JP2010141721A - A-d converter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アナログの入力信号を複数のA/D変換器に共通に入力し各A/D変換器のサンプリングタイミングをずらすことにより、入力信号に対して高速なサンプリングを等価的に行うインタリーブ方式のA/D変換装置において、その精度を高めるための技術に関する。 The present invention provides an interleaving method for equivalently performing high-speed sampling on an input signal by commonly inputting an analog input signal to a plurality of A / D converters and shifting the sampling timing of each A / D converter. The present invention relates to a technique for improving the accuracy of the A / D converter.
図11はインタリーブ方式のA/D変換装置10の基本構成を示し、図12はその動作を示している。
FIG. 11 shows the basic configuration of the interleaved A /
このA/D変換装置10は、入力端子10aに入力される図12の(a)のようなアナログの入力信号x(t)を、信号分配器11によって複数N本の信号経路に分岐して、N個のA/D変換器120〜12N−1にそれぞれ入力する。
This A / D converter 10 branches an analog input signal x (t) as shown in FIG. 12A input to an
サンプリング制御部13は、図12の(b1)〜(bN)に示すように、それぞれが周期Tを持ち、位相がΔT(=T/N)ずつシフトされたサンプリング用のクロックC0〜CN−1を生成してそれぞれA/D変換器120〜12N−1に与えるとともに、図12の(d)のように、各A/D変換器120〜12N−1のうちサンプリングを行うA/D変換器を指定する指定信号ADNUMを信号切換器14に与える。
As shown in (b1) to (bN) of FIG. 12, the sampling controller 13 has sampling periods C 0 to C N each having a period T and having a phase shifted by ΔT (= T / N). −1 are generated and given to the A /
各A/D変換器120〜12N−1は、クロックC0〜CN−1をそれぞれ受けたときの入力値x(P)、x(P+1)、x(P+2)、…をサンプリングしてデジタル値に変換し、図12の(c1)〜(cN)のように、各サンプル値X0,P、X1,P+1、X2,P+2、…をそれぞれ信号切換器14に出力する。
Each A / D converter 12 0 to 12 N−1 samples input values x (P), x (P + 1), x (P + 2),... When receiving the clocks C 0 to C N−1. Are converted into digital values, and the sample values X0 , P , X1 , P + 1 , X2 , P + 2 ,... Are output to the
信号切換器14は、各A/D変換器120〜12N−1のうち、指定信号ADNUMで指定されたA/D変換器から出力されるサンプル値X0,P、X1,P+1、X2,P+2、…を順次選択して、図12の(e)のように、サンプル値がそのサンプリング順に並んだデジタル信号列Y(n)を出力端子10bに出力する。
The
このようにして得られるデジタル信号列Y(n)は、入力信号x(t)をクロック周期Tの1/Nのサンプリング周期ΔTでサンプリングして得られるものと等価となり、低速なA/D変換器で高速なサンプリングが行える。 The digital signal sequence Y (n) thus obtained is equivalent to that obtained by sampling the input signal x (t) at a sampling period ΔT that is 1 / N of the clock period T, and is low-speed A / D conversion. High-speed sampling can be performed with the instrument.
ところが、上記A/D変換装置10のように、入力信号x(t)を複数のA/D変換器120〜12N−1に分配入力する場合、信号分配器12自身の分配特性や分配経路の周波数特性の違い、各A/D変換器120〜12N−1の周波数特性の違いおよびサンプリングクロックの理想タイミングからのずれによって、得られたサンプル値を信号処理した結果に誤差を発生させる。
However, when the input signal x (t) is distributed and input to the plurality of A /
この問題を解決するための技術として、本願出願人は、入力端子から各A/D変換器までの信号経路の周波数特性の差をなくして等しくするための等化処理(イコライズ処理)を行う技術を提案している(特許文献1)。 As a technique for solving this problem, the applicant of the present application performs an equalization process (equalization process) for equalizing the frequency characteristics of the signal paths from the input terminal to each A / D converter by eliminating the difference. (Patent Document 1).
この特許文献1の技術は、信号周波数に対して各A/D変換器のサンプリング周期が長く、そのサンプル値だけで等価処理を行うことはできないので、各A/D変換器の見かけ上のサンプリング周期をあげて等価処理を行うものであり、各A/D変換器のサンプル値と次のサンプル値の間の値を、他のA/D変換器のサンプル値を用いて推定し、その推定値とサンプル値とを時系列にイコライザへ与えることで、各信号経路の差を補償するものである。
In the technique of
しかしながら、上記構成のA/D変換装置においても、各信号経路の周波数特性のばらつきが大きい場合等には十分な精度が得られない場合があり、より高精度な処理が望まれていた。 However, even in the A / D conversion device having the above-described configuration, sufficient accuracy may not be obtained when there is a large variation in the frequency characteristics of each signal path, and higher accuracy processing has been desired.
本発明は、この課題を解決するためになされたものであり、さらに高精度化したA/D変換装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve this problem, and an object of the present invention is to provide an A / D conversion device with higher accuracy.
