[发明专利]宽带交叉采样系统通道失配估计方法、系统、装置及介质

说明书

本发明公开了一种宽带交叉采样系统通道失配估计方法、系统、装置及介质，方法包括：确定宽带交叉采样系统各通道的偏置失配误差；获取宽带交叉采样系统的工作频带范围，根据工作频带范围确定线性调频信号；通过宽带交叉采样系统对线性调频信号进行采样，得到第一采样序列，并从第一采样序列中截取出若干个脉冲信号；根据偏置失配误差对脉冲信号进行曲线拟合，得到各通道在各个频率点处的增益失配函数和相位失配函数；根据增益失配函数和相位失配函数估计得到宽带交叉采样系统各通道的增益失配误差和相位失配误差。本发明不仅提高了估计精度，而且降低了对系统算力的需求，提升了通道失配估计的效率。本发明可广泛应用于宽带信号采样技术领域。

技术领域

本发明涉及宽带信号采样技术领域，尤其是一种宽带交叉采样系统通道失配估计方法、系统、装置及介质。

背景技术

高速高分辨率采样系统在宽带数字接收机、高速数据通信系统、示波器等仪器设备中具有关键的作用。由于目前CMOS集成电路制造工艺的限制，单片ADC很难同时满足高速和高精度的要求。采用交叉采样技术可以有效地解决这个问题。多个采样率较低的ADC在相同的时钟频率、不同的时钟相位下交替采集信号，然后合并子ADC的采样序列作为系统输出来提高采样率。使用交叉采样技术可以根据通道数成倍提高系统采样率，但是由于各个ADC通道特性的不一致，也给系统带来了通道失配误差。通道失配误差主要包括偏置失配误差、增益失配误差和相位失配误差。通道失配误差会严重降低交叉采样系统的动态性能，必须进行校正。交叉采样通道失配校正主要由两个步骤组成：一、通道失配误差估计，二、通道失配误差补偿。

精确的通道失配估计是实现交叉采样通道失配补偿必要的前提条件。目前的交叉采样通道失配估计算法主要有前向估计和后向估计两类：前向估计算法通过预先输入校正信号，来估计系统失配误差，具有较高的精度和稳定性，但是如果系统环境发生变化，则需要重新输入校准信号以计算通道失配；后向估计算法可以在无预先输入校准信号的情况下，直接估计系统失配。虽然后向估计算法能够实时估计通道失配的变化，但其复杂度高、精度低，或对输入信号形式有一定的特殊要求。因此，在实际应用中，为了保证估计精度，一般采用前向估计方法。在带宽较大的情况下，偏置失配可视为不随频率变化的固定值，而增益失配和相位失配随频率变化，不能当作固定值。

现有技术中公开了一种宽带交叉采样系统中通道失配的估计方法：首先在整个频带中等间隔的选用测试频点，并使用对应频率的点频信号作为校正信号，对每个信号分别进行采样，通过对这些点频信号参数估计来计算出各个频率点的通道失配，并利用各个频率点的通道特性来描绘系统整体的通道失配。应当认识到，在利用点频信号估计失配误差时，选用的频点间隔越小，通道失配细节描述的就越清晰，但是，当频点过多时，对每个点频信号都进行一次采样，极大地增加了工作量以及工作难度。由于存在以上缺点，现有的宽带交叉采样系统通道失配估计方法的效率并不高，且由于频点数量和系统算力的限制，估计得到的通道失配误差也并不精确。

名词解释：

交叉采样(TIADC,Time-Interleaved Analog-to-Digital Converter)：采用多片模数转换器(ADC，Analog-to-Digital Convert)在时间上交替采样，以达到增加采样率的目的。

线性调频信号(LFMS，Linear Frequency Modulated Signal)：线性调频信号是频率随时间线性变化的一种信号形式，本发明中的线性调频信号以脉冲信号的形式给出。

发明内容

本发明的目的在于至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一。