一种新型TIADC误差检测系统技术方案

本申请公开了一种新型TIADC误差检测系统包括采样模块、误差检测模块和校准模块；采样模块用于采集多通道TIADC的各通道采样数据；多通道TIADC包括多个采样时刻交错的通道，其中之一为基准通道，其他为被校准通道；误差检测模块根据计算得到的时间失配误差检测值调整时间失配误差估计值；校准模块用于当采样时间失配时，根据时间失配误差估计值将基准通道和被校准通道的时间失配误差校准为零。采用本发明专利技术提供的方案将误差计算和检测值输出分离，解耦了线性关系，避免了由于计算式本身的局限对频带特性的限制；支持多通道数据同时输入的并行处理；引入负反馈机制动态调整检测值，摆脱已有方法需要对系数进行调整的局限。

【技术实现步骤摘要】
一种新型TIADC误差检测系统
本专利技术涉及信号处理领域，尤其涉及一种新型TIADC误差检测系统。
技术介绍
高速ADC(AnalogtoDigitalConverter，数模转换器)是高性能信号处理系统的关键部件。在大带宽通信系统、仪器仪表、雷达等复杂系统中均有应用。其性能主要有采样速率和采样有效位数两个指标。目前国际市场上针对5G商业应用有TI公司和ADI公司的ADC能够达到6Gsps和12bit的有效位，它们均采用了TIADC技术。而国产ADC在单通道性能上能达到12bit/1Gsps的设计水平，因此，在此基础上运用TIADC技术让国产ADC能达到5G商用水平就显得尤为重要。TIADC技术一直处于发展之中，其基本原理是分时多通道采集，其技术难点在于校准各通道之间的时间失配。国际上的文献和专利提供了诸多校准算法结构，但是并没有最好的通用结构出现，每个结构都有自己的优缺点。其中最大的难点在于，需要对时间失配误差进行估计才能评估校准效果，但是一般很难估计出采样带宽内各式各样信号的精确时间失配误差。有的结构避开求取精确误差值，而只对误差趋势进行判断，靠其他校准结构进行校准。有的结构只能部分精确求取误差值，在有限范围内尽量接近误差真实值，从而辅助校准。本专利提供了一种新型的校准结构，能够克服以上结构的缺陷。
技术实现思路
为了精确的求取误差估计值，本申请提供了一种新型TIADC误差检测系统。本申请采用的技术方案是：一种新型TIADC误差检测系统，包括：采样模块、误差检测模块和校准模块；采样模块用于采集多通道TIADC的各通道采样数据；所述多通道TIADC包括多个采样时刻交错的ADC通道，选择其中之一作为基准通道，其他通道作为被校准通道；误差检测模块根据计算得到的时间失配误差检测值调整时间失配误差估计值；校准模块用于当采样时间失配时，根据时间失配误差估计值将基准通道和被校准通道的时间失配误差校准为零。对于多通道TIADC，采样模块包括一条基准通道与多条被校准通道，每个被校准通道均分别与基准通道进行误差校准。被校准通道校准后作为基准通道用以校准其他被校准通道。输入信号Vin进入ADC后，分别进入基准通道和被校准通道；基准通道的采样数据输入误差检测模块；被校准通道的采样数据和时间失配误差估计值经校准模块校准后输出校准数据；基准通道的采样数据和被校准通道的校准数据再经误差检测模块输出时间失配误差估计值，所述时间失配误差估计值再作为校准模块的输入值输入校准模块参与校准模块的校准计算。所述误差检测模块包括比较子模块、调整子模块和逻辑控制子模块；所述比较子模块用于比较内部寄存器中存储的时间失配误差检测值的大小，根据比较结果控制所述调整子模块；所述调整子模块用于根据比较结果调整内部寄存器中存储的时间失配误差估计值和时间失配误差检测值；所述逻辑控制子模块用于根据寄存器中的数据，计算得到新的时间失配误差估计值。所述调整子模块具体包括第一寄存器、第二寄存器和更新单元；所述第一寄存器用于存储时间失配误差估计值的最大值和对应运算得到的时间失配误差检测值；所述第二寄存器用于存储时间失配误差估计值的最小值和对应运算得到的时间失配误差检测值；所述更新单元用于根据所述比较单元的比较结果控制更新所述第一寄存器或所述第二寄存器中的数据。所述更新单元具体用于，用当前时间失配误差检测值和新的时间失配误差估计值替换掉时间失配误差检测值较大的寄存器中的数值。所述误差检测模块还包括时间误差运算子模块；基准通道的采样数据和被校准通道的校准数据在数据域进入所述误差检测模块，先进入时间误差运算子模块计算每个样点的误差值，然后所述误差值经过积分运算得到当前时间失配误差检测值。本专利技术还提供一种应用于上述新型TIADC误差检测系统的工作方法，包括：步骤S1：初始化第一寄存器与第二寄存器中的时间失配误差估计值，并分别计算对应的时间失配误差检测值，存入对应的寄存器中；步骤S2：根据寄存器中的当前数值得到新的时间失配误差估计值，计算所述新的时间失配误差估计值对应的时间失配误差检测值；步骤S3：比较两个寄存器中的时间失配误差检测值的大小，根据比较结果更新寄存器中的数值，返回执行步骤S2，直至第一寄存器和第二寄存器中的时间失配误差估计值相等。将所述第一寄存器和所述第二寄存器中的数据初始化为一组固定值，所述第一寄存器中的时间失配误差估计值初始为固定值中的较大值，所述第二寄存器中的时间失配误差估计值初始为固定值中的较小值。根据寄存器中的当前数值得到新的时间失配误差估计值，具体为：第一寄存器和第二寄存器中的时间失配误差估计值根据预设函数计算得到新的时间失配误差估计值。计算所述新的时间失配误差估计值对应的时间失配误差检测值，具体为：所述新的时间失配误差估计值、基准采样值和校准采样值输入时间误差计算模块，计算得到每个样点的误差值，然后所述误差值经过积分运算后得到所述新的时间失配误差估计值对应的时间失配误差检测值。比较两个寄存器中的时间失配误差检测值，用当前时间失配误差检测值和所述新的时间失配误差估计值替换掉其中时间失配误差检测值较大的寄存器中的数值。直至第一寄存器和第二寄存器中的数值相等，具体为：在更新完寄存器中的数值后，判断更新后的两个寄存器中的时间失配误差估计值是否相等，是则时间失配误差估计值稳定输出，否则返回执行步骤S2。本专利技术取得的有益效果是：1、误差计算和检测值输出分离，解耦了线性关系，避免了由于计算式本身的局限带来的对频带特性的限制；2、支持并行计算，可以将多通道数据同时输入处理；3、引入负反馈机制动态调整检测值，摆脱已有方法需要对系数进行调整的局限。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术提供的一种新型TIADC误差检测系统图；图2是本专利技术提供的双通道TIADC结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的误差检测模块的具体结构图；图4是本专利技术实施例提供的一种新型TIADC误差检测系统的工作方法流程图；图5是两个寄存器中数据调整的示意图。具体实施方式下面结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。多通道TIADC的采样时刻被安排在不同的时间点，例如，两通道TIADC中，ADC1和ADC2的采样时钟均为fs/2，不同的是两者时钟的相位相差180°。但在实际电路设计中，要实现标准的180°相位差并不容易，设计和芯片制造以及工作环境变化等造成的相位误差导致了时间失配误差，因此，需要将此误差带来的采样数据误差进行校准。本专利技术提供一种新型TIADC误差检测系统，如图1所示，TIADC误差检测系统包括采样模块、误差检测模块和校准模块。采样模块用于采集多通道TIADC的各通道采样数据，多通道TIADC包括多个采样时刻交错的ADC通道，选择其中之一作为基准通道，其他通道作为被校准本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型TIADC误差检测系统，其特征在于，包括：采样模块、误差检测模块和校准模块；采样模块用于采集多通道TIADC的各通道采样数据；所述多通道TIADC包括多个采样时刻交错的ADC通道，选择其中之一作为基准通道，其他通道作为被校准通道；误差检测模块根据计算得到的时间失配误差检测值调整时间失配误差估计值；校准模块用于当采样时间失配时，根据时间失配误差估计值将基准通道和被校准通道的时间失配误差校准为零。

