[发明专利]一种双通道TIADC采样保持电路失配自适应校准方法

说明书

本发明涉及一种双通道TIADC采样保持电路失配自适应校准方法。在重建输出信号模2准平稳特性的过程中估计失配参数，采用变量乘法器和微分器重构失配误差，利用理查德森迭代增强校准性能。本方法提高了频谱利用效率，并没有显著增加滤波器设计的复杂度。

技术领域

本发明涉及电路与系统、数字信号处理领域，特别是针对时间交错模数转换器(time-interleaved analog-to-digital converter,TIADC)。

背景技术

TIADC在雷达、数字存储示波器、软件无线电、通信等领域均有着重要且广泛的应用。它的工作原理是通过子ADC的并发交替采样，进而提高整个系统的采样速率。当所有子ADC的电特性完全一致时，TIADC的有效位数与子ADC相同。但实际上不可避免会存在着电特性的失配，这些失配会对输入信号进行调制，从而使得输出信号的动态性能下降。因此，对失配进行校准显得尤其重要。

近年来，对于偏置、增益和时延失配校准的研究较多，这些失配都是与频率不相关的。其中，文献[1]和[2]基于输入信号的随机准平稳特性提出了时延失配参数的估计方法，但是没有涉及到采样保持失配的校准。当输入为宽带信号时，由采样保持失配(或者称为模拟带宽失配)引起的误差就不能被忽视。针对这种失配相继出现了多种校准算法。文献[3]-[6]采取了前向校准方法，此类方法的精度较高，但是却需要暂停正常的采集工作。其中，文献[6]需要额外的通道实现误差的补偿，从而带来了额外的硬件开销。文献[7]基于多陪集理论提出了校准方法，通过比较不同批次样本的功率差估计失配参数，并在频域进行误差补偿，因此这种方法并不适合应用于实时系统。文献[8]-[11]提出了后向补偿方法。文献[8]的半盲估计方法通过向奈奎斯特频率附近注入测试音节来实现失配参数估计。文献[9],[10]通过低通滤波器和分数延迟滤波器来跟踪失配参数，但是这限制了输入信号的带宽。文献[11]采用无输入频带进行失配参数识别，由于有限冲激响应(finite impulseresponse,FIR)高通滤波器设计的复杂性，输入信号的频谱不能过宽。

综上所述，TIADC的采样保持失配校准方法具有重要研究意义和应用价值，但现有方法存在诸多问题，比如带宽的利用率较低，计算复杂度较高，需要提出一种带宽利用率更高而复杂度又相差不大的方法。

参考文献：

[1]J.Elbornsson,F.Gustafsson,and J.E.Eklund,“Blind adaptiveequalization of mismatch errors in a time-interleaved A/D converter system,”IEEE Trans.Circuits Syst.I Regul.Pap.,vol.51,no.1,pp.151–158,2003.

[2]J.Elbornsson,F.Gustafsson,and J.E.Eklund,“Blind equalization oftime errors in a time-interleaved ADC system,”IEEE Trans.Signal Process.,vol.53,no.4,pp.1413–1424,2005.

[3]T.H.Tsai,P.J.Hurst,and S.H.Lewis,“Bandwidth mismatch and itscorrection in time-interleaved analog-to-digital converters,”IEEETrans.Circuits Syst.II,Exp.Briefs,vol.53,no.10,pp.1133–1137,2006.