前記目的を達成するために、本発明のA/D変換装置は、
信号を入力するための入力端子(10a)と、
複数のA/D変換器(12)と、
前記入力端子からの入力信号を前記A/D変換器にそれぞれ入力する信号分配器(11)と、
前記各A/D変換器に対し、サンプリングのための所定周期のクロックを、前記A/D変換器数で前記所定周期を割って得られる時間にほぼ等しい時間差で所定順に且つ循環的に与えるサンプリング制御部(21)と、
前記複数のA/D変換器の1つを基準とし、前記入力端子から前記各A/D変換器の出力端子までのそれぞれの周波数特性と前記入力端子から前記基準のA/D変換器の出力端子までの周波数特性との差の特性を満たすインパルス応答を有するフィルタの係数を予め記憶しているAD特性テーブル(25)と、
前記A/D変換器毎にそれぞれ設けられ、前記複数のA/D変換器によって変換出力されるサンプル値および前記AD特性テーブルに記憶されている係数に基づいて、前記クロックを受けたA/D変換器がサンプル値を更新するタイミングに他のA/D変換器が変換処理をおこなったと仮定して得られるサンプル値をそれぞれ推定する複数の第1の推定手段(22)と、
前記基準のA/D変換器と各A/D変換器の周波数特性の差をそれぞれ相殺する周波数特性を満たすインパルス応答を有するフィルタの係数を予め記憶しているイコライザ係数テーブル(27)と、
前記各第1の推定手段にそれぞれ対応して設けられ、各第1の推定手段の出力値に対して、前記イコライザ係数テーブルに記憶されている係数に基づくフィルタリングをそれぞれ行って、誤差補正された値をそれぞれ出力する複数の第1のイコライザ(23)と、
前記複数の第1のイコライザの出力値を受け、前記各A/D変換器が前記クロックによってサンプリングする順に前記複数の第1のイコライザの出力値を選択して出力する第1の信号切換器(24)と、
前記各第1のイコライザに対応して設けられ、前記AD特性テーブルに記憶されている係数に基づいて、前記第1の信号切換器から出力された信号に対して前記対応する各イコライザと逆の周波数補正処理を行うとともに、該補正処理で得られたデータのうち、前記対応するA/D変換器のサンプリングタイミングのデータを元のサンプル値に入れ換えて出力する複数の第2の推定手段(30)と、
前記各第2の推定手段の出力値に対し、前記入力端子から前記各A/D変換器までの信号経路の周波数特性の差異を補正するための処理を前記イコライザ係数テーブルに記憶された係数に基づいて行う複数の第2のイコライザ(31)と、
前記各第2のイコライザの出力値を受け、前記各A/D変換器が前記クロックによってサンプリングする順に前記複数の第2のイコライザの出力値を選択して出力する第2の信号選択手段(32)とを備えている。
In order to achieve the above object, the A / D conversion device of the present invention includes:
An input terminal (10a) for inputting a signal;
A plurality of A / D converters (12);
A signal distributor (11) for inputting an input signal from the input terminal to the A / D converter;
Sampling that gives a clock of a predetermined cycle for sampling to each A / D converter in a predetermined order and cyclically with a time difference substantially equal to the time obtained by dividing the predetermined period by the number of A / D converters. A control unit (21);
Each of the frequency characteristics from the input terminal to the output terminal of each A / D converter with one of the plurality of A / D converters as a reference, and the output of the reference A / D converter from the input terminal An AD characteristic table (25) that stores in advance the coefficients of a filter having an impulse response that satisfies the characteristic of the difference from the frequency characteristic up to the terminal;
The A / D receiving the clock based on a sample value provided for each A / D converter and converted and output by the plurality of A / D converters and a coefficient stored in the AD characteristic table A plurality of first estimating means (22) for respectively estimating sample values obtained on the assumption that another A / D converter performs a conversion process at a timing when the converter updates the sample value;
An equalizer coefficient table (27) preliminarily storing coefficients of a filter having an impulse response that satisfies a frequency characteristic that cancels out a difference in frequency characteristic between the reference A / D converter and each A / D converter;
Each of the first estimating means is provided corresponding to each of the first estimating means, and the output value of each first estimating means is subjected to filtering based on the coefficient stored in the equalizer coefficient table, and the error is corrected. A plurality of first equalizers (23) each outputting a value;
A first signal switch that receives the output values of the plurality of first equalizers, and selects and outputs the output values of the plurality of first equalizers in the order in which the A / D converters sample with the clock. 24)
Based on the coefficient provided corresponding to each of the first equalizers and stored in the AD characteristic table, the signal output from the first signal switcher is opposite to that of the corresponding equalizer. A plurality of second estimation means (30) for performing frequency correction processing and replacing the data of the sampling timing of the corresponding A / D converter with the original sample value among the data obtained by the correction processing. )When,
The coefficient stored in the equalizer coefficient table is processed for correcting the difference in the frequency characteristics of the signal path from the input terminal to each A / D converter with respect to the output value of each second estimating means. A plurality of second equalizers (31) to perform based on;
Second signal selection means (32) which receives the output value of each of the second equalizers and selects and outputs the output values of the plurality of second equalizers in the order in which each of the A / D converters samples with the clock. ).
このように、本発明では、第1の信号切換器から出力された信号に対して第2の推定手段による推定処理と、第2のイコライザによる補正処理とを行い、その第2のイコライザの出力値を順次選択するようにしたので、より精度の高いA/D変換処理が可能となる。 Thus, in the present invention, the estimation process by the second estimation unit and the correction process by the second equalizer are performed on the signal output from the first signal switch, and the output of the second equalizer is output. Since the values are sequentially selected, it is possible to perform A / D conversion processing with higher accuracy.
先ず、本発明の前提となる技術について説明する。
始めに、前記したN個のA/D変換器12のうちの任意のものを基準A/D変換器と定め、各A/D変換器毎に、入力端子からA/D変換器までの入力特性や変換特性およびサンプリング系の位相誤差特性をまとめて周波数特性を算出し、その各周波数特性と基準のA/D変換器についての周波数特性との差を求めて、これをミスマッチ特性と定義する。
First, a technique that is a premise of the present invention will be described.
First, an arbitrary one of the N A /
また、本発明で扱う入力信号x(t)は、N個のA/D変換器を用いて実現する高速サンプリング周波数をFs(=1/ΔT)としたとき、0〜Fs/2で帯域制限されているとする。 Further, the input signal x (t) handled in the present invention is band-limited from 0 to Fs / 2, where Fs (= 1 / ΔT) is a high-speed sampling frequency realized using N A / D converters. Suppose that
次に、各ミスマッチ特性を有するミスマッチ回路をそれぞれのA/D変換器の前段に挿入し、その周波数特性をHi(ω)(i=0,1,…,N−1)と定義し、さらに、各ミスマッチ特性Hi(ω)をキャンセルする仮想等価器のイコライズ特性Gi(ω)を定義する。 Next, a mismatch circuit having each mismatch characteristic is inserted in the front stage of each A / D converter, and its frequency characteristic is defined as H i (ω) (i = 0, 1,..., N−1). further, define the equalizing characteristic G i (ω) of the virtual equalizer to cancel each mismatch characteristics H i (ω).
ここで、入出力信号が0〜Fsの周波数範囲に帯域制限されている条件下で、連続システムをサンプリング周期ΔT(=1/Fs)で表される離散システムに置き換えた場合に、ミスマッチ特性Hi(ω)およびイコライズ特性Gi(ω)と等価な入出力特性を示すミスマッチ特性Hi *(ω)およびイコライズ特性Gi *(ω)を考え、これらの特性に対応するインパルス応答hi,uおよびgi,kを次式によって算出する。なお、インパルス列の長さuおよびkは、必要精度で加減する。 Here, when the input / output signal is band-limited to a frequency range of 0 to Fs, when the continuous system is replaced with a discrete system represented by a sampling period ΔT (= 1 / Fs), the mismatch characteristic H i (omega) and mismatch characteristics shown equalizing characteristic G i (omega) and the equivalent output characteristics H i * (ω) and the equalizing characteristic G i * (ω) thinking, the impulse response h i corresponding to these characteristics , U and g i, k are calculated by the following equation. Note that the lengths u and k of the impulse train are adjusted with necessary accuracy.
