一种TIADC时间失配误差自适应校准算法

设计了一种TIADC时间失配误差自适应校准算法。基于相邻通道信号互相关原理,将相邻通道的输出信号作相关运算,利用简单的乘法器、加法器和取绝对值即可实现时间误差的估计;利用基于泰勒级数展开的1阶级联误差补偿方法进行误差校正。误差估计模块和校准模块构成反馈环路,实现误差的实时跟踪与校正。MATLAB仿真结果表明,当输入信号归一化频率为fin/fis=0.477 1时,系统校准后的SNR提高了45 dB以上,校准效果明显。相比于传统的基于泰勒级数展开的高阶校准,本文校准算法的结构更简单,校准精度更高,整个奈奎斯特频率范围内均有较好的校准效果,非常适用于工程应用。     

新型两步式高精度TDC的设计

时间数字转换器(TDC)是一种常用的时间间隔测量电路,广泛用于飞行时间(ToF)测量,频率测量等领域。针对传统TDC分辨率与测量范围相互制约的问题,基于SMIC 55 nm CMOS工艺提出了一种兼顾分辨率与测量范围的两步式TDC结构。该TDC第1级使用环形结构进行粗量化,以扩大测量范围;第2级利用延迟锁相环(DLL)结构精确控制压控延迟单元的延迟,以产生代表分辨率的延迟差,进而实现细量化,提高了分辨率。其中,设计了一种简便的时间余量求取算法,将第1级的粗量化误差准确传递到第2级。同时特别设计了第一级延迟单元的结构,以消除传统环形TDC中多路选择器(MUX)在信号循环过程中造成的延迟失配。仿真结果表明,该TDC的分辨率为4.8 ps,测量范围达到1.26μs,微分非线性(DNL)小于0.6 LSB,积分非线性(INL)小于1.8 LSB。     

基于神经网络的数字校准技术综述

随着集成电路工艺的发展以及晶体管尺寸的不断减小,ADC转换率变得更快、功耗更低,但器件的失配误差随之变得更大,从而影响精度,因此引入校准电路已成必然趋势。文章首先介绍了几种ADC的常见误差及其校准方法,然后介绍了神经网络的工作原理,并总结了几种主要的基于神经网络的数字校准方法,分析了不同方法的优势和劣势。最后,针对14位流水线ADC,给出了神经网络校准算法的系统级仿真验证结果。经校准后,有效位数(ENOB)从10位提升到12.5位,无杂散动态范围(SFDR)从80 dB提升到100 dB。     

高速TIADC采集系统中数字下变频电路设计

分析了数字下变频的原理,设计实现了能进行1、2、4、8等可选抽取倍数的高速数字下变频系统。对系统中的混频器和滤波器进行了优化设计。采用基4布斯编码和4-2压缩器,缩短混频器中的关键路径;引入基于Horner法则和子表达式共享的正则有符号数(CSD)编码,减小滤波器的硬件消耗。设计的数字下变频系统用于四通道、560 MHz 14位时间交织模数转换器(TIADC),并基于FPGA完成功能验证。结果表明,当输入信号频率为380 MHz、抽取倍数为8时,I/Q两路信号的无杂散动态范围(SFDR)在90 dB以上。     

比值自校正插补算法的研究

文章提出的比值自校正插补算法是一种基于时间分割的插补算法，此插补算法的基本原理是，对于一段光滑（连续可微）的加工曲线Y=F（X），在插补点附近加工曲线近似于一条直线，由于在一个插补周期内的加工运动是微量，因此，在插补加工进给量不变的情况下，本插补周期内加工运动沿X轴的运动分量△x，可用上一个插补周期的△x作为近似值。为了校正这种近似带来的误差，先用该近似值通过Y=F（x）算出Y轴加工运动量△y以及合成进给量，然后再计算给定进给量与计算得到的合成进给量的比值P，在此基础上，再通过p调整△x以及重新计算△y，从而获得最终的X轴、Y轴方向加工运动量。在通常情况下，一个插补周期一次比值自校正即可获得满意的结果，为了获得更高的插补精度，可在一个插补周期内进行多次比值校正。文章对比值校正算法的有效性和正确性进行了仿真验证，并讨论了其加工误差和升降速控制。从仿真结果及实际应用结果看，该算法简单、精确、实用。     

嵌入式Web远程监控系统的设计与实现

传统的远程监控系统一般采用C/S模型的方式,针对大型设备,成本高。文章采用SOC芯片C8051F020和10M自适应网络芯片RTL8019AS接口的方案,在单片机中嵌入了精简的TCP/IP协议栈,构建了基于Web的单片机远程监控系统软、硬件平台,在此基础上实现了基于单片机的数据采集和远程监控,所实现的系统具有成本低廉、操作方便、可靠等优点。     

嵌入式无线传感器网络节点设计

在分析无线传感器网络的体系结构的基础上，从硬件设计、软件设计和软、硬件协同设计等几方面对无线传感器网络的节点设计进行了探讨，对链路层和网络层协议进行了研究，并从硬件和软件的角度进行了节点的节能考虑。     

片上总线工作组及OCB1 1.1规范

文章介绍了VSIA十一个开发工作组之一“片上总线工作组”的工作内容和技术进展状况,介绍工作组颁布的“片上总线属性规范”及其制订原则,介绍片上总线的最小通用属性集,及其在IP流通领域中和SOC设计领域中所起的积极作用。     

一种改进的Bayer图像彩色恢复差值算法

图像传感器采集到的都是经过滤波镜.片后的Bayer格式马赛克图像,为了恢复丢失掉的色彩信息,必须经过插值计算。针对图像采集系统处理的实时性要求,结合自适应插值法和三角函数法则,提出了一种适用于硬件实现的新算法。给出对算法性能的评估数据和MATLAB仿真图片,对比了算法的处理效果,最后基于实际应用的需求对该算法的硬件实现难度进行了分析。实验结果证明,改进算法在图像边缘的处理上效果更好,基于硬件的实现方式也能保证系统的实时性。