彌合高速數據轉換器連續(xù)波和調制信號測量之間的差異

我們一般使用連續(xù)波 (CW) 信號來描述高速模數轉換器 (ADC) 和數模轉換器 (DAC)。這樣做的原因是：1）就 ADC 而言，CW 信號更易于通過 CW 生成器和窄帶通濾波器無噪生成；2）就 DAC 而言，CW 信號更容易分析；3）它們具有許多標準參考測試，可在各種器件之間清楚地比較。然而，大多數現實系統(tǒng)都將高速數據轉換器用于采樣調制波形。彌合基于 CW 測量的各種規(guī)范和調制信號的系統(tǒng)要求之間存在的差異具有一定的挑戰(zhàn)。

CW 信號和調制信號之間存在兩種差異，會影響高速數據轉換器的行為。首先，CW 信號沒有帶寬——能量被限定在某個單一頻率；而調制信號有帶寬，能量分布于某個頻率范圍。其中的一個結果便是 CW 信號失真在另一個頻率引起 CW 諧波，而調制信號失真引起該信號之外更寬頻率范圍的諧波和交叉調制：二次諧波 2x、三次諧波 3x 等。在帶寬與調制信號相同的某個頻段能量的傳播帶來更低完整度的失真能量。

其次，大多數調制信號（只有如 GSM 中使用的 GMSK 等調制方案除外）均是對振幅進行調制，其產生比最大功率要低的平均功率。為了對比方便，CW 信號的功率恒定。圖 1 顯示了存在的差異，其表明了調制長期演進 (LTE) 信號的功率與時間的對比關系。平均功率約為最大功率的 7%，即比最大功率低 11 dB。

圖 1 調制 LTE 信號的功率與時間的對比關系

大多數器件中，諧波失真結果隨信號功率增加而增加。例如，信號功率每增加 1dB，三階諧波結果便增加 3dB。因此，相比較低平均功率的調制信號，最大功率的 CW 信號具有更加明顯的失真。圖 2 描述了這種情況，其將最大功率的 CW 信號三階諧波失真同調制 LTE 信號進行了對比。所用失真模型是一個簡單的多項式：

Vout = Vin + coeff*Vin3