Gi *(ω)=1/Hi *(ω) ……(1)
hi,u=F−1{Hi *(ω)} ……(2)
gi,k=F−1{Gi *(ω)} ……(3)
ただし、i=0,1,…,N
記号F−1は、離散フーリエ逆変換演算を示す
G i * (ω) = 1 / H i * (ω) (1)
h i, u = F −1 {H i * (ω)} (2)
g i, k = F −1 {G i * (ω)} (3)
However, i = 0, 1,..., N
The symbol F −1 indicates a discrete Fourier inverse transform operation
ここで、A/D変換器120を基準として、図1の等価回路について考察する。
Here, based on the A /
各A/D変換器121〜12N−1は、基準のA/D変換器120に対するミスマッチ成分がミスマッチ回路特性に換算されているので、図1の等価回路に示すように、入力信号x(t)を基準のA/D変換器120の変換特性110で離散システムに変換した信号x(n)を、各A/D変換器についてのミスマッチ回路1120〜112N−1に通過させた後に、誤差が無い理想A/D変換器1300〜130N−1でA/D変換した場合と等価である。
Each A /
さらに、各理想A/D変換器1300〜130N−1から順次出力されるデジタル値は、それぞれ仮想等価器1310〜131N−1に入力され、個々のA/D変換器毎に定義されたイコライザ(インパルス応答gi,kで定義される)で等価処理を実施した後、各仮想等価器1310〜131N−1からサンプル値Y(n)として出力されることになる。
Further, digital values sequentially output from the ideal A /
なお、以下では説明を簡単化するために、基準のA/D変換特性110は、入力信号をそのまま出力に伝送しているものとするが、必要に応じて、この特性を補正してもよい。 In the following, in order to simplify the explanation, it is assumed that the reference A / D conversion characteristic 110 transmits the input signal as it is to the output, but this characteristic may be corrected as necessary. .
上記等価回路において、各ミスマッチ回路1120〜112N−1の周波数特性を表すインパルス列の長さuを等しくUで表せば、理想A/D変換器1300〜130N−1の入力xi,nは、次式で表される。
In the above equivalent circuit, if the length u of the impulse train representing the frequency characteristics of the
xi,n=uΣx(n−u)・hi,u ……(4)
ただし、i=0,1,…,N−1
記号uΣは、u=−(U−1)〜(U−1)までの総和を示す
x i, n = u Σx (n−u) · h i, u (4)
However, i = 0, 1,..., N−1
The symbol u Σ indicates the sum of u = − (U−1) to (U−1).
ここで、各A/D変換器120〜12N−1のサンプリングタイミングと理想A/D変換器1300〜130N−1のサンプリングタイミングを等しくすれば、理想A/D変換器1300〜130N−1は、入力された値xi,nを周期TでA/D変換処理した後、各A/D変換器のサンプリングタイミングに合わせてサンプル値を仮想等価器1310〜131N−1に出力するから、理想A/D変換器1300がP番目のサンプル値を出力するとすれば、n番目に出力されるサンプル値は次式で表されるJ(n)番目の理想A/D変換器から出力されることになる。
Here, if equal to the sampling timing of the A / D converters 12 0-12 sampling timing N-1 and the ideal A /
xJ(n),n=uΣx(n−u)・hJ(n),u…… (5)
記号uΣは、u=−(U−1)〜(U−1)までの総和を示す
x J (n), n = u Σx (n−u) · h J (n), u (5)
The symbol u Σ indicates the sum of u = − (U−1) to (U−1).
ここで、J(n)は、Nを法とする正の値であり、
J(n)=n−P mod(N)
と表す。
Where J (n) is a positive value modulo N;
J (n) = n-P mod (N)
It expresses.
即ち、個々の理想A/D変換器は、入力された値xi,nに対して、N個おき(周期T秒毎)にデータを仮想等価器に出力することになる。 That is, each ideal A / D converter outputs data to the virtual equalizer every N (period T seconds) for the input values x i, n .
今、仮に理想A/D変換器がΔT毎にサンプル値を出力することにすれば、ミスマッチ回路から出力される値xi,nが、仮想等価器にそのまま入力されることになり、仮想等価器内部の対応するイコライザは、定義によりミスマッチ回路の特性を補正するように働くから、ミスマッチ回路およびイコライザの計算上の遅延が0となるように係数を定めれば、入力した値x(n)と同じ値のサンプル値Y(n)がN個の仮想等価器1310〜131N−1から出力されることになる。
If the ideal A / D converter outputs a sample value every ΔT, the value x i, n output from the mismatch circuit is input to the virtual equalizer as it is, and the virtual equivalent Since the corresponding equalizer inside the unit works to correct the characteristics of the mismatch circuit by definition, if the coefficient is determined so that the calculation delay of the mismatch circuit and the equalizer becomes zero, the input value x (n) Sample values Y (n) having the same value as N are output from the N
理想A/D変換器がΔT毎にサンプル値を出力したと仮定したときに、仮想等価器1310〜131N−1内部のイコライザによる処理は、対応するA/D変換器毎に定められるイコライザのインパルス応答gi,kを用いて次式で定められる。
When it is assumed that the ideal A / D converter outputs a sample value for each ΔT, the processing by the equalizers in the
Y(n)=kΣxJ(n),n−k・gJ(n),k ……(6)
ただし、Kはイコライザのインパルス列の長さを示し、記号kΣは、k=−(K−1)〜K−1までの総和を示す
Y (n) = k Σx J (n), nk · g J (n), k (6)
Here, K indicates the length of the impulse train of the equalizer, and the symbol k Σ indicates the sum total from k = − (K−1) to K−1.
ここで上式(6)が成立するためには、xJ(n),n−kについて、k=−(K−1)〜K−1に対して全ての値が必要であるが、実際の各A/D変換器は、前記したように、N個おきの値しか出力できない。 Here, in order for the above equation (6) to hold, all values for k = − (K−1) to K−1 are necessary for x J (n), nk , Each A / D converter can output only every N values as described above.
そこで、他のA/D変換器のサンプル値を用いて、イコライズに必要なサンプル値を推定し、その後に式(6)の等価演算処理を行う。 Therefore, the sample value required for equalization is estimated using the sample value of the other A / D converter, and then the equivalent operation processing of Expression (6) is performed.
さらに、各仮想等価器1310〜131N−1が算出したn番目の出力候補のうち、最も誤差が少なくなるJ(n)番目(演算による遅延を0とした場合)の仮想等価器からの出力をサンプル値Y(n)として出力する。
Further, among the n-th output candidates calculated by the
ここで、J(n)番目のA/D変換結果を推定するために、J(n)番目以外のA/D変換出力
xJ(n−r),n−r−k
ただし、r≠q×N(q:0,±1,±2,…)
の場合について考察する。
Here, in order to estimate the J (n) th A / D conversion result, A / D conversion outputs x J (n−r), n−r−k other than the J (n) th.
However, r ≠ q × N (q: 0, ± 1, ± 2, ...)
Consider the case of.
