多通道时间交错ADC的时序补偿方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种多通道时间交错ADC的时序补偿方法及装置，该方法包括：将设定时长的周期信号输入所述校准ADC；从所述校准ADC的各个初始采样点获取选定采样点；根据所述校准ADC的各个初始采样点以及所述周期信号确定各个选定采样点的时间补偿值；使用各个选定采样点的时间补偿值对所述至少一个采集ADC在所述设定时长内的实际采样点进行补偿。该方案中，可以为至少一个采集ADC在设定时长内的实际采样点进行时间补偿，从而可以避免至少一个采集ADC时序的失配。

【技术实现步骤摘要】
多通道时间交错ADC的时序补偿方法及装置
本专利技术涉及通信
，尤指一种多通道时间交错模数转换器(AnalogtoDigitalConverter，ADC)的时序补偿方法及装置。
技术介绍
随着互补金属氧化物半导体(ComplementaryMetalOxideSemiconductor，CMOS)集成电路工艺的发展，数字电路相对于模拟电路具有集成度高、抗干扰强、易于实现和成本低等优点，因此人们常用数字电路代替模拟电路完成信号处理。然而，现实世界是模拟的，如声音、图像、温度和压力等信号，因此需要模拟和数字的接口，即ADC和数模转换器(DigitaltoAnalogConverter，DAC)。为了将真实世界中的时间和幅值上都是连续的模拟输入信号转换成数字信号，首先就要对模拟输入信号进行采样，在采样脉冲的作用下转换为一些时间上离散，即用每隔一定时间段的信号样本值序列来代替原来的模拟信号，但幅值仍然是连续的采样值，然后将其近似为有限多个离散的幅值，这既是量化。经过量化后的信号就可以进行编码即转换为数字信号。而采样定理就是描述通信与信息处理领域的最重要基本理论。采样定理在信号处理领域可以从两个阶段进行分解：一方面描述的是对信号的采样过程，这个阶段是对模拟输入信号进行离散化，将其转换为离散时间离散幅值的信号样本序列；另一个方面是对得到的采样样本序列进行重建从而还原输入的模拟信号的过程，这一阶段一般需要低通滤波器和数模转换器件来实现。整个重构过程等价于插值拟合，这里对输入信号是有频带限制的，它的最高频率不能超过系统采样频率的一半，因此低采样率需要采集高带宽的信号就需要用到多个ADC并联采集技术实现。在成本被控制的今天，特别是在零中频结构中为了可以实现在低采样率下采集宽带宽的情况下，多通道时间交错ADC是一种可实行的方式，其基本原理如图1所示，用M个ADC在同一时钟频率、不同时钟相位下并行的对模拟输入信号进行采样，最后按顺序将M个ADC的输出序列合并为一路信号输出。M通道时间交错ADC在保持单通道ADC精度下，采样率提高了M倍。但是，多通道时间交错ADC也存在严重的缺陷，通道的采样时序失配会限制M-ADC的采样性能。如图1所示，ADC1、…ADCM-1依次对输入波形进行采样，两次相邻时间采样的间隔为Ts＝1/fs，依次错开一个固定的相位2π/M，后端数据重组后，等效于将ADC的采样率提高了M倍，而分辨率保持了低速ADC的数值，即用多片低速高分辨率的ADC并行采集，实现高速率、高分辨率采集系统，从而解决了单片ADC中速率与分辨率的矛盾。图2给出4路ADC采集模拟信号的过程示例。从图2可以看出，4路ADC的时钟需要严格相差一定的相位，否则采集到的信号会产生失真，如图3所示，时序失配会使得采集信号产生偏斜，在频域上的表现就是在不该有的频率上会出现信号(图3中的spur)，这对解调系统产生很大的干扰。因此，目前亟需一种对多通道时间交错ADC的时序失配进行补偿的方法。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种多通道时间交错ADC的时序补偿方法及装置，用以实现对多通道时间交错ADC的时序失配进行补偿。根据本专利技术实施例，提供一种多通道时间交错ADC的时序补偿方法，所述多通道时间交错ADC包括校准ADC和至少一个采集ADC，包括：将设定时长的周期信号输入所述校准ADC；从所述校准ADC的各个初始采样点获取选定采样点；根据所述校准ADC的各个初始采样点以及所述周期信号确定各个选定采样点的时间补偿值；使用各个选定采样点的时间补偿值对所述至少一个采集ADC在所述设定时长内的实际采样点进行补偿。具体的，从所述校准ADC的各个初始采样点获取选定采样点，具体包括：将所述校准ADC的各个初始采样点中除第一个初始采样点和最后一个初始采样点之外的初始采样点生成初始采样点序列；选取所述初始采样点序列中的全部初始采样点作为选定采样点；或者，选取所述初始采样点序列中偶数位置的初始采样点作为选定采样点；或者，选取所述初始采样点序列中奇数位置的初始采样点作为选定采样点。具体的，根据所述校准ADC的各个初始采样点以及所述周期信号确定各个选定采样点的时间补偿值，具体包括：针对每一个选定采样点，执行：从所述校准ADC的各个初始采样点中获取与所述当前选定采样点两侧相邻的第一参考初始采样点和第二参考初始采样点；计算所述第一参考采样点的采样时刻和所述第二参考初始采样点的采样时刻的中间采样时刻；从所述周期信号中获取所述中间采样时刻对应的采样值，得到所述当前选定采样点的理想采样点的采样值；根据所述第一参考初始采样点的采样值、所述第二参考初始采样点的采样值、所述当前选定采样点的采样值和所述当前选定采样点的理想采样点的采样值确定所述当前选定采样点的时间补偿值。具体的，根据所述第一参考初始采样点的采样值、所述第二参考初始采样点的采样值、所述当前选定采样点的采样值和所述当前选定采样点的理想采样点的采样值确定所述当前选定采样点的时间补偿值，具体包括：根据下述公式确定所述当前选定采样点的时间补偿值Δt：其中，Y1为所述第一参考初始采样点的采样值、Y3为所述第二参考初始采样点的采样值、Y2为所述当前选定采样点的采样值，Y0为所述当前选定采样点的理想采样点的采样值，β＝Δt/T，T表示采样周期。