【技术特征摘要】
1.一种新型TIADC误差检测系统，其特征在于，包括：采样模块、误差检测模块和校准模块；采样模块用于采集多通道TIADC的各通道采样数据；所述多通道TIADC包括多个采样时刻交错的ADC通道，选择其中之一作为基准通道，其他通道作为被校准通道；误差检测模块根据计算得到的时间失配误差检测值调整时间失配误差估计值；校准模块用于当采样时间失配时，根据时间失配误差估计值将基准通道和被校准通道的时间失配误差校准为零。2.如权利要求1所述的新型TIADC误差检测系统，其特征在于，对于多通道TIADC，采样模块包括一条基准通道与多条被校准通道，每个被校准通道均分别与基准通道进行误差校准。3.如权利要求2所述的新型TIADC误差检测系统，其特征在于，被校准通道校准后作为基准通道用以校准其他被校准通道。4.如权利要求1所述的新型TIADC误差检测系统，其特征在于，输入信号Vin进入ADC后，分别进入基准通道和被校准通道；基准通道的采样数据输入误差检测模块；被校准通道的采样数据和时间失配误差估计值经校准模块校准后输出校准数据；基准通道的采样数据和被校准通道的校准数据再经误差检测模块输出时间失配误差估计值，所述时间失配误差估计值再作为校准模块的输入值输入校准模块参与校准模块的校准计算。5.如权利要求1所述的新型TIADC误差检测系统，其特征在于，所述误差检测模块包括比较子模块、调整子模块和逻辑控制子模块；所述比较子模块用于比较内部寄存器中存储的时间失配误差检测值的大小，根据比较结果控制所述调整子模块；所述调整子模块用于根据比较结果调整内部寄存器中存储的时间失配误差估计值和时间失配误差检测值；所述逻辑控制子模块用于根据寄存器中的数据，计算得到新的时间失配误差估计值。6.如权利要求5所述的新型TIADC误差检测系统，其特征在于，所述调整子模块具体包括第一寄存器、第二寄存器和更新单元；所述第一寄存器用于存储时间失配误差估计值的最大值和对应运算得到的时间失配误差检测值；所述第二寄存器用于存储时间失配误差估计值的最小值和对应运算得到的时间失配误差检测值；所述更新单元用于根据所述比较单元的比较结果控制更新所述第一寄存器或所述第二寄存器中的数据。7.如权利要求6所述的新型TIADC误差检测系统，其特征在于，所述更新单元具体用于，用当前时间失配误差检测值和新的时间失配误差估计值替换掉时间失配误差检测值较大的寄存器中的数值...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨浩，
申请(专利权)人：北京新岸线移动多媒体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11