この場合、n−r番目の値をもっているのは、(n−r−P) mod(N)番目のA/D変換器であり、定義によりn−r番目の入力値x(n−r)は、イコライズされた出力値Y(n−r)と等しい値であるから、次式が成り立つ。 In this case, the (n−r−P) mod (N) th A / D converter has the n−rth value, and the n−rth input value x (n−r) by definition. Is equal to the equalized output value Y (n−r), and the following equation is established.
x(n−r)=Y(n−r)
=kΣxJ(n−r),n−r−k・gJ(n−r),k ……(7)
ただし、記号kΣは、k=−(K−1)〜K−1までの総和を示す
x (n−r) = Y (n−r)
= K Σx J (n−r), n−r−k · g J (n−r), k (7)
However, the symbol k sigma, k = - shows the sum up to (K-1) ~K-1
また、式(4)において、理想A/D変換器がサンプリングタイミングをずらし、J(n)番目のA/D変換器がn−r番目のサンプリングを行ったと仮定して得られる推定サンプル値xJ(n),n−rは、以下のように得られる。 Also, in equation (4), an estimated sample value x obtained on the assumption that the ideal A / D converter has shifted the sampling timing and the J (n) th A / D converter has performed the nr-th sampling. J (n) and n−r are obtained as follows.
xJ(n),n−r=uΣx(n−r−u)・hJ(n),u ……(8)
ただし、記号uΣは、u=−(U−1)〜U−1までの総和を示す
x J (n), nr = u Σx (n−r−u) · h J (n), u (8)
However, the symbol u Σ indicates the sum of u = − (U−1) to
上記式(8)に式(7)を代入すれば、推定サンプル値xJ(n),n−rが得られ、その得られた推定サンプル値に対して前記式(6)の処理を行うことで、N個のA/D変換器による出力値y(n)を得ることができる。 By substituting Equation (7) into Equation (8) above, estimated sample values x J (n), nn are obtained, and the processing of Equation (6) is performed on the obtained estimated sample values. Thus, an output value y (n) by N A / D converters can be obtained.
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図2は、上記前提技術に基づく実施形態のインタリーブ方式のA/D変換装置20の構成を示している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 2 shows a configuration of an interleaved A /
図2において、入力端子10a、信号分配器11、N個のA/D変換器120〜12N−1および出力端子10bは、前記したA/D変換装置10と同一であるので同一符号を付して説明する。
In FIG. 2, an
このA/D変換装置20では、前記したA/D変換器10と同様に、入力端子10aに入力されるアナログの入力信号x(t)が、信号分配器11によって複数N本の信号経路に分岐されて、周波数特性がほぼ等しいN個の信号x0(t)〜xN−1(t)がA/D変換器120〜12N−1にそれぞれ入力する。
In the A /
また、サンプリング制御部21から、周期TでΔT(=T/N)時間ずつ位相がシフトしたサンプリング用のクロックC0〜CN−1を発生してそれぞれA/D変換器120〜12N−1に与えて、入力信号に対するサンプリングを各A/D変換器120〜12N−1で行わせる。
Further, sampling clocks C 0 to C N−1 whose phases are shifted by ΔT (= T / N) time in cycle T are generated from
このサンプリング制御部21は、周期ΔTのサンプリングタイミング信号(以下、単にタイミング信号と記す)Ctを基に前記したクロックC0〜CN−1を生成するとともに、タイミング信号Ctのタイミングに合わせて、A/D変換結果(サンプル値)を更新するA/D変換器を指定する指定信号ADNUMを、後述する第1の推定手段220〜22N−1、第1の信号切換器24、第2の推定手段300〜30N−1および第2の信号切換器32に出力する。
The
各A/D変換器120〜12N−1の出力は、それぞれN個の第1の推定手段220〜22N−1に入力される。
The outputs of the A /
各第1の推定手段220〜22N−1は、それぞれがN個のA/D変換器120〜12N−1の出力と、サンプリング制御部21からの指定信号ADNUMを受けている。
Each of the first estimation means 22 0 to 22 N−1 receives the outputs of N A /
各第1の推定手段220〜22N−1は、タイミング信号Ctで示されるタイミング毎に、入力されたN個のサンプル値、指定信号ADNUMおよび後述するAD特性テーブル25の係数とに基づいて、予め決定した推定値算出処理により定まる数E(3点のサンプリング点を用いて推定値を得る場合にE=1以上となり、1点のサンプリング点を用いて推定値を得る場合にはE=0以上となる)個前のサンプリングタイミングで、A/D変換器がサンプリング動作したと仮定したときのサンプル値を推定する。 Each of the first estimating means 22 0 to 22 N−1 is based on the inputted N sample values, the designation signal ADNUM, and the coefficient of the AD characteristic table 25 described later at every timing indicated by the timing signal Ct. A number E determined by a predetermined estimated value calculation process (E = 1 or more when an estimated value is obtained using three sampling points, and E = when an estimated value is obtained using one sampling point) A sample value is estimated when it is assumed that the A / D converter performs a sampling operation at the previous sampling timing (which is 0 or more).
例えば、3点のサンプリング点を用いて推定を行う場合には、更新されたサンプル値をもつA/D変換器の番号をa(ADNUM=a)とし、Nを法とする正の数b、cを次式によって求める。 For example, when estimation is performed using three sampling points, the number of the A / D converter having the updated sample value is a (ADNUM = a), and a positive number b modulo N, c is obtained by the following equation.
b=a−1 mod(N) ……(11a)
c=a−2 mod(N) ……(11b)
b = a-1 mod (N) (11a)
c = a-2 mod (N) (11b)
そして、i=bのとき、推定サンプル値Wi,nを、
Wi,n=xb,n ……(12a)
とする。
When i = b, the estimated sample value W i, n is
W i, n = x b, n (12a)
And
また、i≠bのとき、推定サンプル値Wi,nを、次の演算で求める。 When i ≠ b, the estimated sample value W i, n is obtained by the following calculation.
Wi,n=xb,n・hi,0/hb,0
+xa,n・(hi,0/ha,0)
・{(hi,−1/hi,0)−(hb,−1/hb,0)}
+xc,n・(hi,0/hc,0)
・{(hi,1/hi,0)−(hb,1/hb,0)}
……(12b)
W i, n = x b, n · h i, 0 / h b, 0
+ X a, n · (hi , 0 / h a, 0 )
* {(Hi , -1 / hi , 0 )-( hb, -1 / hb, 0 )}
+ Xc, n. (Hi , 0 / hc, 0 )
-{(Hi , 1 / hi , 0 )-( hb, 1 / hb, 0 )}
(12b)
上記式で、hi,−1、hi,0、hi,1は、後述するAD特性テーブル25に予め記憶されている係数である。また、上記式(12b)の第1項は主に振幅誤差に関わる項、第2項および第3項は主に位相誤差に関わる項である。 In the above formulas, h i, −1 , h i, 0 , h i, 1 are coefficients stored in advance in an AD characteristic table 25 described later. The first term of the above formula (12b) is a term mainly related to the amplitude error, and the second and third terms are terms mainly related to the phase error.
