无杂散动态范围SFDR)是衡量模数和数模转换器模数转换器/数模转换器)的指标,它表示杂散成分干扰或扭曲基本信号之前的可用动态范围。
SFDR定义为正弦波信号载波)的均方根RMS)值与输出峰值杂散信号的均方根值之比,从0 Hz到数据转换器采样率Fs/2)的一半测量。公式如下:
数据转换器的SFDR往往受限于输入信号的二次或三次谐波,峰值杂散成分可以是谐波也可以是非谐波,通过精心设计滤波器和优化频率分配,一般可以避免二次谐波HD2)和/或三次谐波HD3),从而大大改善SFDR。
小心,你可能会注意到上图中有两种单位:dBc和dBFS。实际上,SFDR通常用dBc相对于载波频率幅度)或dBFS相对于数据转换器的满量程范围)来表示。
比较两个数据转换器的SFDR时,应给出参考电平、操作和信号条件。让我们比较AD9625和AD9680的SFDR,并打开它们的官方数据表,如下所示。红色方框中给出了SFDR时的相应条件。
通常,SFDR是在一个预定义的窗口或勤奋紫菜频率内观察到的。例如,如下图所示,如果选择观察窗中间的白色部分,其SFDR将大得多,因为整个Fs/2中最大的杂散分量不会落入定义的观察窗。
可以看出,限制SFDR性能的是最差的二次谐波或三次谐波,但是如果使用正确的信道滤波和理想的采样时钟以及良好的频率分配,这种带外谐波很容易被滤除。
Matlab中有一个函数sfdr可以直接使用。有关详细信息,您可以在Matlab的帮助文档中输入sfdr。下面是用这个函数计算的SFDR。程序非常简单,仅供参考。
%%测量SFDR
Fs=200e6%采样率
dt=1/Fs;
t=1e-5;
F0=10e6
F2=20e6%假设二次谐波
F3=30e6三次谐波的%假设
信噪比=60;%信噪比
%产生信号、杂散和噪声。
t=0: dt :t-dt;
ST=cos2 * pi * F0 * t)0.001 * cos2 * pi * F2 * t)0.002 * cos2 * pi * F3 * t);
st=awgnst,信噪比);给信号增加噪音
用% Matlab函数测量SFDR
sfdrst,Fs)
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