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DE102014203369B4 - Method and system for compensating system errors between multiple analog-to-digital converters - Google Patents

Method and system for compensating system errors between multiple analog-to-digital converters Download PDF

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DE102014203369B4
DE102014203369B4 DE102014203369.1A DE102014203369A DE102014203369B4 DE 102014203369 B4 DE102014203369 B4 DE 102014203369B4 DE 102014203369 A DE102014203369 A DE 102014203369A DE 102014203369 B4 DE102014203369 B4 DE 102014203369B4
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Abstract

Verfahren zur Kompensation von Fehlanpassungen in der Übertragungsfunktion und/oder in den Abtastzeitpunktversätzen zwischen mehreren zeitlich versetzt zueinander abtastenden Analog-Digital-Wandlern (200, 200, ..., 200), indem in einem jeden ersten zeitvarianten Kompensationsfilter (100, 100,..., 100;100), das jeweils einem Analog-Digital-Wandler nachgeschaltet ist, jeweils eine zyklisch zeitvariante Faltung einer bestimmten Anzahl (L) von im zugehörigen Analog-Digital-Wandler (200, 200, ..., 200) erzeugten Abtastwerten mit einer bestimmten Anzahl (B) von Filterkoeffizienten erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass jedes erste zeitvariante Kompensationsfilter (100,100, ... ,100; 100) jeweils mehrere zweite zeitinvariante Kompensationsfilter (2,2,2,...,2) mit jeweils einer minimierten Anzahl (B) von Filterkoeffizienten aufweist, die jeweils im selben Zyklus eine zeitinvariante Teil-Filterung der zur zyklischen zeitvarianten Faltung des ersten zeitvarianten Kompensationsfilters (100,100, ...,100; 100) gehörigen Filterung durchführen.Method for compensating for mismatches in the transfer function and / or in the sampling time offsets between a plurality of analog-to-digital converters (200, 200, ..., 200) which are sampled with a time offset from one another, by using in each first time-variant compensation filter (100, 100 ,. .., 100; 100), each of which is connected downstream of an analog-to-digital converter, each time a cyclically time-variant convolution of a certain number (L) of the associated analog-to-digital converter (200, 200, ..., 200) generated Sample values with a certain number (B) of filter coefficients, characterized in that each first time-variant compensation filter (100,100, ..., 100; 100) each with a plurality of second time-invariant compensation filters (2,2,2, ..., 2) each have a minimized number (B) of filter coefficients, which in each case in the same cycle a time-invariant partial filtering of the cyclic time-variant convolution of the first time-variant compensation filter (100,100, ..., 100; 100) corresponding filtering.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur Kompensation von Systemfehlern zwischen mehreren zeitlich versetzt zueinander abtastenden Analog-Digital-Wandlern.The invention relates to a method and a system for compensating for system errors between a plurality of analog-to-digital transducers scanning at different times with respect to one another.

In der heutigen Kommunikationstechnik werden zunehmend Signale mit einer höheren Abtastrate - typischerweise einige Gigahertz - verwendet. Zur Messung dieser hochfrequenten Signale in einem Messgerät - beispielsweise in einem digitalen Oszilloskop - in Echtzeit, wird die Signalverarbeitung im Messgerät parallelisiert. Die Parallelisierung der Analog-Digital-Wandlung des Messsignals führt zu parallel verschalteten Analog-Digital-Wandler, die jeweils zeitlich versetzt zueinander abtasten (so genannte time-interleaved-Analog-Digital-Wandler). Auf diese Weise können Analog-Digital-Wandler mit einer realisierbaren Abtastrate eingesetzt werden, die um die Anzahl von parallel verschalteten Analog-Digital-Wandlern gegenüber der Abtastrate des zu messenden Signals reduziert ist.In today's communication technology increasingly signals with a higher sampling rate - typically a few gigahertz - used. To measure these high-frequency signals in a measuring device - for example in a digital oscilloscope - in real time, the signal processing in the measuring device is parallelized. The parallelization of the analog-to-digital conversion of the measurement signal leads to parallel-connected analog-to-digital converters, each time offset from each other (so-called time-interleaved analog-to-digital converter). In this way, analog-to-digital converters can be used with a realizable sampling rate, which is reduced by the number of parallel-connected analog-to-digital converters compared to the sampling rate of the signal to be measured.

Damit die Analog-Digital-Wandelung des zu messenden analogen Signals in den parallel verschalteten und jeweils zeitlich versetzt zueinander abtastenden Analog-Digital-Wandlern in ein korrekt korrespondierendes digitales Signal mündet, müssen die Übertragungsfunktionen der einzelnen Analog-Digital-Wandler identisch sein, die Gleichspannungs-Überlagerungen (Gleichanteile) in den einzelnen Analog-Digital-Wandler-Kanälen identisch sein und die Abtastzeitpunkte der einzelnen Analog-Digital-Wandler zueinander einen korrekten äquidistanten Zeitversatz aufweisen.In order for the analog-to-digital conversion of the analog signal to be measured in the parallel-connected analogue-to-digital converters, which each time offset with respect to each other, leads to a correctly corresponding digital signal, the transfer functions of the individual analog-to-digital converters must be identical, ie the DC voltage Superimpositions (DC components) in the individual analog-to-digital converter channels be identical and have the sampling times of the individual analog-to-digital converters to each other a correct equidistant time offset.

Da dies in der Realität typischerweise nicht gegeben ist, wird jedem einzelnen Analog-Digital-Wandler jeweils ein Kompensationsfilter nachgeschaltet, das die Fehlanpassungen in den Übertragungsfunktionen und in den Abtastzeitpunktversätzen zwischen den einzelnen Analog-Digital-Wandlern kompensieren. In 1 ist ein aus der DE 10 2011 011 711 A1 bekanntes System zur Kompensation derartiger Fehlanpassungen in realen parallel verschalteten A/D-Wandlern dargestellt. Die Fehlanpassung in der Gleichspannungs-Überlagerung wird dagegen typischerweise durch einen den einzelnen Kompensationsfiltern jeweils nachgeschalteten Subtrahierer kompensiert, der die jeweilige negative Gleichspannungs-Überlagerung auf das Ausgangssignal des einzelnen Kompensationsfilter aufschaltet.Since this is typically not the case in reality, a respective compensation filter is connected downstream of each individual analog-to-digital converter, which compensates for the mismatches in the transfer functions and in the sampling instantaneous offsets between the individual analog-to-digital converters. In 1 is one of the DE 10 2011 011 711 A1 known system for the compensation of such mismatches in real parallel connected A / D converters shown. By contrast, the mismatching in the DC superimposition is typically compensated for by a subtractor respectively connected downstream of the individual compensation filters, which connects the respective negative DC voltage superposition to the output signal of the individual compensation filter.

Das analoge Signal x(t) wird in den insgesamt M Analog-Digital-Wandler-Kanälen der 1 jeweils mit der zum jeweiligen Analog-Digital-Wandler 1000 , 1001 ,..., 100m-1 gehörigen Impulsantwort h0(t),h1(t),...,hM-1(t) gefaltet und anschließend mit einer zum jeweiligen Analog-Digital-Wandler 2000 , 2001 ,..., 200M-1 gehörigen Gleichspannungs-Überlagerung o0 , o1 ,..., oM-1 additiv überlagert und schließlich in einem symbolisch als Schalter dargestellten Abtast- und Halteglied des jeweiligen Analog-Digital-Wandlers 2000 , 2001 , ..., 200M-1 zu den zum jeweiligen Analog-Digital-Wandler 2000 , 2001 , ..., 200M-1 gehörigen Abtastzeiten t/TA=M·ν+ε0,t/TA=M·ν+1+ε1,...,t/TA=M·ν+M-1+εM-1 mit den zum jeweiligen Analog-Digital-Wandler 2000 , 2001 ,...,200M-1 gehörigen Abtastzeitpunktversätzen ε01,...,εM-1 abgetastet. Den einzelnen Analog-Digital-Wandlern 2000 , 2001 ,..., 200M-1 ist jeweils ein Kompensationsfilter 1000 , 1001 ,...100M-1 nachgeschalter, das jeweils die verzerrten Abtastwerte am Ausgang des jeweiligen Analog-Digital-Wandlers 2000 , 2001 ,...,200M-1 mit der zugehörigen Filterimpulsantwort hc,0(t), hc,1(t),..., hc,M-1(t) entzerrt. Schließlich werden die entzerrten Abttastwerte der Ausgangssignale der einzelnen Kompensationsfilter 1000 , 1001 , ... ,100M-1 in einem Addierer 300 zu einem einzigen Strom von Abtastwerten x(ν) des ursprünglich analogen Signals x(t) zusammengefügt.The analog signal x (t) is used in the total of M analog-to-digital converter channels 1 each with the respective analog-to-digital converter 100 0 . 100 1 , ..., 100 m-1 appropriate impulse response h 0 (t) . h 1 (t) , ..., h M-1 (t) folded and then with a to the respective analog-to-digital converter 200 0 . 200 1 , ..., 200 M-1 associated DC voltage superposition o 0 . o 1 , ..., o M-1 superimposed additively and finally in a symbolically shown as a switch sample and hold element of the respective analog-to-digital converter 200 0 . 200 1 , ..., 200 M-1 to the respective analog-to-digital converter 200 0 . 200 1 , ..., 200 M-1 corresponding sampling times t / T A = M · ν + ε 0 , t / T A = M · ν + 1 + ε 1 , ..., t / T A = M · ν + M-1 + ε M-1 with the respective analog-to-digital converter 200 0 . 200 1 , ..., 200 M-1 associated sample timing offsets ε 0 , ε 1 , ..., ε M-1 sampled. The individual analog-to-digital converters 200 0 . 200 1 , ..., 200 M-1 is in each case a compensation filter 100 0 . 100 1 ... 100 M-1 Each of the distorted samples at the output of the respective analog-to-digital converter 200 0 . 200 1 , ..., 200 M-1 with the associated filter impulse response hc , 0 (t) . h c, 1 (t) , ..., hc , M-1 (t) equalized. Finally, the equalized samples of the output signals of the individual compensation filters 100 0 . 100 1 , ..., 100 M-1 in an adder 300 to a single stream of samples x (ν) the originally analog signal x (t) together.

In jedem der Kompensationsfilter wird zyklisch eine bestimmte Anzahl von Abtastwerten des vom vorausgehenden Analog-Digital-Wandler erzeugten digitalen Messsignals mit einer bestimmten Anzahl von Filterkoeffizienten gefaltet. Die Faltung setzt sich aus Additionen und Multiplikationen zusammen. Um die für die Parallelisierung der Analog-Digital-Wandlung erforderliche Kompensation in Echtzeit durchführen zu können, ist die Anzahl von Additionen und Multiplikationen vorteilhaft zu minimieren.In each of the compensation filters, a certain number of samples of the digital measurement signal generated by the preceding analog-to-digital converter are cyclically convolved with a certain number of filter coefficients. The convolution is composed of additions and multiplications. In order to be able to perform the compensation necessary for the parallelization of the analog-to-digital conversion in real time, the number of additions and multiplications must advantageously be minimized.

In der US 7 049 992 B1 wird ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zur Kompensation von Fehlanpassungen in der Übertragungsfunktion und/oder in den Abtastzeitpunkten zwischen mehreren zeitlich versetzt zueinander abtastenden Analog-Digital-Wandlern mit entsprechenden Kommentationtsfiltern beschrieben.In the US Pat. No. 7,049,992 B1 a method according to the preamble of claim 1 for the compensation of mismatches in the transfer function and / or in the sampling times between a plurality of temporally staggered to each other scanning analog-to-digital converters are described with corresponding commentary filters.

Entsprechende Filter mit jeweils einer minimierten Anzahl von Filterkoeffizienten sind als solches aus dem Dokument LIN, K. et. al.: „Digital filters for high performance audio delta-sigma analog-to-signal and digital-to-analog conversions“, Proceedings of ICSP'96, Seiten 59-63 grundsätzlich bekannt. Dieses Dokument enthält jedoch keinen Hinweis, diese Filter in Verbindung mit zeitlich versetzten Analog-Digital-Wandlern anzuwenden.Corresponding filters, each with a minimized number of filter coefficients are as such from the document LIN, K. et. al.: "Digital filters for high performance audio delta-sigma analog-to-signal and digital-to-analog conversions", Proceedings of ICSP'96, pages 59-63 basically known. However, this document does not suggest that these filters be used in conjunction with time-shifted analog-to-digital converters.

Aus der WO 2008/156400 A1 ist ein Verfahren zur Kompensation von Anpassfehlern der Übertragungsfunktion bzw. der Impulsantwort bezüglich mehrkanaliger zeitversetzter Analog-Digital-Wandler bekannt. Die Kompensation erfolgt hier mit periodischen zeitvariierten Filtern. From the WO 2008/156400 A1 is a method for compensating for fitting error of the transfer function or the impulse response with respect to multi-channel time-shifted analog-to-digital converter known. The compensation is done here with periodic time-varying filters.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren und ein System zur Kompensation von Fehlanpassungen in der Übertragungsfunktion und/oder in den Abtastzeitpunktversätzen zwischen mehreren zeitlich versetzt zueinander abtastenden Analog-Digital-Wandlern in Echtzeit zu schaffen.The object of the invention is therefore to provide a method and a system for compensating for mismatches in the transfer function and / or in the Abtastzeitpunktversätzen between a plurality of temporally staggered to each other scanning analog-to-digital converters in real time.

Die Aufgabe wird durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Kompensation von Fehlanpassungen in der Übertragungsfunktion und/oder in den Abtastzeitpunktversätzen zwischen mehreren zeitlich versetzt zueinander abtastenden Analog-Digital-Wandlern mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein entsprechendes erfindungsgemäßes System mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte technische Erweiterungen sind in den jeweils abhängigen Patentansprüchen aufgeführt.The object is achieved by a method according to the invention for compensating for mismatches in the transfer function and / or in the sampling time offsets between a plurality of analog-to-digital converters scanned with a time offset from one another with the features of patent claim 1 and by a corresponding system according to the invention having the features of patent claim 9 , Advantageous technical extensions are listed in the respective dependent claims.

Erfindungsgemäß wird jedes Kompensationsfilter - im Folgenden als erstes Kompensationsfilter bezeichnet - in mehrere Kompensationsfilter - im Folgenden als zweite Kompensationsfilter bezeichnet - zerlegt, die jeweils eine minimierte Anzahl von Filterkoeffizienten aufweisen. Durch die Minimierung der Filterkoeffizienten innerhalb eines zweiten Kompensationsfilters wird die Anzahl von Additionen und Multiplikationen zur Realisierung der in allen zweiten Kompensationsfiltern jeweils durchgeführten Faltungen gegenüber der in der Faltung eines korrespondierenden Kompensationsfilter nach dem Stand der Technik benötigten Anzahl von Additionen und Multiplikationen reduziert und damit vorteilhaft eine echtzeitfähige Implementierung einer Kompensation von Systemfehlern verwirklicht.According to the invention, each compensation filter-referred to below as the first compensation filter-is decomposed into a plurality of compensation filters-referred to below as second compensation filters-which each have a minimized number of filter coefficients. By minimizing the filter coefficients within a second compensation filter, the number of additions and multiplications for realizing the convolutions performed in all the second compensation filters is reduced and thus advantageously reduced over the number of additions and multiplications required in the convolution of a corresponding compensation filter according to the prior art real-time implementation of system error compensation realized.

Bevorzugt arbeiten die zu jeweils einem ersten Kompensationsfilter gehörigen zweiten Kompensationsfilter parallel, um auf diese Weise einen zusätzlichen Zeitgewinn in der Kompensation zu erzielen.Preferably, the second compensation filters, which belong in each case to a first compensation filter, operate in parallel in order in this way to obtain an additional time gain in the compensation.

Die einzelnen zweiten Kompensationsfilter werden bevorzugt über eine den einzelnen zweiten Kompensationsfiltern vorgeschaltete Zuführungs-Einheit mit den für die Faltung im jeweiligen zweiten Kompensationsfilter jeweils erforderlichen Sequenzen von Abtastwerten des Eingangssignals des ersten Kompensationsfilters versorgt.The individual second compensation filters are preferably supplied via a supply unit arranged upstream of the individual second compensation filters with the sequences of sample values of the input signal of the first compensation filter which are respectively required for the convolution in the respective second compensation filter.

Korrespondierend dazu werden die von den einzelnen zweiten Kompensationsfiltern des ersten Kompensationsfilters jeweils erzeugten Abtastwerte in einer den einzelnen zweiten Kompensationsfiltern nachgeschalteten Zusammenfügungs-Einheit zu einer einzigen Sequenz von Abtastwerten des Ausgangssignals des ersten Kompensationsfilters zusammengefügt.Correspondingly, the sample values respectively generated by the individual second compensation filters of the first compensation filter are combined in a mating unit connected downstream of the individual second compensation filters to form a single sequence of samples of the output signal of the first compensation filter.

Da mehrere zweite Kompensationsfilter, die zu einem ersten Kompensationsfilter gehören, jeweils eine identische Sequenz von Abtastwerten oder zumindest eine identische Teil-Sequenz von Abtastwerten des Eingangssignals des ersten Kompensationsfilters mit ihren jeweiligen Filterkoeffizienten falten, ist eine bevorzugte Zuführungs-Einheit derart ausgestaltet, dass sie diese identischen Sequenzen bzw. Teil-Sequenzen von Abtastwerten des Eingangssignals des ersten Kompensationsfilters jeweils nur einmalig erzeugt und den zugehörigen zweiten Kompensationsfiltern parallel zuführt.Since a plurality of second compensation filters belonging to a first compensation filter each convolute an identical sequence of samples, or at least an identical subsequence of samples of the input signal of the first compensation filter with their respective filter coefficients, a preferred feed unit is configured to provide them generates identical sequences or partial sequences of samples of the input signal of the first compensation filter only once and supplies the associated second compensation filters in parallel.

Die Anzahl von zweiten Kompensationsfiltern und die in den einzelnen zweiten Kompensationsfiltern jeweils durchgeführten Faltungen bestehend vorzugsweise aus der mit den zugehörigen Filterkoeffizienten des zweiten Kompensationsfilters gefalteten Sequenz von Abtastwerten des Eingangssignals des ersten Kompensationsfilters, die dem jeweiligen zweiten Kompensationsfilter zugeführt wird, werden aus den Filtergleichungen des bereits vorab strukturell festgelegten ersten Kompensationsfilters in einem zweistufigen erfindungsgemäßen Prozess ermittelt.The number of second compensation filters and the convolutions respectively performed in the individual second compensation filters, preferably consisting of the sequence of samples of the input signal of the first compensation filter convoluted with the associated filter coefficients of the second compensation filter, which is supplied to the respective second compensation filter, become from the filter equations of FIG pre-structurally determined first compensation filter determined in a two-stage process according to the invention.

In einer ersten Stufe ist bevorzugt für jede Phase p eines Zyklus von im jeweiligen ersten Kompensationsfilter jeweils erzeugten Abtastwerten jeweils ein drittes Kompensationsfilter vorgesehen. Im jeweiligen dritten Kompensationsfilter werden jeweils diejenigen Filterungen der dem ersten Kompensationsfilter in einem Zyklus jeweils zugeführten Sequenz von Abtastwerten realisiert, die zur Bestimmung jeder Polyphasenkomponente der jeweiligen Phase des vom ersten Kompensationsfilter in einem Zyklus jeweils erzeugten Sequenz von Abtastwerten benutzt werden.In a first stage, in each case a third compensation filter is preferably provided for each phase p of a cycle of sampled values respectively generated in the respective first compensation filter. In the respective third compensation filter, in each case those filterings of the sequence of samples supplied to the first compensation filter in a cycle are used, which are used to determine each polyphase component of the respective phase of the sequence of samples respectively generated by the first compensation filter in a cycle.

In einer zweiten Stufe werden die Filterungen der einzelnen dritten Kompensationsfilter des ersten Kompensationsfilters vorzugsweise jeweils in mehrere Teil-Filterungen zerlegt, die jeweils eine in sich vollständige Faltung realisieren und von jeweils einem zweiten Kompensationsfilter durchgeführt werden. Diese zweiten Kompensationsfilter sind für sich zeitinvariant und weisen jeweils eine minimierte Anzahl von Filterkoeffizienten auf.In a second stage, the filters of the individual third compensation filters of the first compensation filter are preferably each decomposed into a plurality of sub-filters, each of which realizes a complete convolution and is carried out by a respective second compensation filter. These Second compensation filters are time-invariant in themselves and each have a minimized number of filter coefficients.

Derartige Filter mit einer minimierten Anzahl von Filterkoeffizienten werden bevorzugt als Short-Length(SL)-Filter (deutsch: Filter mit kürzester Filterlänge) bezeichnet und sind aus Mou Z. et al. „Short-Length FIR Filters and Their Use in Fast Nonrecursive Filtering“, IEEE Transactions on Signal Processing, Vol. 39, No. 6, Juni 1991, Seiten 1322 - 1332 , realisiert, um zusätzlich die Anzahl von durchzuführenden Additionen und Multiplikationen im Hinblick auf eine Minimierung der numerischen Komplexität zu reduzieren.Such filters with a minimized number of filter coefficients are preferably referred to as short-length (SL) filters (German: filter with the shortest filter length) and are off Mou Z. et al. "Short-Length FIR Filters and Their Use in Fast Nonrecursive Filtering", IEEE Transactions on Signal Processing, Vol. 6, June 1991, pages 1322-1332 , to further reduce the number of additions and multiplications to be made in terms of minimizing numerical complexity.

Die Filterkoeffizienten für die einzelnen dritten Kompensationsfilter, die schließlich die Filterkoeffizienten für die einzelnen zweiten Kompensationsfilter ergeben, werden bevorzugt jeweils separat ermittelt. Somit weisen die dritten bzw. zweiten Kompensationsfilter jeweils voneinander verschiedene Filterkoeffizienten auf. Das erste Kompensationsfilter, das in einer möglichen erfindungsgemäßen Ausprägung aus mehreren parallel verschalteten zweiten Kompensationsfiltern besteht, schaltet somit bei der sukzessiven Bestimmung der zu den einzelnen Polyphasen jeweils gehörigen Polyphasenkomponenten des Ausgangssignals zwischen den zweiten Kompensationsfiltern mit jeweils unterschiedlichen Filterkoeffizienten um und stellt somit ein zeitvariantes Kompensationsfilter dar. Die zweiten bzw. dritten Kompensationsfilter stellen jeweils zeitinvariante Kompensationsfilter dar.The filter coefficients for the individual third compensation filters, which finally yield the filter coefficients for the individual second compensation filters, are preferably determined separately in each case. Thus, the third and second compensation filters each have mutually different filter coefficients. The first compensation filter, which consists of a plurality of second compensation filters connected in parallel in a possible embodiment according to the invention, thus switches between the second compensation filters with respectively different filter coefficients during the successive determination of the polyphase components of the output signal belonging to the individual polyphases and thus represents a time-variant compensation filter The second and third compensation filters each represent time-invariant compensation filters.

Die Aufteilung der einzelnen Polyphasenkomponenten des Ausgangsignals für jede Polyphase auf jeweils ein drittes Kompensationsfilter in der ersten Stufe ermöglicht eine gleichmäßige Verteilung der einzelnen Abschnitte der im ersten Kompensationsfilter durchzuführenden Faltung auf jedes dritte Kompensationsfilter des ersten Kompensationsfilters. Somit ist gewährleistet, dass in jedem dritten Kompensationsfilter des ersten Kompensationsfilters ein gleicher Anteil des Einschwingvorganges, des eingeschwungenen Zustands und des Ausschwingvorgangs des gesamten Faltungsvorgangs implementiert ist.The division of the individual polyphase components of the output signal for each polyphase on each of a third compensation filter in the first stage allows a uniform distribution of the individual sections of the folding to be performed in the first compensation filter on every third compensation filter of the first compensation filter. This ensures that in every third compensation filter of the first compensation filter, an equal portion of the transient process, the steady state and the decay process of the entire convolution process is implemented.

Die Verwendung lediglich von Polyphasenkomponente einer einzigen Polyphase des gesamten Faltungsvorgangs in einem dritten Kompensationsfilter des ersten Kompensationsfilters bewirkt, dass die im dritten Kompensationsfilter des ersten Kompensationsfilters realisierte Filterung eine lückenhafte und somit nicht vollständige Faltung beinhaltet. Zur Realisierung einer vollständigen Faltung werden die Filterungen jedes dritten Kompensationsfilters in mehrere Teil-Filterungen zerlegt, die jeweils in einem zweiten Kompensationsfilter realisiert sind und eine vollständige Faltung für sich beinhalten.The use of only polyphase component of a single polyphase of the entire convolution process in a third compensation filter of the first compensation filter causes the filtering realized in the third compensation filter of the first compensation filter to include an incomplete and thus incomplete convolution. To realize a complete convolution, the filters of every third compensation filter are decomposed into a plurality of sub-filters, which are each realized in a second compensation filter and include a complete convolution for themselves.

Das erfindungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäße System zur Kompensation von Fehlanpassungen in der Übertragungsfunktion und in den Abtastzeitpunktversätzen von mehreren zeitlich versetzt zueinander abtastenden Analog-Digital-Wandlern werden im Folgenden anhand der Zeichnung im Detail erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen:

  • 1 ein Blockdiagramm mit mehreren zeitlich versetzt abtastenden Analog-Digital-Wandlern und zugehörigen Kompensationsfiltern nach dem Stand der Technik,
  • 2A ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines aus mehreren parallelen dritten Kompensationsfiltern bestehenden ersten Kompensationsfilters und eines zugehörigen aus mehreren parallelen zweiten Kompensationsfiltern bestehenden ersten Kompensationsfilters,
  • 2B ein detaillierteres Blockschaltbild, welches 2A entspricht,
  • 3 ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Systems zur Kompensation von Fehlanpassungen von mehreren zeitlich versetzt zueinander abtastenden Analog-Digital-Wandlern, und
  • 4 ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Kompensation von Fehlanpassungen von mehreren zeitlich versetzt zueinander abtastenden Analog-Digital-Wandlern.
The method according to the invention and the system according to the invention for compensating for mismatches in the transfer function and in the sampling time offsets of a plurality of analog-to-digital converters sampled with a time offset from one another are explained in detail below with reference to the drawing. The figures of the drawing show:
  • 1 a block diagram with a plurality of time-shifted sampling analog-to-digital converters and associated compensation filters according to the prior art,
  • 2A 3 shows a block diagram of an embodiment of a first compensation filter consisting of a plurality of parallel third compensation filters and an associated first compensation filter consisting of a plurality of parallel second compensation filters,
  • 2 B a more detailed block diagram, which 2A corresponds,
  • 3 a block diagram of an embodiment of the system according to the invention for the compensation of mismatches of a plurality of temporally offset from one another sampling analog-to-digital converters, and
  • 4 a flowchart of an embodiment of the method according to the invention for the compensation of mismatches of several temporally offset from one another scanning analog-to-digital converters.

Bevor das erfindungsgemäße System und das erfindungsgemäße Verfahren zur Kompensation von Fehlanpassungen in der Übertragungsfunktion und in den Abtastzeitpunktversätzen von mehreren zeitlich versetzt zueinander abtastenden Analog-Digital-Wandlern anhand des Blockdiagramms in 3 und anhand des Flussdiagramm in 4 im Detail erläutert werden, werden im Folgenden die mathematischen Zusammenhänge anhand eines ersten Beispiels mit Analog-Digital-Wandlern mit jeweils vier Filterkoeffizienten und jeweils vier Abtastwerten pro Faltung und anhand eines zweiten Beispiels mit Analog-Digital-Wandlern mit jeweils acht Filterkoeffizienten und jeweils acht Abtastwerten pro Faltung erläutert.Before the inventive system and the inventive method for the compensation of mismatches in the transfer function and in the sampling time offsets of a plurality of temporally offset from each other sampling analog-to-digital converters based on the block diagram in 3 and based on the flowchart in 4 will be explained in detail, the mathematical relationships are based on a first example with analog-to-digital converters with four filter coefficients and four samples per convolution and a second example with analog-to-digital converters with eight filter coefficients and eight samples per folding explained.

Die zyklische Faltung von Blöcken mit jeweils einer Anzahl B von vier Abtastwerten x0 ,x1 ,x2 ,x3 in einem ersten Kompensationsfilter mit einer Anzahl L von vier Filterkoeffizienten h0 ,h1 ,h2 ,h3 führt gemäß Gleichung (1A) zu einer Anzahl M von sieben Polyphasenkomponenten des Ausgangssignals y0 ,y1 ,y2 ,y3 ,y4 ,y5 ,y6 . Die Faltung der Abtastwerte x0 ,x1 ,x2 ,x3 in einem ersten Kompensationsfilter mit den Filterkoeffizienten h0 ,h1 ,h2 ,h3 zur Bestimmung der Abtastwerte y0 ,y1 ,y2 ,y3 ,y4 ,y5 ,y6 des Ausgangssignals lässt sich gemäß Gleichung (1B) beschreiben. M = L + B 1

Figure DE102014203369B4_0001
[ y 0 y 1 y 2 y 3 y 4 y 5 y 6 ] = [ x 0 0 0 0 x 1 x 0 0 0 x 2 x 1 x 0 0 x 3 x 2 x 1 x 0 0 x 3 x 2 x 1 0 0 x 3 x 2 0 0 0 x 3 ] [ h 0 h 1 h 2 h 3 ]
Figure DE102014203369B4_0002
The cyclic convolution of blocks each with a number B of four samples x 0 . x 1 . x 2 . x 3 in a first compensation filter with a number L of four filter coefficients h 0 . h 1 . h 2 , h 3 according to equation (1A) results in a number M of seven polyphase components of the output signal y 0 . y 1 . y 2 . y 3 . y 4 . y 5 . y 6 , The convolution of the samples x 0 . x 1 . x 2 . x 3 in a first compensation filter with the filter coefficients h 0 . h 1 . h 2 . h 3 for determining the samples y 0 . y 1 . y 2 . y 3 . y 4 . y 5 . y 6 of the output signal can be described according to equation (1B). M = L + B - 1
Figure DE102014203369B4_0001
[ y 0 y 1 y 2 y 3 y 4 y 5 y 6 ] = [ x 0 0 0 0 x 1 x 0 0 0 x 2 x 1 x 0 0 x 3 x 2 x 1 x 0 0 x 3 x 2 x 1 0 0 x 3 x 2 0 0 0 x 3 ] [ H 0 H 1 H 2 H 3 ]
Figure DE102014203369B4_0002

Das erste Kompensationsfilter, das eine Faltung gemäß Gleichung (1B) durchführt, wird in einem ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens durch mehrere parallel verschaltete dritte Kompensationsfilter realisiert. Hierzu werden die geraden Polyphasenkomponenten des Ausgangssignals in einem dritten Kompensationsfilter entsprechend Gleichung (2A) und die ungeraden Polyphasenkomponenten des Ausgangssignals in einem dritten Kompensationsfilter entsprechend Gleichung (2B) bestimmt. y ( 2 k ) = ξ = 0 L 1 h 0 ( ξ ) x ( 2 k ξ )

Figure DE102014203369B4_0003
y ( 2 k + 1 ) = ξ = 0 L 1 h 1 ( ξ ) x ( 2 k + 1 ξ )
Figure DE102014203369B4_0004
The first compensation filter, which performs a convolution according to equation (1B), is realized in a first step of the method according to the invention by a plurality of third compensation filters connected in parallel. For this purpose, the even polyphase components of the output signal are determined in a third compensation filter according to equation (2A) and the odd polyphase components of the output signal in a third compensation filter according to equation (2B). y ( 2 k ) = Σ ξ = 0 L - 1 H 0 ( ξ ) x ( 2 k - ξ )
Figure DE102014203369B4_0003
y ( 2 k + 1 ) = Σ ξ = 0 L - 1 H 1 ( ξ ) x ( 2 k + 1 - ξ )
Figure DE102014203369B4_0004

