高速多通道AD采集及通道一致性补偿研究

发布时间：2020-04-02 13:27

【摘要】：在雷达系统中,高速AD/DA采集回放是射频前端和信号处理之间桥梁。近年来随着雷达系统的发展,有源相控阵、MIMO阵列等技术成为其趋势。阵元数量的增加、波形带宽的提升,对信号采样技术提出了更高的要求。AD采集板逐渐向多通道,高带宽方向发展。随着AD转换器的采样率和每秒产生的数据量大幅度提升。为降低传统AD转换器高速高位宽并行数据传输的时序控制及布线难度,各大集成电路厂商开始使用JESD204B接口协议作为高速转换器的首选接口标准。采用编码后的高速串行数据来替代原始并行采样结果。数据传输速率也从传统LVDS DDR接口500Mbps跃升至CML接口12.5Gbps。这也使得此类转换器的数模混合电路设计、片间同步设计、信号完整性考量与传统转换器截然不同。本文主要研究的内容有:1.研究了超高速数模混合电路设计方法,包括布局布线、电源电路设计、信号完整性分析。并根据文中内容科学合理的设计采样率高达2.5GSPS,12位8通道超高速同步AD采集电路,完成硬件平台搭建。2.分析JESD204B接口协议,在FPGA逻辑中实现了该接口设计。完成串行接口速率高达6.5Gbps的高速的JESD204B接口。并针对JESD204B协议内容在多种应用场景下提出了不同结构的同步时钟网络。在软件中构建了完整的多通道同步采集JESD204B接口工程。3.研究了通道一致性补偿。分别讨论了窄带和宽带两种情况下的补偿方法。通过“硬(同步时钟网络设计)”“软(相位、时延补偿算法)”结合的方式实现高性能高速多通道同步采样技术。4.分析AD转换器误差产生原因,设计合理的转换器动态参数测定方法。对本文设计的高速同步采集电路性能进行详细的测试。同时讨论了电路设计对同步性的影响,测定采样同步性能,为以后同类设计提供参考。
【图文】：

机载有源平面相控阵天线

图 1-2 AN/TPY-2 雷达组件及其供电设配 技术已不仅仅局限于庞大的地面雷达[7]，越来越多的机载雷达甚至个方向发展。主动雷达是第四代空空导弹的特点，，是现代导引头技
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN957.51

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本文编号：2612012