基于GA优化的TIADC系统失配误差校准系统及方法.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CN113872599A(43)申请公布日2021.12.31(21)申请号202111052915.3(22)申请日2021.09.06(71)申请人南通大学地址226000江苏省南通市啬园路9号(72)发明人罗向东刘聪(74)专利代理机构常州易瑞智新专利代理事务所(普通合伙)32338代理人徐琳淞(51)Int.Cl.H03M1/10(2006.01)G06N3/12(2006.01)H03M1/12(2006.01)权利要求书5页说明书13页附图8页(54)发明名称基于GA优化的TIADC系统失配误差校准系统及方法(57)摘要本发明公开了一种基于GA优化的TIADC系统失配误差校准系统及方法，其中基于GA优化的TIADC系统失配误差校准系统，包括数据转换模块、分相时钟模块、正弦拟合误差估计模块、一次校正模块、频域滤波校正模块、GA优化模块、二次校正模块和Farrow结构分数延时滤波器校准模块。本发明提出了一种用于TIADC系统通道失配误差校正的全数字校准方案，采用的全数字校准系统，易于实现，适用于任意通道的场合。本发明所提出的TIADC系统失配误差校准方法适用于通道中的偏置失配误差、增益失配误差和时间误差的联合校准，适用范围广。本发明结构设计简单，算法运算难度低，不受通道数目限制，应用前景广泛。CN113872599ACN113872599A权利要求书1/5页1.基于GA优化的TIADC系统失配误差校准系统，其特征在于，包括：数据转换模块，用于将外部模拟输入信号经ADC转换为数字信号；分相时钟模块，用于产生多相时钟信号；正弦拟合误差估计模块，用于对TIADC系统中存在的偏置、增益和时间失配误差进行一次初步估计；一次校正模块，用于对正弦拟合估算得到的三种失配误差进行一次粗校正；频域滤波校正模块，用于消除由ADC硬件引入的高斯白噪声；GA优化模块，用于对频域滤波后的信号进行优化与二次估计；二次校正模块，用于对GA优化检测得到的偏置失配误差和增益失配误差进行二次精校正；Farrow结构分数延时滤波器校准模块，用于对GA优化检测得到的时间误差进行二次精校正。2.基于GA优化的TIADC系统失配误差校准方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，数据转换模块在所述分相时钟模块控制下将外部输入模拟信号x(t)转换为m个通道的数字信号{x1，x2，…，xi，…，xm}，并传递给所述正弦拟合误差估计模块；其中xi表示第i通道的数字信号，i＝1，2，…，m；步骤二，采用正弦拟合误差估计模块对TIADC系统m个通道的数字信号{x1，x2，…，xi，…，xm}分别进行偏置失配误差、增益失配误差和时间失配误差的估计，得到m个偏置失配误差量{o'1，o'2，…，o'i，…，o'm}，m个增益失配误差量{g'1，g'2，…，g'i，…，g'm}，m个时间失配误差量{r'1Ts，r'2Ts，…，r'iTs，…，r'mTs}，并反馈给所述一次校正模块用于一次校正处理；其中o'i表示校准前第i通道的偏置失配误差，i＝1，2，…，m；g'i表示校准前第i通道的增益失配误差，i＝1，2，…，m；r'iTs表示校准前第i通道的时间失配误差，i＝1，2，…，m；步骤三，一次校正模块根据正弦拟合误差估计模块估算得到的结果对m个通道转换得到的数字信号{x1，x2，…，xi，…，xm}进行偏置失配误差、增益失配误差和时间失配误差的第一次校正，该校正为粗校正，得到m个一次校准后的数字信号{x1,jz，x2,jz，…，xi,jz，…，xm,jz}；其中xi,jz表示第一次校正后第i通道的数字信号，i＝1，2，…，m；步骤四，频域滤波器校正模块对步骤三中一次校正后的数字信号{x1,jz，x2,jz，…，xi,jz，…，xm,jz}做频域滤波处理，得到m个滤波后的数字信号{x1,ff，x2,ff，…，xi,ff，…，xm,ff}；其中xi,ff表示频域滤波器校正后第i通道的数字信号，i＝1，2，…，m；步骤五，采用GA优化模块对频域滤波校正后的数字信号{x1,ff，x2,ff，…，xi,ff，…，xm,ff}进行精细化二次估计，得到m个偏置失配误差量{o”1，o”2，…，o”i，…，o”m}，m个增益失配误差量{g”1，g”2，…，g”i，…，g”m}，m个时间失配误差量{r”1Ts，r”2Ts，…，r”iTs，…，r”mTs}；其中o”i表示GA优化后检测得到的第i通道的偏置失配误差，i＝1，2，…，m；g”i表示GA优化后检测得到的第i通道的增益失配误差，i＝1，2，…，m；r”iTs表示GA优化后检测得到的第i通道的时间失配误差，i＝1，2，…，m；步骤六，采用二次校正模块对GA优化模块检测得到的偏置