申请/专利权人：电子科技大学

申请日：2023-05-22

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN116683910B

主分类号：H03M1/10

分类号：H03M1/10;G06F17/18;G06F17/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2023.09.19#实质审查的生效;2023.09.01#公开

摘要：本发明公开了一种多ADC动态范围扩展的数字校正方法，首先，通过正负幅度辅助值以及正基值、负基值，以迭代方式求出其他通道相对于作为标准的通道CH1的增益与偏置校正值，以此对其他通道的增益偏置误差进行校正，然后，通过计算其他通道相对于作为标准的通道CH1的相位差，并以此构建其他通道的Farrow结构的分数延时滤波器，对增益偏置误差校正后的采样数据X2、……、XM分别进行校正，在确保多通道输出不同增益的数据各自动态范围不损失的同时，完成多ADC系统的多路采集数据的数字校正。

主权项：1.一种多ADC动态范围扩展的数字校正方法，其特征在于，包括以下步骤：1、迭代计算增益校正值Am以及偏置校正值Bm，并进行多通道增益偏置误差校正对于M个具有不同增益以及微小偏置误差的通道记为CH1、CH2、CH3......CHM，其采样数据记为X1、X2、......、XM，以其中通道CH1作为标准，根据通道CH2、CH3......CHM与通道CH1的增益校正值A1、A2、......、AM-1与偏置校正值B1、B2、......、BM-1，对通道CH2、CH3......CHM的增益偏置误差进行校正： 其中，通道CH2、CH3......CHM与通道CH1间增益校正值A1、A2、......、AM-1以及偏置校正值B1、B2、......、BM-1使用两个通道间采样数据的双极性信号进行迭代运算得到，对于第m个增益校正值Am以及偏置校正值Bm，依据以下方式得到：1.1、对于通道CH1、CHn+1，分别选取长度为L的一段采样数据，分别记为X10，X11，...，X1L-1以及Xm+10，Xm+11，...，Xm+1L-1，初始化迭代次数i＝1，初始化正幅度辅助值P0＝X10，负幅度辅助值N0＝X10，增益校正值Am0＝1，偏置校正值Bm0＝0；1.2、计算第i次迭代的正幅度辅助值Pi、负幅度辅助值Ni：Pi＝Pi-1+[X1i-1+XPMax-Xm+1i-1×Ami-1+Bmi-1-Pi-1]×D′Ni＝Ni-1+[X1i-1+XNMax-Xm+1i-1×Ani-1+Bmi-1-Ni-1]×D′其中，正基值XPMax为通道CHl、CHm+1中高增益通道的正向最大值、负基值XNMax通道CHl、CHm+1中高增益通道的负向最大值，Ami-1为第i-1次迭代的增益校正值，Bmi-1为第i-1次迭代的偏置校正值，D′为迭代速度；1.3、计算第i次迭代的增益校正值Ami、偏置校正值Bmi： 1.4、计算第i次迭代的误差Δmi：Δmi＝X1i-[Ami×Xm+1i+Bmi]1.5、判断误差Δmi是否小于设定的迭代精度，如果小于，则第i次迭代的增益校正值Ami、偏置校正值Bmi作为第m个增益校正值Am以及偏置校正值Bm，如果不小于，则i＝i+1，返回步骤1.2；2、获取延时，构建Farrow结构的分数延时滤波器并进行多通道延时校正2.1、多通道延时的获取对通道CH1、CH2、CH3......CHM输入相同频率、相同相位的标准信号，然后对采样数据做FFT运算，得到的结果分别取实部REm和虚部IMm，m＝1，2，...M，得到通道CH1、CH2、CH3......CHM的相位 以通道CH1为标准通道，通道CH2、CH3......CHM与通道CH1在标准信号下的相位差其中，相位差为： 计算通道CH2、CH3......CHM与通道CH1的延时τm，m＝1，2，...M-1： 其中，f0为标准信号的频率，k′为ADC的采样率；2.2、设计Farrow结构的滤波器使用通带内具有最大平坦特性的拉格朗日插值设计分数延时滤波器，分数延时滤波器系数为： 其中，P为分数延时滤波器的阶数；使用Farrow结构的滤波器对拉格朗日插值设计分数延时滤波器的系数进行逼近，通过滤波器组来近似求得一定延时范围内即0≤d≤1的最佳分数延时滤波器，令D＝P-2+d，得到分数延时滤波器系数hn的多项式： 其中，cpn为Farrow结构的分数延时滤波器系数；对于通道CH2、CH3......CHM，将延时τm，m＝1，2，...M-1作为d，则得到各自对应的Farrow结构的分数延时滤波器分别为： 通道CH1，设置万分之一个采样点的小数延时τ0作为d，得到通道CH1的Farrow结构的滤波器： 2.3、多通道延时的校正对通道CH1的采集数据X1以及经过步骤1增益偏置误差校正后的采样数据X2、......、XM分别进行半带插值，然后分别送入各自对应的Farrow结构的分数延时滤波器h0n、h1n、......hM-1n中进行延时滤波，然后再分别进行半带抽取，得到延时校正后的采样数据X1、X2、......、XM，完成多通道延时校正；3、数据整合将延时校正后的采样数据X1、X2、......、XM进行整合，得到多ADC采集信号。

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百度查询： 电子科技大学 一种多ADC动态范围扩展的数字校正方法

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