一种基于导航接收机的ADC动态有效位测量方法

刘 沉，李洪力，黎 明

(北京卫星导航中心，北京 100094)

0 引 言

随着ADC技术的发展和广泛应用，其性能参数测量变得越来越重要，一般来说，ADC的有效位数越多，其动态范围就越大。ADC动态有效位的准确测量对其实际应用具有重要意义。根据文献[1]和 [2]，ADC的动态有效位对导航接收机的动态范围、接收性能以及抗干扰能力都有重要的影响。因此，对导航接收机ADC的动态有效位测量方法进行研究分析，对于导航接收机ADC的选择及设计具有重要的意义。

1 ADC动态有效位的测量方法

1.1 常用测量方法

ADC动态有效位的测量方法很多，其中最常用的两种方法是正弦拟合法和谱分析法[3-7]，下面分别予以介绍。

1) 正弦拟合法

满量程高纯度的正弦信号经过量化后，得到量化序列X(nTs)，以正弦函数为回归模型，采用最小二乘法对量化序列进行回归分析，得到拟合函数XF(t)，再对XF(t)进行N比特理想采样，得到XF(nTs)，计算X(nTs)与XF(nTs)之间的均方根误差e，则ADC的有效位数可以表示为[5-6，8]：

(1)

2) 谱分析法

谱分析法[5-6,9-10]是对时域采集的一组数据进行FFT运算，得到采样信号的傅立叶频谱，根据频谱计算信号、噪声及谐波分量的功率，求出信噪谐波比(SINAD)，则ADC的动态有效位可以表示为

(2)

其中，信噪谐波比(SINAD)的计算方法为：对N点采样序列进行FFT运算，假设信号谱线所在位置为K和N-K-1，则有

(3)

1.2 本文提出的测量方法

前面提到的ADC有效位数测量方法都是基于单频信号测量的。根据导航信号的特点，扩频信号更能直接反应导航接收机的实际情况，基于解扩端性能来分析ADC的有效位数，可以直接反映导航接收机中ADC的性能。……