[實用新型]一種寬帶信號采樣和轉換裝置

有效

• 申請號: 201420546877.6
• 申請日: 2014-09-22
• 公開（公告）號: CN204145459U
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 邢燕;吳華兵;胡永輝;陳穎鳴;趙愛萍
• 申請（專利權）人: 中國科學院國家授時中心
• 主分類號: H03M1/54
• 分類號: H03M1/54
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 顧潮琪

技術領域

本發明屬于軟件無線電以及寬帶信號采集等領域，涉及一種寬帶信號采樣和轉換裝置。

背景技術

應用前景廣闊的軟件無線電以及通信等領域均需要一種寬帶高速高分辨率的模/數轉換器(ADC)和數/模轉換器(DAC)，ADC和DAC是連接模擬信號和數字信號的橋梁。無線信號的實時采集和分析是驗證和優化系統算法、研制無線通信設備以及優化無線移動通信網絡的重要輔助手段，如何無失真地獲得無線信號成為諸多研究人員和工程技術人員普遍關注的問題。

在無線電系統，對中頻信號進行數字化不同于一般工程中的模數變換，要求其具有相當高的采樣頻率、位數和一定的動態范圍。這主要為了在預先進行增益處理的情況下，能夠盡可能減小數據的失真。同時要求在完成增加目標信號處理后，把得到的結果經過上變頻后還原成相應的中頻信號，使得中頻采樣電路提供于整體系統，因此選擇的DAC要與ADC相適應。合理選擇變壓器的變壓比例，可以使DAC在獲得所需要的阻抗匹配的同時，獲得所需要的輸出電壓。因此應用于軟件無線電系統的中頻信號接收/發送裝置，一般需要具有高速多通道數據采集功能、運算密集的實時信號處理功能、專用的對外接口功能等。所以需要一個具有信號收發功能的擴展裝置來配合基帶處理系統完成信號的實時捕獲、處理和產生，該裝置應具有采集正弦波，通過ADC轉換器進行數字信號轉換，以及將數字信號通過DAC轉換器實現數模轉換等功能。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供一種寬帶信號采樣和轉換裝置。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：包括倍頻電路、放大電路、模/數轉換部分、數/模轉換部分、輸出驅動電路和接口電路。

倍頻電路對輸入基準時鐘進行倍頻，滿足模/數轉換部分所需采樣時鐘；放大電路通過單端輸入、差分輸出的運算放大器將收到的不穩定的模擬信號經過放大或衰減，穩定在允許輸入的電壓范圍內；模/數轉換部分采用雙通道ADC芯片，放大電路的輸出信號送入到模/數轉換部分中，每個通道中的模數信號采用單獨的電路，兩個通道接口同時并行接收差分信號，并同時進行模數轉換，轉換后的數字值被送往接口電路；數/模轉換部分采用雙通道DAC芯片，接口電路接收到的數字信號分別通過每個通道中的DAC轉換成模擬輸出信號，通過輸出驅動電路進行輸出。

所述的輸出驅動電路中差分輸出接驅動變壓器的初級繞組，輸出繞組的一側接地。

所述的倍頻電路的輸入時鐘頻率范圍為600kHz～200MHz，輸出時鐘頻率最高達160MHz。

本發明的有益效果是：具有兩路模擬信號輸入，ADC電路對輸入信號要求比較低，很適合于對淹沒在噪聲中的信號轉換，故被應用在雷達、導航的涉及信號捕獲、基帶處理的領域。高速ADC將采集后的數據并行傳輸給外部處理系統，可在外部處理系統中完成衛星基帶信號運算。ADC電路支持同步工作模式，轉換速率高達250MSPS，數字輸出兼容LVDS。

本發明具有兩路模擬信號輸出，其接收外部數據并實現數據回放。DAC采用雙通道、14位、片上電壓基準高速數模轉換器，更新速率可達到200MSPS，具有在任何的I/Q基帶或中頻直接適用于通信中的應用。每個通道的DAC具有高阻抗，差分電流輸出，單端或差分模擬輸出的特性。外部數字信號通過接口電路送往數/模轉換部分，轉換輸出的模擬信號送往變壓器電路輸出。

附圖說明

圖1是本發明的電氣原理框圖。

圖2是本發明的電子線路原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明，本發明包括但不僅限于下述實施例。

本發明提供了一種多通道集成電路，包括：一個雙通道ADC芯片，每個通道中的模數信號采用單獨的電路，每個通道的模擬輸入信號以平衡方式的差分信號進行傳輸，多個通道接口同時并行接收差分信號，并同時進行模數轉換；一個雙通道DAC芯片，每個通道中包含一個數模轉換器—DAC，每個DAC具有一個模擬輸出端。一個片上數字輸入端口，用于接收數字數據，并用于將數字數據施加于DAC以將之轉換成模擬輸出信號。每個DAC具有高阻抗，差分電流輸出，單端或差分模擬輸出適配等特性。

本發明包括倍頻電路、放大電路、模/數轉換部分、數/模轉換部分、輸出驅動電路和接口電路。