CN107181489A - 一种模数转换校准方法及装置 - Google Patents

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CN107181489A CN201610140953.7A CN201610140953A CN107181489A CN 107181489 A CN107181489 A CN 107181489A CN 201610140953 A CN201610140953 A CN 201610140953A CN 107181489 A CN107181489 A CN 107181489A
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Abstract

本发明提供一种模数转换校准方法及装置。所述方法包括：模数转换器对接收到的测试信号S(n)进行转换得到数字信号波形X(n)；根据所述数字信号波形X(n)建立离散数字信号序列E(n)；以所述离散数字信号序列E(n)为自变量，所述测试信号S(n)为因变量，对模数转换的转换特性曲线进行线性回归的最小二乘法拟合，获得拟合直线公式y＝kx+b的拟合斜率k及截距b；将模数转换器转换后得到的数值x代入所述拟合直线公式，计算模数转换器输入端所加电压值y，得到校准后的结果。本发明能够提高模数转换器的校准精度。

Description

一种模数转换校准方法及装置
技术领域
本发明涉及模数转换技术领域，尤其涉及一种模数转换校准方法及装置。
背景技术
随着人们对电子设备功能多样性及智能化的需求越来越高，电子***的复杂度也越来越高，产品开发周期也面临着更严峻的挑战，而集成电路技术的迅猛发展，提高了芯片集成度，一颗***级SOC(System-On-Chip)单芯片不但可以集成CPU主控处理器，还可以集成存储器、模数转换器(ADC)模块、USB模块、WIFI、蓝牙等其他与外部进行通信的接口模块，极大地减小了电子产品***设计的复杂度，缩短了产品的开发周期，使各种电子产品可以更快地面市，尽快满足人们的各种需求。在SOC芯片中，ADC模块承担着真实世界中模拟量到处理器可识别的数字量的转换，扮演着极其重要的角色。然而，由于芯片制造时工艺参数偏移的离散性及ADC内部偏置电压的稳定性、ADC本身线性度等的影响，ADC转换的精度会出现误差，直接影响数据转换的准确性，也给使用体验带来很大的负面影响。
现有技术中对于ADC转换精度的误差常采用以下方法解决：
(1)在电子***研发阶段对部分芯片直接加一测试电压，采集后计算平均偏差，并将偏差值写入***软件程序，之后所有芯片ADC转换后的数值都加一固定偏差值；
(2)电子***整机测试时对芯片分别输入最高允许电压和最低允许电压，得到两个采样值，然后计算比率，以后芯片计算ADC实际输入值时都将采样值乘以这个比率；
(3)在SOC芯片内部增加预失真参考电路及基准电压源。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下技术问题：
对于第一种方法，没有考虑ADC本身的特性，所有芯片采样值都与一固定偏差值相加，校准比较粗糙，校准精度很低，有时可能带来更大的误差；
对于第二种方法，是在电子***整机测试阶段，需要额外增加专业测试设备及预留测试电路，并且需要增加电子***的测试工序，同时由于ADC转换特性曲线的非线性及采样的不稳定性，不能由简单的两个点确定ADC转换曲线，由此校准后的精度也不高；
对于第三种方法，是在SOC芯片设计阶段，需要设计复杂的内部电路，不但增加了芯片的面积提高了芯片成本，而且由于生产工艺参数误差的变化导致基准电压源电压精度降低，ADC校准精度也很难达到预期。
发明内容
本发明提供的一种模数转换校准方法及装置，既不增加SOC芯片面积及成本，又能减轻电子***设计及测试的负担，还可以提高校准精度。
第一方面，本发明提供一种模数转换校准方法，包括：
