申请/专利权人：北京工业大学

申请日：2021-12-15

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN114172513B

主分类号：H03M1/10

分类号：H03M1/10;H03M1/46

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2022.03.29#实质审查的生效;2022.03.11#公开

摘要：本发明公开了一种逐次逼近式模数转换器分段式校准方法，实现该方法的逐次逼近型模数转换器包括：两个相互独立且存在偏差的N位SARADC以及两组数字校准模块。在两个独立的N位SARADC电容阵列结构中引入冗余量，再利用冗余量通过数字方法分段进行后端处理，从而提高ADC精度。数字校准模块通过数字电路的形式实现LMS算法，以达成校准目的。所述校准算法在后台不间断进行，不影响前台的正常工作。相比当前已有的校准设计，分段式的校准算法使用了两组不同的迭代步长，调整两种不同的迭代策略的配置更加灵活，可以更好地兼顾校准的精度和速度。

主权项：1.一种逐次逼近式模数转换器分段式校准方法，其特征在于：实现该方法的逐次逼近型模数转换器包括：两个相互独立且存在偏差的N位SARADC以及两组数字校准模块；在两个独立的N位SARADC电容阵列结构中引入冗余量，再利用冗余量通过数字方法分段进行后端处理，从而提高ADC精度；数字校准模块通过数字电路的形式实现LMS算法，根据信号处理的线性特征和物理意义，设定初始状态的滤波器系数W，将参考信号d和待校准信号d'进行比对得到误差Δ，由于初始状态的误差一般不能满足设计要求；需使用梯度下降算法，根据设定好的迭代步长和实时误差调节系数W；每得到一组新数据，便求取梯度并更新W；在反复迭代计算后，即可获得目标的W，使d'和参考信号d的误差Δ满足设计要求；所述校准方法对数据进行分段，将经过电容阵列得到的数字信号分为高N-M位和低M位两段，在高低两段各设置一组校准模块；高低两段数字码分别经过数字校准模块，根据各段数字码的物理意义和实际应用的场景需求在LMS算法中选择不同的迭代步长，通过配置的迭代策略兼顾迭代过程的速度和精度；整个分段LMS校准算法总结划分为四步：第一步，将待转化的模拟数据注入微扰后经过两个SARADC,，得到转化后待处理的数字码；第二步，使用数字码和权重系数进行运算求得权重和；第三步，根据两个权重和以及已知的微扰对应的差值，得到转换过程中的非理想误差ERL、和ERH；若误差满足设计要求则认为权重达到最佳，若误差不满足要求则进入第四步继续进行校准；第四步，由于存在非理想误差，需根据预设的迭代步长和当前状态的非理想误差，根据梯度下降的思路调整权重系数及差值，而后返回第一步继续进行校准；直至误差满足设计要求。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京工业大学 一种逐次逼近式模数转换器分段式校准方法

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