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在ADC模型和DAC建模中添加低通滤波器
更好的ADC模型的建议
两音测试信号比一音提供更多有关ADC性能的信息。您的作者模型非常适合特定ADC的制造商模型,因此可以方便地运行误码率仿真。该ADC碰巧具有非常宽的输入带宽。
对于带宽较低的ADC,如图1所示增加一个低通滤波器将提供一个更好的模型。
制造商的模型是“行为”模型,而不是精确的模型。最好与详细的SPICE模型进行比较,或者在实际的物理设备上进行测量。
数模转换器(DAC)的模型
参考文献[19]至[26]提出了某种DAC模型,而[27]至[29]描述了DAC的特性,但没有描述模型。在那些提出模型的模型中,大多数([19],[20],[22]和[23])提出的模型似乎是DAC设计人员而不是用户所感兴趣的,他们给出了详细的特定模型来确定诸如SNR或噪声影响之类的东西。输出频谱上的时钟抖动。
其他人提出的模型似乎太简单了。这些是[25],仅考虑削波而没有量化。文献[26]将量化和削波建模为加法过程,仅对高斯输入有效。
参考文献[21]使用以下公式将DAC输出(y(t))建模为DAC输入(x(t))的函数:
y(t)= x(t)+ y HQ(x(t))+ y CM(x(t))+ y VQ(x(t))
等式1
这些是相应的术语:
y HQ(x(t))表示“水平量化”(理想时间采样)
y CM(x(t))表示“时钟源调制”(时钟抖动)
y VQ(x(t))解释了包括积分非线性在内的“垂直量化”(幅度量化)。
这些术语的表达并不十分复杂,因此这可能是模拟DAC的良好模型。输入x(t)可以来自调制算法的浮点实现,也可以来自具有输出M位的固定点1,其中M> NE;其中NE是DAC的有效位数。
参考文献[24]提出了一个模型,该模型考虑了差分非线性(DNL),积分非线性(INL),增益和失调误差,毛刺脉冲面积和建立时间。
[24]的图5显示了该模型的框图。它由附加随机误差构成DNL模型;增加了确定性的时间函数以对毛刺进行建模;用于模拟INL,增益和失调误差的多项式函数;延迟和时间转换(在本文中没有说明);一个低通滤波器来模拟稳定时间;和噪声模型(在文本中也没有解释)。可以对[24]中的图5进行一些修改,从而在这里生成图2,这与图1中的ADC模型相反。如果量化导致的输出噪声不够,则可以添加附加噪声。
图2. 来自Naoues,M.的DAC模型的修改;莫什(Morche)Dehos,C .;巴拉克河; 和Ghazel,A, [24]
读者可能想知道为什么,由于DAC的输入已经是数字的,因此需要图2中的采样器和量化器。
通常,对于仿真,可以使用连续时间的浮点算法。并且将其转换为带时钟的定点版本是不值得的。(连续时间意味着仿真采样频率足够高,因此没有采样效果。)而且,通常DAC接口上可用的实际位数(广告位数)大于ENOB。