模数转换器对接收到的测试信号S(n)进行转换得到数字信号波形X(n)；
根据所述数字信号波形X(n)建立离散数字信号序列E(n)；
以所述离散数字信号序列E(n)为自变量，所述测试信号S(n)为因变量，对模数转换的转换特性曲线进行线性回归的最小二乘法拟合，获得拟合直线公式y＝kx+b的拟合斜率k及截距b；
将模数转换器转换后得到的数值x代入所述拟合直线公式，计算模数转换器输入端所加电压值y，得到校准后的结果。
第二方面，本发明提供一种模数转换校准装置，包括：
转换单元，用于通过模数转换器对接收到的测试信号S(n)进行转换得到数字信号波形X(n)；
建立单元，用于根据所述数字信号波形X(n)建立离散数字信号序列E(n)；
最小二乘法拟合单元，用于以所述离散数字信号序列E(n)为自变量，所述测试信号S(n)为因变量，对模数转换的转换特性曲线进行线性回归的最小二乘法拟合，获得拟合直线公式y＝kx+b的拟合斜率k及截距b；
计算单元，用于将模数转换器转换后得到的数值x代入所述拟合直线公式，计算模数转换器输入端所加电压值y，得到校准后的结果。
本发明实施例提供的模数转换校准方法及装置，通过在SOC芯片量产测试阶段使用现有测试资源对模数转换实现精确的校准，不需要额外的硬件资源，即不需要额外增加专业测试设备及测试电路，从而不增加SOC芯片面积及成本，容易操作，减轻了电子***设计及测试的负担；同时本发明提供的模数转换校准方法及装置采用线性回归的最小二乘法拟合的方式对模数转换的转换特性曲线进行拟合，提高了模数转换校准的准确度及可靠性。
附图说明
图1为本发明实施例模数转换方法的流程图；
图2为本发明实施例模数转换方法的详细流程图；
图3为本发明实施例模数转换方法及装置的测试信号S(n)；
图4为本发明实施例模数转换方法及装置的数字信号X(n)；
图5为本发明实施例模数转换方法及装置的离散序列E(n)；
图6为本发明实施例模数转换装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种模数转换校准方法，如图1所示，所述方法包括：
模数转换器对接收到的测试信号S(n)进行转换得到数字信号波形X(n)；
根据所述数字信号波形X(n)建立离散数字信号序列E(n)；
以所述离散数字信号序列E(n)为自变量，所述测试信号S(n)为因变量，对模数转换的转换特性曲线进行线性回归的最小二乘法拟合，获得拟合直线公式y＝kx+b的拟合斜率k及截距b；
将模数转换器转换后得到的数值x代入所述拟合直线公式，计算模数转换器输入端所加电压值y，得到校准后的结果。
本发明实施例提供的模数转换校准方法，通过在SOC芯片量产测试阶段使用现有测试资源对模数转换实现精确的校准，不需要额外的硬件资源，即不需要额外增加专业测试设备及测试电路，从而不增加SOC芯片面积及成本，容易操作，减轻了电子***设计及测试的负担；同时本发明提供的模数转换校准方法及装置采用线性回归的最小二乘法拟合的方式对模数转换的转换特性曲线进行拟合，提高了模数转换校准的准确度及可靠性。
可选地，所述拟合斜率
所述截距
其中Xi为离散数字序列E(n)的取值，yi为原始输入信号S(n)的值，N为离散数字序列E(n)的取值的个数。
可选地，在所述获得拟合斜率k及截距b之后、且在所述得到校准后的结果之前，所述方法还包括：
将最小二乘法拟合获得的拟合斜率k及截距b存储在芯片中；
所述将模数转换后的数值x代入所述拟合直线公式y＝kx+b，计算模数转换器输入端所加电压值y包括：
从所述芯片中读取所述拟合斜率k及截距b以获得所述拟合直线公式y＝kx+b，将模数转换后的数值x代入所述拟合直线公式，计算模数转换器输入端所加电压值y。
可选地，所述测试信号S(n)为幅度逐次增大的阶梯波，S(n)的最小及最大幅度值分别为所述模数转换器允许的最小及最大输入电压值。
可选地，所述根据所述数字信号波形X(n)建立离散数字信号序列E(n)包括：对所述数字信号波形X(n)的所有阶梯计算平均值μ，并根据所述平均值μ的顺序进行排列，最终建立离散序列E(n)。
