一种用于ADC的RLS自适应滤波校准方法

摘要

本发明提供一种用于ADC的RLS自适应滤波校准算法，该校准算法采用递归最小二乘算法（RLS算法）构造的自适应滤波系统，利用输入信号自相关矩阵的逆矩阵，对信号进行处理，降低各种误差对ADC性能的影响，最大限度地提高ADC的转换精度。具有收敛速度快、跟踪能力强等优点。

主权项

一种用于ADC的RLS自适应滤波校准方法，其特征在于，包括：待校准的非理想ADC、用于参考的低速高精度ADC、RLS自适应滤波系统、降低频率的变频单元和求差器；模拟信号送入所述待校准的非理想ADC(11)的输入端和第一变频单元(13)的输入端，所述待校准的非理想ADC(11)的输出端连接至RLS自适应滤波器(12)的输入端，所述RLS自适应滤波器(12)的输出端连接至第二变频单元(16)的输入端，所述第二变频单元(16)的输出端连接至求差器(15)的输入端，所述第一变频单元(13)的输出端连接至低速高精度ADC(14)的输入端，所述低速高精度ADC(14)的输出端连接至求差器(15)的输入端，所述求差器(15)的输出端连接至RLS自适应滤波器(12)的输入端；所述待校准的非理想ADC(11)将输入的模拟信号转换并输出相应的数字信号；所述第一变频单元(13)通过降低输入信号的频率，使输入到低速高精度ADC(14)的模拟信号与其采样频率成比例；所述参考的低速高精度ADC(14)通过将变频后的模拟信号转换并输出参考用的数字信号；所述RLS自适应滤波系统通过将待校准的非理想ADC(11)输出的数字信号进行滤波后，得到滤波输出，将其滤波输出通过第二变频单元(16)后输入到求差器，与低速高精度ADC(14)输出的参考数字信号比较做差，将所得的差值返回到RLS自适应滤波器中；所述RLS自适应滤波系统利用RLS算法的最小二乘原理，从现时刻滤波器系数向量W(n)迭代计算下一个时刻的系数向量W(n+1)，实时调节更新滤波器权向量系数；输入信号经过延迟线后的输出组成输入信号向量，输入信号向量与滤波器的权系数向量相乘，得到滤波器的输出；所述RLS算法的迭代公式如下：滤波输出：y(n)＝W^T(n)X(n)＝W(n)X^T(n)，估计误差：e(n)＝d(n)‑y(n)，抽头权向量：W(n+1)＝W(n)+k(n)e(n)，其中：k(n)为增益向量：$k\left(n\right)=\frac{{\lambda }^{-1}P(n-1)X\left(n\right)}{1+{\lambda }^{-1}{X}^T\left(n\right)P(n-1)X\left(n\right)},$P(n)为逆相关矩阵：P(n)＝λ^‑1P(n‑1)‑λ^‑1k(n)X^T(n)P(n‑1)，W(n)＝Z^‑1W(n+1)。