無雜散動態(tài)范圍(Spurious Free Dynamic range ,SFDR) 是衡量A/D和D/A數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器(ADC/DAC)的指標,表示在雜散分量干擾基本信號或?qū)е禄拘盘柺д嬷翱捎玫膭討B(tài)范圍。 SFDR定義: 正弦波信號(載波)均方根 (RMS)值與從0 Hz到二分之一數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器采樣速率(Fs/2)范圍內(nèi)測得的輸出峰值雜散信號均方根值之比。用公式表示如下: 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的SFDR 常受輸入信號的二次或三次諧波限制,但通過精心設(shè)計濾波器和優(yōu)化頻率分配,一般可避免二次諧波(HD2)和/或三次諧波(HD3),從而大幅提高SFDR。 dBc和dBFS: 細心的你可能注意到上圖中出現(xiàn)了兩種單位:dBc和dBFS。其實,SFDR通常以dBc(相對于載波頻率幅度)或dBFS(相對于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的滿量程范圍)表示。 當要比較兩款數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的SFDR時,需要給定基準電平及其工作和信號條件。我們來對比一下AD9625和AD9680的SFDR,打開它們的官方DataSheet,如下圖。其中紅色框中給出SFDR時都給出了對應(yīng)的條件。 通常,SFDR是在預(yù)先定義的窗口或奈奎斯特頻率內(nèi)觀測的。例如下圖,觀測窗口選擇中間的白色部分,其SFDR將大很多,這是因為整個Fs/2內(nèi)的最大雜散分量并沒有落入定義的觀測窗口。 可以看出,限制SFDR性能的是最惡劣二次諧波或三次諧波,但如果使用正確信道濾波并采用理想采樣時鐘和良好頻率分配,可以輕松地濾除這樣的帶外諧波。 函數(shù)sfdr(x,fs) Matlab中有函數(shù)sfdr可以直接使用,具體你可以在Matlab中的幫助文檔中輸入sfdr查看。下面是利用該函數(shù)計算的SFDR,程序很簡單,僅供參考。 %% 測量SFDR Fs = 200e6; % 采樣率 dt = 1/Fs; T = 1e-5; F0 = 10e6; F2 = 20e6; % 假設(shè)二次諧波 F3 = 30e6; % 假設(shè)三次諧波 SNR = 60; % 信噪比 % 產(chǎn)生信號、雜散以及噪聲 t = 0:dt:T-dt; st = cos(2*pi*F0*t)+0.001*cos(2*pi*F2*t)+0.002*cos(2*pi*F3*t); st = awgn(st,SNR); 給信號加上噪聲 % Matlab函數(shù)測量SFDR sfdr(st,Fs) |
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