可选地，在计算所有阶梯的平均值μ之前包括：
对所述数字信号波形X(n)的每个阶梯去掉最前及最后的不可靠采样值；
计算每个阶梯采样值的第一标准偏差σ；
对每个阶梯的第一标准偏差σ进行可信评估，若第一标准偏差σ大于阈值则继续去除对应阶梯中最前及最后的不可靠采样值，直至每个阶梯的第一标准偏差σ都小于阈值；
所述计算所有阶梯的平均值μ包括：
根据每一阶梯中剩余的采样值计算该阶梯的平均值μ。
可选地，在所述每个阶梯的第一标准偏差σ小于阈值之后，且所述计算所有阶梯的平均值μ进一步包括：
对每个阶梯剩余的采样值计算平均值μ及第二标准偏差σ；
对每个阶梯剩余的采样值进行可信评估，去除不在μ±ω范围内的采样值值，其中σ≤ω≤7σ，然后对于剩余的采样值继续进行平均值μ及第二标准偏差σ的计算，并继续去除不在μ±ω范围内的采样值，往复重复直至每个阶梯的所有的数值都在μ±ω范围内；
然后计算完成可信评估的所有阶梯的平均值μ。本发明实施例提供的模数转换校准方法，以SOC芯片中的模数转换校准方法为例，具体的流程图如图2所示。实际以分辨率为12bit，输入电压范围为0～1.2V的模数转换器为例做详细的实施方式说明，具体的实施步骤如下：
S31、对模数转换器输入端施加如图3所示的测试信号S(n)。S(n)为阶梯级数N＝13的阶梯波，最大及最小输入电压分别为模数转换器允许的最大及最小输入电压，以匹配模数转换器的整个输入信号电压范围。波形纵坐标为电压，以最小输入电压0V为起点，阶梯电压为100mV，阶梯波峰值为最大输入电压1.2V。在这里N的取值是可选的，当N的取值越大时，校准的精度就越高，校准的计算量也会增大，N还可以取25、37等其他值。横坐标为采样点个数，每个阶梯采样点数n为128，在这里采样值的点数n的取值是可选的，理论上n的取值可以取无穷大，当n的取值越大时，校准的精度越高，同时计算工作量也会增大。在工程上综合考虑校准的效率及精度，n优选取值为128，同时也可以取其他的一些值，例如n可以取129、130、135等其他值。
S32、记录模数转换器对输入信号完成转换后输出的数值，建立数字信号X(n)，如图4所示。将模数转换器输入端施加所述测试信号S(n)，从模数转换器的输出端得到数字的输出信号，该数字输出信号即数字信号X(n)。
对于数字信号X(n)的每一个阶梯进行如下步骤S33-S35，直至所有阶梯的采样值的标准偏差σ都小于阈值。其中阈值的取值为2-10，优选为5，在这里以阈值等于5为例进行说明。对于某一个阶梯：
S33、对X(n)信号剔除该阶梯中最前及最后的5个数，以滤除输入电压阶跃变化时采样的不可靠采样值。在这里剔除的不可靠采样值的个数是可选的，可以是最前及最后的5个数，也可以为4个，优选为3-6个。
S34、对该阶梯数值进行标准偏差σ的计算。标准偏差σ的计算公式为，
其中，n为阶梯的采样个数，Xi为采样值。
S35、对标准偏差进行可信评估，若标准偏差σ大于5则跳转到步骤S33继续执行，直至该阶梯采样值的标准偏差σ小于5。
当所有阶梯采样值的标准偏置σ小于5时，对所有阶梯执行如下步骤S36-S38，直至每一个阶梯的采样值都在可信范围内，对于某一个阶梯：
S36、对该阶梯剩余的数值进行均值μ及标准偏差的σ的计算。其中，
S37、对该阶梯的各个采样值进行可信评估，判断采样值是否在μ±ω范围内的采样值值，其中σ≤ω≤7σ，ω优选为5σ，若采样值超出了μ±ω的范围，则执行步骤S38：删除超出范围的采样值并跳转到步骤S36，这样迭代直至所有数值都在μ±ω的范围内。
当所有阶梯的采样值都在可信范围内时，执行步骤S39。步骤S39、顺序排列各个阶梯最终计算的平均值μ，建立离散数字序列E(n)，如图5所示。
S40、对应离散数字序列E(n)和原始输入信号S(n)，以S(n)的输入阶梯电压为Y轴，离散数字序列E(n)的值为X轴进行最小二乘法的直线拟合，计算拟合直线的斜率k与截距b。其中，
其中Xi为离散数字序列E(n)的取值，yi为原始输入信号S(n)的值，N为离散数字序列E(n)的取值个数。
