1,h)、A(2,h)、...、A(Z,h)为ADC进行模数转换过程中芯片内部产生的各组样本点的第h次谐波的幅值, 为ADC进行模数转换过程中芯片内部产生的各组样本点的第h次谐波的相位;

步骤3:ADC性能测试程序对上述的信号x1(n)、x2(n)、...、xZ(n)加窗函数进行离散抽样,设所加窗函数的时域形式分别为w1(n)、w2(n)、...、wZ(n),其连续频谱分别为W1(2πf)、W2(2πf)、...、WZ(2πf),忽略负频点-f(1,h)、-f(2,h)、...、-f(Z,h)处信号的旁瓣影响,得到加窗后x1(n)、x2(n)、...、xZ(n)的快速傅里叶变换的表达式分别为:......

其中,Δf=fs/N为频率分辨率;

步骤4:ADC性能测试程序对各组样本点得到的频谱图叠加求平均频谱图,得到平均频谱图的表达式为:步骤5:基于平均频谱图确定基波能量Psignal、谐波能量Phormonic、直流能量Pdc,;然后用平均频谱总能量减去基波能量、谐波能量、直流能量就可以得到噪声能量Pnoise;然后根据动态参数计算公式计算主要动态参数,包括信噪比(SNR)、信噪失真比(SINAD)、有效位数(ENOB)、无杂散动态范围(SFDR)和总谐波失真(THD),主要的动态参数计算公式分别为:其中,M为谐波阶数,可根据具体情况决定进行选择。