具体的，使用各个选定采样点的时间补偿值对所述至少一个采集ADC在所述设定时长内的实际采样点进行补偿，具体包括：针对每一个采集ADC，执行：从当前采集ADC在所述设定时长内的实际采样点中获取与各个选定采样点的采样时刻相同的实际采样点，得到补偿采样点；使用各个选定采样点的时间补偿值补偿对应补偿采样点的采样时刻。根据本专利技术实施例，还提供一种多通道时间交错ADC的时序补偿装置，所述多通道时间交错ADC包括校准ADC和至少一个采集ADC，包括：输入模块，用于将设定时长的周期信号输入所述校准ADC；获取模块，用于从所述校准ADC的各个初始采样点获取选定采样点；确定模块，用于根据所述校准ADC的各个初始采样点以及所述周期信号确定各个选定采样点的时间补偿值；补偿模块，用于使用各个选定采样点的时间补偿值对所述至少一个采集ADC在所述设定时长内的实际采样点进行补偿。具体的，所述获取模块，具体用于：将所述校准ADC的各个初始采样点中除第一个初始采样点和最后一个初始采样点之外的初始采样点生成初始采样点序列；选取所述初始采样点序列中的全部初始采样点作为选定采样点；或者，选取所述初始采样点序列中偶数位置的初始采样点作为选定采样点；或者，选取所述初始采样点序列中奇数位置的初始采样点作为选定采样点。具体的，所述确定模块，具体用于：针对每一个选定采样点，执行：从所述校准ADC的各个初始采样点中获取与所述当前选定采样点两侧相邻的第一参考初始采样点和第二参考初始采样点；计算所述第一参考采样点的采样时刻和所述第二参考初始采样点的采样时刻的中间采样时刻；从所述周期信号中获取所述中间采样时刻对应的采样值，得到所述当前选定采样点的理想采样点的采样值；根据所述第一参考初始采样点的采样值、所述第二参考初始采样点的采样值、所述当前选定采样点的采样值和所述当前选定采样点的理想采样点的采样值确定所述当前选定采样点的时间补偿值。具体的，所述确定模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多通道时间交错数模转换器ADC的时序补偿方法，所述多通道时间交错ADC包括校准ADC和至少一个采集ADC，其特征在于，包括：将设定时长的周期信号输入所述校准ADC；从所述校准ADC的各个初始采样点获取选定采样点；根据所述校准ADC的各个初始采样点以及所述周期信号确定各个选定采样点的时间补偿值；使用各个选定采样点的时间补偿值对所述至少一个采集ADC在所述设定时长内的实际采样点进行补偿。

【技术特征摘要】
1.一种多通道时间交错数模转换器ADC的时序补偿方法，所述多通道时间交错ADC包括校准ADC和至少一个采集ADC，其特征在于，包括：将设定时长的周期信号输入所述校准ADC；从所述校准ADC的各个初始采样点获取选定采样点；根据所述校准ADC的各个初始采样点以及所述周期信号确定各个选定采样点的时间补偿值；使用各个选定采样点的时间补偿值对所述至少一个采集ADC在所述设定时长内的实际采样点进行补偿。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述校准ADC的各个初始采样点获取选定采样点，具体包括：将所述校准ADC的各个初始采样点中除第一个初始采样点和最后一个初始采样点之外的初始采样点生成初始采样点序列；选取所述初始采样点序列中的全部初始采样点作为选定采样点；或者，选取所述初始采样点序列中偶数位置的初始采样点作为选定采样点；或者，选取所述初始采样点序列中奇数位置的初始采样点作为选定采样点。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述校准ADC的各个初始采样点以及所述周期信号确定各个选定采样点的时间补偿值，具体包括：针对每一个选定采样点，执行：从所述校准ADC的各个初始采样点中获取与所述当前选定采样点两侧相邻的第一参考初始采样点和第二参考初始采样点；计算所述第一参考采样点的采样时刻和所述第二参考初始采样点的采样时刻的中间采样时刻；从所述周期信号中获取所述中间采样时刻对应的采样值，得到所述当前选定采样点的理想采样点的采样值；根据所述第一参考初始采样点的采样值、所述第二参考初始采样点的采样值、所述当前选定采样点的采样值和所述当前选定采样点的理想采样点的采样值确定所述当前选定采样点的时间补偿值。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述第一参考初始采样点的采样值、所述第二参考初始采样点的采样值、所述当前选定采样点的采样值和所述当前选定采样点的理想采样点的采样值确定所述当前选定采样点的时间补偿值，具体包括：根据下述公式确定所述当前选定采样点的时间补偿值Δt：其中，Y1为所述第一参考初始采样点的采样值、Y3为所述第二参考初始采样点的采样值、Y2为所述当前选定采样点的采样值，Y0为所述当前选定采样点的理想采样点的采样值，β＝Δt/T，T表示采样周期。5.如权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，使用各个选定采样点的时间补偿值对所述至少一个采集ADC在所述设定时长内的实际采样点进行补偿，具体包括：针对每一个采集ADC，执行：从当前采集ADC在所述设定时长内的实际采样点中获取与各个选定采样点的采样时刻相同的实际采样点，得到补偿采样点；使...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵国煌，
申请(专利权)人：锐捷网络股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35