自适应滤波技术优化高分辨率时间交错ADC频率响应失配

本文探讨了在高分辨率时间交织模拟到数字转换器(M-通道TI-ADC)中，通过额外的低分辨率ADC和随时间变化的FIR滤波器实现频率响应不匹配的自适应补偿。针对多通道系统中可能存在的线性频率响应失配，包括时序偏移失配，研究者提出了一种创新的补偿结构。该方法利用自适应滤波算法，具体来说是基于最小均方（Least Mean Square, LMS）算法来调整滤波器系数。 时间交织ADC技术是一种高效的数据转换方式，它通过并行采样多个通道并在数字域进行同步，以提升整体的采样率。然而，由于制造过程中的不一致性，每个通道的频率响应可能会存在微小差异，这将导致信号处理性能下降。为了克服这一问题，文章引入了额外的低分辨率ADC来获取粗略的频率响应信息，并结合LMS算法，设计了一个随时间变化的有限 impulse response (FIR) 滤波器，用于实时校正这些失配。 LMS算法是一种迭代优化算法，其优点在于计算简单、收敛速度快，适用于实时环境。在该应用中，滤波器系数会根据输入信号和期望输出之间的误差进行更新，从而逐步逼近理想频率响应，减小失配带来的影响。作者通过数值仿真展示了这种方法的有效性和性能提升，证明了即使在复杂的通信系统中，通过这种自适应补偿，也能显著改善TI-ADC的整体采样性能和精度。 此外，研究工作在Graz University of Technology的Signal Processing and Speech Communication Laboratory进行，由Shahzad Saleem和Christian Vogel合作完成，他们的邮箱地址分别为ssaleem@tugraz.at和c.vogel@ieee.org。这项研究成果对于高性能信号处理和通信系统的设计具有重要意义，为解决高分辨率ADC中的失配问题提供了新的解决方案，有助于推动相关领域的技术进步。