使用双通道ADC获得3dB SNR提升

使用双通道同步采样ADC和一些简单的平均技术，转换器的SNR可以提高3dB。

第 1 步。使用对称输入网络，使用ADC的两个通道收集数据，如图1所示。

图1.LTC6409 驱动双通道 LTC2185

本示例使用 LTC2185 ADC 和 LTC6409 放大器。放大器前有单端10MHz低通滤波器（LPF），放大器后有一个简单的LPF。R1和R2由同一信号源驱动。

第 2 步。在 FPGA 中收集数据。由于像LTC2185这样的双通道ADC同时采样，因此两个通道将在数字域中对齐，并且可以轻松操作。

第 3 步。对数字域中的两个通道求和。由于这些信号是同时采样的，因此可以在数字域中逐点对数据求和。

下面是一个示例：

表 1.来自双通道ADC的数据

一旦对这些数据点求和，就可以对应用进行剩余的数字信号处理。结果将是信噪比提高3dB。

结果：

分别来自两个通道的FFT数据：

图2.分别来自两个通道的FFT数据

求和后的FFT数据：

图3.求和后的FFT数据

为什么会这样？

这种技术是可能的，因为当相干信号（具有相同相位、频率和幅度特性的信号）相加时，它们以电压相加。但是，相位、频率和幅度与相位、频率和幅度无关的随机信号（如噪声）仅以功率求和。因此，求和后目标信号将增加6dB，求和后噪声仅增加3dB。这将使SNR净增加3dB。实际上，两个通道之间会有一些共享的抖动，这些抖动是相干的，因此实际SNR增益略小于3dB。

审核编辑：郭婷