[发明专利]一种模数转换器中的高速数据采集和重建方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可应用于高速模数转换器(ADC)的数据采集和重建方法，属于信号与信息处理领域。

背景技术

高速数据采集和重建广泛应用于雷达，声纳等一些对数据采集速率要求很高的场合。在单片ADC采集速率已经不能再提高的情况下，高速数据采集系统将采用多片ADC以多路并连的方式对信号进行高速采集。重建时，利用多片数模转换器，根据多路采集下来的数据对模拟信号进行重建。Papoulis最早研究了模拟信号的多路高速采集和重建方法。此后，Jenq提出了对模拟信号进行多片ADC低速采样，然后构造成信号非均匀采样形式的高速信号采集方法。

上述多片并联ADC高速数据采集和重建过程如下：

采集过程：

1)将M个滤波器并联在一起，对同一个信号进行M路接收。在现代雷达和声纳系统中，要求ADC尽可能的靠近天线端，从而可以从天线输出端直接对接收信号进行数据采集。在对直接接收到的信号进行数据采集前，往往需要对信号进行预处理，比如滤波，时移等。预处理过程认为接收到的信号x(t)的带宽为σ，并且预处理的滤波器为线性时不变滤波器。标记M路线性时不变滤波器为H_k(ω)，k＝1，…，M。那么，当接收信号x(t)通过M路滤波器后，输出信号为g_k(t)＝F^-1[X(ω)H_k(ω)]，k＝1，…，M。其中X(ω)为x(t)的傅里叶变换，F^-1表示傅里叶逆变换。

2)在第1步的基础上，对经过预处理后的并联每一路信号g_k(t)，k＝1，…，M，对其使用ADC进行低速率的数据采集，得到g_k(nT)：

g_k(nT)＝g_k(t)|_t＝nT

其中每片ADC的采样速率是带限信号x(t)的奈奎斯特采样速率f_N的1/M。

重建过程：

1)根据采集过程的第1步，建立如下线性方程组：

H1(ω)Y1(ω,t)+···+HM(ω)YM(ω,t)=1H1(ω+c)Y1(ω,t)+···+HM(ω+c)YM(ω,t)=ejct···H1(ω+Mc-c)Y1(ω,t)+···+HM(u+Mc-c)YM(ω,t)=ej(M-1)ct---(1)]]>