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相干采样的量化噪声-相位噪声?
更新:请参阅本文底部的新增想法。 在不受以下描述约束的一般采样条件下(与采样时钟不相关的信号),量化噪声通常被估计为一个量化级别上的均匀分布。当将两个ADC与I和Q路径组合以创建复杂信号的采样时,量化噪声同时具有幅度和相位噪声分量,如下所示。如图所示,当I和Q分量对幅度和相位的贡献相同时(例如,当信号呈45°角时),该噪声具有三角形分布;而当信号位于轴上时,此噪声具有均匀的分布。这是可以预期的,因为每个I和Q的量化噪声都是不相关的,因此当它们都对输出结果有贡献时,分布将卷积。 要问的问题是,相干采样的情况下相位噪声的这种分布是否发生了显着变化(假设采样时钟本身的相位噪声要好得多,因此不是一个因素)?具体来说,我试图了解相干采样是否会显着降低量化相关的相位噪声。这将直接适用于时钟信号的产生,在时钟信号的产生中,相干性易于保持。 考虑真实信号(一个ADC)或复数信号(两个ADC;一个用于I,一个用于Q一起描述单个复数样本)。在实信号的情况下,输入为满量程正弦波,相位项是从分析信号中得出的。与正弦波的零交叉点变化相关的抖动将是实际信号产生的相位噪声的一个示例。对于复杂信号,输入为满量程,其中实部和虚部均将是满量程的正弦波。AejωtAejωtAe^{j \omega t} 这与以下问题有关,在该问题中很好地描述了相干采样,但是没有特别提到相位噪声: 相干采样和量化噪声分布 为了更清楚地描述诱发的AM和PM噪声分量,我在下面添加了下图,用于复杂量化的情况:在给定采样时刻,连续时间中的复数矢量,以及关联的量化样本为红点(假设线性)信号实部和虚部的量化电平的均匀分布。 放大上图中量化发生的位置,以说明引起的幅度误差和相位误差: 因此给定任意信号 s(t)=a(t)ejωt=a(t)cos(ωt)+ja(t)sin(ωt)=i(t)+jq(t)s(t)=a(t)ejωt=a(t)cos(ωt)+ja(t)sin(ωt)=i(t)+jq(t)\begin{align} s(t) &= a(t) e^{j\omega t} \\ &= a(t) \cos(\omega t) + j a(t) \sin(\omega t) \\ &= i(t) + j q(t) \\ \end{align} 量化信号是下式给出的最近距离点 sk=ik+jqksk=ik+jqks_k = i_k+ j q_k 其中和表示分别根据以下内容映射的量化的I和Q级:q ķikiki_kqkqkq_k Q{x}=Δ⌊xΔ+12⌋Q{x}=Δ⌊xΔ+12⌋ \mathcal{Q}\{x\} = \Delta \Bigl \lfloor \frac{x}{\Delta}+\tfrac{1}{2} …