[發明專利]一種針對時間交替模數轉換系統時間誤差的實時校正方法

有效

• 申請號: 201210480243.0
• 申請日: 2012-11-22
• 公開（公告）號: CN103067006A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 劉素娟;齊佩佩;王俊山;張美慧;姜文姝
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: H03M1/10
• 分類號: H03M1/10
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

1.一種針對時間交替模數轉換系統時間誤差的實時校正方法，其特征在于，對于M通道的時間交替模數轉換TIADC系統，把任一個通道作為參考，基于最小均方差LMS方法估計出其它M-1通道的時間誤差值，再通過補償結構實現時間誤差的實時校正；具體步驟如下：

（1）、時間誤差估計

a1、向M通道的TIADC系統輸入頻率為f₀的正弦信號x(t)，TIADC系統對輸入信號進行采樣，得到M通道采樣輸出信號數據y_k(n)，其中k代表通道號，k=1,2,3…M；為方便描述把第一通道作為參考通道，其余M-1個通道均為帶有時間誤差t_i(n)的待校正通道，i=2,3…M，n表示采樣點的個數；

a2、把M通道的采樣輸出信號分別送入低通濾波器進行濾波，隨后將M-1個待校正通道濾波后的輸出信號分別送入Farrow結構分數延時濾波器中得到延遲半個單元的序列a_k(n)，再把此序列分別送入微分器進行求導運算得到序列b_k(n)，最后將b_k(n)送入乘法器與時間誤差值t_i(n)相乘得到序列c_k(n)；由此得到，待校正的M-1個通道的理想采樣輸出信號y_kk(n)就等于序列a_k(n)與相應的序列c_k(n)的和；

a3、將待校正的M-1個通道的理想采樣輸出信號y_kk(n)送入減法器分別與參考通道的采樣輸出信號進行求差，所得的通道間的誤差信號e(n)反饋作為時間誤差的參考值，基于LMS方法自適應地調整時間誤差的值，直到誤差的數量級滿足設計指標要求，估計結束；其中，誤差的數量級范圍為10^-4～10^-5；

（2）時間誤差實時補償

向M通道的TIADC系統輸入頻率為f₀的正弦信號x(t)，TIADC系統對輸入信號進行采樣，得到M通道采樣信號后，將M通道的采樣信號通過多路復用器MUX拼接成一路輸出信號y(n)；對于M通道TIADC系統，其輸出信號近似看作是由輸入信號和系統誤差信號兩部分組成；具體步驟如下：

b1、上述補償方法實現的前提就是要估計出系統誤差信號e_c(n)，而系統誤差信號可以由下列表達式得到：

e_c(n)=(-1)ⁿ(x(n)*h(n))t_i(n)

其中：*表示卷積，x(n)為輸入信號x(t)經傅里葉變換后的信號；h(n)是h(e^jω)經傅里葉變換后的信號，h(e^jω)表示微分器的頻率響應，其表達式為：

h(e^jω)=-j2ω

b2、用TIADC系統的輸出信號y(n)減去估計出來的時間誤差信號e_c(n)，最后得到了補償后的輸出信號。

2.根據權利要求1所述的一種針對時間交替模數轉換系統時間誤差的實時校正方法，其特征在于，其步驟(a3)中基于LMS方法自適應計算時間誤差值的表達式為：

t_i(n)=t_i(n-1)+μe(n)b_k(n)

其中，在采樣點的個數n不斷增加過程中，?t_i(n-1)表示t_i(n)的初始值；μ為步長參數，設置范圍為0.01—0.00001；e(n)是步驟(a3)中的通道間的誤差信號；b_k(n)是步驟(a2)中通過微分器求導之后得到的序列。