Das dritte Kompensationsfilter entsprechend Gleichung (2A) führt eine Filterung mit den Filterkoeffizienten h0(ξ)=[h0,0 h0,1 h0,2 h0,3]T durch, während das dritte Kompensationsfilter entsprechend Gleichung (2B) mit den Filterkoeffizienten h1(ξ)=[h1,0 h1,1 h1,2 h1,3]T filtert. Somit liegt ein zeitvariantes Kompensationsfilter vor, das mit seinen beiden dritten Kompensationsfiltern bei der Bestimmung von jeweils aufeinanderfolgenden Polyphasenkomponenten des Ausgangssignals jeweils zwischen den beiden Filterkoeffizienten h0(ξ) und h1(ξ) schaltet. Ausgehend von Gleichung (1B) ergeben sich die Filterungen in den beiden dritten Kompensationsfiltern des zeitvarianten ersten Kompensationsfilters gemäß Gleichung (3A) und (3B): [ y 0 y 2 y 4 y 6 ] = [ x 0 0 0 0 x 2 x 1 x 0 0 0 x 3 x 2 x 1 0 0 0 x 3 ] [ h 0,0 h 0,1 h 0,2 h 0,3 ]

Figure DE102014203369B4_0005
[ y 1 y 3 y 5 ] = [ x 1 x 0 0 0 x 3 x 2 x 1 x 0 0 0 x 3 x 2 ] [ h 1,0 h 1,1 h 1,2 h 1,3 ]
Figure DE102014203369B4_0006
The third compensation filter according to equation (2A) performs filtering with the filter coefficients h 0 (ξ) = [h 0.0 h 0.1 h 0.2 h 0.3 ] T , while the third compensation filter according to equation (2B) with the filter coefficients h 1 (ξ) = [h 1.0 h 1.1 h 1.2 h 1.3 ] T filters. Thus, there is a time-varying compensation filter, which switches with its two third compensation filters in the determination of respectively successive polyphase components of the output signal in each case between the two filter coefficients h 0 (ξ) and h 1 (ξ). Starting from equation (1B), the filtering results in the two third compensation filters of the time-variant first compensation filter according to equation (3A) and (3B): [ y 0 y 2 y 4 y 6 ] = [ x 0 0 0 0 x 2 x 1 x 0 0 0 x 3 x 2 x 1 0 0 0 x 3 ] [ H 0.0 H 0.1 H 0.2 H 0.3 ]
Figure DE102014203369B4_0005
[ y 1 y 3 y 5 ] = [ x 1 x 0 0 0 x 3 x 2 x 1 x 0 0 0 x 3 x 2 ] [ H 1.0 H 1.1 H 1.2 H 1.3 ]
Figure DE102014203369B4_0006

Aus der 2A geht ein erstes Kompensationsfilter 100 bestehend aus zwei parallelen dritten Filtern 70 und 71 mit den zugehörigen Filterübertragungsfunktionen 0 bzw. 1 hervor. Den beiden dritten Filtern 70 und 71 werden über eine Zuführungs-Einheit 2 die einzelnen Polyphasenkomponenten x0 ,x1 ,x2 ,x3 des Eingangssignals x zugeführt. Die beiden Filter 70 und 71 erzeugen gemäß der Gleichungen (3A) und (3B) die jeweiligen Polyphasenkomponenten y0 ,y2 ,y4 ,y6 bzw. y1 ,y3 ,y5 des Filterausgangssignals y aus der Faltung der jeweiligen Abtastwerte x0 ,x1 ,x2 ,x3 mit den jeweiligen Filterkoeffizienten h0,0 ,h0,1 h0,2 ,h0,3 bzw. h1,0 ,h1,1 ,h1,2 ,h1,3 . In einer Zusammenfügungs-Einheit 4 werden die von den beiden parallelen zweiten Filtern 70 und 71 erzeugten Polyphasenkomponenten des Ausgangssignals y zu jeweils einem vollständigen Block von Polyphasenkomponenten des Ausgangssignals y zusammengefügt.From the 2A goes a first compensation filter 100 consisting of two parallel third filters 7 0 and 7 1 with the associated filter transfer functions F 0 respectively. F 1 out. The two third filters 7 0 and 7 1 be via a feed unit 2 the individual polyphase components x 0 . x 1 . x 2 . x 3 of the input signal x fed. The two filters 7 0 and 7 1 Generate the respective polyphase components according to equations (3A) and (3B) y 0 . y 2 . y 4 . y 6 respectively. y 1 . y 3 . y 5 the filter output signal y from the convolution of respective samples x 0 . x 1 . x 2 . x 3 with the respective filter coefficients h 0.0 . h 0.1 h 0.2 . h 0.3 respectively. h 1.0 . h 1,1 , h 1,2 . h 1,3 , In an assembly unit 4 become the of the two parallel second filters 7 0 and 7 1 generated polyphase components of the output signal y to one complete block of polyphase components of the output signal y together.

Im zweiten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Filterungen in den einzelnen zweiten Kompensationsfiltern des zeitvarianten ersten Kompensationsfilters jeweils in mehrere Teilfilterungen zerlegt. Die Teilfilterungen in den einzelnen dritten Kompensationsfiltern des zeitvarianten ersten Kompensationsfilters werden jeweils in einem zweiten Kompensationsfilter mit minimierter Filterlänge eines zeitvarianten ersten Kompensationsfilters realisiert.In the second step of the method according to the invention, the filters in the individual second compensation filters of the time-variant first compensation filter are each decomposed into a plurality of sub-filters. The partial filters in the individual third compensation filters of the time-variant first compensation filter are each realized in a second compensation filter with a minimized filter length of a time-variant first compensation filter.

Somit entstehen ausgehend von den Gleichungen (3A) und (3B) die vier zweiten Kompensationsfilter mit jeweils minimierter Filterlänge des zeitvarianten ersten Kompensationsfilters gemäß Gleichung (4A) und (4B). [ y 0 y 2 y 4 y 6 ] = [ x 0 0 x 2 x 0 0 x 2 0 0 ] [ h 0,0 h 0,2 ] + [ 0 0 x 1 0 x 3 x 1 0 x 3 ] [ h 0,1 h 0,3 ]

Figure DE102014203369B4_0007
[ y 1 y 3 y 5 ] = [ x 1 0 x 3 x 1 0 x 3 ] [ h 1,0 h 1,2 ] + [ x 0 0 x 2 x 0 0 x 2 ] [ h 1,1 h 1,3 ]
Figure DE102014203369B4_0008
Thus, starting from the equations (3A) and (3B), the four second compensation filters each having a minimized filter length of the time-variant first compensation filter are produced according to Equations (4A) and (4B). [ y 0 y 2 y 4 y 6 ] = [ x 0 0 x 2 x 0 0 x 2 0 0 ] [ H 0.0 H 0.2 ] + [ 0 0 x 1 0 x 3 x 1 0 x 3 ] [ H 0.1 H 0.3 ]
Figure DE102014203369B4_0007
[ y 1 y 3 y 5 ] = [ x 1 0 x 3 x 1 0 x 3 ] [ H 1.0 H 1.2 ] + [ x 0 0 x 2 x 0 0 x 2 ] [ H 1.1 H 1.3 ]
Figure DE102014203369B4_0008

Die vier zweiten Kompensationsfilter in den Gleichungen (4A) und (4B) weisen jeweils eine minimierte Filterlänge LMin von zwei auf.The four second compensation filters in equations (4A) and (4B) each have a minimized filter length L Min of two.

Aus der 2B geht ein erstes Kompensationsfilter 100 bestehend aus vier parallelen zweiten Filtern 20 , 21 , 22 und 23 mit den zugehörigen Filterübertragungsfunktionen F0 , F1 , F2 und F3 hervor, das dieselbe Filtercharakteristik wie das in 2A dargestellte erste Kompensationsfilter 100 aufweist. Den vier parallelen zweiten Filtern 20 , 21 , 22 und 23 werden über die Zuführungs-Einheit 2 zu den jeweiligen Abtastzeitpunkten die jeweilige Abtastwerte x0 ,x2 bzw. x1 ,x3 der einzelnen Blöcke x des Eingangssignals zugeführt. Die vier parallelen zweiten Filtern 20 , 21 , 22 und 23 erzeugen gemäß der Gleichungen (4A) und (4B) die jeweiligen Polyphasenkomponenten y0 ,y2 ,y4 ,y6 bzw. y1 ,y3 ,y5 in den einzelnen Blöcken y B des Filterausgangssignals y aus der Faltung der jeweiligen Abtastwerte x0 ,x2 bzw. x1 ,x3 mit den jeweiligen Filterkoeffizienten h0,0 ,h0,2 bzw. h0,1 ,h0,3 bzw. h1,0 ,h1,2 bzw. h1,1 ,h1,3 . In einer Zusammenfügungs-Einheit 4 werden die von den vier parallelen zweiten Filtern 20 , 21 , 22 und 23 erzeugten Polyphasenkomponenten des Ausgangssignals y zu jeweils einem vollständigen Block von Polyphasenkomponenten des Ausgangssignals y zusammengefügt.From the 2 B goes a first compensation filter 100 consisting of four parallel second filters 2 0 . 2 1 . 2 2 and 2 3 with the associated filter transfer functions F 0 . F 1 . F 2 and F 3 show the same filter characteristics as in 2A illustrated first compensation filter 100 having. The four parallel second filters 2 0 . 2 1 . 2 2 and 2 3 be via the feed unit 2 at the respective sampling times the respective samples x 0 . x 2 respectively. x 1 . x 3 the individual blocks x of the input signal supplied. The four parallel second filters 2 0 . 2 1 . 2 2 and 2 3 According to equations (4A) and (4B), they produce the respective polyphase components y 0 . y 2 . y 4 . y 6 respectively. y 1 . y 3 . y 5 in the individual blocks y B the filter output signal y from the convolution of the respective samples x 0 . x 2 respectively. x 1 . x 3 with the respective filter coefficients h 0.0 . h 0.2 respectively. h 0.1 . h 0.3 respectively. h 1.0 . h 1,2 respectively. h 1,1 . h 1,3 , In an assembly unit 4 become the of the four parallel second filters 2 0 . 2 1 . 2 2 and 2 3 generated polyphase components of the output signal y to one complete block of polyphase components of the output signal y together.

Auf diese Weise entstehen die in den Gleichungen (4A) und (4B) dargestellten Filterungen der vier zweiten Kompensationsfilter eines zeitvarianten ersten Kompensationsfilters.In this way, the filterings of the four second compensation filters of a time-variant first compensation filter shown in equations (4A) and (4B) are produced.

Die zweiten Filter 20 , 21 , 22 und 23 werden bevorzugt als Short-Length(SL)-Filter (deutsch: Filter mit kürzester Filterlänge) realisiert, die aus Mou Z. et al. „Short-Length FIR Filters and Their Use in Fast Nonrecursive Filtering“, IEEE Transactions on Signal Processing, Vol. 39, No. 6, Juni 1991, Seiten 1322 - 1332, bekannt sind, um zusätzlich die Anzahl von durchzuführenden Additionen und Multiplikationen zu reduzieren.The second filters 2 0 . 2 1 . 2 2 and 2 3 are preferably implemented as short-length (SL) filters (German: filter with the shortest filter length), which Mou Z. et al. "Short-Length FIR Filters and Their Use in Fast Nonrecursive Filtering", IEEE Transactions on Signal Processing, Vol. 6, June 1991, pages 1322-1332, to additionally reduce the number of additions and multiplications to be performed.

Somit sind für das Beispiel einer Filterung einer Sequenz von jeweils vier Abtastwerten mit einem ersten Kompensationsfilter mit einer Filterlänge von vier jeweils zwölf Multiplikationen gemäß Gleichung (6) erforderlich. N M u l t i p l i k a t i o n e n = 4 3 = 12

Figure DE102014203369B4_0009
Thus, for the example of filtering a sequence of four samples each with a first compensation filter having a filter length of four, each twelve multiplies according to equation (6) are required. N M u l t i p l i k a t i O n e n = 4 3 = 12
Figure DE102014203369B4_0009

In jedem der vier zweiten Kompensationsfilter mit jeweils einer minimierten Filterlänge von zwei sind hierbei jeweils drei Multiplikationen erforderlich, wie aus Zeile 4 in Gleichung (a1) in Mou Z. et al. „Short-Length FIR Filters and Their Use in Fast Nonrecursive Filtering“, IEEE Transactions on Signal Processing, Vol. 39, No. 6, Juni 1991, Seiten 1322 - 1332 , hervorgeht.In each of the four second compensation filters, each with a minimized filter length of two, three multiplies are required in each case, as from line 4 in equation (a1) in Mou Z. et al. "Short-Length FIR Filters and Their Use in Fast Nonrecursive Filtering", IEEE Transactions on Signal Processing, Vol. 6, June 1991, pages 1322-1332 , shows.

Die Anzahl der durchzuführenden Additionen für das Beispiel einer Filterung einer Sequenz von jeweils vier Abtastwerten mit einem Kompensationsfilter mit einer minimierten Filterlänge von zwei ergibt sich gemäß Gleichung (7) zu 14. N A d d i t i o n e n = 2 1 + 4 2 + ( 2 + 3 ) + 3 = 18

Figure DE102014203369B4_0010
The number of additions to be made for the example of filtering a sequence of four samples each with a compensation filter having a minimized filter length of two is given by equation (7) of FIG. N A d d i t i O n e n = 2 1 + 4 2 + ( 2 + 3 ) + 3 = 18
Figure DE102014203369B4_0010

Der erste Summand in Gleichung (7) ergibt sich aus der Überlagerung der Polyphasenkomponenten des Eingangssignals in den beiden zweiten Kompensationsfiltern. In den zweiten Kompensationsfiltern der Gleichungen (4A) und (4B) werden entweder die Polyphasenkomponenten x0 und x2 des Eingangssignals oder die Polyphasenkomponenten x1 und x3 des Eingangssignals unter Berücksichtigung von Zeile 2 in Gleichung (a1) in Mou Z. et al. „Short-Length FIR Filters and Their Use in Fast Nonrecursive Filtering“, IEEE Transactions on Signal Processing, Vol. 39, No. 6, Juni 1991, Seiten 1322 - 1332 , miteinander addiert.The first summand in equation (7) results from the superposition of the polyphase components of the input signal in the two second compensation filters. In the second compensation filters of equations (4A) and (4B), either the polyphase components are used x 0 and x 2 of the input signal or the polyphase components x 1 and x 3 of the input signal taking into account line 2 in equation (a1) in Mou Z. et al. "Short-Length FIR Filters and Their Use in Fast Nonrecursive Filtering", IEEE Transactions on Signal Processing, Vol. 6, June 1991, pages 1322-1332 , added together.

Der zweite Summand in Gleichung (7) enthält die Additionen in den vier zweiten Kompensationsfiltern, in denen gemäß der Zeilen 5 und 6 in Gleichung (a1) in Mou Z. et al. „Short-Length FIR Filters and Their Use in Fast Nonrecursive Filtering“, IEEE Transactions on Signal Processing, Vol. 39, No. 6, Juni 1991, Seiten 1322 - 1332 , jeweils zwei Additionen durchgeführt werden.The second summand in equation (7) contains the additions in the four second compensation filters, in which according to the rows 5 and 6 in equation (a1) in Mou Z. et al. "Short-Length FIR Filters and Their Use in Fast Nonrecursive Filtering", IEEE Transactions on Signal Processing, Vol. 6, June 1991, pages 1322-1332 , two additions are performed.

Der dritte Summand in Gleichung (7) enthält die Additionen der Ergebnisse der zweiten Kompensationsfilter zur Ermittlung der Polyphasenkomponenten des Ausgangssignals, d.h. die beiden Additionen in der zweiten und dritten Zeile der Gleichung (4A) und die drei Additionen in der ersten, zweiten und dritten Zeile der Gleichung (4B).The third term in equation (7) contains the additions of the results of the second compensation filters to determine the polyphase components of the output signal, i. the two additions in the second and third rows of equation (4A) and the three additions in the first, second and third rows of equation (4B).

Der vierte Summand enthält die Additionen der letzten drei Polyphasenkomponenten der vom ersten Kompensationsfilter im jeweiligen Zyklus erzeugten Abtastwerte zu den ersten drei Polyphasenkomponenten der vom ersten Kompensationsfilter im jeweils nachfolgenden Zyklus erzeugten Abtastwerte im Rahmen des „Überlappungs-Additions-Algorithmus“ (englisch: overlap-add-Algorithmus). Die Überlappung von drei Polyphasenkomponenten ergibt sich aus der Differenz zwischen der Anzahl M von sieben Polyphasenkomponenten des in einem Zyklus erzeugten Ausgangssignals und der Anzahl B von vier Polyphasenkomponenten des in einem Zyklus zugeführten Eingangssignals.The fourth summand contains the additions of the last three polyphase components of the samples produced by the first compensation filter in the respective cycle to the first three polyphase components of the samples produced by the first compensation filter in the respective subsequent cycle as part of the "overlap-add" algorithm -Algorithm). The overlap of three polyphase components results from the difference between the number M of seven polyphase components of the output signal generated in one cycle and the number B of four polyphase components of the input signal supplied in one cycle.

Die zyklische Faltung von Blöcken aus jeweils acht Abtastwerten x0 ,x1 ,x2 ,x3 ,x4 ,x5 ,x6 ,x7 in einem ersten Kompensationsfilter mit acht Filterkoeffizienten h0 ,h1 ,h2 ,h3 ,h4 ,h5 ,h6 ,h7 führt gemäß Gleichung (8) zu insgesamt sieben Polyphasenkomponenten des Ausgangssignals y0 ,y1 ,y2 ,y3 ,y4 ,y5 ,y6 ,y7 ,y8 ,y9 ,y10 ,y11 ,y12 ,y13 ,y14 : [ y 0 y 1 : y 6 y 7 y 8 : y 13 y 14 ] = [ x 0 0 0 0 0 0 0 0 x 1 x 0 0 0 0 0 0 0 : : : : : : : : x 6 x 5 x 4 x 3 x 2 x 1 x 0 0 x 7 x 6 x 5 x 4 x 3 x 2 x 1 x 0 0 x 7 x 6 x 5 x 4 x 3 x 2 x 1 : : : : : : : : 0 0 0 0 0 0 x 7 x 6 0 0 0 0 0 0 0 x 7 ] [ h 0 h 1 h 2 h 3 h 4 h 5 h 6 h 7 ]

Figure DE102014203369B4_0011
The cyclic convolution of blocks of eight samples each x 0 . x 1 . x 2 . x 3 . x 4 . x 5 . x 6 . x 7 in a first compensation filter with eight filter coefficients h 0 . h 1 . h 2 . h 3 . h 4 . h 5 . h 6 . h 7 leads according to equation (8) to a total of seven polyphase components of the output signal y 0 . y 1 . y 2 . y 3 . y 4 . y 5 . y 6 . y 7 . y 8 . y 9 . y 10 . y 11 . y 12 , y 13 . y 14 : [ y 0 y 1 : y 6 y 7 y 8th : y 13 y 14 ] = [ x 0 0 0 0 0 0 0 0 x 1 x 0 0 0 0 0 0 0 : : : : : : : : x 6 x 5 x 4 x 3 x 2 x 1 x 0 0 x 7 x 6 x 5 x 4 x 3 x 2 x 1 x 0 0 x 7 x 6 x 5 x 4 x 3 x 2 x 1 : : : : : : : : 0 0 0 0 0 0 x 7 x 6 0 0 0 0 0 0 0 x 7 ] [ H 0 H 1 H 2 H 3 H 4 H 5 H 6 H 7 ]
Figure DE102014203369B4_0011

Das erste Kompensationsfilter, das eine Faltung gemäß Gleichung (8) durchführt, wird in einem ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens durch vier parallel verschaltete dritte Kompensationsfilter realisiert. Hierzu werden die Polyphasenkomponenten des Ausgangssignals des ersten Kompensationsfilters entsprechend der jeweiligen Polyphase p gemäß Gleichung (9) bestimmt. y ( 4 k + p ) = ξ = 0 L 1 h p ( ξ ) x ( 4 k + p ξ )  für  p = 0,1,2,3

Figure DE102014203369B4_0012
The first compensation filter, which performs a convolution according to equation (8), is realized in a first step of the method according to the invention by four parallel-connected third compensation filters. For this purpose, the polyphase components of the output signal of the first compensation filter are determined according to the respective polyphase p according to equation (9). y ( 4 k + p ) = Σ ξ = 0 L - 1 H p ( ξ ) x ( 4 k + p - ξ ) For p = 0,1,2,3
Figure DE102014203369B4_0012

Die vier dritten Kompensationsfilter führen jeweils eine Filterung mit den jeweiligen Filterkoeffizienten h 0 ( ξ ) = [ h 0,0 h 0,1 h 0,2 h 0,3 ] T , h 1 ( ξ ) = [ h 1,0 h 1,1 h 1,2 h 1,3 ] T , h 2 ( ξ ) = [ h 2,0 h 2,1 h 2,2 h 2,3 ] T  und h 3 ( ξ ) = [ h 3,0 h 3,1 h 3,2 h 3,3 ] T  

Figure DE102014203369B4_0013
durch.The four third compensation filters each carry a filtering with the respective filter coefficients H 0 ( ξ ) = [ H 0.0 H 0.1 H 0.2 H 0.3 ] T . H 1 ( ξ ) = [ H 1.0 H 1.1 H 1.2 H 1.3 ] T . H 2 ( ξ ) = [ H 2.0 H 2.1 H 2.2 H 2.3 ] T and H 3 ( ξ ) = [ H 3.0 H 3.1 H 3.2 H 3.3 ] T
Figure DE102014203369B4_0013
by.

