题目：高速精度数据采集卡的若干关键问题研究

随着数字信号处理技术的广泛应用，在社会的各个领域对信号精度和速度要求的日益增加，高速高精度采集卡已成为高端信号处理中的不可或缺的一部分。该采集卡广泛应用于激光、雷达、离子实验、质量检测处理等需要将模拟信号转化为数字信号的领域。基于在A/D转换理论，采样精度越高则采样转换时间需要的越长，采样速度越快需要的采样转换时间越短，两者之间是一个矛盾的统一体。受限于当前芯片制造工艺水平，单片ADC已无法满足同时到达高速高精度的需求，多ADC芯片采样技术能从一定程度上更好的解决采样的速率不够的问题，是一种有效的减轻了采样速度和精度之间的冲突的有效的方案。在多ADC采样技术中，时间交替采样（Time Interleave Analog to Digital Converter）是最容易实现的应用最广泛的提高转换速率的重要方法。

然而，各个通道间ADC的采样性能相同性是TIADC技术的前提条件。但实际ADC之间的采样时间和采样幅度等采样性能难以达到完全一致，这些导致了通道失配误差，降低了采样性能。如何减少失配误差给采样带来的影响是本文的重点。结合北京市科技计划项目，本文设计并完成了500MSPS，14BIT的双通道高速高精度数据采集卡。主要工作如下：

1）查阅了相关文献资料，研究了采样的基本原理，分析了TIADC的原理和构架，并提出了TIADC的检测指标。

2）研究了TIADC的误差理论，从时域和频域连两个方面对时间误差和幅值误差进行了详细介绍，总结了常用的校正方法。根据ADI公司提供的AD芯片模型，建立了TIADC的MATLAB模型，分析了TIADC采样中误差失配对整体采样性能的影响，设计出了自适应误差校正方案的算法，根据仿真结果，验证其可行性。

3）设计了双通道TIADC的硬件数据采集卡，采用硬件PLL的方式实现了高精度采样时钟的分频、倍频，两片ADC之间的信号屏蔽以及后端FPGA+DSP数字处理部分的硬件实施。建立了基于幅值反演的时间误差模型和平滑滤波功能，研制出满足技术指标要求的采集卡，并通过了第三方权威机构测试。