各第1の推定手段22から出力された推定サンプル値Wは、それぞれ第1のイコライザ230〜23N−1に入力される。 The estimated sample values W output from the first estimating means 22 are respectively input to the first equalizers 23 0 to 23 N−1 .
各第1のイコライザ230〜23N−1は、入力された推定サンプル値Wに対して、後述するイコライザ係数テーブル27に記憶されている係数(フィルタ係数)を用いて等価演算処理を行って、その結果、即ち、基準のA/D変換器に対して誤差補正されたサンプル値yをタイミング信号Ctで示されるタイミングでそれぞれ第1の信号切換器24に出力する。
Each of the first equalizers 23 0 to 23 N−1 performs an equivalent operation process on the input estimated sample value W using a coefficient (filter coefficient) stored in an equalizer coefficient table 27 described later. As a result, that is, the sample value y corrected for error with respect to the reference A / D converter is output to the
第1の信号切換器24は、各イコライザ230〜23N−1から出力されるサンプル値を受け、指定信号ADNUMで指定された値(ここではADNUM=a)、推定値算出処理によって定まる数Eおよびイコライザ係数テーブル27を定義する際に定められるオフセット値a0を用いてイコライザを指定する値eを、
e=a−E−a0 mod(N)
の計算により求め、指定信号ADNUMで指定された値aに対してe番目のイコライザ23eの出力結果ye,nを選択して、最終のAD変換結果Y(n)として出力する。
The first
e = a−E−a0 mod (N)
The output result y e, n of the e-th equalizer 23e is selected for the value a designated by the designation signal ADNUM, and output as the final AD conversion result Y (n).
なお、得られるA/D変換結果は、推定値算出処理により理論計算よりE+a0分のサンプリングタイミングだけ遅延して得られる。 The obtained A / D conversion result is obtained by delaying the sampling timing by E + a0 from the theoretical calculation by the estimated value calculation process.
一方、AD特性テーブル25には、サンプリング周期ΔT(=T/N)で表される離散システムで考慮した場合の入力端子10aから各A/D変換器の出力端までの周波数特性に対する基準のA/D変換器との周波数特性の差Hi *(ω)に対応したインパルス応答によって決まるイコライザ係数が必要なポイント数予め記憶されている。このイコライザ係数のポイント数は、上記第1の推定手段22で用いる3ポイントだけでなく、後述する第2の推定手段30で用いるそれ以上の分も含まれている。
On the other hand, in the AD characteristic table 25, a reference A for the frequency characteristic from the
このインパルス応答を求めるために、周波数特性の差の特性Hi *(ω)を、基準A/D変換器についての周波数特性HO*(ω)および各A/D変換器120〜12N−1についての周波数特性HOi *(ω)から次式によって算出する。なお、差の特性は計算上では以下のように比となる。
In order to obtain the impulse response, the difference characteristic H i * (ω) of the frequency characteristic is changed from the frequency characteristic HO * (ω) for the reference A / D converter and each A /
Hi *(ω)=HOi *(ω)/HO*(ω)……(13) H i * (ω) = HO i * (ω) / HO * (ω) (13)
次に、サンプリング定理を満たす範囲において、周波数特性Hi *(ω)と等価なインパルス応答をもつFIRフィルタを設計する。ただし、前記等価なインパルス応答をもつフィルタの設計に際しては、設計されるN個のフィルタ全てに共通する絶対遅延量τ0(秒)を任意に設定した後に、個々のフィルタ設計を行う。 Next, an FIR filter having an impulse response equivalent to the frequency characteristic H i * (ω) is designed within a range that satisfies the sampling theorem. However, when designing a filter having an equivalent impulse response, each filter is designed after arbitrarily setting an absolute delay amount τ0 (seconds) common to all N filters to be designed.
得られるフィルタの係数を時系列順に、…、hi,−1、hi,0、hi,1、…(ただし、i=0,1,2,…,N−1)と表した場合、絶対遅延量τ0は、係数hi,0の絶対値が最大となり、かつ設計するN個のFIRフィルタの係数を考慮した場合に、係数の2乗の総和Σ(hi,−1)2とΣ(hi,1)2がほぼ等しい値となるように絶対遅延量τ0を設定する。
When the obtained filter coefficients are expressed in order of time series, ..., hi , -1 , hi , 0 , hi , 1 , ... (where i = 0, 1, 2, ..., N-1). The absolute delay amount τ0 is the sum of the squares of the coefficients Σ (h i, −1 ) 2 when the absolute value of the coefficient h i, 0 is maximized and the coefficients of the N FIR filters to be designed are taken into account. And Σ (h i, 1 ) 2 are set so that the absolute
次に、得られた係数の中から、|hi,U1|<ε(ここでεは、予め定められた許容誤差)を満足する最小値U1を決定し、同様にして|hi,U2|<εを満足する最大値U2を決定し、係数列hi,U1、…、hi,−1、hi,0、hi,1、…、hi,U2を用いて、図3に示すAD特性テーブル25を作成する。 Next, a minimum value U1 that satisfies | hi, U1 | <ε (where ε is a predetermined allowable error) is determined from the obtained coefficients, and similarly, | hi , U2 3 is determined using the coefficient sequence h i, U1 ,..., H i, −1 , h i, 0 , h i, 1 ,..., H i, U2 . The AD characteristic table 25 shown in FIG.
このAD特性テーブル25は、例えばテーブル位置(i,−1)にはhi,−1を、テーブル位置(i,0)にはhi,0を、テーブル位置(i,1)にはhi,1を対応させる。 The AD characteristic table 25, for example, a table position (i, -1) h i to the -1 and h i, 0 is the table position (i, 0), the table position (i, 1) h Let i, 1 correspond.
一方、イコライザ係数テーブル27は、前記した式(13)で算出した周波数特性の差Hi *(ω)を基に、次式により周波数特性Gi *(ω)を算出する。 On the other hand, the equalizer coefficient table 27 calculates the frequency characteristic G i * (ω) by the following expression based on the frequency characteristic difference H i * (ω) calculated by the above-described expression (13).
Gi *(ω)=1/Hi *(ω) ……(14)
ただし、Hi *(ω)≠0
G i * (ω) = 1 / H i * (ω) (14)
However, H i * (ω) ≠ 0
そして、サンプリング定理を満たす範囲では、周波数特性Gi *(ω)と等価なインパルス応答をもつイコライザ(フィルタ)をi番目のA/D変換器に対応するイコライザと定義し、そのイコライザに要求されるフィルタ係数を求めてイコライザ係数テーブル27に予め用意しておく。ただし、この等価なインパルス応答をもつフィルタの設計に際しては、設計されるN個のフィルタ全てに共通する絶対遅τ1(秒)を設定した後に、個々のフィルタ設計を行う。 In the range that satisfies the sampling theorem, an equalizer (filter) having an impulse response equivalent to the frequency characteristic G i * (ω) is defined as an equalizer corresponding to the i-th A / D converter, and is required for the equalizer. Filter coefficients to be obtained are prepared in the equalizer coefficient table 27 in advance. However, when designing a filter having an equivalent impulse response, each filter is designed after setting an absolute delay τ1 (seconds) common to all N filters to be designed.
