[发明专利]一种估计TIADC并行采集系统时间偏移误差的方法

说明书

本发明公开了一种估计TIADC并行采集系统时间偏移误差的方法，首先通过各通道ADC采样得到各通道采样值，然后分别对各通道采样值进行希尔伯特变换，接着进行反正切、相位补偿以及相位解旋操作得到各通道采样输出离散信号的相位。假设通道0为参考通道，即不存在时间偏移误差，则可根据前文离散信号相位与时间偏移误差的关系求出各个通道存在的时间偏移误差。

技术领域

本发明属于时间误差估算技术领域，更为具体地讲，涉及一种估计TIADC并行采集系统时间偏移误差的方法。

背景技术

当前，典型TIADC并行采集系统用M片采样率为f_s/M的ADC进行前端采样，通过精确控制相邻两个通道ADC之间的采样时钟相位差为T_s＝1/f_s来实现M片ADC的并行逐次采样，再通过后端合成拼接实现以相同分辨率，而等效采样率提高为原来单片ADC采样率M倍，即f_s对模拟输入信号进行采样。

如图1所示，正常情况下，理想的ADC并行采样不存在通道失配误差，然而，在实际工程应用中，单片ADC芯片的制作工艺以及印制电路板的布局布线不可能做到完全相同，这些差异将会引入通道失配误差。

其中，TIADC并行采集系统通道失配误差主要有三种：增益、偏置及时间偏移误差。三种误差在各个通道中如图2所示，其中，g_i，o_i(i＝0,1,...,M-1)分别表示增益，偏置误差，T_i表示各通道ADC采样时刻，即

T_i＝kMT_s+iT_s+δ_iT_s

其中，δ_i表示通道i中的时间偏移相对误差，k表示每个通道抽样值序号。

理想情况下，g_i、o_i和δ_i三种通道失配误差值都应该为0，否则由失配误差引起的谐波分量将会出现在系统采样输出信号的频谱中，影响整个采样系统信噪比以及无杂散动态范围等指标，降低系统采样输出信号质量。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种估计TIADC并行采集系统时间偏移误差的方法，在假设整个TIADC并行采集系统的偏置与增益误差g_i＝o_i＝0的条件下，通过估算时间偏移误差来提高系统采样输出信号质量。

为实现上述发明目的，本发明一种估计TIADC并行采集系统时间偏移误差的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、设频率及初相已知的正弦信号x(t)为：

x(t)＝Acos(2πf₀t+θ)

其中，A为正弦信号x(t)的幅度，f₀为正弦信号x(t)的频率，θ为正弦信号x(t)的初相；

(2)、将正弦信号x(t)经过TIADC并行采集系统采样后，得到各通道的输出信号，可表示为：

x_i(n)＝Acos(2πf₀nMT_s+2πf₀(i+δ_i)T_s+θ)

其中，M为TIADC并行采集系统中ADC的总个数，i＝0,1,2,…,M-1，δ_i为时间偏移误差，n为离散信号抽样值序号，T_s为TIADC并行采集系统等效采样周期；