CN107124183B - 双通道tiadc***失配误差盲校正方法 - Google Patents

双通道tiadc***失配误差盲校正方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双通道TIADC***失配误差盲校正方法，包括获取各通道的采样数据、校准通道1的数据、计算通道0采样数据和通道1的第一次校准数据的互相关函数、计算通道0的采样数据与各分数延迟滤波器输出数据的互相关函数、建立函数关系、估计失配时间、滤波失配时间步骤。本发明采用无需使用闭环回路的方式对***的三个失配误差进行估计，既无需额外的硬件来实现对误差参数的校准，也不需要额外的校准信号。

Description

双通道TIADC***失配误差盲校正方法
技术领域
本发明涉及一种TIADC***失配误差盲校正方法，尤其涉及一种双通道TIADC***失配误差盲校正方法，属于通信技术领域。
背景技术
TIADC(并行采样***)会由于器件的非理想特性，而产生偏置误差、增益误差、时间相位误差。对TIADC(并行采样***)中三个主要误差的校正技术集中在两个大的方向，即失配误差的非盲估计及校正算法和盲估计及校正算法。失配误差的非盲估计校正算法需要定期对采集***注入激励信号以获取***的误差参数，非盲估计及校正算法会影响采集***工作的实时性。盲估计及校正算法不需要定期对采集***注入激励信号，在采集***对被测信号测量的同时完成对***误差参数的估计及校正。
如图1所示，双通道TIADC中参数g0,o0,Δt0分别为通道0的增益误差、偏置误差、和时间相位误差，参数g1,o1,Δt1分别为通道1的增益误差、偏置误差、和时间相位误差。实际工作中以通道0作为参考通道，需要对通道1的增益误差、偏置误差、和时间相位误差g1,o1,Δt1进行估计并校正,最终使其与通道0的对应参数相等，即g1＝g0,o1＝o0,及Δt1＝Δt0，从而完成对整个***的失配误差校正。
现有的双通道TIADC盲估及校正方法在三个主要误差的估计过程中大多采取闭环回路的方式进行参数估计。有些失配误差估计及校正方法需要增加额外的硬件以完成对失配误差参数的校正。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种双通道TIADC***失配误差盲校正方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种双通道TIADC***失配误差盲校正方法，包括以下步骤：
步骤1：获取各通道的采样数据：分别获取通道0和通道1的采样数据X0(k)和X1(k)，并求通道0和通道1的采样数据的均值和均方值E[X0(k)]、E[X1(k)]、
Figure GDA0002473199100000011
通道0和通道1的采样数据X0(k)和X1(k)表示为：
Figure GDA0002473199100000021
其中，Δt1为所述***的失配时间，|Δt1|≤0.1；g1为通道1的增益误差，o1为通道1的偏置误差；计算方法为：
Figure GDA0002473199100000022
步骤2：校准通道1的数据：用通道1的增益误差g1和偏置误差o1校准通道1的采样数据，获得通道1的第一次校准数据
Figure GDA0002473199100000023
Figure GDA0002473199100000024
步骤3：计算通道0采样数据X0(k)和通道1的第一次校准数据
Figure GDA0002473199100000025
的互相关函数
Figure GDA0002473199100000026
Figure GDA0002473199100000027
步骤4：计算通道0的采样数据与各分数延迟滤波器输出数据的互相关函数：将通道0的采样数据X0(k)送入具有n个分数延迟滤波器的分数延迟滤波器组，计算通道0各分数延迟滤波器输出数据和通道0的采样数据的互相关函数Rx0(Δxi),i∈[1,n]；第i个分数延迟滤波器的延迟Δxi为：
Figure GDA0002473199100000028
步骤5：建立函数关系：以通道0各分数延迟滤波器输出数据和通道0的采样数据的互相关函数Rx0(Δxi)为自变量x，以各分数延迟滤波器的延迟Δxi为因变量y，建立函数关系；
步骤6：估计失配时间：使用步骤5中建立的函数关系估计所述***的失配时间Δt1；
步骤7：滤波失配时间：使用分数延时滤波器对步骤6中估计的时间相位误差进行Δt1延时滤波处理,所用公式如下：
Figure GDA0002473199100000031
其中：
Figure GDA0002473199100000032
公式(6)中*代表卷积运算，Δt1由步骤(6)计算得到。
步骤5中使用多项式回归法建立所述函数关系：
y＝a0+a1x+a2x2. (8)
其中的系数a0,a1,a2的计算方法为：
Figure GDA0002473199100000033
其中xi＝Rx0(Δxi)，yi＝Δxi，n为分数延时滤波器的个数。
采用上述技术方案所取得的技术效果在于：本发明采用无需使用闭环回路的方式对***的三个失配误差进行估计，既无需额外的硬件来实现对误差参数的校准，也不需要额外的校准信号。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是双通道TIADC的原理框图；
图2是本发明的流程图；
图3是实施例1的分数延迟滤波器组的原理框图。
具体实施方式
实施例1：
一种双通道TIADC***失配误差盲校正方法，包括以下步骤：
步骤1：分别获取通道0和通道1的采样数据X0(k)和X1(k)，并求通道0和通道1的采样数据的均值和均方值E[X0(k)]、E[X1(k)]、
Figure GDA0002473199100000034
通道0和通道1的采样数据X0(k)和X1(k)表示为：
Figure GDA0002473199100000041
其中，Δt1为所述***的失配时间，|Δt1|≤0.1；g1为通道1的增益误差，o1为通道1的偏置误差；步骤2：估计通道1的增益误差g1和偏置误差o1，计算方法为：
Figure GDA0002473199100000042
步骤2：用通道1的增益误差g1和偏置误差o1校准通道1的采样数据，获得通道1的第一次校准数据
Figure GDA0002473199100000043
Figure GDA0002473199100000044
步骤3：计算通道0采样数据X0(k)和通道1的第一次校准数据
Figure GDA0002473199100000045
的互相关函数
Figure GDA0002473199100000046
Figure GDA0002473199100000047
步骤4：将通道0的采样数据X0(k)送入具有n个分数延迟滤波器的分数延迟滤波器组。实际使用过程中一个硬件设计良好的TIADC***时间相位误差的偏差的绝对值不会超过0.1，根据步骤3中的公式4易知，在***不存在时间失配误差的情况下通道0的采样数据和第一次校准数据
Figure GDA0002473199100000048
之间的互相关计算值为
Figure GDA0002473199100000049
这意味着公式(4)的取值范围为
Figure GDA00024731991000000410
将通道0的采样数据X0(k)送入具有n个分数延迟滤波器的分数延迟滤波器组，第i个分数延迟滤波器的延迟为：
Figure GDA00024731991000000411
计算通道0各分数延迟滤波器输出数据和通道0的采样数据的互相关函数Rx0(Δxi),i∈[1,n]；
步骤5：以通道0各分数延迟滤波器输出数据和通道0的采样数据的互相关函数Rx0(Δxi)为自变量x，以各分数延迟滤波器的延迟Δxi为因变量y，建立函数关系；
步骤5中使用多项式回归法建立所述函数关系：
y＝a0+a1x+a2x2. (6)
其中的系数a0,a1,a2的计算方法为：
Figure GDA0002473199100000051
其中xi＝Rx0(Δxi)，yi＝Δxi，n为分数延时滤波器的个数。
经由公式(7)确定系数a0,a1,a2后TIADC***的时间相位误差可由下式计算：
Figure GDA0002473199100000052
步骤6：使用步骤5中建立的函数关系估计所述***的失配时间Δt1。
步骤7：使用分数延时滤波器对步骤6中估计的时间相位误差进行滤波Δt1处理。

