基于FPGA的高速AD动态相位自校准实现
2021-10-13何广亮汤晓云
何广亮,汤晓云
(1.中国空空导弹研究院,河南洛阳,471009;2.空装驻洛阳地区第一军代表室,河南洛阳,471009)
0 引言
在信号处理系统中,AD采样发挥着至关重要的作用,要想保证信号处理结果的正确性,必须首先保证AD采样数据的正确性。在FPGA的数据接收端,由于数据速率太高,随路时钟和数据延时不一致以及线路噪声的影响[1],导致单个ADC的多位数据之间存在偏移。由于采样时钟不能正确的捕捉到数据有效窗口的中心位置,使通道内数据接收不准确产生数据位偏移[6]。
本文采用ADS4449采样芯片,采样率最高达250MSPS,所以在FPGA接收端需要加入校准算法来保证采样数据的正确性,每次系统重新启动或者复位后,都需要对系统进行自适应校准。该算法利用Xilinx FPGA中自带的IDELAYE2[2]延时调整机制,调节IDELAYE2的延时tap,自适应的调整通道内随路时钟与数据的延时,实现数据对齐。
1 ADS4449简介
ADS4449为TI公司推出的高速AD采样转换芯片,采样率最高为250MSPS,精度为14bit,信噪比为69dBFs,无杂散动态范围为86dBc[3]。ADS4449芯片有多种工作模式,在实际应用中可通过FPGA对其进行配置,使AD芯片在最优性能下工作,配置接口为串行接口,最大工作频率不超过20MHz,配置时序如图1所示。

图1 ADS4449芯片配置时序
ADS4449芯片与FPGA之间用过LVDS总线连接,其14bit四通道数据双路输出使用双沿采样DDR的源同步方式,以提高数据的吞吐率和总理论带宽。LVDS模式优势明显,在低压情况下,它的摆幅切换的时间很快,可有效的解决电磁干扰的问题,采用差分传输,可实现共模抑制,大大消除了传输过程中引入的噪声干扰[4]。……
