ADC误差对系统性能影响的分析与研究

在数据采集系统中，模数转换器(ADC)的误差对系统性能的影响是至关重要的。本主要从直流特性、误差源、温度效应及交流特性等方面，详细讨论了ADC误差对系统性能的影响，并提出了部分校正措施。     

流水线ADC组合误差分析与辨识模型设计

本文详细研究了影响流水线ADC动态性能的主要误差来源及其不同组合和耦合方式的影响结果与权重,获得了流水线拼接输出数字码中的杂谐波分量与组合误差之间的对应关系。在此基础上,设计了用于表征流水线ADC非线性特性的分立式维纳模型。对14位三级流水的AD6645芯片进行测试,结果表明流水线ADC器件的实际输入输出特征与该辨识模型的性质吻合。得到的误差分析结论与经过检验的模型结构可为数字后补偿方法中非线性逆模型的选取提供参考依据。     

ADC动态特性测试中采样率的选取研究

从ADC的模型建立出发,通过分析量化误差的频域特性和采样过程,提出了一种在频域对ADC进行动态特性测试时,如何根据输入信号频率f0选取恰当的ADC采样率fs的方法,从而有效避免谐波混叠现象,提高测试准确度.实验结果证明了理论分析的正确性,分析结果对ADC的测试和设计具有理论指导意义.     

光电式互感器数据采集系统误差补偿的设计与实现

光电式互感器中数据采集部分是整个光电式互感器测试系统的基础,本文简要介绍了插接式智能组合电器中光电式互感器测试系统的组成,并全面分析了测试系统中数据采集部分的静态特性与动态特性,主要考虑温度变化对采集系统的影响,提出了相应的误差补偿方法。这一方法有助于改善数据采集系统的性能,实测结果也验证了上述结论。     

国产核心器件构建多通道模拟量采集系统的精度分析与设计

现代卫星驱动控制系统对模拟量的采集通道和采集精度的要求日益增高,而现有技术缺乏对系统采集精度的系统研究,导致核心器件国产化替代过程中经常出现采集精度无法满足预期的问题。针对该问题,对基于多通道模拟开关和开关电容模数转换器（ADC）构建的多通道模拟量采集系统的精度影响因素进行了系统研究,分别建立了系统静态误差和动态误差分析模型,为关键器件选型建立了理论依据,并通过基于国产16通道模拟开关和8通道12位开关电容ADC设计的128通道模拟量采集系统进行了验证。结果表明：该系统的绝对测量精度优于1.6mV,小于ADC自身引入的误差估算值1.883mV;说明基于静态误差和动态误差模型建立的核心器件选型依据对设计和改进多通道模拟量采集系统的测量精度具有普遍指导意义。     

ADC参数对光栅莫尔信号细分影响研究

莫尔信号细分是光栅传感器应用的必要环节,幅值分割法是实现莫尔信号细分的重要手段.为减小信号质量对细分结果造成的影响,误差补偿成为细分实现过程中必不可少的单元.本文针对数字式幅值细分方法开展研究,针对ADC参数对光栅莫尔信号误差补偿和细分效果的影响进行分析,建立ADC参数与莫尔信号直流补偿、幅值补偿和细分倍数之间的量化模型,设计并开展了直流和幅值补偿效果实验.研究结果表明:不同位宽的ADC对莫尔信号误差补偿和细分效果的影响不同,在本文模型的基础上,ADC位宽应提高1 bit～2 bit.研究成果对于莫尔信号数字式幅值分割细分系统的工程实现具有一定的指导意义和参考价值.     

单轴旋转惯导系统在晃动基座上的建模及误差分析

阐述了船用单轴旋转捷联惯导系统的基本原理,推导了系统在动态条件下的误差传播方程.在三轴摇摆这种典型运动形式下,对单轴旋转惯导系统各主要误差因素的传播特性进行了仿真分析,并与不旋转时的误差传播特性进行了对比,给出了各种误差因素对系统的影响规律,并定量地得到了其对导航精度的影响程度.研究结果可为船用单轴旋转惯导系统的工程设计提供理论参考作用.     

地形辅助导航系统中的数字地图误差模型辨识*

地形辅助导航系统在引入量测时便引入了与数字地图有关的误差，含数字地图制作误差及地形随机线性化误差两类。本文在建立系统误差模型的基础上研究了两类误差产生的机理、影响误差的因素、样本获取的手段及误差模型辨识等问题，并采用扩维系统仿真的方法研究了误差的平稳特性、白度、模型参数等特性及其对系统精度的影响，获得了对数字地图误差模型的基本估计。     

基于FPGA的高速时间交替采样系统

提出了一种高速高精度数据采集系统的设计。ADC高速采样基于时间交替采样结构实现,以FPGA为逻辑控制芯片,DSP为误差矫正算法处理中心。在对系统总体设计各模块进行介绍的基础上,重点分析了系统存在的偏移误差、时延误差和增益误差,并描述了一种误差矫正方法。通过实验测试,结果表明该设计能够实现1 GS/s的高速采样,并能完成明显的误差矫正。     

基于参考站的多传感器时差定位误差校正分析

多传感器时差定位系统中,接收预处理与时间频率基准源会导致系统时差,同时观测站几何位置测量的不准确性也会引入站址误差.针对系统时差与站址误差对定位误差的影响,研究了在已知地理位置引入参考站,通过差分目标信号时差值与参考信号时差值,抑制系统时差与站址误差对定位的影响,实现对系统时差与站址误差的校正.仿真结果表明,在定位盲区之外引入参考站可以提高参考站附近区域的定位性能.