ADC中的量化噪声.以及解决方案

在看一个ADC的数据手册的时候读到了这样的一句话：

SO？量化噪音是什么意思？

在调制过程中，量化噪声作为一个高频成分，其频谱也会随着载波一起被搬移到更高的频率上。这样做的目的是将量化噪声转移到信号频带之外，方便后续的数字滤波器进行滤除。

量化噪声是模拟信号转换为数字信号过程中不可避免的一种误差。简单来说，就是将连续的模拟信号转化为离散的数字信号时，由于量化精度有限，导致的信号失真。

量化噪声产生的原因：

• 模拟信号的连续性与数字信号的离散性： 模拟信号在时间和幅度上都是连续的，而数字信号在时间和幅度上都是离散的。当模拟信号经过模数转换器（ADC）转换为数字信号时，就需要将连续的模拟值映射到离散的数字量上。这个映射过程会产生误差，即量化误差。
• 量化级数的限制： ADC的量化级数是有限的，这意味着模拟信号的幅度只能被划分成有限个离散的级别。当模拟信号的幅度落在两个量化级之间时，就会被映射到离它最近的量化级上，从而产生量化误差。

量化噪声的影响：

• 信号失真： 量化噪声会导致信号的失真，特别是在信号幅度较小或变化较快的地方。
• 信噪比降低： 量化噪声是信号中的噪声成分，会降低信号的信噪比。
• 频谱污染： 量化噪声在频谱上表现为一个宽带噪声，会污染信号的频谱。

降低量化噪声的方法：

• 增加量化级数： 增加ADC的量化级数可以提高量化精度，从而降低量化噪声。
• 过采样： 通过增加采样频率，可以将量化噪声的频谱分散到更高的频段，从而减小低频信号的量化噪声。 怎么测量？
• 频谱分析仪法： 将待测信号输入到ADC中，然后用频谱分析仪观察输出信号的频谱。量化噪声通常表现为一个宽带噪声底座，通过测量噪声功率并与信号功率进行比较，可以得到信噪比（SNR），从而间接反映量化噪声的大小。
• 时域波形观察法： 将ADC的输出信号用示波器观察，可以直观地看到量化噪声引起的信号失真。通过测量峰峰值噪声或均方根噪声，可以得到量化噪声的幅度。

这个ADC的方案也挺好的，总结一下:

通过将量化噪声转移到高频段，并利用数字滤波器将其滤除，可以有效地提高信号质量。

1. 量化噪声产生： 模拟信号在数字化过程中，由于量化精度有限，产生量化噪声。
2. 调制： 将信号调制到更高的频段，同时将量化噪声的频谱也搬移到高频段。
3. 数字滤波器： 进行初步滤波，去除大部分高频噪声。

可以使用FPGA继续实现级联滤波

高分辨率 32 位模数转换器

这颗32位的ADC来自国内的厂家，之后会拿到开发板，到时候再来做相关的学习。