AD6645型模/数转换器在软件无线电中的应用

2014-2-22 22:35| 发布者: 闪电| 查看: 36| 评论: 0|来自: 网络

摘要: 1 引言软件无线电是基于一种通用的硬件平台，通过加载不同的软件实现不同的无线通信功能，它是一种全新的开放式结构体系，其核心设计思想是在尽可能靠近天线的地方使用宽带A/D转换器，在射频段将信号数字化，在DSP中 ...

1 引言

软件无线电是基于一种通用的硬件平台，通过加载不同的软件实现不同的无线通信功能，它是一种全新的开放式结构体系，其核心设计思想是在尽可能靠近天线的地方使用宽带A/D转换器，在射频段将信号数字化，在DSP中用软件实现所有功能，受硬件发展水平的限制，目前存在二大瓶颈：一是A/D转换器的速率和性能，二是DSP的处理速度。A/D转换器在系统中所处的位置是很关键的，因为它直接反映软件化的程度，对理想的软件无线电而言，A/D转换器的动态范围必须为100dB－120dB，最大信号输入频率在1GHz－5GHz之间，目前器件发展水平很难实现这些技术指标，即使实现了这些指标，如此大的数据量也是后面的DSP无法承担的，所以折衷的方案就是进行中频采样。

2 选择依据

A/D转换器的选择既要考虑A/D转换器的性能又要考虑能满足系统所要求的动态范围和性能指标。评价A/D转换器的性能指标主要有A/D转换位数、无寄生动态为（（SFDR）、信噪比（SNR）、转换速率、量化灵敏度等。一般来说A/D转换器的转换位数越多越好，转换位数越多，其动态范围就越高。由于本设计硬件平台中选用的HSP50214型可编程下变频器输入是14位，因此选用14位的A/D转换器。在目前的无线电中频方案里，一般都采用欠采样技术，采样频率一般为几十赫兹至上百赫兹，若对中频为70MHz、带宽为2MHz的信号（AM或FM）采用40MHz采样，由A/D转换器的理论SNR公式可知：

SNR＝6.02B＋1.76＋10Log10（fs/2fmax）dB ＝6.02×14＋1.76＋10log10（40×106/2×71×106）dB ≈81dB

式中，B为A/D转换器位数，fs为采样速率，fmax为输入信号的最高频率。在实际测试中，A/D转换器的最后2位会不停变化，其有效位（ENOB）为12位，代入上式后可得SNR为69dB。所以AD6644和AD6645都能满足要求，由于AD6645的孔径抖动小于0.2ps，AD6645的孔径抖动小于0.3ps，所以在中频接收系统中用AD6645效果会更好一些。目前市场上的高速采样器件种类繁多，表1列出一些主流A/D转换器的主要技术参数。

3 主要特点

AD6645是带宽A/D转换器系列中继AD9042（12位41MS/s）和AD6640（12位65MS/s）、AD6644（14位，40MS/s，65MS/s）后的第四代产品，其主要特点如下：

保持采样率可达80MS/s；
工作带宽达270MHz；
多音无寄生动态范围（SFDR）为100dB；
对200MHz信号采样时采样抖动时间为0.1ps；
数字输出可以在3.3V下工作，便于与数字ASIC接口；
功耗为1.5W。

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