使用雙通道ADC獲得3dB SNR提升

使用雙通道同步采樣ADC和一些簡單的平均技術(shù)，轉(zhuǎn)換器的SNR可以提高3dB。

第 1 步。使用對稱輸入網(wǎng)絡(luò)，使用ADC的兩個通道收集數(shù)據(jù)，如圖1所示。

圖1.LTC6409 驅(qū)動雙通道 LTC2185

本示例使用 LTC2185 ADC 和 LTC6409 放大器。放大器前有單端10MHz低通濾波器（LPF），放大器后有一個簡單的LPF。R1和R2由同一信號源驅(qū)動。

第 2 步。在 FPGA 中收集數(shù)據(jù)。由于像LTC2185這樣的雙通道ADC同時采樣，因此兩個通道將在數(shù)字域中對齊，并且可以輕松操作。

第 3 步。對數(shù)字域中的兩個通道求和。由于這些信號是同時采樣的，因此可以在數(shù)字域中逐點(diǎn)對數(shù)據(jù)求和。

下面是一個示例：

表 1.來自雙通道ADC的數(shù)據(jù)

一旦對這些數(shù)據(jù)點(diǎn)求和，就可以對應(yīng)用進(jìn)行剩余的數(shù)字信號處理。結(jié)果將是信噪比提高3dB。

結(jié)果：

分別來自兩個通道的FFT數(shù)據(jù)：

圖2.分別來自兩個通道的FFT數(shù)據(jù)

求和后的FFT數(shù)據(jù)：

圖3.求和后的FFT數(shù)據(jù)

為什么會這樣？

這種技術(shù)是可能的，因?yàn)楫?dāng)相干信號（具有相同相位、頻率和幅度特性的信號）相加時，它們以電壓相加。但是，相位、頻率和幅度與相位、頻率和幅度無關(guān)的隨機(jī)信號（如噪聲）僅以功率求和。因此，求和后目標(biāo)信號將增加6dB，求和后噪聲僅增加3dB。這將使SNR凈增加3dB。實(shí)際上，兩個通道之間會有一些共享的抖動，這些抖動是相干的，因此實(shí)際SNR增益略小于3dB。

審核編輯：郭婷