[發(fā)明專利]一種多通道高速并行交替采樣系統(tǒng)的失配誤差校準(zhǔn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210336526.8
• 申請日: 2012-09-13
• 公開（公告）號: CN102857225A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 閻波;焦少波;沈建;姚遠(yuǎn);林水生;李廣軍
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: H03M1/10
• 分類號: H03M1/10
• 代理公司: 電子科技大學(xué)專利中心 51203
• 代理人: 李明光

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高速采樣技術(shù)，還涉及誤差估計校準(zhǔn)技術(shù)。

背景技術(shù)

隨著通信系統(tǒng)、數(shù)字信號處理、大規(guī)模集成電路和計算機(jī)的發(fā)展，對實時數(shù)據(jù)采樣率要求更高，而現(xiàn)在的模數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)(ADC)由于工藝、技術(shù)等因素受到制約，單片ADC難以在滿足高速度的同時依然滿足高精度的要求，因此采用多片ADC的時間交替模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器（Time-Interleaved?Analog-to?Digital?Converter,TIADC）可以在保持單片ADC精度不變的情況下，系統(tǒng)整體的采樣率達(dá)到單片ADC采樣率的M(通道數(shù))倍。

但是，由于實際制造工藝的限制，使得各個子通道之間存在以下幾種失配誤差。這些失配誤差降低了TIADC系統(tǒng)的無雜散動態(tài)范圍(SFDR,Spurious?Free?Dynamic?Range),降低整個系統(tǒng)的有效分辨率。

國內(nèi)外的研究機(jī)構(gòu)針對偏置失配誤差、增益失配誤差和時間失配誤差的研究很多，提出了許多失配誤差的校準(zhǔn)技術(shù)。偏置失配誤差對于系統(tǒng)相當(dāng)于產(chǎn)生的加性噪聲，可以使用加法器進(jìn)行補(bǔ)償。增益失配誤差對于系統(tǒng)相當(dāng)于附加的乘性噪聲，可以使用乘法器進(jìn)行補(bǔ)償。時間失配誤差相當(dāng)于系統(tǒng)非均勻采樣，通過估計各通道的時間失配誤差，經(jīng)過延遲濾波器進(jìn)行補(bǔ)償。在通道失配誤差校準(zhǔn)方面，偏置失配誤差和增益失配誤差的校準(zhǔn)相對比較簡單，時間失配誤差的校準(zhǔn)復(fù)雜度較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，在多通道高速并行交替采樣系統(tǒng)中，在保證校準(zhǔn)性能的情況下，提供一種復(fù)雜度低，易于硬件實現(xiàn)的失配誤差校準(zhǔn)方法。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是，一種多通道高速并行交替采樣系統(tǒng)的失配誤差校準(zhǔn)方法，其特征在于，包括以下步驟：

一、偏置與增益失配誤差校準(zhǔn)步驟：估計各通道的偏置失配誤差與增益失配誤差；通過乘法器實現(xiàn)增益失配誤差校準(zhǔn)，通過減法器實現(xiàn)偏置誤差校準(zhǔn)，輸出經(jīng)增益失配與偏差失配校正后M路通道信號，M為TIADC的通道總數(shù)；

二、時間失配誤差校準(zhǔn)步驟：

a、時間失配誤差估計：

a1、計算相鄰?fù)ǖ篱g的互相關(guān)函數(shù)R_i,i+1，Ri,i+1=1NΣn=1Nxi[n]xi+1[n]]]>(i＝0,1,…,M-1)；

其中，x_i[n]表示第i通道的數(shù)字信號，x_i+1[n]表示第i+1通道數(shù)字信號，N表示單通道上的采樣點數(shù)，M為通道總數(shù)；

a2、以0通道為參考，計算各通道的時間誤差估計代價函數(shù)C_i：

C_i=(R_i-1,i-R_i,i+1)²(i＝1,…,M-1)

其中，R_i-1，i表示第i通道與上一個相鄰?fù)ǖ篱g的互相關(guān)函數(shù)，R_i,i+1表示第i通道與下一個相鄰?fù)ǖ篱g的互相關(guān)函數(shù)；

a3、以0通道為參考，更新各通道的迭代時間誤差估計值Δt_i^(k+1)：

Δt_i^(k+1)=Δt_i^(k)+μ×C_i(i＝1,…,M-1)