申请/专利权人：泸州职业技术学院

申请日：2023-06-19

公开（公告）日：2023-10-03

公开（公告）号：CN116846389A

主分类号：H03M1/10

分类号：H03M1/10

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2023.10.24#实质审查的生效;2023.10.03#公开

摘要：本发明提供TIADC中偏移、增益和时间偏移误差的通用提取方法，包括，首先根据数学表达式提出主要思路，在此基础上，推导出了提取各种误差的结构，并证明了提取误差的通用方案。最后，提供了系统级的仿真，以表明该算法对12位4通道TIADC的正确校正效果。本发明利用基于参考ADC进行背景校正过程，该架构的主要优点是，它提供了仅使用单回路反馈系统来校正偏移、增益和定时偏差的可能性。通过调整每种误差的响应系数来实现目标。

主权项：1.TIADC中偏移、增益和时间偏移误差的通用提取方法，其特征在于,包括以下步骤：步骤1.误差效应的评价为了获得提取三重误差效应的合适模型，对一个正弦输入Xt进行了时域分析，Xt＝Asinwint,win＝2πfin，fin为信号频率，A为信号幅度，t是时间，考虑到包含三重失配的N-通道TI-ADC的结构，设采样周期为Ts，n为时间序号，则第m个通道的离散时间输出表示为：ym[nTs]＝AmAsinwinnTs+τm+Ofm[1]其中，Ofm、Am和τm分别代表第m个通道的偏移误差、增益误差和定时偏斜误差，为了评估失配的影响，假设第一个通道的ADC是没有任何误差的参考通道，因此，对于0到mN+1N的时间间隔，TIADC的输出将没有误差，然而，在mN+1N＜t＜mN+2N的时间间隔内，第二个子ADC将进入TI-ADC的操作循环，由于失配的原因，错误将被带到输出信号中；y2[nTs]＝A2AsinwinnTs+τ2+Of2[2]与该通道相关的参考通道的相应误差通过以下方法计算：E2＝y2[nTs]-y1[nTs][3]知道了y1[nTs]＝AsinwinnTs，替换公式[3]中的公式[2]将导致：E2＝A2AsinwinnTs+τ2+Of2-AsinwinnTs[4]利用sinα+β积化和差，以及sinα与cosα的二阶泰勒近似，表示为：cosα≈1-α22，cosα≈α[5]将公式[5]应用于公式[4]的第一项，公式[4]重写为 其简化的结果是： 公式[6]的解释描述了代表偏移失配影响的Of2与时间无关，增益误差由sinwinnTsA2-1效应表示，由于广义平稳信号的特性，该效应应在时域上被看作是静态的，然而，对于时间偏差，情况却有所不同，看到它是一个由具有时间变化参数的正弦波形乘积组成的复杂项，这使得提取过程对于这种失配会非常困难；步骤2.误差的提取方法A.时间倾斜误差提取对于2通道ADC，忽略定时误差公式[7]的二阶项，有：A2coswinnTswinτ2表示输入信号乘以时间歪斜因子τ2的导数，因此，假设ADC结构没有增益和偏移失配，有： 另一方面，如果考虑来自两个通道的三个连续的信号样本，同时，通过假设y2[k-1]在时间起源上，将观察到的输入信号时间平均xTck-τ2x0代表在Tck-τ2处的自相关Rxτ，其中Tck表示采样时钟的周期，按照相同的概念，定义时间平均xTck+τ2x0表示RxTck+τ2，规定：Dτ2＝RxTck-τ2-RxTck+τ2[9]这说明了对自相关的相应值的减法，对于较小的τ2值，公式[9]变成了： 公式[8]和公式[10]比较表明，在信号的三个连续样本之间减去两个乘积有效的提取时间倾斜误差，因此，通过将此想法转移到数字域中，并用ΔT代替τ2作为时间偏态失配的表示，将得到：DΔT＝y1[n]·y2[n+ΔT]-y1[n+ΔT]·y2[n+ΔT][11][11]简化后：DΔT＝y2[n+ΔT]·y1[n]-y1[n+ΔT][12]说明该算法通过单乘法器来实现，这种结构的唯一缺点是通道间ADC输出的路径差，但由于第一个通道将是校正ADC，考虑到该通道，其他通道的延迟将相等，校正的通道之间不存在不均匀性；B.增益误差的提取考虑到在公式[7]中获得的增益误差项，扩展时间倾斜提取的架构，用于检测两个通道之间的增益失配以及时间偏斜误差，因为第一个通道是参考ADC，它的输出是：y1[n]＝xnTs[13]但是，对于由于增益失配而导致的第二通道ADC，相应的输出将是：y2[n]＝α2xnTs[14]其中，α2为增益失配系数，对于增益误差提取的扩展的配置，两个通道的输出都被输送到延迟单元，因此，误差输出D将遵守：D＝y1[n]+A1y1[n-ΔT]·A2·y2[n-ΔT][15]通过考虑A1和数字域的负系数，y1[n]+A1y1[n-ΔT]用y1[n]-A1y1[n-ΔT]来代替，通过定义系数A1＝2，该系数转换为数字化位的移位，现在如果考虑增益误差提取的扩展方案简化的体系结构，则将公式[15]简化为：D＝y1[n]+A1y1[n]·A2·y2[n]＝1+A1[n]·A2·y2[n][16]为了准确提取增益误差，D必须与第二通道α2的增益误差系数成正比；因此，必须有：D＝α2Ge[17]其中，Ge为增益失配的提取值，公式[16]、公式[17]的平均结果为：α2Ge＝1+A1y1[n]·A2·y2[n][18]通过将式[13]和[14]带入式[18]，得出:α2Ge＝1+A1xnTs·A2·α2xnTs[19]消除公式[19]两边的系数α2，将得到：Ge＝1+A1A2·x2nTs[20]计算公式[20]中两边平均的期望，得出：E{Ge}＝1+A1A2E{x2nTs}[21]对公式[7]、公式[21]对应的增益失去配系数进行了比较，结果表明，从公式[21]中得到的值准确地纠正增益误差；C.偏移误差的提取所提出的时间偏斜和增益误差的架构进一步扩展，以修正偏移误差，在增益误差提取的扩展方案简化的体系的方案中，如果A1设置为零，A2设置为1，则也将得到一个偏移估计的标准，在对系数进行上述变化后，在增益误差提取的扩展方案简化的体系的输出中添加了一个减法节点；假设参考通道没有偏移量，如果Xt＝0，则第一通道ADC输出的数字化值等于2R-1，其中N为通道间ADC的分辨率；步骤3.通用方案对于时间偏斜检测，A1＝1和A2＝-1，而C＝0，它将一种提取4通道ADC中三重误差的算法的架构简化为增益误差提取的扩展的建议，当提取误差时，借助数字控制的延迟单元，将其转换为相应的延迟值，该值将调整信道间ADC的延迟；另一方面，对于增益检测，控制时钟将应用于延迟单元，使其不运作，再通过设置A1＝1和A2＝-1，而C＝0，检测到错误；最后，通过将时钟应用于延迟单元，设置A1＝0和A2＝1，并考虑到C的值必须设置为22R-2,得到相应的偏移误差值。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 泸州职业技术学院 TIADC中偏移、增益和时间偏移误差的通用提取方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD