非線性校準方法及裝置制造方法及圖紙

一種非線性校準方法及裝置，所述非線性校準方法包含：在至少一個預定輸入被施加于非線性系統的情況下對非線性系統執行擾動型校準程序，以取得多個補償參數的多個臨時值；以及以在線方式運行擾動型校準程序，以更新多個補償參數，其中針對更新多個補償參數的步驟，多個臨時值被用作多個補償參數的初始值，且多個補償參數用來控制擾動型校準程序的補償響應。上述非線性校準方法及裝置可以妥善地去除非線性特性的影響并且大幅地縮短有效數據的等待時間。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術有關于非線性系統的效能控制的方法，且特別有關于非線性校準(Nonlinearity Calibration)方法以及相關裝置。
技術介紹
一個元件,例如一個模數轉換器(Analog-to-Digital Converter, ADC)的非線性特性對于某些應用來說是ー項重要的議題。在相關技術中，雖然有某些因非線性特性而提出的方案，但仍然可能存在其他問題。例如相關技術的算法可能太復雜，從而導致芯片面積大幅度地增加。又例如在包含傳統ADC的系統的電源開啟之后，上述傳統ADC無法快速地達到可被系統使用的狀態。綜上，相關技術似乎無法在沒有任何副作用的情況下提出真 正行之有效的方案，因此需要一種新穎的方法來對非線性系統進行非線性校準，從而去除非線性特性的影響。
技術實現思路
有鑒于此，特提供以下技術方案一種非線性校準方法，其包含在至少ー個預定輸入被施加于非線性系統的情況下對非線性系統執行擾動型校準程序，以取得多個補償參數的多個臨時值；以及以在線方式執行上述擾動型校準程序，以更新上述多個補償參數，其中針對更新多個補償參數的步驟，上述多個臨時值用作多個補償參數的初始值，以及上述多個補償參數用來控制擾動型校準程序的補償響應。一種非線性校準裝置，其包含校準回路與輸入選擇器。校準回路用來進行擾動型校準程序，校準回路包含預計要校準的非線性系統，其中多個補償參數用來控制擾動型校準程序的補償響應；以及輸入選擇器用來從至少ー個普通輸入與至少ー個預定輸入中選擇預計要施加于非線性系統的至少ー個輸入。其中校準回路用來在至少ー個預定輸入被施加于非線性系統的情況下對非線性系統執行擾動型校準程序，以取得多個補償參數的多個臨時值；上述校準回路用來以在線方式執行擾動型校準程序，以更新上述多個補償參數；以及針對更新多個補償參數的過程，多個臨時值被用來作為補償參數的初始值。以上所述的非線性校準方法及裝置可妥善地去除非線性特性的影響并且大幅地縮短有效數據的等待時間。附圖說明圖IA是根據本專利技術第一實施例的非線性校準裝置的示意圖。圖IB是圖IA中所述裝置在本專利技術ー個實施例中所涉及的有效數據的等待時間。圖2是根據本專利技術實施例的非線性校準方法的流程圖。圖3是圖IA中所述裝置在本專利技術實施例中的實施細節的示意圖。圖4是圖3所示的補償模塊在本專利技術實施例中的實施細節的示意圖。圖5A是圖3所示的估測模塊在本專利技術實施例中的實施細節的示意圖。圖5B是圖5A所示的復用器在本專利技術實施例中的實施細節的示意圖。圖5C是圖5A所示的李亞普諾夫型估計器在本專利技術實施例中所涉及的實施細節的示意圖。具體實施例方式在說明書及權利要求書當中使用了某些詞匯來指稱特定的元件。所屬
的技術人員應可理解，硬件制造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個元件。本說明書及權利要求書并不以名稱的差異作為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異作為區分的準貝1J。在通篇說明書及權利要求項中所提及的「包含」為ー開放式的用語，故應解釋成「包含但不限定干」。此外，「耦接」一詞在此包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此，若文中描述第一裝置耦接于第二裝置，則代表第一裝置可直接電氣連接于第二裝置，或透過其它裝置或連接手段間接地電氣連接至第二裝置。 請參考圖1A，圖IA為根據本專利技術第一實施例的非線性校準裝置100的示意圖。裝置100包含非線性系統100A與補償系統100B。非線性系統100A對輸入x進行函數運算f(x)產生輸出y，其中函數f(x)在通常情況下是非線性函數。為了修正非線性系統100A的非線性特征，補償系統100B用來對輸出y進行函數fe(y)的修正，從而產生修正輸出y。。根據本專利技術的第一實施例，在補償系統100B被妥善地設計的情況下，由非線性系統100A的非線性特征所引起的非線性效應可以在修正輸出y。中完全消除。例如非線性函數f(x)可通過近似形式表示如下y = f (x) Σ η =?！?...，JailX11)；其中符號an代表上面方程式中的某一項Xil的系數。另外，修正函數fe(y)可通過近似形式表示如下yc = fc (y) Σ i=0,i,...,k(bi y1) ^ x ；其中符號h代表上面方程式中的某ー項Ji的系數，并且可視為補償系統100B的補償參數。圖IB是圖IA中所述裝置在本專利技術實施例中所涉及的有效數據的等待時間(DataAvailable Time，DAT)。如圖，橫坐標代表時間，縱坐標代表修正輸出(即“修正后的輸出”的簡稱)y。與輸入X的差值在本實施例中，圖IB所示的曲線表明在有效數據的等待時間DAT中，隨著時間的增加，差值(y^x)會逼近O。在通常情況下，有效數據的等待時間DAT表示在電源開啟以后或者由待機狀態恢復后設備的修正輸出y。(例如修正輸出數據)逼近輸入X的時間。實際上，有效數據的等待時間DAT可通過檢測差值(yc;-X)的絕對值落入已預定上限以內的時間來確定，其中預定上限可以對應于裝置100符合的某些標準。這僅僅是為了說明的目的，并非對本專利技術的限制。依據本專利技術實施例的某些變形，在裝置100是ADC的情況下，有效數據的等待時間DAT可由檢測ADC的有效位數(Effective Number Of Bits,ENOB)達到ー個預定值的時間來確定，其中上述預定值對應于ADC符合的某些標準。例如裝置100是12位ADC，有效數據的等待時間DAT可由檢測12位ADC的ENOB達到預定值(例如11.5)的時間來確定。請參考圖2，關于快速取得補償參數IbJ的正確值的相關細節將進ー步說明如下。圖2是根據本專利技術實施例的非線性校準方法910的流程圖。上述方法可應用于圖IA所示的裝置100，尤其是應用于上述的補償系統100B。例如請參考圖3，圖3是圖IA中所述裝置在本專利技術實施例中的實施細節的示意圖，裝置100包含輸入選擇器110和用來進行擾動型(Perturbation-Based)校準程序的校準回路。校準回路包含運算單元(Arithmetic Unit) 120 (例如加法器)、預計要校準的非線性系統130、補償模塊140、估測(Estimation)模塊150和擾動發生器(Perturbation Generator) 160,其中輸入選擇器110、運算單元120與非線性系統130可視為圖IA所示的非線性系統100A。補償模塊140、估測模塊150與擾動發生器160可視為圖IA所示的補償系統100B。上述校準方法說明如下在步驟912中，上述的校準回路通過在至少ー個預定輸入Xtl被施加于非線性系統130的情況下對非線性系統130執行擾動型校準程序，得到多個補償參數IbJ的多個臨時值。特別地，在擾動型校準過程中對非線性系統130進行補償期間，補償參數IbJ用來控 制擾動型校準程序的補償響應，尤其是補償模塊140的補償響應。如圖3所示，輸入選擇器110用來從至少ー個普通輸入X和上述至少ー個預定輸入X0中選擇預計要施加于非線性系統130的至少ー個輸入。值得注意的是，在通常情況下，上述的至少ー個普通輸入X代表圖3所示的裝置100在它本身正常運行時所要處理的輸入，所以，上述的至少ー個普通輸入X可以是至少ー個任意輸入，例如至少ー個非預定(Non-Predetermined)輸入。根據本專利技術的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種非線性校準方法，包含：在至少一個預定輸入被施加于非線性系統的情況下對該非線性系統執行擾動型校準程序，以取得多個補償參數的多個臨時值；以及以在線方式執行該擾動型校準程序，以更新該多個補償參數；其中，針對該更新該多個補償參數的步驟，該多個臨時值被用作該多個補償參數的初始值，以及該多個補償參數用來控制該擾動型校準程序的補償響應。

【技術特征摘要】
2011.06.24 US 13/167,7131.一種非線性校準方法，包含 在至少一個預定輸入被施加于非線性系統的情況下對該非線性系統執行擾動型校準程序，以取得多個補償參數的多個臨時值；以及 以在線方式執行該擾動型校準程序，以更新該多個補償參數； 其中，針對該更新該多個補償參數的步驟，該多個臨時值被用作該多個補償參數的初始值，以及該多個補償參數用來控制該擾動型校準程序的補償響應。2.如權利要求I所述的非線性校準方法，其特征在于該擾動型校準程序包含 將一組擾動值施加于該非線性系統的至少一個輸入，以產生一組輸出； 根據該多個補償參數對該組輸出進行補償，以取得一組補償結果；以及 根據該組補償結果進行估測，以更新該多個補償參數。3.如權利要求2所述的非線性校準方法，其特征在于該取得該多個補償參數的該多個臨時值的步驟另包含 將該組擾動值組合至該至少一個預定輸入中；以及 將組合后的該至少一個預定輸入傳送至該非線性系統以決定該多個補償參數的該多個臨時值。4.如權利要求3所述的非線性校準方法，其特征在于該更新該多個補償參數的步驟另包含 將該組擾動值組合至該非線性系統的至少一個普通輸入中，其中該取得該多個補償參數的該多個臨時值的步驟以及該更新該多個補償參數的步驟利用同一組擾動值；以及將組合后的該至少一個普通輸入傳送至該非線性系統以決定更新后的該多個補償參數。5.如權利要求2所述的非線性校準方法，其特征在于該更新該多個補償參數的步驟另包含 將該組擾動值組合至該非線性系統的至少一個普通輸入中；以及 將組合后的該至少一個普通輸入傳送至該非線性系統以決定更新后的該多個補償參數。6.如權利要求5所述的非線性校準方法，其特征在于該至少一個普通輸入代表至少一個非預定輸入。7.如權利要求2所述的非線性校準方法，其特征在于該多個擾動值中的一個擾動值為零。8.如權利要求2所述的非線性校準方法，其特征在于該進行估測的步驟另包含 根據該組補償結果的該多個衍生數據進行李亞普諾夫型估測，以更新該多個補償參數。9.如權利要求8所述的非線性校準方法，其特征在于在符號h代表該多個補償參數中的一個補償參數且下標i代表該多個補償參數的一個索引的情況下，該組補償結果的該多個衍生數據分別包含該多個補償結果不同部分各自的平均的線性組合{&}，其中下標j代表針對該李亞普諾夫型估測的測量的索引；以及在符號△、η與μ i分別代表擾動值、迭代索引與更新因子的情況下，該李亞普諾夫型估測根據下列方程式來進行估測 Ej = Hr Δ ;以及bi[n+l] = bi[n]-(y...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鐘勇輝，
申請(專利權)人：聯發科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：