一种基于Blackman窗三谱线插值测试ADC动态参数的方法

摘要

本发明公开了一种基于Blackman窗三谱线插值测试ADC动态参数的方法。该方法基于ADC测试系统采集的数字信号进行测试，包括以下步骤：初始化设置样本大小、采样频率；对样本加Blackman窗进行FFT运算；对基波和各次谐波在FFT谱线中搜索幅值最大的谱线及其左右两根谱线，计算左右两根谱线幅值之差与最大谱线幅值的比值；采用多项式拟合的方法得到按基波和各次谐波的插值系数计算公式并计算基波和各次谐波的插值系数；采用多项式拟合的方法得到幅值修正公式，计算基波和各次谐波的修正幅值并代入ADC主要动态参数计算公式，得到测试结果。本发明首次提出基于Blackman窗三谱线插值测试ADC动态参数的方法，能有效抑制频谱泄露带来的测试误差，快速、准确地测试ADC产品动态参数。

主权项

一种基于Blackman窗三谱线插值测试ADC动态参数的方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：通过ADC测试系统采集ADC输出的数字信号，得到N点长度的采样数据；步骤2：ADC性能测试程序初始化设置输入模拟信号源频率fi、采样时钟源频率fs、谐波阶数M以及采集样本点大小N；所述采集样本点大小N为2的整数次幂；所述的采样时钟源频率fs≥2fi；步骤3：ADC性能测试程序对样本点加N点长度的Blackman窗函数截断处理后进行FFT运算，得到FFT谱线；步骤4：对基波和各次谐波在FFT谱线中搜索幅值最大的谱线及其左右两根谱线，计算左右两根谱线幅值之差与最大谱线幅值的比值；步骤5：采用多项式拟合的方法得到基波和各次谐波的插值系数计算公式，并计算基波和各次谐波的插值系数；步骤6：采用多项式拟合的方法得到幅值修正公式，并结合上述的基波和各次谐波的插值系数计算公式计算出基波和各次谐波的修正幅值；步骤7：将基波和各次谐波的修正幅值代入ADC主要动态参数计算公式计算各项参数，并显示测试结果。ADC动态参数主要包括信噪比SNR、信噪失真比SINAD、有效位数ENOB、无杂散动态范围SFDR和总谐波失真THD，计算公式为： SNR = 20 log 10 RMS signal RMS noise - - - ( 1 ) SINAD = 20 log 10 RMS signal RMS ( noise + harmonic ) - - - ( 2 ) ENOB = SINAD - 1.76 dB 6.02 - - - ( 3 ) SFDR = 20 log 10 RMS signal RMS spu _ max - - - ( 4 ) THD = 20 log 10 RMS harmonic RMS signal - - - ( 5 ) 其中，RMSsignal为正弦模拟输入信号的基波分量的均方根值；RMSnoise为奈奎斯特带宽以内除直流分量和谐波分量以外的其他频谱分量的均方根值之和；RMS(noise+harmonic)为奈奎斯特频率以内的全部其他频谱分量包括谐波分量但不含直流分量总均方根值；RMSharmonic为ADC输出信号中包含的所有谐波分量的均方根值之和；RMSspu_max为最大失真分量除直流以外的均 方根值。