测量和校正系统的非理想性技术方案

本公开提供了测量和校正系统的非理想性。许多系统实施校准方案来测量和校正非理想性。这样的系统可能是复杂的，这使得它们不实际执行，因为成本可能超过校准方案的好处。为了实现高效和有效的校准，基于例如输出信号与不相关的随机信号的相关性，以分段方式在前景或背景中检测非理想性或系统的误差，其中相关结果针对误差信号的不同开放间隔单独处理。二阶和三阶校正项可以根据三个开放间隔轻松确定。在各种实施方案中，校准方案可以检测和纠正线性误差(线性和非线性)存储器/频率依赖性误差、静态非线性误差、Hammerstein型非线性误差和Wiener型非线性误差(交叉项)。

【技术实现步骤摘要】
测量和校正系统的非理想性
本公开涉及集成电路领域，特别地涉及测量和校正系统的非理想性。
技术介绍
在许多电子应用中，模数转换器(ADC)将模拟输入信号转换为数字输出信号，例如用于数字电子器件进一步的数字信号处理或存储。广义而言，ADC可以转换表示现实世界现象的模拟电信号，例如光、声音、温度、电磁波或压力，用于数据处理。例如，在测量系统中，感测测量并产生模拟信号。然后将模拟信号提供给ADC作为输入以产生用于进一步处理的数字输出信号。在另一种情况下，传输器使用电磁波产生模拟信号以携带空中的信息，或者发射机发送模拟信号以通过电缆携带信息。然后，模拟信号作为输入提供给接收器处的ADC，以产生数字输出信号，例如用于数字电子设备的进一步处理。由于其在许多应用中的广泛应用，可以在诸如宽带通信系统、音频系统，接收机系统等的地方找到ADC。设计ADC是一项不平凡的任务，因为每个应用程序在性能、功耗、成本和尺寸上可能都有不同的需求。ADC用于广泛的应用，包括通信、能源、医疗保健、仪器和测量、电机和功率控制、工业自动化和航空航天/国防。随着ADC需求的增长，快速而准确的转换的需求也在增长。设计ADC，特别是满足动态性能要求和低功耗的ADC可能是一项复杂而具有挑战性的任务。
技术实现思路
根据本公开的一个或多个实施例，提供了一种用于确定系统的校正项的方法，该方法包括：除去在所述系统中注入的伪随机信号以获得误差信号；执行所述误差信号与所述伪随机信号的相关；和基于误差信号的不同开放间隔积累的相关性来更新校正项。根据本公开的一个或多个实施例，提供了一种用于校正产生输出信号的电路的系统，所述系统包括：除去注入的信号的电路部件，其中所述注入的信号与由电路处理的信号不相关以产生误差信号；阈值逻辑，确定误差信号是否随着一个或多个开放间隔而下降；将误差信号与注入的信号相关的相关块；和一个或多个更新循环，用于在一个或多个开放间隔内处理相关结果的，以产生用于校正电路的校正项。根据本公开的一个或多个实施例，提供了一种用于确定模数转换器的校正项的设备，所述设备包括：构件，用于基于误差信号的幅度，将模拟转换器的误差信号与伪随机信号的相关结果排列为重叠的开放间隔；和构件，用于基于每个重叠的开放间隔中的相关结果，估计与重叠的开放间隔对应的校正项。附图说明为了更全面地了解本公开及其特征和优点，参考结合附图进行的以下描述，其中相同的附图标记表示相同的部分，其中：图1描述流水线模数转换器中的示例性阶段；图2描述根据本公开的一些实施方案流水线模数转换器中的示例性阶段，其具有注入的信号用于测量放大器的特性；图3描述理想信号对具有非线性的信号；图4是根据本公开的一些实施方案描述使用分段方案确定校正项的方法的流程图；图5描述根据本公开的一些实施方案用于确定校正项的示例性系统；图6A-B描述根据本公开的一些实施方案使用两个或三个开放间隔来确定校正项；图7A-B描述根据本公开的一些实施方案使用多个开放间隔来确定分段线性校正项；图8描述根据本公开的一些实施方案静态非线性的分段线性相关的示例性方案；图9是根据本公开的一些实施方案描述静态非线性的分段线性相关的方法的流程图；图10A-D描述根据本公开的一些实施方案用于检测误差、并执行频率/存储器依赖性误差的分段线性相关的示例性方案；图11是根据本公开的一些实施方案描述频率/存储器依赖性误差的分段线性相关的方法的流程图；图12A描述根据本公开的一些实施方案使用开放间隔检测误差的示例性方案；图12B描述根据本公开的一些实施方案执行分段线性相关的示例性方案；图13是根据本公开的一些实施方案描述图12B中方案执行的方法的流程图；图14A描述根据本公开的一些实施方案使用开放间隔检测误差的示例性方案；图14B-C描述根据本公开的一些实施方案执行分段线性相关的示例性方案；图15是根据本公开的一些实施方案描述图14-B所示的示范性方案执行的方法的流程图；图16描述根据本公开的一些实施方案执行分段线性相关的示例性方案；图17是根据本公开的一些实施方案描述图16所示的方案执行的方法的流程图；和图18是根据本公开的一些实施方案描述确定校正项的示例性方法的流程图。具体实施方式综述许多系统实施校准方案来测量和校正非理想性。这样的系统可能是复杂的，这使得它们不实际执行，因为成本可能超过校准方案的好处。为了实现高效和有效的校准，基于例如输出信号与不相关的随机信号的相关性，其中相关结果针对误差信号的不同开放间隔单独处理，以分段方式在前景或背景中检测系统的非理想性或误差。二阶和三阶校正项可以根据三个开放间隔轻松确定。在各种实施方案中，校准方案可以检测和纠正线性误差(线性和非线性)存储/频率依赖性误差、静态非线性误差、Hammerstein型非线性误差以及Wiener型非线性误差(交叉项)非线性系统和平衡在电子设计中，通常优选具有线性系统或理想系统。例如，具有特定增益的线性放大器应该具有与输入或输出的整个范围上的输入成比例的输出。实际上，许多放大器在输入或输出的整个范围上可能不具有恒定的增益，从而产生非线性放大器。例如，一些放大器可能具有增益压缩，这意味着在范围的末端(即，接近满量程)的增益通常略小于范围中间的增益。非理想性，如非线性或其他类型的误差可能会影响系统的性能，因为这些非理想性可能会引入误差。在许多情况下，改进系统的线性通常需要更复杂的电路设计(在许多情况下需要更多的设计时间)，或线性度可能以功率效率为代价。除了线性度之外，一些电路必须满足要求，滤波器响应是除线性滤波器响应之外的响应类型。已经使用用于预失真和后失真的方案来改善电路的线性度，或者更广泛地，使电路的响应均衡以实现期望的滤波器响应。这些方案通过感测信号和调整输入信号(即，预失真)或校正输出信号(即，失真后)以校正非线性或实现期望的滤波器响应来对电路进行建模。一个例子是用于线性化发射机放大器中的响应的数字预失真。另一个例子是用于线性化在无线接收机中接收的信号的数字后失真。许多系统可以是非线性的，或者可能需要均衡、校准或校正。在音频系统中，电路和系统通常具有非线性分量，并且音频信号的质量、功耗和处理音频信号的算法可能受到线性度的极大影响。在有线和无线电信中，非线性电路和传播介质最好是线性的。在控制系统中，算法通常假设或要求系统的一部分是线性的，以正常运行。在电路设计中，诸如放大器的组件优选是线性的或理想的(即，基本上没有不期望的误差)。具有非理想性的电路示例模数转换器(ADC)是将由模拟信号携带的连续物理量转换成表示数量幅度的数字输出或数字(或者携带该数字数字的数字信号)的电子设备。ADC可以通过以下应用要求进行定义：其带宽(可以正确转换为数字信号的模拟信号的频率范围)及其分辨率(最大模拟信号可以分成数字信号并在数字信号中表示的离散电平的数量)。ADC还具有量化ADC动态性能的各种规格，包括信噪比和失真比(SINAD)、有效位数(ENOB)、信噪比(SNR)、总谐波失真(THD)、总谐波失真加噪声(THD+N)和无杂散动态范围(SFDR)。ADC有许多不同的设计，可以根据应用要求和性能规格进行选择。一组ADC是多级ADC，例如流水线ADC和多级噪声整形Σ-ΔADC。通过流水线，每个阶段以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定系统的校正项的方法，该方法包括：除去在所述系统中注入的伪随机信号以获得误差信号；执行所述误差信号与所述伪随机信号的相关；和基于误差信号的不同开放间隔积累的相关性来更新校正项。

