模数转换器(Analog-to-digital Converter,ADC)是用来将模拟信号转换为数字信号的核心器件,在现代数字信息处理系统中具有广泛的应用。随着信号处理对带宽和精度需求的提升,对模数转换器的采样速率和采样精度也提出了更高的要求。但电模数转换器(EADC)由于电子瓶颈的限制,使其性能的进一步提高变得极为困难。光模数转换器(PADC,Photonic ADC)利用光子学优势,为高频率大带宽信号的采集提供了一个崭新的思路。时间交织光模数转换(TIPADC,Time-interleaved PADC)是一种光采样、电量化的光模数转换实现方案,具有高速、高精度的特点。它采用光波分复用(Wavelength Division Multiplexing,WDM)和光时分复用(Optical Time Division Multiplexing,OTDM)技术来产生高速光采样脉冲,并使得采样后的信号多通道化,从而在发挥单个EADC采样精度的情况下,极大提高系统的采样速率。但由于系统是多个通道并行交替工作,因此会不可避免地存在通道间不匹配的问题,即各个并行通道在采样时间,幅度增益和直流偏置上出现不一致的情况。这些不匹配因素的存在,会严重降低系统的有效比特位(ENOB,Effective Number of Bits)。因此,针对通道失配及其误差的识别校正便成为光模数转换中的关键问题之一。本文研究时间交织光模数转换(TIPADC)通道失配问题。结合目前通道失配领域已有的成果,提出包含预处理过程的光模数转换系统通道失配的识别和校正方案,并通过仿真及实验予以验证。首先,阐述了TIPADC的基本原理及其系统架构。给出较详细的理论推导和分析。随后,分析了系统中通道失配的原理及其带来的影响,并通过仿真进行验证。我们分析了TIPADC中应用的马赫-曾德尔调制器(MachZehnder Modulator,MZM)的非线性效应对系统的影响,提出一种预处理方案将MZM的非线性因素予以有效去除并进行了仿真验证,使得TIPADC系统可以和时间交织电模数转换系统(TIEADC)结合起来。同时该方案还具有去除偏置失配误差的效果。最后在上述分析的基础上,我们分别针对增益和时间失配两种情况,给出了完整的理论模型及解决方案。让失配信号首先通过预处理模块去除由调制器非线性传输特性引起的奇次谐波,得到的处理结果随后进入由识别模块和补偿模块组成的校正模块,予以校正。通过数学推导分析其原理,同时使用仿真和实验的方法,并给出一系列的仿真结果来分析影响校正性能的各种因素。