[发明专利]非线性校准方法及装置

说明书

技术领域

本发明有关于非线性系统的效能控制的方法，且特别有关于非线性校准(Nonlinearity Calibration)方法以及相关装置。

背景技术

一个元件，例如一个模数转换器(Analog-to-Digital Converter，ADC)的非线性特性对于某些应用来说是一项重要的议题。在相关技术中，虽然有某些因非线性特性而提出的方案，但仍然可能存在其他问题。例如：相关技术的算法可能太复杂，从而导致芯片面积大幅度地增加。又例如：在包含传统ADC的系统的电源开启之后，上述传统ADC无法快速地达到可被系统使用的状态。综上，相关技术似乎无法在没有任何副作用的情况下提出真正行之有效的方案，因此需要一种新颖的方法来对非线性系统进行非线性校准，从而去除非线性特性的影响。

发明内容

有鉴于此，特提供以下技术方案：

一种非线性校准方法，其包含：在至少一个预定输入被施加于非线性系统的情况下对非线性系统执行扰动型校准程序，以取得多个补偿参数的多个临时值；以及以在线方式执行上述扰动型校准程序，以更新上述多个补偿参数，其中针对更新多个补偿参数的步骤，上述多个临时值用作多个补偿参数的初始值，以及上述多个补偿参数用来控制扰动型校准程序的补偿响应。

一种非线性校准装置，其包含：校准回路与输入选择器。校准回路用来进行扰动型校准程序，校准回路包含预计要校准的非线性系统，其中多个补偿参数用来控制扰动型校准程序的补偿响应；以及输入选择器用来从至少一个普通输入与至少一个预定输入中选择预计要施加于非线性系统的至少一个输入。其中校准回路用来在至少一个预定输入被施加于非线性系统的情况下对非线性系统执行扰动型校准程序，以取得多个补偿参数的多个临时值；上述校准回路用来以在线方式执行扰动型校准程序，以更新上述多个补偿参数；以及针对更新多个补偿参数的过程，多个临时值被用来作为补偿参数的初始值。

以上所述的非线性校准方法及装置可妥善地去除非线性特性的影响并且大幅地缩短有效数据的等待时间。

附图说明

图1A是根据本发明第一实施例的非线性校准装置的示意图。

图1B是图1A中所述装置在本发明一个实施例中所涉及的有效数据的等待时间。

图2是根据本发明实施例的非线性校准方法的流程图。

图3是图1A中所述装置在本发明实施例中的实施细节的示意图。

图4是图3所示的补偿模块在本发明实施例中的实施细节的示意图。

图5A是图3所示的估测模块在本发明实施例中的实施细节的示意图。

图5B是图5A所示的复用器在本发明实施例中的实施细节的示意图。

图5C是图5A所示的李亚普诺夫型估计器在本发明实施例中所涉及的实施细节的示意图。

具体实施方式

在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属技术领域的技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求项中所提及的「包含」为一开放式的用语，故应解释成「包含但不限定于」。此外，「耦接」一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述第一装置耦接于第二装置，则代表第一装置可直接电气连接于第二装置，或透过其它装置或连接手段间接地电气连接至第二装置。

请参考图1A，图1A为根据本发明第一实施例的非线性校准装置100的示意图。装置100包含非线性系统100A与补偿系统100B。非线性系统100A对输入x进行函数运算f(x)产生输出y，其中函数f(x)在通常情况下是非线性函数。为了修正非线性系统100A的非线性特征，补偿系统100B用来对输出y进行函数f_c(y)的修正，从而产生修正输出y_c。根据本发明的第一实施例，在补偿系统100B被妥善地设计的情况下，由非线性系统100A的非线性特征所引起的非线性效应可以在修正输出y_c中完全消除。例如：非线性函数f(x)可通过近似形式表示如下：

y＝f(x)≈∑_{i1＝0，1，...，l}(a_i1xⁱ¹)；

其中符号a_i1代表上面方程式中的某一项xⁱ¹的系数。另外，修正函数f_c(y)可通过近似形式表示如下：