S41、将斜率k和截距b写入SOC芯片的非易失性空间如EPROM、EFUSE等存储，作为此颗芯片中模数装换器的校准参考值。
S42、使用时读取当前芯片的独有校准参考斜率k和截距b，从而得到拟合公式y＝k*x+b，根据拟合公式y＝k*x+b，将模数转换器输出端的数字值x带入公式，计算可得精确的模数转换器的采样电压y，该得到的采样电压y即校准后的电压值，从而实现对模数转换器的校准。
本发明实施例还提供一种模数转换校准装置，如图6所示，所述装置包括：
转换单元61，用于通过模数转换器对接收到的测试信号S(n)进行转换得到数字信号波形X(n)；
建立单元62，用于根据所述数字信号波形X(n)建立离散数字信号序列E(n)；
最小二乘法拟合单元63，用于以所述离散数字信号序列E(n)为自变量，所述测试信号S(n)为因变量，对模数转换的转换特性曲线进行线性回归的最小二乘法拟合，获得拟合直线公式y＝kx+b的拟合斜率k及截距b；
计算单元64，用于将模数转换器转换后得到的数值x代入所述拟合直线公式，计算模数转换器输入端所加电压值y，得到校准后的结果。
可选地，所述拟合斜率
所述截距
其中Xi为离散数字序列E(n)的取值，yi为原始输入信号S(n)的值，N为离散数字序列E(n)的取值的个数。
可选地，所述模数转换装置还包括存储单元，用于在所述获得拟合直线公式y＝kx+b的拟合斜率k及截距b之后，且在所述得到校准后的结果之前，将最小二乘法拟合获得的拟合斜率k及截距b存储在芯片中；
所述计算单元64，用于从所述芯片中读取所述拟合斜率k及截距b以获得所述拟合直线公式y＝kx+b，将模数转换后的数值x代入所述拟合直线公式，计算模数转换器输入端所加电压值y。
可选地，所述测试信号S(n)为幅度逐次增大的阶梯波，S(n)的最小及最大幅度值分别为所述模数转换器允许的最小及最大输入电压值。
可选地，所述建立单元62，用于对所述数字信号波形X(n)的所有阶梯计算平均值μ，并根据所述平均值μ的顺序进行排列，最终建立离散序列E(n)。
可选地，所述模数转换装置还包括第一处理模块，用于在所述建立单元62计算所有阶梯的平均值μ之前，
对所述数字信号波形X(n)的每个阶梯去掉最前及最后的不可靠采样值；
计算每个阶梯采样值的第一标准偏差σ；
对每个阶梯的第一标准偏差σ进行可信评估，若第一标准偏差σ大于阈值则继续去除对应阶梯中最前及最后的不可靠采样值，直至每个阶梯的第一标准偏差σ都小于阈值；
然后所述建立单元62，根据每一阶梯中剩余的采样值计算该阶梯的平均值μ。
可选地，所述模数转换装置还包括第二处理模块，用于在所述第一处理模块使得所述每个阶梯的第一标准偏差σ小于阈值之后，且所述建立单元62计算所有阶梯的平均值μ之前，
对每个阶梯剩余的采样值计算平均值μ及第二标准偏差σ；
对每个阶梯剩余的采样值进行可信评估，去除不在μ±ω范围内的采样值，其中σ≤ω≤7σ，然后对于剩余的采样值继续进行平均值μ及第二标准偏差σ的计算，并继续去除不在μ±ω范围内的采样值，往复重复直至每个阶梯的所有的数值都在μ±ω范围内；
然后所述建立单元62，计算完成可信评估的所有阶梯的平均值μ。
本发明实施例提供的模数转换校准装置，以SOC芯片中的模数转换校准方法为例，具体的流程图如图2所示。实际以分辨率为12bit，输入电压范围为0～1.2V的模数转换器为例做详细的实施方式说明，具体的实施步骤如下：
S31、对模数转换器输入端施加如图3所示的测试信号S(n)。S(n)为阶梯级数N＝13的阶梯波，最大及最小输入电压分别为模数转换器允许的最大及最小输入电压，以匹配模数转换器的整个输入信号电压范围。波形纵坐标为电压，以最小输入电压0V为起点，阶梯电压为100mV，阶梯波峰值为最大输入电压1.2V，横坐标为采样点个数，每个阶梯采样点数n为128。
S32、记录模数转换器对输入信号完成转换后输出的数值，建立数字信号X(n)，如图4所示。将模数转换器输入端施加所述测试信号S(n)，从模数转换器的输出端得到数字的输出信号，该数字输出信号即数字信号X(n)。
