[發明專利]基于五項最大旁瓣衰減窗三譜線插值測試SFDR的方法

在審

• 申請號: 201410067444.7
• 申請日: 2014-02-24
• 公開（公告）號: CN103795411A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 虞致國;何芹;顧曉峰;趙琳娜
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: H03M1/10
• 分類號: H03M1/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于集成電路測試領域，具體涉及一種測試ADC?SFDR方法，尤其涉及一種基于五項最大旁瓣衰減窗三譜線插值測試SFDR的方法。

背景技術

無雜散動態范圍(Spurious-Free?Dynamic?Range，SFDR)是模數轉換器(Analog-to-Converter，ADC)的一項重要的技術指標，主要表征在一個非常大的信號存在時ADC能同時檢測非常小的信號的能力。快速傅里葉變換(Fast?Fourier?Transformation，FFT)法是應用較為廣泛的一種測試ADC?SFDR的方法。但采用FFT法進行測試時很難做到同步采樣和整周期截斷，由此造成的頻譜泄漏和柵欄效應，導致測得的SFDR誤差較大。為了降低頻譜泄漏，可采用旁瓣峰值電平小且旁瓣衰減速率大的窗函數對信號進行處理；為了減小柵欄效應引起的誤差可以對計算結果進行插值修正，即加窗插值FFT法。其常用的窗函數有Hanning窗、Blackman窗、Blackman-Harris窗等。

如何有效抑制頻譜泄漏和柵欄效應是SFDR測試中一個迫切需要解決的問題。目前已有多種方法能夠降泄漏的影響。比如，采用采樣后相干的新方法抑制頻譜泄漏，并通過信號重構恢復出測試信號，在時域內計算信號功率，從而降低柵欄效應對測試結果的影響，然而，其實現較復雜，誤差較大；或者加Hanning窗或Blackman-Harris窗抑制頻譜泄漏，并通過對信號和諧波能量范圍內的兩根譜線進行插值來修正基波和諧波的幅值，其抑制泄漏效果較好，但SFDR測試誤差仍然較大。

發明內容

鑒于現有測試方法存在的不足，本發明的目的旨在提供一種基于五項最大旁瓣衰減窗三譜線插值測試SFDR的方法，利用性能優良的窗函數對時域數據進行截斷處理，減少采樣數據端點的非連續效應，降低頻譜泄漏的影響；基于三根譜線的插值算法進一步降低柵欄效應，提高SFDR測試的準確性。

本發明通過如下技術方案實現：

一種基于五項最大旁瓣衰減窗三譜線插值測試SFDR的方法，包括以下步驟：

步驟1：SFDR測試程序設置正弦模擬輸入信號頻率f_i、采樣頻率f_s、需要考慮的最大諧波階數M以及采樣數據長度N；

所述的采樣頻率f_s≥2f_i；

所述的采樣數據長度N為2的整數次冪；

步驟2：基于ADC測試系統以采樣頻率f_s得到N點長度的采樣數據；

假設一個單一頻率模擬輸入信號x(t)以采樣頻率f_s經過ADC均勻采樣得到的含諧波分量的離散時間信號x(n)為：

其中，當m＝1時，f₁、A₁、分別為基波的頻率、幅值和初相位；當m≠1時，f_m、A_m、分別為ADC模數轉換過程中芯片內部產生的第m次諧波的頻率、幅值和相位；

步驟3：構造N點長度的五項最大旁瓣衰減窗，對N點長度的采樣數據進行加窗FFT運算，得到FFT譜線X(k)，k＝0，1，...，N，其中FFT運算長度為N；

五項最大旁瓣衰減窗函數的構造方法為：

w(n)=Σl=04(-1)lclcos(2πn·lN)---(2)]]>