寬帶Sigma-Delta型ADC的研究與設計的開題報告

寬帶Sigma-Delta型ADC的研究與設計的開題報告一、題目寬帶Sigma-Delta型ADC的研究與設計二、研究背景及意義隨著通信技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，數(shù)據(jù)傳輸速度與質(zhì)量成為了關鍵問題。為此，高速、高精度的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器設計成為了當前研究的重點之一。而Sigma-Delta型ADC則因其高精度、高噪聲抑制能力以及數(shù)字濾波器與ADC的集成等優(yōu)勢，成為了近年來研究的熱點。然而，目前大多數(shù)的Sigma-Delta型ADC針對的是低頻信號，而對于寬帶高速信號的處理還存在一定的困難。因此，本研究旨在探究寬帶Sigma-Delta型ADC的設計方法及其實現(xiàn)技術(shù)，為高速通信與數(shù)據(jù)處理提供更加可靠的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方案。三、研究內(nèi)容及技術(shù)路線本研究的主要內(nèi)容如下：1.對Sigma-Delta型ADC的原理及其數(shù)學模型進行研究，重點探究寬帶高速信號下Sigma-Delta型ADC的特點；2.分析常見的Sigma-Delta型ADC結(jié)構(gòu)，選擇合適的電路結(jié)構(gòu)并優(yōu)化設計；3.設計高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器的前端濾波器與功放電路；4.進行數(shù)字濾波器的設計與算法實現(xiàn)，并與前端模擬電路進行集成設計；5.基于FPGA平臺對ADC進行集成與測試。技術(shù)路線如下：1.對Sigma-Delta型ADC的原理及其數(shù)學模型進行建模與仿真；2.選定合適的電路結(jié)構(gòu)并進行電路設計、仿真與優(yōu)化；3.設計并實現(xiàn)前端濾波器與功放電路；4.選定適合的數(shù)字濾波器算法實現(xiàn)，進行SIMULINK仿真并進行FPGA集成設計；5.基于FPGA平臺進行測試與優(yōu)化。四、研究方法與預期結(jié)果本研究將采用計算機仿真與實驗相結(jié)合的方法，結(jié)合實際測試與仿真數(shù)據(jù)進行驗證。預期結(jié)果為設計出一種符合寬帶高速信號處理要求的Sigma-Delta型ADC，其采樣率>=1GHz，精度>=14位，噪聲抑制能力>=90dB。五、研究時間計劃本研究擬于2021年9月開始，預計歷時18個月，具體時間安排如下：|時間節(jié)點|任務|具體內(nèi)容||--|--|--||2021.9-2021.12|文獻綜述與理論研究|對Sigma-Delta型ADC的原理及其數(shù)學模型進行研究||2022.1-2022.4|前端模擬電路設計|對模數(shù)轉(zhuǎn)換器的前端濾波器與功放電路進行設計||2022.5-2022.8|數(shù)字濾波器設計|設計數(shù)字濾波器的算法并進行SIMULINK仿真||2022.9-2023.1|FPGA集成設計|進行數(shù)字濾波器與前端模擬電路的集成設計與FPGA實現(xiàn)||2023.2-2023.6|系統(tǒng)測試與分析|進行系統(tǒng)測試并對數(shù)據(jù)進行分析||2023.7-2023.9|論文撰寫|撰寫并提交畢業(yè)論文|六、參考文獻1.FaissalElBouanani,AbdellahTouhafi,YoussefBoukala,RobertBackers.Highdynamic-rangecontinuous-timeSigma-DeltaADCtechniques[J].Integration,theVLSIJournal,2019,68:14-40.2.MohammadTaghiBahreyni,NarimanFarsad,GaryWoods,FaridN.Najm.Aleaky-integrateandfireanalog-to-digitalconverterwithweightedrandomdelaysigmadeltaencoding[J].IEEETransactionsonCircuitsandSystemsI,2017,64(9):2318-2328.3.HamidrezaFaragmand,RezaMohammadi.AHighDynamicRangeSigma-DeltaADCwithaNovelClocked