得られるフィルタの係数を時系列順に、…、gi,−1、gi,0、gi,1、…と表した場合、全フィルタに共通する絶対遅延量τ1の設定値は任意であるが、イコライザ係数テーブル27の設計においては、係数gi,0の絶対値が最大となり、かつ設計するN個のフィルタ係数の2乗の総和Σ(gi,−1)2とΣ(gi,1)2がほぼ等しくなるように絶対遅延量τ1を設定する。 When the obtained filter coefficients are expressed in order of time series,..., G i, −1 , g i, 0 , g i, 1 ,..., The set value of the absolute delay amount τ1 common to all filters is arbitrary. However, in the design of the equalizer coefficient table 27 , the absolute value of the coefficient g i, 0 is maximized, and the sum of squares of the N filter coefficients to be designed Σ (g i, −1 ) 2 and Σ (g i , 1 ) The absolute delay amount τ1 is set so that 2 is substantially equal.
次に、得られた係数の中から、|gi,M1|<ε(ここでεは、予め定められた許容誤差)を満足する最小値M1を決定し、同様にして|gi,M2|<εを満足する最大値M2を決定し、係数列gi,M1、…、gi,−1、gi,0、gi,1、…、gi,M2を用いて、図4のように、イコライザ係数テーブル27を作成する。この場合、例えばテーブル位置(i,M1)にはgi,M1を、テーブル位置(i,M1+1)にはhi,M1+1を対応させ、以後同様に、テーブル位置(i,M2)まで順に対応させる。
Next, a minimum value M1 that satisfies | g i, M1 | <ε (where ε is a predetermined allowable error) is determined from the obtained coefficients, and in the same manner, |
このとき、設計される第1の推定手段22、第1のイコライザ23の時間応答に合わせて、前記したオフセット値a0=1(構成する回路の絶対遅延量により異なる)を決定する。 At this time, the offset value a0 = 1 (which varies depending on the absolute delay amount of the constituent circuit) is determined in accordance with the time response of the first estimating means 22 and the first equalizer 23 to be designed.
次に、このA/D変換装置20の上記第1の信号切替器24までの動作を図5、図6に基づいて説明する。
Next, the operation of the A /
図5の(a)のように入力端子10aに入力された入力信号x(t)は、信号分配器11によってN本の信号経路に分岐され,各A/D変換器120〜12N−1に入力される。
Figure 5 (a)
各A/D変換器120〜12N−1は、図5の(b1)〜(bN)のように、サンプリング制御部21から出力されるクロックC0〜C12をそれぞれ受けて、それぞれの入力信号x0(t)〜xN−1(t)に対するA/D変換処理をほぼΔT時間ずつ遅れたタイミングに順次行い、その変換処理によって得られたサンプル値X0,P、X1,P+1、…、XN−1,P+N−1を、図5の(c1)〜(cN)のようにそれぞれ出力する。
Each of the A /
ここで、サンプリングタイミング順に番号を付け、P番目のサンプリングでは、A/D変換器120がA/D変換処理を行ってそのサンプル値を更新したと定義し、その更新されたサンプル値をX0,P、と表すとする。
Here, numbered in order of sampling timing, P th in the sampling, A /
このとき、サンプリング制御部21は図5の(d)、(e)に示すように、A/D変換結果の更新タイミングに合わせて、サンプル値を更新したA/D変換器120を指定する指定信号ADNUM(例えばADNUM=0とする)と、入力信号に対するサンプリングタイミングを示すタイミング信号Ctを出力する。
At this time, the
他のA/D変換器121〜12N−1は変換結果を更新しないので、P番目のサンプリングが行われる前から保持している値を出力している。
Since the other A /
即ち、
X1,P=X1,P−1、X2,P=X2,P−1、…、
XN−1,P=XN−1,P−1
となる。
That is,
X1 , P = X1 , P-1 , X2 , P = X2 , P-1 ,...
X N-1, P = X N-1, P-1
It becomes.
次のP+1番目のサンプリングタイミングには、ADNUM=1となり、A/D変換器121のサンプル値が更新され、他のA/D変換器120、122〜12N−1は、P番目のサンプリングタイミングのときと同じ値を出力する。
The following P + 1-th sampling timing, ADNUM = 1, and the sample values of the A /
以後同様に各A/D変換器120〜12N−1による変換処理が順番に行われ、N−1番目のA/D変換器12N−1のサンプル値が更新された後に、再び0番目のA/D変換器120によるサンプル値の更新がなされ、上記動作が循環的に繰り返される。
Thereafter, similarly, the conversion processing by each of the A /
各第1の推定手段220〜22N−1は、前記したように、サンプル値が更新されていないA/D変換器がそのタイミングでサンプリング動作したと仮定したときのサンプル値を、更新されたサンプル値を用いて推定する。 As described above, each of the first estimating means 22 0 to 22 N−1 is updated with the sample value when it is assumed that the A / D converter whose sample value has not been updated has sampled at that timing. Estimate using the sample value.
例えば、Nが3以上の場合で、一つの第1の推定手段220についてみると、図6に示すように、A/D変換器121によりP+1番目のサンプル値が更新されたタイミングでは、各A/D変換器について一つ前のサンプリングタイミングでP番目のサンプル値の推定が可能となる。第1の推定手段220のP番目の推定サンプル値W0,Pとしては、A/D変換器120がサンプル値X0,Pを既にもっているから、この値をそのまま出力する。即ち、前記式(12a)のi=b=0の場合に相当する。
For example, in the case N is 3 or more, looking for the first estimation means 22 0 one, as shown in FIG. 6, the timing at which the sample values P + 1 th by the A /
また、その次のP+2番目のサンプリングタイミングにおける推定サンプル値W0,P+1は、そのサンプリングタイミングに更新されたA/D変換器122のサンプル値X2,P+2と、一つ前のサンプリングタイミングのサンプル値X1,P+1と、さらにその一つ前のサンプリングタイミングのサンプル値X0,Pと、AD特性テーブル25の係数とを用いて、前記式(12b)のi≠bの場合で示す演算式にしたがって算出する。
Also, the next P + 2-th estimated sample value W at the sampling timing 0, P + 1 is the sample value X 2, P + 2 of the updated sampling timing the A /
さらに、その次のP+3番目のサンプリングタイミングにおける推定サンプル値W0,P+2は、そのサンプリングタイミングに更新されたA/D変換器123のサンプル値X3,P+3と、一つ前のサンプリングタイミングのサンプル値X2,P+2と、さらにその一つ前のサンプリングタイミングのサンプル値X1,P+1と、AD特性テーブル25の係数とを用いて、前記式(12b)のi≠bの場合で示す演算式にしたがって算出する。
Furthermore, the next P + 3 th estimated sample value W at the sampling timing 0, P + 2 includes a sample value X 3, P + 3 of the A /
以下同様の推定処理がなされて、その推定サンプル値が時系列に並んだサンプル列W0,P、W0,P+1、…が第1のイコライザ230に出力される。 The following have been made the same estimation process, the estimated sample values sample sequence arranged in time series W 0, P, W 0, P + 1, ... are output to the first equalizer 23 0.
