Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu phương pháp hiệu chỉnh sai lệch kênh trong ADC ghép xen thời gian

• Tác giả: Tạ Văn Thành
• Người hướng dẫn: PGS. TS Hoàng Văn Phúc
• Trường học: Học viện Kỹ thuật Quân sự
• Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử
• Đề tài: Nghiên Cứu Phương Pháp Hiệu Chỉnh Sai Lệch Kênh Trong ADC Ghép Xen Thời Gian
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. MỤC LỤC
• 1.1. DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
• 1.2. DANH MỤC HÌNH VẼ
• 1.3. DANH MỤC BẢNG
• 1.4. DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU TOÁN HỌC
• 1.5. MỞ ĐẦU
• 1.6. TỔNG QUAN VỀ BỘ BIẾN ĐỔI TƯƠNG TỰ - SỐ GHÉP XEN THỜI GIAN
• 1.7. Phương pháp hiệu chỉnh trước
• 1.8. PHƯƠNG PHÁP HIỆU CHỈNH NỀN TRÊN MIỀN SỐ TỪNG SAI LỆCH KÊNH TRONG TIADC
• 1.8.1. Mô hình hệ thống
• 1.8.2. Phương pháp hiệu chỉnh đề xuất cho từng sai lệch kênh
• 1.8.3. Phương pháp hiệu chỉnh nền trên miền số sai lệch một chiều
• 1.8.4. Phương pháp hiệu chỉnh nền trên miền số sai lệch khuếch đại
• 1.8.5. Phương pháp hiệu chỉnh nền trên miền số sai lệch định thời
• 1.8.6. Kết luận chương
• 1.9. PHƯƠNG PHÁP HIỆU CHỈNH NỀN TRÊN MIỀN SỐ CHO NHIỀU SAI LỆCH KÊNH TRONG TIADC
• 1.9.1. Phương pháp hiệu chỉnh nền trên miền số tuần tự các sai lệch kênh trong TIADC
• 1.9.2. Phương pháp hiệu chỉnh nền trên miền số đồng thời các sai lệch kênh trong TIADC
• 1.9.3. Kết luận chương
• 1.10. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu về ADC ghép xen thời gian

Bộ biến đổi tương tự - số (ADC) ghép xen thời gian (TIADC) là một giải pháp hiệu quả cho các hệ thống thông tin liên lạc hiện đại. TIADC cho phép tăng tốc độ lấy mẫu mà không làm tăng công suất tiêu thụ theo hàm mũ. Tuy nhiên, các sai lệch kênh như sai lệch một chiều, sai lệch khuếch đại, sai lệch định thời, và sai lệch băng thông có thể làm giảm hiệu năng của TIADC. Những sai lệch này thường xuất hiện do sự khác biệt trong quá trình xử lý tín hiệu, dẫn đến các thành phần hài không mong muốn trong phổ tần số đầu ra. Do đó, việc hiệu chỉnh các sai lệch này là rất cần thiết để đảm bảo hiệu suất tối ưu cho TIADC.

1.1. Tầm quan trọng của TIADC

TIADC đóng vai trò quan trọng trong các hệ thống viễn thông hiện đại. Chúng cho phép xử lý tín hiệu với tốc độ cao mà vẫn giữ được độ chính xác. Việc sử dụng TIADC giúp giảm thiểu công suất tiêu thụ, điều này rất quan trọng trong các ứng dụng di động và nhúng. Tuy nhiên, để đạt được hiệu suất tối ưu, cần phải giải quyết các vấn đề liên quan đến sai lệch kênh. Các nghiên cứu hiện tại đã chỉ ra rằng việc hiệu chỉnh các sai lệch này có thể cải thiện đáng kể chất lượng tín hiệu đầu ra.

II. Các phương pháp hiệu chỉnh sai lệch kênh

Có hai phương pháp chính để hiệu chỉnh sai lệch kênh trong TIADC: hiệu chỉnh trước và hiệu chỉnh nền. Phương pháp hiệu chỉnh trước yêu cầu dừng hoạt động của TIADC trong quá trình hiệu chỉnh, điều này không phù hợp với các ứng dụng yêu cầu hoạt động liên tục. Ngược lại, phương pháp hiệu chỉnh nền cho phép TIADC hoạt động bình thường trong suốt quá trình hiệu chỉnh. Phương pháp này được chia thành hai bước: ước lượng lỗi và sửa lỗi sai lệch kênh. Kỹ thuật hiệu chỉnh hoàn toàn trên miền số đang được nghiên cứu và phát triển mạnh mẽ nhờ vào những ưu điểm vượt trội của nó.

2.1. Hiệu chỉnh nền

Phương pháp hiệu chỉnh nền cho phép TIADC duy trì hoạt động trong khi thực hiện hiệu chỉnh. Quá trình này bao gồm việc ước lượng các sai lệch kênh và sau đó sửa chữa chúng. Kỹ thuật này có thể được thực hiện trên miền tương tự hoặc miền số. Việc sử dụng kỹ thuật hiệu chỉnh hoàn toàn trên miền số đang trở thành xu hướng do khả năng phát triển nhanh chóng và hiệu quả cao trong việc xử lý tín hiệu. Điều này giúp giảm thiểu tài nguyên phần cứng cần thiết và nâng cao hiệu suất của TIADC.

III. Kết quả và ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu về các phương pháp hiệu chỉnh sai lệch kênh trong TIADC đã cho thấy những kết quả khả quan. Việc áp dụng các phương pháp này không chỉ cải thiện chất lượng tín hiệu mà còn giúp giảm thiểu công suất tiêu thụ. Các ứng dụng thực tiễn của TIADC đã được mở rộng trong nhiều lĩnh vực như viễn thông, y tế, và công nghiệp. Sự phát triển của công nghệ CMOS cũng đã tạo điều kiện thuận lợi cho việc thiết kế các TIADC nhỏ gọn và hiệu quả hơn. Điều này mở ra nhiều cơ hội cho việc ứng dụng TIADC trong các hệ thống thông tin hiện đại.

3.1. Ứng dụng trong viễn thông

Trong lĩnh vực viễn thông, TIADC được sử dụng để xử lý tín hiệu với tốc độ cao và độ chính xác cao. Việc hiệu chỉnh các sai lệch kênh giúp cải thiện chất lượng tín hiệu đầu ra, từ đó nâng cao hiệu suất của các hệ thống truyền thông. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc áp dụng các phương pháp hiệu chỉnh này có thể giảm thiểu đáng kể các thành phần hài không mong muốn trong phổ tần số, từ đó cải thiện đáng kể chất lượng dịch vụ.