中频射频记录与分析模块的设计与实现

论文总字数：30433字

摘 要

本文旨在研究dither技术对ADC采样链路的影响以及在上位机使用软件labview实现直流矫正功能。

对于dither技术的研究，本文先从理论出发，详细分析了模数转换器ADC的结构和误差，了解了ADC采样链路本身存在多种误差。然后主要利用了概率论等数学手段对dither技术的作用进行了推导，结合仿真结果，我们认为dither技术对于ADC采样链路主要有三个作用：第一，可以提高ADC采样的分辨率；第二，可以随机化ADC的量化误差；第三，可以提升整个系统的动态性能。最后，我们还建立了硬件实验平台已验证dither技术的作用，实验结果表明dither技术确实可以提高ADC采样链路的无杂散动态范围（SFDR）,约4dB。

对于直流矫正的研究从各种已有的直流矫正方法出发，总结归纳其思想方法，认为主要包括两种思想，即滤波法和回路反馈法。之后在上位机软件labview中加以实现，并验证了算法的可行性。

关键词：Dither技术，模数转换，直流矫正，Labview

Research of Dither Applying in ADC and Software Implementation of DC Offset Cancellation

Abstract

This paper aims to discuss the influence of dithering in analogue to digital conversion and achieve DC offset cancellation using Labview.

In research of dither, this paper proceeds from the theory first, analyzes the structure and error of ADC. It is obvious that there are many kinds of errors in analogue to digital conversion periodic line. Then we discuss the influence of dither using probability theory and some other mathematics methods. According to simulation results, dither has three effects impacting on ADC periodic line. The first one is improving resolution of ADC. The second one is randomizing quantization error of ADC. The third one is enhancing the dynamic performance of system. At last, a hardware platform is built to test the effects of dither. The result shows that dither improves the SFDR of ADC.

In research of DC offset cancellation, this paper proceeds from existing methods. After summarizing these methods, two main ideas are found. They are filtering and loop feedbacking. Then algorithms are verified correct by using Labview.

KEY WORDS: dither, analogue to digital conversion, DC offset cancellation, Labview

目 录

摘要……………………………………………………………………………………………1

Abstract………………………………………………………………………………………1

第一章 绪论……………………………………………………………………………1

1.1 dither技术历史及发展…………………………………………………………………1

1.2 直流矫正简介……………………………………………………………………………1

1.3 本文研究目的及主要内容………………………………………………………………2

第二章 dither技术………………………………………………………………………………3

2.1 ADC及其参数简介……………………………………………………………………3

2.1.1 ADC原理简介………………………………………………………………3

2.1.2 ADC种类简介………………………………………………………………3

2.1.3 ADC参数简介………………………………………………………………5

2.2 dither技术简介……………………………………………………………………7

2.2.1 dither分类………………………………………………………………8

2.2.2 dither系统结构…………………………………………………………9

2.3 dither技术作用分析与仿真………………………………………………………10

2.3.1 增加ADC分辨率…………………………………………………………11

2.3.2 随机化量化误差…………………………………………………………13

2.3.3 改善动态性能……………………………………………………………16

2.4 硬件验证dither技术作用………………………………………………………20

2.4.1 硬件验证平台搭建………………………………………………………20

2.4.2 验证结果及分析…………………………………………………………21

第三章 直流矫正………………………………………………………………………………23

3.1 ADC直流矫正概念简介……………………………………………………………23

3.2 直流矫正方法总结……………………………………………………………………23

3.3 LabVIEW简介…………………………………………………………………………26

3.4 算法测试………………………………………………………………………………27

3.4.1 滤波法……………………………………………………………………27

3.4.2 回路反馈法………………………………………………………………29

结论……………………………………………………………………………………………31

致谢……………………………………………………………………………………………32

参考文献………………………………………………………………………………………33

第一章 绪 论

1.1 dither技术历史及发展

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