他の第1の推定手段221〜22N−1についても同様の推定処理がなされ、その推定サンプル値Wm,P、Wm,P+1、…(m=1,2,…,N−1)がそれぞれ第1のイコライザ231〜23N−1に出力される。 Similar estimation processing is performed for the other first estimation means 22 1 to 22 N−1 , and the estimated sample values W m, P , W m, P + 1 ,... (M = 1, 2,..., N−1). ) Are output to the first equalizers 23 1 to 23 N−1 , respectively.
第1のイコライザ230〜23N−1は、それぞれ入力される推定サンプル値Wに対して、イコライザ係数テーブル27の係数による等価処理(フィルタリング)を行い、基準のA/D変換器について周波数特性に対して誤差補正されたサンプル値yi,P、yi,P+1、…(i=0,1,…,N−1)を第1の信号切換器24にそれぞれ出力する。
The first equalizers 23 0 to 23 N−1 perform an equivalent process (filtering) on the input estimated sample values W using the coefficients of the equalizer coefficient table 27, and the frequency characteristics of the reference A / D converter .., (I = 0, 1,..., N−1) are output to the
第1の信号切換器24は、A/D変換器を指定する指定信号ADNUMに対して前記したオフセット値e分だけずれたタイミングにその指定信号ADNUMで指定されるA/D変換器に対応する第1のイコライザ23の出力値を順次選択して、その選択値が時系列に並んだデジタル信号列Y(n)を出力する。
The
このようにして得られたA/D変換結果Y(n)は、各A/D変換器120〜12N−1の変換処理で実際に得られたサンプル値と各第1の推定手段22で推定算出されたサンプル値からなるサンプル列を、それぞれ第1のイコライザ230〜23N−1によって誤差補正しているため、信号分配器11や配線等を含むA/D変換器間の周波数特性差による誤差の影響を格段に低減することができる。
The thus obtained A / D conversion result Y (n), each A /
また、各第1のイコライザ230〜23N−1が出力するサンプル列のうち、同一サンプリングタイミングで得られる最も誤差の少ないサンプル値が第1の信号切換器24によって選択されるようにしているので、時間波形解析や周波数スペクトラムによる解析誤差を大幅に改善することができる。
In addition, among the sample trains output from the first equalizers 23 0 to 23 N−1, the
ただし、前記したように、各信号経路の周波数特性のばらつきが大きいような場合、十分な精度が得られない場合があり、より高精度な処理が望まれていた。 However, as described above, when there is a large variation in the frequency characteristics of each signal path, sufficient accuracy may not be obtained, and higher accuracy processing has been desired.
図7の(a)は、8個のA/D変換器をもつ従来のインタリーブ方式のA/D変換装置でサンプリングして得られたデータから生成したスペクトラムであり、横軸は装置全体としてのサンプリング周波数fsの1/2で正規化した周波数であり、約0.19の周波数の正弦波信号を与えたときの結果である。 FIG. 7A shows a spectrum generated from data obtained by sampling with a conventional interleaved A / D converter having eight A / D converters, and the horizontal axis represents the entire apparatus. This is a frequency normalized by 1/2 of the sampling frequency fs, and is a result when a sine wave signal having a frequency of about 0.19 is given.
これに対し、上記した第1の推定手段220〜22N−1、第1のイコライザ230〜23N−1および第1の信号切換器24を用いた構成では、図7の(b)のように、スプリアスを大幅に軽減することができているが、SFDR(スプリアスフリーダイナミックレンジ)は−70dB程度にとどまっている。
On the other hand, in the configuration using the first estimating means 22 0 to 22 N-1 , the first equalizers 23 0 to 23 N-1 and the
そこでこの実施形態では、図2に示しているように、複数の第2の推定手段300〜30N−1、複数の第2のイコライザ310〜31N−1および第2の信号切換器32を設けて、より精度の高いA/D変換装置を実現している。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 2, a plurality of second estimating means 30 0 to 30 N−1 , a plurality of
ここで、第2の推定手段300〜30N−1は、図8に示しているように、それぞれ各第1のイコライザ230〜23N−1に対応して設けられ、AD特性テーブル25に記憶されている係数hi,U1、…、hi,−1、hi,0、hi,1、…、hi,U2に基づいて、第1の信号切換器24から出力された信号列Y(n)に対して対応する各第1のイコライザ230〜23N−1と逆の周波数補正処理を行う補正処理部30aと、その補正処理で得られたデータ列Qのうち、対応するA/D変換器のサンプリングタイミングのデータQ(k)を指定信号ADNUMに基づいて元のサンプル値X(k)に入れ換えるデータ置換部30bとを有している。このような処理を行うことで、第1の推定手段220〜22N−1による推定結果よりも精度の高い(誤差の少ない)、推定値を得ることができている。
Here, as shown in FIG. 8, the second estimation means 30 0 to 30 N−1 are provided corresponding to the first equalizers 23 0 to 23 N−1 , respectively, and the AD characteristic table 25. , H i, −1 , h i, 0 , h i, 1 ,..., H i, U2 are output from the
そして、この誤差のより少ない推定値W′に対し、前記した第1のイコライザ230〜23N−1と同様に構成された第2のイコライザ310〜31N−1によって、入力端子10aから各A/D変換器120〜12N−1までの信号経路の周波数特性の差異を補正するための処理をイコライザ係数テーブル27に記憶された係数に基づいて行い、それらのイコライザによる補正処理で得られた出力値z0〜zN−1を第2の信号切換器32に与え、各A/D変換器120〜12N−1がクロックによってサンプリングする順に複数の第2のイコライザ310〜31N−1の出力値z0〜zN−1を選択し、出力する。
Then, with respect to the estimated value W ′ with less error, the
このように構成した場合に得られたデジタル信号列Z(n)のスプリアス特性は、図7の(c)となり、第2の推定手段300〜30N−1、第2のイコライザ310〜31N−1および第2の信号切換器32を用いたことにより、SFDRを−90dB程度まで改善することができた。
The spurious characteristic of the digital signal sequence Z (n) obtained in such a configuration is (c) in FIG. 7, and the second estimating means 30 0 to 30 N−1 and the
図9、図10は、一定振幅の正弦波信号に対する一つのA/D変換器のサンプリング波形と各部の誤差を求めたシミュレーション結果である。 FIG. 9 and FIG. 10 show the simulation results for obtaining the sampling waveform of one A / D converter and the error of each part for a sine wave signal having a constant amplitude.
