一种基于相邻通道自相关函数的TIADC采样时间失配误差的校正方法技术

一种基于相邻通道自相关函数的TIADC采样时间失配误差的校正方法适用于数字信号处理等领域。对于M通道的TIADC系统，将其拆分成log

A correction method of sampling time mismatch error of TIADC based on autocorrelation function of adjacent channels

【技术实现步骤摘要】
一种基于相邻通道自相关函数的TIADC采样时间失配误差的校正方法
本专利技术涉及一种基于相邻通道自相关函数的TIADC(Time-InterleavedAnalog-to-digitalConverter，时间交替模数转换器)采样时间失配误差的校正方法，适用于高速率、高精度的模数信息转换、数字信号处理等

技术介绍
模拟/数字转换器(ADC)是数字信号处理系统的关键组成部分，将现实世界中常见的模拟连续信号转换为数字离散信号，是连接模拟信号和数字信号之间的桥梁，广泛应用于通信、雷达、测试仪器和医学成像等领域。现代数字通信系统需要高分辨率和高速的模数转换器(ADC)，然而受到工艺的制约，单片ADC芯片无法同时满足高采样率和高分辨率的需求，时间交替模数转换器(TIADC)提供了一种可行的解决方案，利用M个单片高精度低速度的ADC并行交替采样，在保持TIADC精度为单片ADC精度的基础上，将采样率提高M倍，在保持高分辨率的同时实现高速采样。但是由于各通道间不同的物理和电学特性，TIADC的性能受到偏置失配、增益失配、时间失配误差本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于相邻通道自相关函数的TIADC采样时间失配误差的校正方法，其特征在于：/n对于M通道的TIADC系统，将其拆分成log

【技术特征摘要】
1.一种基于相邻通道自相关函数的TIADC采样时间失配误差的校正方法，其特征在于：
对于M通道的TIADC系统，将其拆分成log2M级，第一级由M/2个2通道的子TIADC系统组成，先分别对M/2个2通道的子TIADC系统的时间失配误差进行估计、校正；通过构建相邻通道间的自相关函数，结合最小均方LMS方法，估计出相邻通道间的采样时间失配误差；之后根据泰勒公式，构建微分器、乘法器级联结构对失配误差进行校正；第二级是M/4个2通道的子TIADC系统，第一级校正后的输出结果作为第二级系统的输入，采用同样的方法再进行误差估计、校正，下一级以此类推；经过log2M级运算，实现M通道TIADC系统失配误差的校正。


2.一种基于相邻通道自相关函数的TIADC采样时间失配误差的校正方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)M通道TIADC系统的拆分组合
对M个子通道ADCi的输出信号yi[n]进行拆分组合，其中n表示采样点，i＝1,2,…M；将ADCi和ADCM/2+i的输出信号组合成y(i_M/2+i)[n]＝[yi,yM/2+i,yi,…yM/2+i]，同理，ADCi+1和ADCM/2+i+1的输出信号组合成y(i+1_M/2+i+1)[n]＝[yi+1,yM/2+i+1,yi+1,…yM/2+i+1]，以此类推；利用下文(2)时间失配误差的估计中的方法，构造相邻通道自相关函数进行时间失配误差的估计，利用下文(3)时间失配误差的校正中的方法，采用微分器、乘法器级联结构对新组合成的M/2个2通道的子TIADC系统校正；经过第一级的估计和校正，得到M/2个子TIADC系统输出，即此时ADCi和ADCM/2+i之间，ADCi+1和ADCM/2+i+1之间不存在时间失配误差，第一级校正后的输出结果作为第二级子系统的输入信号，采用与第一级同样的方法再进行失配误差的估计和校正；第二级校正后的输出结果作为第三级子系统的输入信号，进行失配误差的估计和校正，以此类推；经过log2M级运算，最终得到校正后的M通道TIADC输出；
(2)时间失配误差的估计
对于ADCi和ADCM/2+i新组合成的2通道的子TIADC系统，把其中一个通道当作参考，假设不存在时间失配误差，利用相邻通道间输出信号的和差关系，构建相邻通道的自相关函数；
具体过程是：第i通道的输出信号表示为yi[n]＝xin,i((nM+i)Ts+Δti)，其中，xin,i表示第i通道的输入信号，yi[n]表示第i通道的输出信号，n表示采样点，Ts(s＝1,2,3...)表示采样周期，M表示TIADC系统的总通道数，Δti表示第i通道的时间失配误差，即需要估计的误差值；假设ADCi为参考通道，时间失配误差为零，即Δti＝0；在T1周期，输出信号为yi[n]＝xin,i((nM+i)Ts)，子TIADC系统中相邻通道ADCM/2+i的输出信号为yM/2+i[n]＝xin,M/2+i((nM+M/2+i)Ts+ΔtM/2+i)；
假设M通道的TIADC系统采样频率为fs，根据奈奎斯特采样定理，最大能采样频率为fs/2的信号；单个ADC的采样频率为fs/M，最大能采样频率为fs/2M的信号；当输入信号fin在[fs/M,fs/2]区间内时，信号发生混叠，频谱分布表示为M表示TIADC系统的总通道数；经计算，混叠出现在不同的采样周期，在构造相邻通道的自相关函数时，需要扩大采样周期间隔；选取ADCM/2+i在T2周期的输入信号yM/2+i+M[n]＝xin,M/2+i+M((nM+M/2+i+M)Ts+ΔtM/2+i+M)，与yi[n]作差，得到Di＝yM/2+i+M[n]-yi[n]≈x′in,i((M/2+M)Ts+ΔtM/2+i+M)；为保证采样间隔相等，选取ADC1在T4周期的输入信号yi+3M[n]＝xin,i+3M((nM+i+3M)Ts)，与yM/2+i+M[n]作差，得到DM/2+i+M＝yi+3M[n]-yM/2+i+M[n]≈x′in,M/2+i+M((M/2+M)Ts-ΔtM/2+i+M)；当...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘素娟，邓智越，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11