低通信号的双通道TIADC非线性系统参数估计方法与流程

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低通信号的双通道TIADC非线性系统参数估计方法与流程
本发明涉及高速的模数转换技术领域,更具体地,涉及一种低通信号的双通道TIADC非线性系统参数估计方法。

背景技术:
随着集成电路技术的不断发展,数字化技术的推广,对模数转换器件ADC的采样速率以及采样精度的要求越来越高,不仅要求数据采集系统有高的采样率,还要有高的采样精度。在实际的运用中,对实时采样速率以及采样精度有极高的依赖性。然而ADC的最大采样速率受限于它的分辨率,分辨率与采样速率之间是一对矛盾体,根据目前的IC设计工艺,要实现更高速的采样速率,我们需要探索一种基于新结构和新方法的ADC。一种实现超高速采样的重要方法就是利用时间交织(Time-interleaved)结构的ADC。这种多通道时间交织系统的方法是利用M片有着相同采样率fs的单个ADC,采用并行的结构,每片ADC以相隔1/(M*fs)的时间间隔进行采样,以达到采样率为M*fs(总采样率f=M*fs)的效果。理论上,这种对于M通道的并行交替采样的ADC结构能够使得整个系统采样率达到单个ADC的M倍。但是由于制造工艺本身固有的缺点,不可能使得每一片ADC完全一模一样,所以必然会使得各个通道ADC之间存在失配误差,从而严重降低了整个ADC系统的信噪比。国内外早期基于多通道时间交织ADC系统的失配修正一般是利用对前端电路的修调,通过精心布局的线路来减少失配误差的影响。这种方法的缺点就是当随着时间的推移,温度的变化,电器元件的老化会使得电路的修正效果失效。为了克服这种前端修正的方法,可以利用后端处理的方法,目前基于多通道时间交织ADC系统的失配误差及其数字后端处理的修正算法是未来发展的关键。然而,目前大多数数字后端补偿方法必须针对特定的误差种类如增益误差,时间误差,限制了补偿系统性能的提升。即便是通过通道传递函数把线性滤波器的误差的效果转移为频域响应失配误差,其处理范围仍然把误差限制在线性的范围内。

技术实现要素:
本发明提供一种高效的低通信号的双通道TIADC非线性系统参数估计方法。为了达到上述技术效果,本发明的技术方案如下:一种低通信号的双通道TIADC非线性系统参数估计方法,包括以下步骤:S1:设置各通道的输入信号,使其输入输出满足:其中,x(t)为输入信号,为非线性误差参数,m表示通道号,l表示非线性误差阶数;S2:设置误差信号:令误差信号为:令S=[S2,S3...SL],D=[D2,D3...DL],Px[n]=[x2[n],x3[n]...xL[n]]T则误差信号为:e[n]=S[x2[n],x3[n]...xL[n]]T+(-1)nD[x2[n],x3[n]...xL[n]]T;S3:用高通滤波器f[n]对TIADC的输出信号y[n]进行滤波处理,得到的输出信号ed[n]则不包含输入信号的信息,而只含误差信息,故用作误差估计的期望信号;S4:用y[n]近似代替x[n],获取(y[n])2、(y[n])3......(y[n])L,在用高通滤波器f[n]对上述高阶信号进行滤波,所得信号为yS2[n]、yS3[n].......ySL[n];S5:对(y[n])2、(y[n])3......(y[n])L经过一个(-1)n的乘法器,再用同一个高通滤波器f[n]对上述高阶信号进行滤波,所得信号为yD2[n]、yD3[n].......yDL[n];S6:以yS2[n]、yS3[n].......ySL[n]为输入信号,ed[n]为期望信号,S=[S2,S3...SL]为待估计误差系数,进行变步长的NLMS算法;S7:以yD2[n]、yD3[n].......yDL[n],为输入信号,ed[n]为期望信号,D=[D2,D3...DL]为待估计误差系数,进行变步长的NLMS算法;S8:求解步骤S7中的线性方程即得到各通道非线性系统参数。进一步地,所述步骤S6的具体过程如下:S61:设S62:计算各时刻学习速率:对于k时刻,输出信号y(k)=(W|第k-1行)(X|第k行)T+P|第k行,则估计误差e(k)=d(k)-y(k);令变步长因子β(k)=β(k-1)-ρ(k)/σ(k),其中ρ(k)=γ*α*c(k),γ为可以调节的学习速率偏移参数,α为可以调节的步长参数,c(k)=e(k)e(k-1)×(X|第k行)(X|第k-1行)T,σ(k...
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