Somit liegt auch in diesem Beispiel ein zeitvariantes erstes Kompensationsfilter vor, das bei der Bestimmung von jeweils aufeinanderfolgenden Polyphasenkomponenten des Ausgangssignals seine vier dritten Kompensationsfilter mit den jeweiligen Filterkoeffizienten h0(ξ), h1(ξ), h2(ξ) und h3(ξ) sukzessive benutzt.Thus, in this example there is also a time-variant first compensation filter which, when determining respectively successive polyphase components of the output signal, has its four third compensation filters with the respective filter coefficients h 0 (ξ), h 1 (ξ), h 2 (ξ) and h 3 (ξ) used successively.

Die Filterungen in den vier dritten Kompensationsfiltern des zeitvarianten ersten Kompensationsfilters ergeben sich gemäß Gleichung (10A) bis (10D): [ y 0 y 4 y 8 y 12 ] = [ x 0 0 0 0 0 0 0 0 x 4 x 3 x 2 x 1 x 0 0 0 0 0 x 7 x 6 x 5 x 4 x 3 x 2 x 1 0 0 0 0 0 x 7 x 6 x 5 ] [ h 0,0 h 0,1 : h 0,7 ]

Figure DE102014203369B4_0014
[ y 1 y 5 y 9 y 13 ] = [ x 1 x 0 0 0 0 0 0 0 x 5 x 4 x 3 x 2 x 1 x 0 0 0 0 0 x 7 x 6 x 5 x 4 x 3 x 2 0 0 0 0 0 0 x 7 x 6 ] [ h 1,0 h 1,1 : h 1,7 ]
Figure DE102014203369B4_0015
[ y 2 y 6 y 10 y 14 ] = [ x 2 x 1 x 0 0 0 0 0 0 x 6 x 5 x 4 x 3 x 2 x 1 x 0 0 0 0 0 x 7 x 6 x 5 x 4 x 3 0 0 0 0 0 0 0 x 7 ] [ h 2,0 h 2,1 : h 2,7 ]
Figure DE102014203369B4_0016
[ y 3 y 7 y 11 ] = [ x 3 x 2 x 1 x 0 0 0 0 0 x 7 x 6 x 5 x 4 x 3 x 2 x 1 x 0 0 0 0 0 x 7 x 6 x 5 x 4 ] [ h 3,0 h 3,1 : h 3,7 ]
Figure DE102014203369B4_0017
The filterings in the four third compensation filters of the time-variant first compensation filter are obtained according to Equations (10A) to (10D): [ y 0 y 4 y 8th y 12 ] = [ x 0 0 0 0 0 0 0 0 x 4 x 3 x 2 x 1 x 0 0 0 0 0 x 7 x 6 x 5 x 4 x 3 x 2 x 1 0 0 0 0 0 x 7 x 6 x 5 ] [ H 0.0 H 0.1 : H 0.7 ]
Figure DE102014203369B4_0014
[ y 1 y 5 y 9 y 13 ] = [ x 1 x 0 0 0 0 0 0 0 x 5 x 4 x 3 x 2 x 1 x 0 0 0 0 0 x 7 x 6 x 5 x 4 x 3 x 2 0 0 0 0 0 0 x 7 x 6 ] [ H 1.0 H 1.1 : H 1.7 ]
Figure DE102014203369B4_0015
[ y 2 y 6 y 10 y 14 ] = [ x 2 x 1 x 0 0 0 0 0 0 x 6 x 5 x 4 x 3 x 2 x 1 x 0 0 0 0 0 x 7 x 6 x 5 x 4 x 3 0 0 0 0 0 0 0 x 7 ] [ H 2.0 H 2.1 : H 2.7 ]
Figure DE102014203369B4_0016
[ y 3 y 7 y 11 ] = [ x 3 x 2 x 1 x 0 0 0 0 0 x 7 x 6 x 5 x 4 x 3 x 2 x 1 x 0 0 0 0 0 x 7 x 6 x 5 x 4 ] [ H 3.0 H 3.1 : H 3.7 ]
Figure DE102014203369B4_0017

Im zweiten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Filterungen in den einzelnen dritten Kompensationsfiltern des zeitvarianten ersten Kompensationsfilters jeweils in mehrere Teilfilterungen zerlegt. Jede einzelne Teilfilterung eines dritten Kompensationsfilters des zeitvarianten ersten Kompensationsfilters wird in jeweils einem zweiten Kompensationsfilter mit minimierter Filterlänge eines zeitvarianten ersten Kompensationsfilters realisiert.In the second step of the method according to the invention, the filters in the individual third compensation filters of the time-variant first compensation filter are each decomposed into a plurality of sub-filters. Each individual partial filtering of a third compensation filter of the time-variant first compensation filter is implemented in each case in a second compensation filter with a minimized filter length of a time-variant first compensation filter.

Somit entstehen für das Beispiel eines ersten Kompensationsfilters mit acht Filterkoeffizienten, das in einem Zyklus jeweils einen Block von acht Abtastwerten filtert, ausgehend von den Gleichungen (10A) bis (10D) die vier zweiten Kompensationsfilter mit jeweils minimierter Filterlänge des zeitinvarianten ersten Kompensationsfilters gemäß Gleichung (11A) bis (11D). [ y 0 y 4 y 8 y 12 ] = [ x 0 0 x 4 x 0 0 x 4 0 0 ] [ h 0,0 h 0,4 ] + [ 0 0 x 3 0 x 7 x 3 0 x 7 ] [ h 0,1 h 0,5 ] + [ 0 0 x 2 0 x 6 x 2 0 x 6 ] [ h 0,2 h 0,6 ] + [ 0 0 x 1 0 x 5 x 1 0 x 5 ] [ h 0,3 h 0,7 ]

Figure DE102014203369B4_0018
[ y 1 y 5 y 9 y 13 ] = [ x 1 0 x 5 x 1 0 x 5 0 0 ] [ h 1,0 h 1,4 ] + [ x 0 0 x 4 x 0 0 x 4 0 0 ] [ h 1,1 h 1,5 ] + [ 0 0 x 3 0 x 7 x 3 0 x 7 ] [ h 1,2 h 1,6 ] + [ 0 0 x 2 0 x 6 x 2 0 x 6 ] [ h 1,3 h 1,7 ]
Figure DE102014203369B4_0019
[ y 2 y 6 y 10 y 14 ] = [ x 2 0 x 6 x 2 0 x 6 0 0 ] [ h 2,0 h 2,4 ] + [ x 1 0 x 5 x 1 0 x 5 0 0 ] [ h 2,1 h 2,5 ] + [ x 0 0 x 4 x 0 0 x 4 0 0 ] [ h 2,2 h 2,6 ] + [ 0 0 x 3 0 x 7 x 3 0 x 7 ] [ h 2,3 h 2,7 ]
Figure DE102014203369B4_0020
[ y 3 y 7 y 11 ] = [ x 3 0 x 7 x 3 0 x 7 ] [ h 3,0 h 3,4 ] + [ x 2 0 x 6 x 2 0 x 6 ] [ h 3,1 h 3,5 ] + [ x 1 0 x 5 x 1 0 x 5 ] [ h 3,2 h 3,6 ] + [ x 0 0 x 4 x 0 0 x 4 ] [ h 3,3 h 3,7 ]
Figure DE102014203369B4_0021
Thus, for the example of a first compensation filter with eight filter coefficients, which filters one block of eight samples in a cycle, starting from equations (10A) to (10D), the four second compensation filters each with minimized filter length of the time-invariant first compensation filter according to equation ( 11A) to (11D). [ y 0 y 4 y 8th y 12 ] = [ x 0 0 x 4 x 0 0 x 4 0 0 ] [ H 0.0 H 0.4 ] + [ 0 0 x 3 0 x 7 x 3 0 x 7 ] [ H 0.1 H 0.5 ] + [ 0 0 x 2 0 x 6 x 2 0 x 6 ] [ H 0.2 H 0.6 ] + [ 0 0 x 1 0 x 5 x 1 0 x 5 ] [ H 0.3 H 0.7 ]
Figure DE102014203369B4_0018
[ y 1 y 5 y 9 y 13 ] = [ x 1 0 x 5 x 1 0 x 5 0 0 ] [ H 1.0 H 1.4 ] + [ x 0 0 x 4 x 0 0 x 4 0 0 ] [ H 1.1 H 1.5 ] + [ 0 0 x 3 0 x 7 x 3 0 x 7 ] [ H 1.2 H 1.6 ] + [ 0 0 x 2 0 x 6 x 2 0 x 6 ] [ H 1.3 H 1.7 ]
Figure DE102014203369B4_0019
[ y 2 y 6 y 10 y 14 ] = [ x 2 0 x 6 x 2 0 x 6 0 0 ] [ H 2.0 H 2.4 ] + [ x 1 0 x 5 x 1 0 x 5 0 0 ] [ H 2.1 H 2.5 ] + [ x 0 0 x 4 x 0 0 x 4 0 0 ] [ H 2.2 H 2.6 ] + [ 0 0 x 3 0 x 7 x 3 0 x 7 ] [ H 2.3 H 2.7 ]
Figure DE102014203369B4_0020
[ y 3 y 7 y 11 ] = [ x 3 0 x 7 x 3 0 x 7 ] [ H 3.0 H 3.4 ] + [ x 2 0 x 6 x 2 0 x 6 ] [ H 3.1 H 3.5 ] + [ x 1 0 x 5 x 1 0 x 5 ] [ H 3.2 H 3.6 ] + [ x 0 0 x 4 x 0 0 x 4 ] [ H 3.3 H 3.7 ]
Figure DE102014203369B4_0021

Die insgesamt 16 zweiten Kompensationsfilter in den Gleichungen (11A) bis (11D) weisen jeweils eine minimierte Filterlänge LMin von zwei auf und sind jeweils bevorzugt als Short-Length(SL)-Filter (deutsch: Filter mit kürzester Filterlänge) realisiert, die aus Mou Z. et al. „Short-Length FIR Filters and Their Use in Fast Nonrecursive Filtering“, IEEE Transactions on Signal Processing, Vol. 39, No. 6, Juni 1991, Seiten 1322 - 1332 , bekannt sind, um zusätzlich die Anzahl von durchzuführenden Additionen und Multiplikationen zu reduzieren.The total 16 Second compensation filters in equations (11A) to (11D) each have a minimized filter length L Min of two and are each preferably realized as a short-length (SL) filter (German: filter with the shortest filter length), the Mou Z. et al. "Short-Length FIR Filters and Their Use in Fast Nonrecursive Filtering", IEEE Transactions on Signal Processing, Vol. 6, June 1991, pages 1322-1332 , are known to additionally reduce the number of additions and multiplications to be performed.

