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监控系统,中数据转换器的应用及成本性能挑战的应对

时间:05-30 来源:互联网 点击:

有可能是尺寸上存在限制。然而,最新的GSPS ADC可能很快就会打破现状,这种ADC具备更高的线性度和嵌入式数字信号处理特性。AD9625和AD9680等新型ADC提供1.25 GSPS到2.5 GSPS的采样速率,SFDR高达85 dBc.

GSPS ADC的线性度比不上低采样速率的器件,但可以看出,差距正在缩小。使用单个GSPS ADC就能实现图2B所示的架构,同时不会有交错带来的缺点。此外,更高的线性度可提高检测灵敏度,并将干扰和阻塞的影响降至最小,缩小这种架构与图2中图2C所示系统的性能差距,而且成本更低,尺寸更小。

然而,虽然这一方面能促成新系统架构的出现,但这些新器件更激动人心的方面是它们还能在转换器的模数转换级之后实现数字信号处理功能。65 nm CMOS工艺支持在转换器中实现更高速度的数字信号处理。例如,AD9625和AD9680均实现了数字下变频(DDC)功能,因而高速ADC可动态改变带宽--从全带宽到1,000MHz以上的数字化奈奎斯特频段内的可选子频段。在图3所示的架构中,2.5 GSPS、12位ADC AD9625带有嵌入式DSP选项。

在宽带模式下,这种ADC支持以1GHz步幅监控射频频谱,以便快速评估射频图景。一旦确定目标信号,便可将此数据引导至DDC.DDC使用数字控制振荡器(NCO)和滤波级,可从转换器奈奎斯特频段内的任何地方选择一个频段,并进行8倍或16倍的数字抽取,从而进一步抑制噪底。虽然这一功能可以在器件中转换器之后的数字信号处理级中轻松实现,但在ADC本身中执行有助于降低ADC的输出数据速率,更重要的是,可以降低传输功耗。因此,使用DDC时,系统功耗显著降低。



图3:带可选且可旁路嵌入式数字下变频器的2.5GSPS ADC

航空航天和防务系统持续重视缩减尺寸、重量和功耗(SWaP),随着GSPS领域的高速转换器的线性度不断提高,系统架构师开始探索新的选项。把数字信号处理集成到高速转换器内部后,一系列选项和系统优化方法开始显露出来,现阶段因而成为新一代监控系统开发的一个令人兴奋的时期。

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