软件无线电系列——A/D转换器原理与分类
本节内容
一、A/D转换器原理与分类
模数转换器的工作流程主要包括采样、保持、量化、编码和输出等环节。根据其变换原理,可以分为逐次比较式、子区式、双积分式、并行式和∑-∆AD转换器等。
1、逐次比较式
逐次比较式A/D转换器由高分辨率比较器、高速DAC、控制逻辑以及逐次比较寄存器SAR组成。模拟信号输入到比较器的一个输入端,另一个输入端与DAC输出端相连。
转换过程:发出转换命令后,DAC的半量程MSB输出与输入信号比较,若输入高于MSB,则该位保持为高。然后对下一比特1/4量程进行比较,若加上第二位仍小于输入信号,则第二位保持高。依次类推,直到最低位。转换过程结束,指示输出寄存器为有效信号。
2、并行式A/D转换器
并行式A/D转换器将模拟信号同时输入到2^N-1个带锁存的比较器中,每个比较器的参考电压都比下一个的参考电压高出一个LSB所代表的电压值。当输入的模拟信号出现在各个比较器的端口时,参考电压低于输入信号电平的比较器输出逻辑为1,参考电平高于输入信号电平的比较器输出逻辑为0。输出结果送往译码逻辑处理,输出最终的二进制结果。
3、子区式A/D转换器
子区式A/D转换器利用第一片并行式A/D转换器数字化输出高四位,将这四位送至DAC进行模数变换,输入的模拟信号与DAC的输出信号相减,差值送给第二片并行式A/D转换器。两片A/D转换器的输出合并在一起,构成了8位的A/D输出。
4、∑-∆AD转换器
∑-∆AD转换器是一种过采样量化器,利用过采样、噪声整形、数字滤波等手段来提高数字化性能。通信信号对灵敏度、动态范围要求高,带宽相对较窄,只有几十kHz到几MHz,实现很高的过采样率,从而达到很高的量化信噪比。通过调整∑-∆调制器后的抽取滤波器输出带宽,可以灵活适应不同带宽的信号,使之达到最佳的量化信噪比。
∑-∆模数转换器的核心部分是∑-∆调制器,主要由差值∆求和单元、一阶或多阶积分器∑、单比特比较量化器、单比特数模转换器等组成。
调制量化过程,输入信号与反馈信号反相求和,得到的误差信号经过积分器积分后,输入比较器进行量化,得到一组0、1序列。数字序列经过单比特DAC反馈至差值∆求和单元。反馈环路保证调制器的输出与输入信号的平均值一致。
数字抽取滤波器是过采样∑-∆A/D转换器的重要组成部分,用于滤除带外噪声,并把采样频率降低至与信号带宽相匹配的程度,以降低后续信号处理的压力。一般采用级联组合,CIC滤波器+半带滤波器+FIR滤波器,前面几级为CIC滤波器,中间几级为半带滤波器,最后一级为FIR滤波器。
这个电路图各部分元件作用及原理 急急
于27 mA 或25 mA。CC2430 的休眠模式和转换到主动模式的超短时间的特性,特别适合那 些要求电池寿命非常长的应用。◆ 高性能和低功耗的8051 微控制器核。◆ 集成符合IEEE802.15.4 标准的2.4 GHz 的 RF 无线电收发机。◆ 优良的无线接收灵敏度和强大的抗干扰性。◆ 在休眠模式时仅0.9 μA ...
将数字信号转换成模拟信号的过程叫什么?
AD转换 AD转换就是模数转换。顾名思义,就是把模拟信号转换成数字信号。主要包括积分型、逐次逼近型、并行比较型\/串并行型、Σ-Δ调制型、电容阵列逐次比较型及压频变换型。A\/D转换器是用来通过一定的电路将模拟量转变为数字量。模拟量可以是电压、电流等电信号,也可以是压力、温度、湿度、位移、声音...
软件无线电接收机硬件设计分析及软件开发工具介绍——以RTL-SDR为例...
超外差结构为接收信道的典型应用,包括放大、滤波、混频下变频至低中频,通过中频滤波器进一步处理信号,最终通过ADC采样。在发射信道,计算机软件对信号进行调制、编码和加密处理,随后通过FPGA或DSP执行数字上变频处理,上变频成低中频或中频信号,进行D\/A转换,通过射频前端混频至射频,经过射频滤波和功率...
用手机做万用表需要哪些配件?
万用表是用来测量交直流电压、电阻、直流电流等的一种仪表,本来是电工和无线电制作的必备工具。但所谓高手在民间,大千世界无奇不有,用手机作为数字智能万用表是个新颖创意。用手机做万用表需要这些配件:一只A\/D(模拟\/数字)转换芯片+外围元件+液晶显示器组成。那么显示屏当然可以利用手机的液晶屏。
信号为什么要进行调制
这个过程我们称“解调”,也称A\/D转换。正是通过这样一个“调制”与“解调”的数模转换过程,从而实现了两台计算机之间的远程通讯 问题十:无线电通信为什么要进行调制 需要将模拟信号转换为数字信号,然后接收端再将数字信号转换为模拟信号。调制就是数字信号转模拟信号,解调就是模拟信号转数字信号。
电信号是如何转换为数字信号的,具体的电路实现需要哪些器件
实际中遇到的信号大多为模拟信号,这些在时间和幅度上都连续变化的信号利用含有源电路和无源电路元件的电网络进行处理。这种途径称为模拟信号处理,例如无线电和电视接收机就属于这一类。它们能够利用加法器,乘法器和逻辑元件的数字硬件或专用微处理器进行处理。然而需要将模拟信号转换成一种适合于数字硬件的...
模拟信号变成数字信号需要哪三个过程?
抽样是指用每隔一定时间的信号样值序列来代替原来在时间上连续的信号,也就是在时间上将模拟信号离散化。量化是用有限个幅度值近似原来连续变化的幅度值,把模拟信号的连续幅度变为有限数量的有一定间隔的离散值。编码则是按照一定的规律,把量化后的值用二进制数字表示,然后转换成二值或多值的数字信号流...
模拟信号的信号采集
在下一节,将着重讨论A\/D转换技术。7.1.2 A\/D转换技术21世纪的软件无线电、数字图像采集都需要有高速的A\/D采样保证有效性和精度,一般的测控系统也希望在精度上有所突破,人类数字化的浪潮推动了A\/D转换器不断变革,而A\/D转换器是人类实现数字化的先锋。A\/D转换器发展了30多年,经历了多次的技术革新,从并行、...
认知无线电的平台结构
A\/D和D\/A模块一般集成在通用硬件平台之中。另外,认知无线电平台射频前端除了完成软件无线电系统所需的不同频段的宽带射频信号和中频信号之间的转换外,还需要协助甚至单独完成宽带频谱感知等认知无线电特有的功能。但就结构而言,认知无线电平台的射频模块与软件无线电平台的射频前端基本类似。关于认知无线电...
射频技术射频技术和条形码有什么区别
这个收发机可以应用于个人通信和无线局域网络中。 在这个系统中,数字处理部分主要是对数字信号进行处理,包括采样、压缩、编码等;然后通过A\/D转换器转换器变成模拟形式进入模拟信号电路单元。 模拟信号电路分为两部分:发射部分和接收部分。发射部分的主要作用是:数-模转换输出的低频模拟信号与本地振荡器提供的高频载波...