[发明专利]一种基于差值均衡的TIADC系统采样时刻失配误差估计方法

说明书

本发明公开了一种基于差值均衡的TIADC系统采样时刻失配误差估计方法，用于解决TIADC系统中的通道间采样时刻失配误差的提取问题。通过在数字域设置过零检测单元，同时计算和比较相邻通道ADC输出的平均绝对差值，可以很容易的判断出各通道ADC的采样时钟失配情况。从而可以根据判别的失配信息指导误差补偿模块对采样时刻失配进行修正。本发明可对TIADC中存在的采样时刻失配所引起的误差实现精确估计，能够显著提高TIADC系统的动态性能，同时具有估计速度快，结构设计简单，不受通道数目限制等优点，具有很好的有效性、广泛性和实用性。

技术领域

本发明涉及高速时间交织模数转换器的技术领域，特别是一种基于差值均衡的TIADC系统采样时刻失配误差估计方法。

背景技术

高速高精度模数转换器(ADC)是现代宽带通信系统中不可或缺的一环，广泛应用于4G/5G无线基站、宽带雷达等系统。然而，日益增加的数据吞吐量使得单通道模数转换器难以满足当今系统的设计要求。因此，多通道时间交织模数转换器(TIADC)应运而生，成为更有效的设计选择。

TIADC采用多个单通道ADC循环采样，由多相时钟分别驱动每个通道ADC，使得多个通道ADC成为一个整体的TIADC，实现采样率成倍增加的效果。大大的缓解了单通道ADC的设计压力，同时也能有效提高采样率使其适应各类通信系统的设计需求。不幸的是，由于这种交织采样的结构具有一些固有的缺陷，如图1所示，即通道间存在失调(Offset)、增益(Gain)和采样时刻(Timing skew)失配的问题，导致TIADC的整体动态性能大大降低，要设计满足要求的TIADC，必须解决其中的失配问题，最直接的方式就是对其中的失配误差进行估计与校正。目前的技术发展对于Offset和Gain失配的估计已经非常成熟，但是对于Timing skew的误差提取仍然是一个难以解决的问题，因此也是业界所关注的热点。

传统的Timing skew误差估计算法通常采用注入测试信号的前台方式进行，一般是注入单音正弦信号，然后通过在输出端利用最小二乘法进行拟合估计失配参数。但是这种前台的方法需要中断TIADC的正常采样过程，在很多需要实时工作的通信系统中是不适用的。从而一些后台误差估计算法被提出来以避免这个问题，但是这其中有些后台算法需要借助专门的辅助通道，这将会增加电路面积和功耗；有些基于信号自相关运算的后台算法往往需要进行复杂的数字运算，在复杂度上还有待进一步优化。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种基于差值均衡的TIADC系统采样时刻失配误差估计方法，解决TIADC系统中由于Timing skew失配所造成的影响，实现对TIADC中通道间采样时刻失配误差的提取。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

根据本发明提出的一种基于差值均衡的TIADC系统采样时刻失配误差估计方法，包括以下步骤：

步骤1、对于存在采样时刻失配的TIADC系统，通过一个数字过零检测模块筛选出第i个通道ADC位于零值附近的输出值y_i；

步骤2、如果y_i位于预先设置的过零区域内，则分别计算y_i与前后相邻通道ADC输出值的差值绝对值；即：

D_i＝|y_i+1-y_i|

D_i-1＝|y_i-y_i-1|；

其中，

y_i+1表示第i+1通道ADC的输出值，y_i-1表示第i-1通道ADC的输出值，

D_i表示第i通道ADC过零区域的输出值与相邻y_i+1的差值绝对值，