【技术特征摘要】
2016.10.18 US 15/296,2511.一种用于确定系统的校正项的方法，该方法包括：除去在所述系统中注入的伪随机信号以获得误差信号；执行所述误差信号与所述伪随机信号的相关；和基于误差信号的不同开放间隔积累的相关性来更新校正项。2.权利要求1所述的方法，其中所述伪随机信号是1位伪随机信号。3.权利要求1所述的方法，其中所述不同重叠间隔包括：包括所有样本的间隔、以及包括绝对值大于第一预定阈值的样本的间隔。4.权利要求1所述的方法，其中所述基于相关性更新校正项包括：基于下列更新校正项：(1)与包括所有样本的间隔相关联的相关性；和(2)与包括绝对值大于第一预定阈值的样本的间隔相关联的相关性。5.权利要求1所述的方法，其中所述不同重叠间隔包括：包括所有样本的间隔、包括其值高于第一预定阈值的样本的间隔、以及包括其值低于第二预定阈值的样本的间隔。6.权利要求1所述的方法，其中所述基于相关性更新校正项包括：基于下列更新校正项：(1)与包括其值高于第一预定阈值的样本的间隔相关联的相关性；(2)与包括其值低于第二预定阈值的样本的间隔相关联的相关性。7.权利要求1所述的方法，其中所述不同开放间隔包括：包括所有样本的间隔、以及均包括其绝对值高于对应于该间隔中的特定一个的预定阈值的样本的、与不同的预定阈值相关联的多个间隔。8.权利要求1所述的方法，其中不同开放间隔中的两个或多个彼此重叠。9.权利要求1所述的方法，其中所述基于相关性更新校正项包括：基于不同开放间隔估计分段线性校正项。10.权利要求1所述的方法，其中所述校正项包括每个开放间隔的增益系数和偏移。11.权利要求1所述的方法，其中所述执行相关包括：将所述误差信号与伪随机信号的滞后或领先样本相关。12.权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·奥特，
申请(专利权)人：美国亚德诺半导体公司，
类型：发明
国别省市：美国,US