采样时刻失配的校准方法、系统、计算机设备及存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种采样时刻失配的校准方法、系统、电子设备及存储介质，该方法包括：选取TIADC的一个子通道作为参考子通道，其余子通道作为待校准子通道；在连续采样过程中对每个子通道与该子通道的下一个子通道的采样值进行互相关运算，根据各所述待校准子通道对应的互相关值以及所述参考子通道对应的互相关值，对各所述待校准子通道的采样时刻进行校准，直至各所述待校准子通道对应的互相关值与所述参考子通道对应的互相关值匹配。本发明专利技术通过将TIADC中的一个子通道作为校准通道进行校准采样，减少了整个电路的开销，在不引入额外校准通道的前提下提高了校准速度和校准精度。校准通道的前提下提高了校准速度和校准精度。校准通道的前提下提高了校准速度和校准精度。

【技术实现步骤摘要】
采样时刻失配的校准方法、系统、计算机设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及模数转换
，尤其涉及一种采样时刻失配的校准方法、系统、计算机设备及存储介质。

技术介绍

[0002]在多通道的TIADC(Time
‑
Interleaved Analog
‑
to
‑
Digital Converter，时间交织模数转换器)中，各子通道间的失调失配、增益失配、采样时刻失配、以及非线性失配等，均会严重影响TIADC的动态性能。在实际应用中，采样时刻失配校准是改善采样时刻失配的重要方式之一。采样时刻失配是指各子通道采样时刻相对理想位置偏移的不匹配。
[0003]如图1A和1B所示，在一种常用的基于过零点统计的采样时刻失配校准算法中，以双通道TIADC为例，当双通道TIADC不存在采样时刻失配时，采样点Dout2[k]与采样点Dout1[k
‑
1]以及采样点Dout1[k+1]时间间隔相等，即双通道的采样点均匀分布在时间轴上，即Dout2[k]与Dout1[k
‑
1]间信号存在过零点的概率与Dout2[k]与Dout1[k+1]间信号存在过零点的概率相同。
[0004]如果存在采样时刻失配，假设第二子通道Sub
‑
ADC2的采样时钟相位提前，Dout2[k]在图中的虚框采样点提前到了实框采样点，则任意时刻第二子通道Sub
‑
ADC2的采样点Dout2[k]距其前一时刻第一子通道Subr/>‑
ADC1采样点Dout1[k
‑
1]的时间间隔变小，而其与后一时刻第一子通道采样点Dout1[k+1]的时间间隔变大。这意味着，Dout2[k]与Dout1[k
‑
1]间信号存在过零点的概率变小，而Dout2[k]与Dout1[k+1]间信号存在过零点的概率变大了。在此情况下，图1所示的校准方案首先利用过零统计模块统计两个子通道采样点之间过零点数量，具体方法为判定相邻输出数据是否异号；而后，利用控制逻辑模块根据过零统计模块的统计结果对第二子通道Sub
‑
ADC2的采样时刻进行调整，直至两个子通道的过零点概率相同时完成校准。然而，根据上述工作过程可以发现，当通道数目增多时，统计的输出数据量急剧增加，各通道的校准需要更长时间，校准速度变得极为缓慢。
[0005]在图1C和图1D所示的另一种校准算法中，引入一个参考通道Cal
‑
ADC，通过累加平均模块计算其和待校准通道间sub
‑
ADC数字输出的互相关值。采样时刻失配越小，二者输出的相关性越大。当互相关达到最大时，此时采样时刻失配最小。利用这一性质，通过控制逻辑调节sub
‑
ADC采样时钟的延迟，使互相关的计算结果逼近最大值，即可达到校准采样时刻失配的目的。然而，该算法受限于引入的ADC(Analog
‑
to
‑
Digital Converter，模数转换器)量化噪声的影响，当采样时刻匹配要求较高，或者通道时钟延迟调节步长较小时，互相关运算结果可能维持不变，使校准逻辑无法正常运转，尤其是当子通道分辨率较低时更加严重。
[0006]综上所述，上述两种校准算法均存在一定的局限性，其中，第一种校准算法只适用于通道数较少的TIADC。第二种校准算法引入的受ADC量化误差的影响，只适用于分辨率较高的TIADC。并且两种方案均需要引入一个额外的参考通道，这不仅会增加电路额外开销，而且一般参考通道都会采用一个分辨率较低的通道，以达到减少功耗的目的，因而会影响校准算法的精度，甚至导致算法在某些条件下失效。

