一种基于微分器和平均时间误差的TIADC的时间误差失配的自适应盲校正方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105811980A(43)申请公布日2016.07.27(21)申请号201610125371.1(22)申请日2016.03.06(71)申请人北京工业大学地址100124北京市朝阳区平乐园100号(72)发明人刘素娟马海啸(74)专利代理机构北京思海天达知识产权代理有限公司11203代理人刘萍(51)Int.Cl.H03M1/10(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称一种基于微分器和平均时间误差的TIADC的时间误差失配的自适应盲校正方法(57)摘要一种基于微分器和平均时间误差的TIADC的时间误差失配的自适应盲校正方法，属于模拟数字转换领域。所述方法利用斜率近似和TIADC的所有子ADC的时间误差的平均值，推导出需要估计的系统未知参数。采用TIADC系统实际采样输出值，利用一个微分器和一个高通滤波器，要求一定的过采样并利用最小均方差算法实现TIADC系统的时间误差失配的自适应盲校正。校正系统的需要估计的参数为各个子ADC的相对时间误差和所有子ADC的相对时间误差的平均值之间的差值。此参数用于对误差的重构并对系统补偿。本发明有效降低了硬件复杂度、硬件实现难度和系统功耗。本发明可以扩展到任意多的通道，且随着通道数的增加，优势更加明显。CN105811980ACN105811980A权利要求书1/1页1.一种基于微分器和平均时间误差的TIADC的时间误差失配的自适应盲校正方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：构建M通道的TIADC的时间误差失配的重构系统，由于时间误差失配造成的误差e[n]表示为：rave＝(r0+r1+,...,+rk+,...,+rM-1)/M(2)(1)式中，y[n]为有时间误差失配时的TIADC的非理想的非均匀数字采样值，d(y[n])/d(t)代表对y[n]在t时刻求斜率值，其值由y[n]通过一个微分器作用后得到；rk代表第k个子ADC的相对时间误差，即rk与其对应的绝对时间误差tk的关系为tk＝rkTs，其中Ts为TIADC的总的采样周期；在(1)中，k的值为n对M取模的值，M为TIADC的通道数，因此rk-rave与d(y[n])/d(t)的乘积中，d(y[n])/d(t)与TIADC中的第k个子ADC的采样值在t时刻的斜率值对应；当k＝0时，子ADC-0的采样值在t时刻的斜率值通过对d(y[n])/d(t)进行M倍的降采样而得到；当k＝1,2,…,M-1时，第k个子ADC的采样值在t时刻的斜率值通过对d(y[n])/d(t)先进行M-k单位的延迟后再进行M倍的降采样而得到；(2)式中，M为TIADC的通道数；rave为所有子ADC的相对时间误差的平均值，r0,r1,…,rk,…,rM-1分别代表子ADC-0,ADC-1,…,ADC-k,…,ADC-(M-1)的相对时间误差；步骤二：对参数rk-rave的值的估计：对输入的模拟信号xc(t)限制在带宽[0,βπ]内，其中β在大于0小于1的范围取值；由于通道间时间误差的失配而造成的误差的存在，会在带宽[βπ，π]内出现误差的信号能量，这部分能量通过一个滤波器被滤出，表示为[n]；参数rk-rave的值利用最小均方差算法通过不断减小[n]的值，迭代收敛估计出来；步骤三：对未校正的输出进行补偿，经过步骤二估计得到的参数rk-rave的值由公式(1)得到e[n]，期望的校正后输出yave[n]表示为：yave[n]＝y[n]-e[n](3)。2CN105811980A说明书1/5页一种基于微分器和平均时间误差的TIADC的时间误差失配的自适应盲校正方法技术领域[0001]本发明涉及一种基于微分器和平均时间误差的TIADC(Time-InterleavedAnalog-to-digitalConverter，时间交替模拟数字转换器)的时间误差失配的自适应盲校正方法，属于高速高精度模拟数字转换技术领域。背景技术[0002]利用多个相对低速高精度的单个ADC并行时间交替的采样结构所组成的TIADC系统已经成为目前高速、高精度ADC的发展方向。然而，在实际应用中，由于制造工艺等因素造成的TIADC系统中子ADC之间的误差失配(时间误差失配，增益误差失配和偏置误差失配)会严重的影响到TIADC的总体性能。其中，增益误差失配和偏置误差失配较容易处理，而时间误差失配是TIADC的校正中最难解决的技术难题。申请专利号为201010225056.9时间交替模数转换器失配误差的自适应校准装置可以校准通道间增益和偏置误差失配，也可以校准时间和频率误差失配，但这种校正的方法要求有信号发生器产生参考信号。申请专利号为201210454365.2基于信号频域稀疏性的TIADC时