时间交织采样是提高模数转换器采样率的一种有效途径。为了完成时间交织采样的通道失配误差方法评估，提出并设计了一套基于4通道时间交织的FPGA高速模数转换采样系统。系统由前端模拟电路、采样阵列、多相时钟电路模块、基于FPGA的数据缓冲与修正处理模块构成。系统采样输出数据通过上传到上位机进行显示与性能指标分析。测试结果表明，该TIADC系统通过对失配误差的数字后端补偿后能稳定工作在1 GS/s采样率。其采样有效位与平均信噪比分别达到7.03 bit与44.1 dB，可以应用于采样失配修正方法的验证与评估。 在现代电子系统中，模数转换器（ADC）的采样速率和精度是影响系统性能的关键因素之一。随着技术的不断进步，对于更高采样率的需求也日益增长，尤其是在通信、仪器仪表、信号分析等领域。为了满足这一需求，时间交织采样技术应运而生。通过将多个ADC单元交错工作，时间交织采样技术能够在保持单个ADC精度的同时，大幅提高整体采样率。 在这样的技术背景下，本文介绍了一种创新的高速采样系统，即基于4通道时间交织的FPGA高速模数转换采样系统。该系统的核心目的在于评估通道失配误差校正方法的有效性，并提供了一个实用的验证平台。 系统架构设计是实现高性能采样系统的关键。本系统由几个主要部分组成：前端模拟电路、采样阵列、多相时钟电路模块以及基于FPGA的数据缓冲与修正处理模块。前端模拟电路对输入信号进行初步处理，其作用是减少通道间的偏置和增益误差，这是通过功率分配和差分传输来实现的。模拟信号经过处理后，便进入采样阵列。 采样阵列由4个高速模数转换器（ADC）组成，本系统选用的是8位、250 MS/s的AD9481 ADC。这些ADC在多相时钟的驱动下进行交错采样，以实现整体1 GS/s的高速采样率。为此，多相时钟电路模块采用AD9516-3芯片生成了具有不同相位的250 MHz时钟信号。这些时钟信号的不同相位保证了4个通道采样的时间精确同步，这对于时间交织技术至关重要。 FPGA模块作为系统的核心，其作用不容小觑。它不仅负责数据的缓存和传输，而且集成了数字后端补偿功能。FPGA的并行处理能力和灵活的逻辑设计能力使其成为处理高速数据流的不二之选。数据接收缓存使用了异步FIFO技术，用以处理不同时钟域下的数据。而修正模块则通过特定算法对各通道的数据进行调整，目的是消除因通道间失配导致的失真问题。 经过测试验证，本系统在数字后端补偿处理后能稳定工作于1 GS/s的采样率。测试结果表明，该系统的采样有效位高达7.03 bit，平均信噪比达到44.1 dB。这证明了系统的高性能和稳定性，同时使得该系统非常适用于采样失配修正方法的验证与评估。 与现有技术相比，本文提出的系统有其独特之处。此前的一些研究采用了FPGA和DSP的组合来实现高速采样系统和进行误差补偿，但本文通过将所有数据流控制和修正功能集成在单片FPGA中，简化了系统结构，降低了对外部处理器的依赖。这种集成化设计不仅提高了系统的稳定性和可靠性，也降低了生产成本。 基于4通道时间交织的FPGA高速采样系统不仅展示了时间交织采样技术在提升ADC采样速率方面的巨大潜力，而且凸显了FPGA在数字后端补偿中的重要作用。这一创新方案在多个领域内具有很高的实用价值，尤其是它提供了一种有效的解决方案来解决多通道ADC系统中的失配问题，极大地推动了高速采样技术的发展。随着技术的持续进步，这一系统将在未来更加复杂的应用场景中发挥作用，成为现代电子系统不可或缺的一部分。

时间交织ADC数字校正算法的研究与开发.pdf

多通道时间交织ADC的原理介绍及时间交织中存在的不匹配问题分析。