对于数字信号X(n)的每一个阶梯进行如下步骤S33-S35，直至所有阶梯的采样值的标准偏差σ都小于5。对于某一个阶梯：
S33、对X(n)信号剔除该阶梯中最前及最后的5个数，以滤除输入电压阶跃变化时采样的不可靠采样值。
S34、对该阶梯数值进行标准偏差σ的计算。标准偏差σ的计算公式为，
其中，n为阶梯的采样个数，Xi为采样值。
S35、对标准偏差进行可信评估，若标准偏差σ大于5则跳转到步骤S33继续执行，直至该阶梯采样值的标准偏差σ小于5。当所有阶梯采样值的标准偏置σ小于5时，对所有阶梯执行如下步骤S36-S38，直至每一个阶梯的采样值都在可信范围内，对于某一个阶梯：
S36、对该阶梯剩余的数值进行均值μ及标准偏差的σ的计算。其中，
S37、对该阶梯的各个采样值进行可信评估，判断采样值是否在μ±5σ范围内，若采样值超出了μ±5σ的范围，则执行步骤S38；这样迭代直至所有数值都在μ±5σ的范围内。步骤S38、删除超出范围的采样值并跳转到步骤S36，
当所有阶梯的采样值都在可信范围内时，执行步骤S39。
S39、顺序排列各个阶梯最终计算的平均值μ，建立离散数字序列E(n)，如图5所示。
S40、对应离散数字序列E(n)和原始输入信号S(n)，以S(n)的输入阶梯电压为Y轴，离散数字序列E(n)的值为X轴进行最小二乘法的直线拟合，计算拟合直线的斜率k与截距b。其中，
其中Xi为离散数字序列E(n)的取值，yi为原始输入信号S(n)的值，N为离散数字序列E(n)的取值个数。
S41、将斜率k和截距b写入SOC芯片的非易失性空间如EPROM、EFUSE等存储，作为此颗芯片中模数装换器的校准参考值。
S42、使用时读取当前芯片的独有校准参考斜率k和截距b，从而得到拟合公式y＝k*x+b，根据拟合公式y＝k*x+b，将模数转换器输出端的数字值x带入公式，计算可得精确的模数转换器的采样电压y，该得到的采样电压y即校准后的电压值，从而实现对模数转换器的校准。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种模数转换校准方法，其特征在于，包括：
模数转换器对接收到的测试信号S(n)进行转换得到数字信号波形X(n)；
根据所述数字信号波形X(n)建立离散数字信号序列E(n)；
以所述离散数字信号序列E(n)为自变量，所述测试信号S(n)为因变量，对模数转换的转换特性曲线进行线性回归的最小二乘法拟合，获得拟合直线公式y＝kx+b的拟合斜率k及截距b；
将模数转换器转换后得到的数值x代入所述拟合直线公式，计算模数转换器输入端所加电压值y，得到校准后的结果。
2.根据权利要求1所述的模数转换校准方法，其特征在于，所述拟合斜率所述截距
其中Xi为离散数字序列E(n)的取值，yi为原始输入信号S(n)的值，N为离散数字序列E(n)的取值的个数。
3.根据权利要求1所述的模数转换校准方法，其特征在于，在所述获得拟合斜率k及截距b之后、且在所述得到校准后的结果之前，所述方法还包括：
将最小二乘法拟合获得的拟合斜率k及截距b存储在芯片中；
所述将模数转换后的数值x代入所述拟合直线公式y＝kx+b，计算模数转换器输入端所加电压值y包括：
从所述芯片中读取所述拟合斜率k及截距b以获得所述拟合直线公式y＝kx+b，将模数转换后的数值x代入所述拟合直线公式，计算模数转换器输入端所加电压值y。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的模数转换校准方法，其特征在于，
所述测试信号S(n)为幅度逐次增大的阶梯波，S(n)的最小及最大幅度值分别为所述模数转换器允许的最小及最大输入电压值。
5.根据权利要求4所述的模数转换校准方法，其特征在于，所述根据所述数字信号波形X(n)建立离散数字信号序列E(n)包括：
对所述数字信号波形X(n)的所有阶梯计算平均值μ，并根据所述平均值μ的顺序进行排列，最终建立离散序列E(n)。
6.根据权利要求5所述的模数转换校准方法，其特征在于，在计算所有阶梯的平均值μ之前包括：
