A20B-1003-0043
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軟件無線電對模數變換的技術要求包括以下幾個方面：
（1）采樣方法應滿足采樣定理，適當加入抗混迭濾波器；
（2）寬帶化，如在中頻對模擬信號進行數字化，信號帶寬通常在十幾到幾十兆赫茲；
（3）保持較高的信號動態(tài)范圍；
（4）高采樣率，應盡量在中頻或射頻工作，以盡可能保證整機的軟件化處理；
（5）減少量化噪聲。
模數變換主要是對模擬信號進行采樣，然后量化編碼為二進制數字信號；數模變換是模數變換的逆過程，主要是將當前數字信號重建為模擬信號。下面主要介紹采樣和重建的方法。
1．低通采樣
2．內插公式
3．帶通采樣
4．過采樣
1．采樣速率和分辨率
對于ADC而言，采樣速率和分辨率是兩個非常重要的指標參數。其中，采樣速率表示模擬信號轉換為數字信號的速率，與ADC器件的制造技術有關，取決于ADC中比較器所能提供的判斷能力。分辨率表示模擬信號轉換為數字信號后的比特數。
一般而言，采樣速率和分辨率是互相制約的關系。采樣速率每提高一倍，分辨率大約損失1bit。這主要是由于采樣時刻的抖動，即孔徑抖動或稱為孔徑不定性。
2．信噪比
ADC的信噪比（SNR）反映了量化過程中產生的無噪聲信號部分的均方根值和量化噪聲的均方根值的比值。
3．有效轉換位數
對于實際的A/D變換系統(tǒng)，由于存在著電噪聲、外界干擾和模擬電路的非線性畸變等因素的影響，僅以理想的分辨率來度量系統(tǒng)性能是不夠的。
4．無失真動態(tài)范圍
無失真動態(tài)范圍（SFDR，Spurious-FreeDynamicRange）表示ADC在強信號干擾下檢測微弱信號的能力，在有的書中也被稱為無雜散動態(tài)范圍或無寄生動態(tài)范圍。SFDR可以按兩種方式進行定義：
（1）定義為滿量程（FS）信號的均方根值與輸出信號中zui大寄生信號的均方根值的比值，用dBFS表示；
（2）定義為輸入信號幅度的均方根值與輸出信號中zui大寄生信號的均方根值的比值，表示為dBc。
在理想情況下，SFDR的zui大值出現在滿幅度輸入的情況下。在實際情況中，SFDR的zui大值比滿幅度輸入至少低幾個dB，這是由于在輸入信號幅度接近滿幅度時ADC的非線性及失真現象將更加嚴重。因此，在實際中，應避免使ADC輸入信號幅度接近滿幅度。
在理想情況下，采樣過程是瞬間完成的。然而，對于實際的A/D變換過程，從發(fā)出采樣命令到實際開始采樣需要一定的時間，即實際采樣點與理想采樣點之間存在著一定的時間延遲，稱為孔徑時間（ApertureTime）。對于一個動態(tài)模擬信號，在ADC接通的孔徑時間里，輸入的模擬信號值是不確定的，從而引起輸出的不確定誤差，這就是所謂的孔徑誤差。孔徑誤差會導致ADC采樣精度和信噪比的下降，且與被采樣信號的頻率f成正比。
6．非線性誤差
非線性誤差是轉換器的重要精度指標，表示了ADC實際轉換值與理論轉換值之間的差別。非線性誤差主要包括兩類：差分非線性（DNL，DifferentialNon-Linearity）誤差和積分非線性（INL，IntegralNon-Linearity）誤差。
差分非線性誤差（DNL）是指ADC實際的量化電平與理論的量化電平之間的差異，這主要由于A/D本身的電路結構和制造工藝等原因，引起在量程中某些點的量化電壓和標準的量化電壓不一致而造成的。DNL引起的失真分量與輸入信號的幅度和非線性出現的位置有關，通常用和理想電平相差的百分比來表示。
積分非線性誤差（INL）是指ADC實際轉換特性函數曲線與理想轉換特性直線之間的zui大偏差，主要是由于A/D模擬前端、采樣保持器及ADC的傳遞函數的非線性所造成的。理想轉換特性直線可以利用zui小均方算法得到，而INL引起的各階失真分量的幅度隨輸入信號的幅度變化。如果輸入信號每增加1dB，則二階交調失真分量增加2dB，三階交調失真分量增加3dB。
7．互調失真
當兩個正弦信號、同時輸入ADC時，由于器件的非線性，其輸出頻譜除了含有這兩個頻率的分量之外，還將產生許多失真產物，由此所造成的失真稱為互調失真（IMD，InterModulationDistortion），其中m+n的數值表示失真的階數。在所有的互調失真中，二階和三階的互調產物zui為重要。前者容易通過數字濾波器濾除，而后者由于與、離得很近而很難濾除。
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