図9の(a)はサンプリング値、図9の(b)は第1の推定手段22の出力誤差、図9の(c)は第1のイコライザ23の出力誤差、そして図9の(d)は第1の信号切換器24の出力誤差であり、この時点での誤差の最大値はほぼ10−3V(1mV)である。
9A is the sampling value, FIG. 9B is the output error of the first estimating means 22, FIG. 9C is the output error of the first equalizer 23, and FIG. 9D. Is an output error of the
また、図10の(a)は第2の推定手段30の出力誤差、図10の(b)は第2のイコライザ31の出力誤差、そして図10の(c)は、第2の信号切換器32の出力誤差、即ち本実施形態のA/D変換装置20の最終出力誤差であり、その最大値はほぼ10−4V(0.1mV)であり、前記したスペクトラムと同様にほぼ20dB改善されていることがわかる。
10A shows the output error of the second estimating means 30, FIG. 10B shows the output error of the
10a……入力端子、10b……出力端子、11……信号分配器、12……A/D変換器、20……A/D変換装置、21……サンプリング制御部、22……第1の推定手段、23……第1のイコライザ、24……第1の信号切換器、25……AD特性テーブル、27……イコライザ係数テーブル、30……第2の推定手段、31……第2のイコライザ、32……第2の信号切換器
10a: input terminal, 10b: output terminal, 11: signal distributor, 12: A / D converter, 20: A / D converter, 21: sampling controller, 22: first Estimating means 23...
Claims (1)
複数のA/D変換器(12)と、
前記入力端子からの入力信号を前記A/D変換器にそれぞれ入力する信号分配器(11)と、
前記各A/D変換器に対し、サンプリングのための所定周期のクロックを、前記A/D変換器数で前記所定周期を割って得られる時間にほぼ等しい時間差で所定順に且つ循環的に与えるサンプリング制御部(21)と、
前記複数のA/D変換器の1つを基準とし、前記入力端子から前記各A/D変換器の出力端子までのそれぞれの周波数特性と前記入力端子から前記基準のA/D変換器の出力端子までの周波数特性との差の特性を満たすインパルス応答を有するフィルタの係数を予め記憶しているAD特性テーブル(25)と、
前記A/D変換器毎にそれぞれ設けられ、前記複数のA/D変換器によって変換出力されるサンプル値および前記AD特性テーブルに記憶されている係数に基づいて、前記クロックを受けたA/D変換器がサンプル値を更新するタイミングに他のA/D変換器が変換処理をおこなったと仮定して得られるサンプル値をそれぞれ推定する複数の第1の推定手段(22)と、
前記基準のA/D変換器と各A/D変換器の周波数特性の差をそれぞれ相殺する周波数特性を満たすインパルス応答を有するフィルタの係数を予め記憶しているイコライザ係数テーブル(27)と、
前記各第1の推定手段にそれぞれ対応して設けられ、各第1の推定手段の出力値に対して、前記イコライザ係数テーブルに記憶されている係数に基づくフィルタリングをそれぞれ行って、誤差補正された値をそれぞれ出力する複数の第1のイコライザ(23)と、
前記複数の第1のイコライザの出力値を受け、前記各A/D変換器が前記クロックによってサンプリングする順に前記複数の第1のイコライザの出力値を選択して出力する第1の信号切換器(24)と、
前記各第1のイコライザに対応して設けられ、前記AD特性テーブルに記憶されている係数に基づいて、前記第1の信号切換器から出力された信号に対して前記対応する各イコライザと逆の周波数補正処理を行うとともに、該補正処理で得られたデータのうち、前記対応するA/D変換器のサンプリングタイミングのデータを元のサンプル値に入れ換えて出力する複数の第2の推定手段(30)と、
前記各第2の推定手段の出力値に対し、前記入力端子から前記各A/D変換器までの信号経路の周波数特性の差異を補正するための処理を前記イコライザ係数テーブルに記憶された係数に基づいて行う複数の第2のイコライザ(31)と、
前記各第2のイコライザの出力値を受け、前記各A/D変換器が前記クロックによってサンプリングする順に前記複数の第2のイコライザの出力値を選択して出力する第2の信号選択手段(32)とを備えたA/D変換装置。 An input terminal (10a) for inputting a signal;
A plurality of A / D converters (12);
A signal distributor (11) for inputting an input signal from the input terminal to the A / D converter;
Sampling that gives a clock of a predetermined cycle for sampling to each A / D converter in a predetermined order and cyclically with a time difference substantially equal to the time obtained by dividing the predetermined period by the number of A / D converters. A control unit (21);
Each of the frequency characteristics from the input terminal to the output terminal of each A / D converter with one of the plurality of A / D converters as a reference, and the output of the reference A / D converter from the input terminal An AD characteristic table (25) that stores in advance the coefficients of a filter having an impulse response that satisfies the characteristic of the difference from the frequency characteristic up to the terminal;
The A / D receiving the clock based on a sample value provided for each A / D converter and converted and output by the plurality of A / D converters and a coefficient stored in the AD characteristic table A plurality of first estimating means (22) for respectively estimating sample values obtained on the assumption that another A / D converter performs a conversion process at a timing when the converter updates the sample value;
An equalizer coefficient table (27) preliminarily storing coefficients of a filter having an impulse response that satisfies a frequency characteristic that cancels out a difference in frequency characteristic between the reference A / D converter and each A / D converter;
Each of the first estimating means is provided corresponding to each of the first estimating means, and the output value of each first estimating means is subjected to filtering based on the coefficient stored in the equalizer coefficient table, and the error is corrected. A plurality of first equalizers (23) each outputting a value;
A first signal switch that receives the output values of the plurality of first equalizers, and selects and outputs the output values of the plurality of first equalizers in the order in which the A / D converters sample with the clock. 24)
Based on the coefficient provided corresponding to each of the first equalizers and stored in the AD characteristic table, the signal output from the first signal switcher is opposite to that of the corresponding equalizer. A plurality of second estimation means (30) for performing frequency correction processing and replacing the data of the sampling timing of the corresponding A / D converter with the original sample value among the data obtained by the correction processing. )When,
The coefficient stored in the equalizer coefficient table is processed for correcting the difference in the frequency characteristics of the signal path from the input terminal to each A / D converter with respect to the output value of each second estimating means. A plurality of second equalizers (31) to perform based on;
Second signal selection means (32) which receives the output value of each of the second equalizers and selects and outputs the output values of the plurality of second equalizers in the order in which each of the A / D converters samples with the clock. A / D conversion device.
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