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中校准算法只适用于通道数较少的TIADC或者只适用于分辨率较高的TIADC，以及由于引入的额外参考通道增加硬件开销并影响校准精度的缺陷，提供一种采样时刻失配的校准方法、系统、计算机设备及存储介质。
[0008]本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
[0009]本专利技术提供了一种采样时刻失配的校准方法，用于对包括N个子通道的时间交织多通道模数转换器进行校准，其中，N不小于2，该方法包括：
[0010]选取其中一个所述子通道作为参考子通道，其余子通道作为待校准子通道；
[0011]控制所述时间交织多通道模数转换器进行连续采样；
[0012]在所述连续采样过程中，针对每个所述子通道，对该子通道与该子通道的下一个子通道的采样值进行互相关运算，并将得到的互相关运算结果作为与该子通道对应的互相关值；
[0013]根据各所述待校准子通道对应的互相关值、以及所述参考子通道对应的互相关值，对各所述待校准子通道的采样时刻进行校准，直至各所述待校准子通道对应的互相关值与所述参考子通道对应的互相关值匹配。
[0014]较佳地，当输入信号与所述时间交织多通道模数转换器的采样时钟不相干时，所述控制所述时间交织多通道模数转换器进行连续采样，包括：
[0015]控制所述N个子通道以固定顺序进行连续采样。
[0016]较佳地，当输入信号与所述时间交织多通道模数转换器的采样时钟相干时，所述控制所述时间交织多通道模数转换器进行连续采样，包括：
[0017]从所述N个子通道中选取M个有效子通道，其中M小于N；
[0018]控制所述N个子通道以随机顺序进行连续采样，其中，对于每个子通道，若该子通道在某时刻采样，则该子通道在该时刻之后的M
‑
1时刻内不采样。
[0019]较佳地，所述针对每个所述子通道，对该子通道与该子通道的下一个子通道的采样值进行互相关运算，包括：
[0020]针对某子通道X，按照如下公式对该子通道X与该子通道的下一个子通道Y的采样值进行互相关运算，得到互相关运算结果R
XY
：
[0021][0022]其中，data(X
i
)表示该子通道X的第i个采样值，data(Y
i
)表示该子通道的下一个子通道Y的第i个采样值，n表示该子通道X的采样数。
[0023]较佳地，所述根据各所述待校准子通道对应的互相关值、以及所述参考子通道对应的互相关值，对各所述待校准子通道的采样时刻进行校准，包括：
[0024]针对某待校准子通道X，根据如下公式计算该待校准子通道X的时间调节量Δtmis(X)：
[0025]Δtmis(X)＝μ
×
sgn(R
参考
‑
R
XY
)
[0026]其中，μ表示该校准子通道X的时间调节步长，sgn表示符号判别函数，sgn(正数)＝1，sgn(负数)＝
‑
1，R
参考
表示所述参考子通道对应的互相关值，R
XY
表示所述待校准子通道X对
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采样时刻失配的校准方法，用于对包括N个子通道的时间交织多通道模数转换器进行校准，其中，N不小于2，其特征在于，该方法包括：选取其中一个所述子通道作为参考子通道，其余子通道作为待校准子通道；控制所述时间交织多通道模数转换器进行连续采样；在所述连续采样过程中，针对每个所述子通道，对该子通道与该子通道的下一个子通道的采样值进行互相关运算，并将得到的互相关运算结果作为与该子通道对应的互相关值；根据各所述待校准子通道对应的互相关值、以及所述参考子通道对应的互相关值，对各所述待校准子通道的采样时刻进行校准，直至各所述待校准子通道对应的互相关值与所述参考子通道对应的互相关值匹配。2.如权利要求1所述的采样时刻失配的校准方法，其特征在于，当输入信号与所述时间交织多通道模数转换器的采样时钟不相干时，所述控制所述时间交织多通道模数转换器进行连续采样，包括：控制所述N个子通道以固定顺序进行连续采样。3.如权利要求1所述的采样时刻失配的校准方法，其特征在于，当输入信号与所述时间交织多通道模数转换器的采样时钟相干时，所述控制所述时间交织多通道模数转换器进行连续采样，包括：从所述N个子通道中选取M个有效子通道，其中M小于N；控制所述N个子通道以随机顺序进行连续采样，其中，对于每个子通道，若该子通道在某时刻采样，则该子通道在该时刻之后的M
‑
1时刻内不采样。4.如权利要求1所述的采样时刻失配的校准方法，其特征在于，所述针对每个所述子通道，对该子通道与该子通道的下一个子通道的采样值进行互相关运算，包括：针对某子通道X，按照如下公式对该子通道X与该子通道的下一个子通道Y的采样值进行互相关运算，得到互相关运算结果R
XY
：其中，data(X
i
)表示该子通道X的第i个采样值，data(Y
i
)表示该子通道的下一个子通道Y的第i个采样值，n表示该子通道X的采样数。5.如权利要求1所述的采样时刻失配的校准方法，其特征在于，所述根据各所述待校准子通道对应的互相关值、以及所述参考子通道对应的互相关值，对各所述待校准子通道的采样时刻进行校准，包括：针对某待校准子通道X，根据如下公式计算该待校准子通道X的时间调节量Δtmis(X)：Δtmis(X)＝μ
×
sgn(R
参考
‑
R
XY
)其中，μ表示该校准子通道X的时间调节步长，sgn表示符号判别函数，sgn(正数)＝1，sgn(负数)＝
‑
1，R
参考
表示所述参考子通道对应的互相关值，R
XY
表示所述待校准子通道X对应的互相关值；当Δtmis(X)>0时，将所述待校准子通道X的采样时刻延时所述时间调节量Δtmis(P)；当Δtmis(X)＜0时，将所述待校准子通道X的采样时刻提前所述时间调节量Δtmis
(P)。6.一种采样时刻失配的校准系统，用于对包括N个子通道的时间交织多通道模数转换器进...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛祚伟，张辉，李丹，王海军，富浩宇，张浩松，
申请(专利权)人：上海贝岭股份有限公司，
类型：发明
国别省市：