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在许多信号处理应用中,如高速测量仪器、宽带雷达、超宽带通信等,系统的性能受到模拟数字转换器(ADC)采样率的限制。为了使ADC的采样率足够高,也即采样间隔足够短,人们将一组ADC以某种恰当的方式组合起来构成一个系统来达到高速采样的目的。时间交替模数转换器(TIADC)便是这种系统之一。虽然采用TIADC技术可以提高采样率,但是由于制造工艺的局限性,该技术引入了各子通道之间的失配问题,降低了TIADC的性能。
本论文针对这一问题开展研究工作,拟解决TIADC通道失配问题,提高其性能。本论文主要在通道失配分析,通道失配误差测量和通道失配误差数字后补偿三个方面进行了研究。主要工作包含如下三个方面:
(1)研究TIADC通道失配对性能的影响。在目前已有的对时间相位失配分析的基础上,从频域详细分析了增益失配、直流偏置失配对TIADC性能的影响,并进行了仿真研究和性能分析。结果表明通道失配的存在在输出数据的频谱上产生了伪谱,降低了系统的性能。
(2)研究TIADC通道失配误差测量技术。针对迭代盲估计算法计算较复杂的问题,在其基本思想的基础上,根据时间相位失配可以建模为周期非均匀采样问题,提出了一种无迭代的单次盲估计算法,并进行了仿真实验和性能分析。实验结果表明,单次盲估计算法的计算比迭代盲估计算法的计算简单。
(3)研究TIADC通道失配误差数字后补偿技术。采用MATLAB仿真实现了基于分数延迟滤波器组,多抽样率滤波器组,多通道滤波器组,Lagrange插值和差分乘法级联等主流数字后补偿算法,并进行了性能分析和比较。实验结果表明不同的补偿算法对不同参数的TIADC补偿效果不同,需在实际使用时根据实际情况进行灵活选择。