Somit sind für das Beispiel einer Filterung einer Sequenz von jeweils acht Abtastwerten mit einem ersten Kompensationsfilter mit einer Filterlänge von acht jeweils 48 Multiplikationen gemäß Gleichung (13) erforderlich. N M u l t i p l i k a t i o n e n = 16 3 = 48

Figure DE102014203369B4_0022
Thus, for the example of filtering a sequence of eight samples each with a first compensation filter having a filter length of eight, 48 multiplies each are required according to equation (13). N M u l t i p l i k a t i O n e n = 16 3 = 48
Figure DE102014203369B4_0022

Die Anzahl der durchzuführenden Additionen für das Beispiel einer Filterung einer Sequenz von jeweils acht Abtastwerten mit einem ersten Kompensationsfilters mit einer Filterlänge von acht ergibt sich gemäß Gleichung (14) zu 60. N A d d i t i o n e n = 4 1 + 16 2 + ( 8 + 8 + 8 + 9 ) + 7 = 76

Figure DE102014203369B4_0023
The number of additions to be made for the example of filtering a sequence of eight samples each with a first compensation filter having a filter length of eight is 60 according to equation (14). N A d d i t i O n e n = 4 1 + 16 2 + ( 8th + 8th + 8th + 9 ) + 7 = 76
Figure DE102014203369B4_0023

Auf der Basis dieser mathematischen Grundlagen wird im Folgenden das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand des Flussdiagramms in 4 und des erfindungsgemäßen Systems anhand des Blockdiagramms in 3 im Detail erläutert.On the basis of these mathematical principles, the exemplary embodiment of the method according to the invention will be described below with reference to the flowchart in FIG 4 and the system according to the invention with reference to the block diagram in FIG 3 explained in detail.

Während sich die ersten drei Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens auf die Ermittlung und die Konfigurierung der Struktur der einzelnen zweiten Kompensationsfilter, der Zuführungs-Einheit und der Zusammenfügungs-Einheit und die Ermittlung der Parameter und die Parametrierung der einzelnen zweiten Kompensationsfilter bezieht und nur einmalig durchgeführt werden, werden die darauffolgenden Verfahrensschritte S40 bis S70 des erfindungsgemäßen Verfahrens kontinuierlich und zyklisch während des Betriebs des erfindungsgemäßen Systems durchgeführt.While the first three method steps of the method according to the invention relate to the determination and the configuration of the structure of the individual second compensation filters, the feed unit and the assembly unit and the determination of the parameters and the parameterization of the individual second compensation filters and are performed only once, become the subsequent process steps S40 to S70 the process of the invention continuously and cyclically carried out during operation of the system according to the invention.

Im ersten Verfahrensschritt S10 des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß 4 wird in einer Einheit 1 zur Struktur- und Parameterermittlung ausgehend von der gewählten Filterlänge des ersten Kompensationsfilters und der gewählten Anzahl von Abtastwerten des Eingangssignals, die von einem ersten Kompensationsfilter in einem Zyklus in einem Block verarbeitet werden, die Struktur des aus mehreren zeitinvarianten zweiten Kompensationsfiltern bestehenden zeitvarianten ersten Kompensationsfilters bestimmt.In the first process step S10 of the method according to the invention 4 will be in one unit 1 for determining the structure and parameters based on the selected filter length of the first compensation filter and the selected number of samples of the input signal, which are processed by a first compensation filter in a cycle in a block, the structure of the time-variant first compensation filter consisting of a plurality of time-invariant second compensation filters.

Die gewählte Filterlänge des ersten Kompensationsfilters und die gewählte Anzahl der vom ersten Kompensationsfilter in einem Zyklus verarbeiteten Abtastwerte des Eingangssignals, die der Anzahl von Polyphasen des Eingangssignals entspricht, ergibt die Anzahl der in einem Zyklus von Abtastwerten des vom ersten Kompensationsfilter erzeugten Ausgangssignals, die der Anzahl von Polyphasen des Ausgangssignals entspricht.The selected filter length of the first compensation filter and the selected number of samples of the input signal processed by the first compensation filter in one cycle corresponding to the number of polyphases of the input signal gives the number of output signals generated in one cycle of samples of the output signal produced by the first compensation filter corresponds to polyphases of the output signal.

Für jede Polyphase p wird jeweils ein drittes Kompensationsfilter eines derartigen zeitvarianten ersten Kompensationsfilters erzeugt. Hierzu werden zur Bestimmung der Struktur eines derartigen zur Polyphase p jeweils gehörigen dritten Kompensationsfilters diejenigen Filterungen, die jeweils für die Erzeugung aller p-ten Polyphasenkomponenten des vom ersten Kompensationsfilter jeweils erzeugten Ausgangssignals erforderlich sind, in Anlehnung an die Gleichungen (3A) und (3B) bzw. an die Gleichungen (10A) bis (10D) herangezogen. For each polyphase p, in each case a third compensation filter of such a time-variant first compensation filter is generated. For this purpose, in order to determine the structure of such a third compensation filter belonging to the polyphase p, those filters which are required in each case for the generation of all p-th polyphase components of the output signal respectively generated by the first compensation filter are based on the equations (3A) and (3B). or to equations (10A) to (10D).

Ausgehend von der Filterstruktur jedes dritten Kompensationsfilters werden die Filterkoeffizienten für jedes dritte Kompensationsfilter mit gängigen Filteroptimierungsverfahren separat ermittelt.Based on the filter structure of every third compensation filter, the filter coefficients for each third compensation filter are determined separately using conventional filter optimization methods.

Im nächsten Verfahrensschritt S20 wird jede Filterung, die in Verfahrensschritt S10 jeweils in einem zum zeitvarianten ersten Kompensationsfilter gehörigen dritten Kompensationsfilter durchgeführt wird, jeweils in mehrere Teil-Filterungen zerlegt, die jeweils in einem zweiten Kompensationsfilter mit jeweils einer minimierten Filterlänge LMin durchgeführt werden. Jedes zweite Kompensationsfilter ist für sich zeitinvariant und weist eine Filterstruktur in Anlehnung an die Gleichungen (5A) und (5B) bzw. die Gleichungen (11A) bis (11D) auf.In the next process step S20 is any filtering that in process step S10 is performed in each case in a third compensation filter belonging to the time-variant first compensation filter, in each case broken down into a plurality of sub-filters, which are each carried out in a second compensation filter, each with a minimized filter length L Min . Each second compensation filter is time invariant in itself and has a filter structure based on equations (5A) and (5B) and equations (11A) to (11D), respectively.

Die Filterkoeffizienten der einzelnen zweiten Kompensationsfilter ergeben sich aus den im vorherigen Verfahrensschritt S20 für das zugehörige dritte Kompensationsfilter jeweils ermittelten Filterkoeffizienten.The filter coefficients of the individual second compensation filters result from those in the previous method step S20 respectively determined filter coefficients for the associated third compensation filter.

Im nächsten Verfahrensschritt S30 wird das erste Kompensationsfilter bestehend aus mehreren parallel verarbeiteten zweiten Kompensationsfiltern konfiguriert. Hierzu wird von der Einheit 1 zur Struktur- und Parameterermittlung aus der Gesamtanzahl N von vorhandenen zweiten Kompensationsfiltern 20 ,21 ,22 ,...,2N-1 , die beispielsweise als programmierbare Funktionseinheiten in einer programmierbaren Hardware vorhanden sind, die für die Realisierung des ersten Kompensationsfilters 100 erforderliche Anzahl i von Kompensationsfiltern 20 ,21 ,22 ,...,2i-1 , beispielsweise über ein in 1 nicht dargestelltes Aktivierungssignal aktiviert. Andere technische Realisierungen zur Aktivierung bzw. Berücksichtigung von vorhandenen zweiten Kompensationsfiltern 20 , 21 , 22 ,..., 2N-1 zur Implementierung des jeweiligen ersten Kompensationsfilters 100 sind von der Erfindung mit abgedeckt.In the next process step S30 the first compensation filter is configured consisting of several second compensation filters processed in parallel. This is done by the unit 1 for structure and parameter determination from the total number N of existing second compensation filters 2 0 . 2 1 . 2 2 , ..., 2N-1 , which are present, for example, as programmable functional units in a programmable hardware, which are for the realization of the first compensation filter 100 required number i of compensation filters 2 0 . 2 1 . 2 2 , ..., 2 i-1 , for example, an in 1 unillustrated activation signal activated. Other technical implementations for activation or consideration of existing second compensation filters 2 0 . 2 1 . 2 2 , ..., 2N-1 for implementation of the respective first compensation filter 100 are covered by the invention.

Die interne Struktur des einzelnen zu berücksichtigenden zweiten Kompensationsfilters 20 ,21 ,22 ,...,2i-1 , d.h. die mit den Filterkoeffizienten des jeweiligen zweiten Kompensationsfilters 20 , 21 , 22 ,..., 2i-1 in den einzelnen Abtastzeitpunkten zu gewichtenden und dem jeweiligen zweiten Kompensationsfilter 20 , 21 , 22 ,..., 2i-1 jeweils zuzuführenden Abtastwerte des Eingangssignals, wird den einzelnen zu berücksichtigenden zweiten Kompensationsfiltern 20 , 21 , 22 ,..., 2i-1 ebenfalls in Verfahrensschritt S30 von der Einheit 1 zur Struktur- und Parameterermittlung zugewiesen und jedes zu berücksichtigende zweite Kompensationsfilter 20 , 21 , 22 ,..., 2i-1 wird entsprechend konfiguriert.The internal structure of the single second compensation filter to be considered 2 0 . 2 1 . 2 2 , ..., 2 i-1 ie with the filter coefficients of the respective second compensation filter 2 0 . 2 1 . 2 2 , ..., 2 i-1 to be weighted in the individual sampling times and the respective second compensation filter 2 0 . 2 1 . 2 2 , ..., 2 i-1 each to be supplied samples of the input signal, the individual to be considered second compensation filters 2 0 . 2 1 . 2 2 , ..., 2 i-1 also in process step S30 from the unit 1 assigned for structure and parameter determination and each second compensation filter to be considered 2 0 . 2 1 . 2 2 , ..., 2 i-1 is configured accordingly.