对所述数字信号波形X(n)的每个阶梯去掉最前及最后的不可靠采样值；
计算每个阶梯采样值的第一标准偏差σ；
对每个阶梯的第一标准偏差σ进行可信评估，若第一标准偏差σ大于阈值则继续去除对应阶梯中最前及最后的不可靠采样值，直至每个阶梯的第一标准偏差σ都小于阈值；
所述计算所有阶梯的平均值μ包括：
根据每一阶梯中剩余的采样值计算该阶梯的平均值μ。
7.根据权利要求6所述的模数转换校准方法，其特征在于，在所述每个阶梯的第一标准偏差σ小于阈值之后，且所述计算所有阶梯的平均值μ进一步包括：
对每个阶梯剩余的采样值计算平均值μ及第二标准偏差σ；
对每个阶梯剩余的采样值进行可信评估，去除不在μ±ω范围内的采样值值，其中σ≤ω≤7σ，然后对于剩余的采样值继续进行平均值μ及第二标准偏差σ的计算，并继续去除不在μ±ω范围内的采样值，往复重复直至每个阶梯的所有的数值都在μ±ω范围内；
然后计算完成可信评估的所有阶梯的平均值μ。
8.一种模数转换校准装置，其特征在于，包括：
转换单元，用于通过模数转换器对接收到的测试信号S(n)进行转换得到数字信号波形X(n)；
建立单元，用于根据所述数字信号波形X(n)建立离散数字信号序列E(n)；
最小二乘法拟合单元，用于以所述离散数字信号序列E(n)为自变量，所述测试信号S(n)为因变量，对模数转换的转换特性曲线进行线性回归的最小二乘法拟合，获得拟合直线公式y＝kx+b的拟合斜率k及截距b；
计算单元，用于将模数转换器转换后得到的数值x代入所述拟合直线公式，计算模数转换器输入端所加电压值y，得到校准后的结果。
9.根据权利要求8所述的模数转换校准装置，其特征在于，所述拟合斜率所述截距
其中Xi为离散数字序列E(n)的取值，yi为原始输入信号S(n)的值，N为离散数字序列E(n)的取值的个数。
10.根据权利要求8所述的模数转换校准装置，其特征在于，还包括存储单元，用于在所述获得拟合直线公式y＝kx+b的拟合斜率k及截距b之后，且在所述得到校准后的结果之前，将最小二乘法拟合获得的拟合斜率k及截距b存储在芯片中；
所述计算单元，用于从所述芯片中读取所述拟合斜率k及截距b以获得所述拟合直线公式y＝kx+b，将模数转换后的数值x代入所述拟合直线公式，计算模数转换器输入端所加电压值y。
11.根据权利要求8-10中任一项所述的模数转换校准装置，其特征在于，
所述测试信号S(n)为幅度逐次增大的阶梯波，S(n)的最小及最大幅度值分别为所述模数转换器允许的最小及最大输入电压值。
12.根据权利要求11所述的模数转换校准装置，其特征在于，
所述建立单元，用于对所述数字信号波形X(n)的所有阶梯计算平均值μ，并根据所述平均值μ的顺序进行排列，最终建立离散序列E(n)。
13.根据权利要求12所述的模数转换校准装置，其特征在于，还包括第一处理模块，用于在所述建立单元计算所有阶梯的平均值μ之前，
对所述数字信号波形X(n)的每个阶梯去掉最前及最后的不可靠采样值；
计算每个阶梯采样值的第一标准偏差σ；
对每个阶梯的第一标准偏差σ进行可信评估，若第一标准偏差σ大于阈值则继续去除对应阶梯中最前及最后的不可靠采样值，直至每个阶梯的第一标准偏差σ都小于阈值；
然后所述建立单元，根据每一阶梯中剩余的采样值计算该阶梯的平均值μ。
14.根据权利要求13所述的模数转换校准装置，其特征在于，所包括第二处理模块，用于在所述第一处理模块使得所述每个阶梯的第一标准偏差σ小于阈值之后，且所述建立单元计算所有阶梯的平均值μ之前，
对每个阶梯剩余的采样值计算平均值μ及第二标准偏差σ；
对每个阶梯剩余的采样值进行可信评估，去除不在μ±ω范围内的采样值，其中σ≤ω≤7σ，然后对于剩余的采样值继续进行平均值μ及第二标准偏差σ的计算，并继续去除不在μ±ω范围内的采样值，往复重复直至每个阶梯的所有的数值都在μ±ω范围内；
然后所述建立单元，计算完成可信评估的所有阶梯的平均值μ。
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