Claims (2)

1.一种双通道TIADC***失配误差盲校正方法，其特征在于：所述双通道TIADC***中通道0作为参考通道，通道1作为测量通道；所述双通道TIADC***中输入的被测信号X(t)为宽平稳随机过程；包括以下步骤：
步骤1：获取各通道的采样数据：分别获取通道0和通道1的采样数据X0(k)和X1(k)，并求通道0和通道1的采样数据的均值和均方值E[X0(k)]、E[X1(k)]、
Figure FDA0002473199090000011
通道0和通道1的采样数据X0(k)和X1(k)表示为：
Figure FDA0002473199090000012
其中，Δt1为所述***的失配时间，|Δt1|≤0.1；g1为通道1的增益误差，o1为通道1的偏置误差；计算方法为：
Figure FDA0002473199090000013
步骤2：校准通道1的数据：用通道1的增益误差g1和偏置误差o1校准通道1的采样数据，获得通道1的第一次校准数据
Figure FDA0002473199090000014
Figure FDA0002473199090000015
步骤3：计算通道0采样数据X0(k)和通道1的第一次校准数据
Figure FDA0002473199090000016
的互相关函数
Figure FDA0002473199090000017
Figure FDA0002473199090000018
步骤4：计算通道0的采样数据与各分数延迟滤波器输出数据的互相关函数：将通道0的采样数据X0(k)送入具有n个分数延迟滤波器的分数延迟滤波器组，计算通道0各分数延迟滤波器输出数据和通道0的采样数据的互相关函数Rx0(Δxi),i∈[1,n]；第i个分数延迟滤波器的延迟Δxi为：
Figure FDA0002473199090000019
步骤5：建立函数关系：以通道0各分数延迟滤波器输出数据和通道0的采样数据的互相关函数Rx0(Δxi)为自变量x，以各分数延迟滤波器的延迟Δxi为因变量y，建立函数关系；
步骤6：估计失配时间：使用步骤5中建立的函数关系估计所述***的失配时间Δt1；
步骤7：滤波失配时间：使用分数延时滤波器对步骤6中估计的时间相位误差进行Δt1延时滤波处理。
2.根据权利要求1所述的双通道TIADC***失配误差盲校正方法，其特征在于：步骤5中使用多项式回归法建立所述函数关系：
y＝a0+a1x+a2x2. (6)
其中的系数a0,a1,a2的计算方法为：
Figure FDA0002473199090000021
其中xi＝Rx0(Δxi)，yi＝Δxi，n为分数延时滤波器的个数。
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