Schließlich werden den einzelnen zu berücksichtigenden zweiten Kompensationsfiltern 20 , 21 , 22 ,..., 2i-1 ebenfalls in Verfahrensschritt S30 von der Einheit 1 zur Struktur- und Parameterermittlung die zugehörigen Filterkoeffizienten zugeführt und die zu berücksichtigenden zweiten Kompensationsfilter 20 ,21 ,22 ,...,2i-1 werden entsprechend parametriert.Finally, the individual to be considered second compensation filters 2 0 . 2 1 . 2 2 , ..., 2 i-1 also in process step S30 from the unit 1 for structural and parameter determination, the associated filter coefficients are supplied and the second compensation filters to be considered 2 0 . 2 1 . 2 2 , ..., 2 i-1 are parameterized accordingly.

Auch wird in diesem Verfahrensschritt S30 die bevorzugte Realisierung der zweiten Kompensationsfilter 20 ,21 ,22 ,...,2i-1 als Short-Length(SL)-Filter (deutsch: Filter mit kürzester Filterlänge) konfiguriert.Also, in this process step S30 the preferred realization of the second compensation filter 2 0 . 2 1 . 2 2 , ..., 2 i-1 configured as short-length (SL) filter (German: filter with the shortest filter length).

Allen vorhandenen zweiten Kompensationsfiltern 20 , 21 , 22 ,..., 2N-1 ist eine Zuführungs-Einheit 3 vorgeschaltet, die mit der kontinuierlichen Sequenz x von Abtastwerten des Eingangssignals des zugehörigen Analog-Digital-Wandlers vorsorgt wird, die dem jeweiligen ersten Kompensationsfilter 100 vorgeschaltet ist.All existing second compensation filters 2 0 . 2 1 . 2 2 , ..., 2N-1 is a feeder unit 3 upstream, with the continuous sequence x is provided by samples of the input signal of the associated analog-to-digital converter, the respective first compensation filter 100 upstream.

Diese Zuführungs-Einheit 3 wird in Verfahrensschritt S30 von der Einheit 1 zur Struktur- und Parameterermittlung mit der Information versorgt, welche Sequenz von Abtastwerten der vom jeweiligen vorgelagerten Analog-Digital-Wandler gelieferten kontinuierlichen Sequenz x von Abtastwerten des Eingangssignals in den einzelnen Zyklen den einzelnen im jeweiligen ersten Kompensationsfilter 3 jeweils verwendeten zweiten Kompensationsfiltern 20 , 21 , 22 ,..., 2N-1 von der Zuführungs-Einheit 3 zugeführt werden. Daraufhin wird die Zuführungs-Einheit 3 entsprechend konfiguriert.This feeder unit 3 is in process step S30 from the unit 1 for determining the structure and parameters with the information which sequence of samples of the continuous sequence supplied by the respective upstream analog-to-digital converter x of samples of the input signal in the individual cycles, the individual in the respective first compensation filter 3 respectively used second compensation filters 2 0 . 2 1 . 2 2 , ..., 2N - 1 from the feeder unit 3 be supplied. Then the feeder unit becomes 3 configured accordingly.

Hierbei ist zu berücksichtigen, dass jedem einzelnen verwendeten zweiten Kompensationsfilter 20 , 21 , 22 ,..., 2i-1 in einem Zyklus jeweils mehrmals eine der minimierten Filterlänge LMin entsprechende Anzahl von Abtastwerten aus der kontinuierlichen Sequenz x von Abtastwertendes Eingangssignals parallel zugeführt wird.It should be noted that every single second compensation filter used 2 0 . 2 1 . 2 2 , ..., 2 i-1 in one cycle each time a number of samples from the continuous sequence corresponding to the minimized filter length L min x of samples of the input signal is supplied in parallel.

Eine allen verwendeten zweiten Kompensationsfiltern 20 ,21 ,22 ,...,2i-1 , des ersten Kompensationsfilters 100 nachgelagerte Zusammenfügungs-Einheit 4 wird ebenfalls in Verfahrensschritt S30 von der Einheit 1 zur Struktur- und Parameterermittlung mit den Informationen versorgt, welche Polyphasenkomponenten des vom ersten Kompensationsfilter 100 erzeugten Ausgangssignals jeweils die verwendeten zweiten Kompensationsfilter 20 , 21 , 22 ,..., 2i-1 des ersten Kompensationsfilters 100 liefern. Daraufhin wird die Zusammenfügungs-Einheit 4 entsprechend konfiguriert. All used second compensation filters 2 0 . 2 1 . 2 2 , ..., 2 i-1 , the first compensation filter 100 downstream assembly unit 4 is also in process step S30 from the unit 1 for the structure and parameter determination supplied with the information which polyphase components of the first compensation filter 100 generated output signal in each case the second compensation filter used 2 0 , 2 1 . 2 2 , ..., 2 i-1 of the first compensation filter 100 deliver. Then the assembly unit becomes 4 configured accordingly.

Nach der Konfigurierung und Parametrierung aller zum ersten Kompensationsfilter 100 jeweils gehörigen und verwendeten Kompensationsfilter 20 , 21 , 22 ,..., 2i-1 und der Konfigurierung der Zuführung-Einheit 3 und der Zusammenfügungs-Einheit 4, wird im folgenden Verfahrensschritt S40 mit dem laufenden Betrieb der Entzerrung der vom jeweils vorgelagerten Analog-Digital-Wandler gelieferten kontinuierlichen Sequenz x von Abtastwerten des Eingangssignals mittels des zugehörigen Kompensationsfilters 100 begonnen.After configuration and parameterization of all to the first compensation filter 100 respectively associated and used compensation filters 2 0 . 2 1 . 2 2 , ..., 2 i-1 and the configuration of the feeder unit 3 and the assembly unit 4 , becomes in the following process step S40 with the ongoing operation of the equalization of the delivered from the respective upstream analog-to-digital converter continuous sequence x of samples of the input signal by means of the associated compensation filter 100 began.

Neben der automatischen Ermittlung der Struktur und der Parameter und/der automatischen Konfigurierung bzw. Parametrierung der einzelnen zweiten Kompensationsfilter 20 ,21 ,22 ,...,2N-1 , der Zuführung-Einheit 3 und der Zusammenfügungs-Einheit 4 mittels der Einheit 1 zur Struktur- und Parameterermittlung ist auch eine manuelle Struktur- und Parametermittlung und ein manueller Aufbau der einzelnen zum ersten Kompensationsfilter 100 gehörigen Kompensationsfilter 20 ,21 ,22 ,...,2N-1 , der Zuführung-Einheit 3 und der Zusammenfügungs-Einheit 4 möglich und von der Erfindung mit abgedeckt.In addition to the automatic determination of the structure and parameters and / or the automatic configuration or parameterization of the individual second compensation filters 2 0 . 2 1 . 2 2 , ..., 2N-1 , the feeder unit 3 and the assembly unit 4 by means of the unit 1 For structure and parameter determination is also a manual structure and parameter determination and a manual structure of the individual to the first compensation filter 100 associated compensation filter 2 0 . 2 1 . 2 2 , ..., 2N-1 , the feeder unit 3 and the assembly unit 4 possible and covered by the invention.

Im darauffolgenden Verfahrensschritt S40 empfängt die Zuführungs-Einheit 3 vom vorgelagerten Analog-Digital-Wandler die kontinuierliche Sequenz x von Abtastwerten des Eingangssignals und speichert auf der Basis der von der Einheit 1 zur Struktur- und Parameterermittlung erhaltenen Informationen bei Bedarf empfangene Abtastwerte des Eingangssignals für eine oder mehrere Abtastperioden zwischen und führt den einzelnen verwendeten zweiten Kompensationsfiltern 20 ,21 ,22 ,...,2i-1 , die für die Filterung im jeweiligen Abtastzeitpunkt jeweils erforderlichen Abtastwerte des Eingangssignals zum jeweiligen Abtastzeitpunkt zu.In the subsequent process step S40 receives the feeder unit 3 from the upstream analog-to-digital converter, the continuous sequence x of samples of the input signal and stores on the basis of that of the unit 1 information obtained for structure and parameter determination, if required, intercepts received samples of the input signal for one or more sampling periods and carries the individual second compensation filters used 2 0 . 2 1 . 2 2 , ..., 2 i-1 , for the filtering in the respective sampling time respectively required samples of the input signal to the respective sampling time.

Im Fall, dass mehrere verwendete zweite Kompensationsfilter 20 , 21 , 22 ,..., 2i-1 jeweils eine identische innere Struktur aufweisen, wird die in jeweils einem Zyklus für die Filterung in mehreren zweiten Kompensationsfiltern 20 , 21 , 22 ,..., 2i-1 erforderliche Sequenz von Abtastwerte nur einmal in der Zuführungs-Einheit 3 zusammengefügt und den jeweiligen zweiten Kompensationsfiltern 20 , 21 , 22 ,..., 2i-1 parallel zugeführt.In the case that several used second compensation filters 2 0 . 2 1 . 2 2 , ..., 2 i-1 each having an identical internal structure, which is in each case one cycle for the filtering in several second compensation filters 2 0 . 2 1 . 2 2 , ..., 2 i-1 required sequence of samples only once in the feed unit 3 joined together and the respective second compensation filters 2 0 . 2 1 . 2 2 , ..., 2 i-1 fed in parallel.

Der nächste Verfahrensschritt S50 beinhaltet in den einzelnen verwendeten zweiten Kompensationsfiltern 20 , 21 , 22 ,..., 2N-1 jeweils die Faltung der den einzelnen jeweils verwendeten zweiten Kompensationsfiltern 20 , 21 , 22 ,...,2N-1 in den einzelnen Abtastzeitpunkten jeweils zugeführten Sequenzen von Abtastwerten mit den von der Einheit 1 zur Struktur- und Parameterermittlung jeweils erhaltenen Filterkoeffizienten in Anlehnung an die Gleichungen (4A) und (4B) bzw. an die Gleichungen (11A) bis (11D).The next process step S50 included in the individual second compensation filters used 2 0 . 2 1 . 2 2 , ..., 2N-1 in each case the convolution of the individual compensation filters used in each case 2 0 . 2 1 . 2 2 , ..., 2N-1 Sequences of sample values supplied in each case with those of the unit in the individual sampling instants 1 for the structure and parameter determination respectively obtained filter coefficients on the basis of the equations (4A) and (4B) or to the equations (11A) to (11D).

Die von den einzelnen jeweils verwendeten Kompensationsfiltern 20 ,21 ,22 ,...,2N-1 jeweils erzeugten Polyphasenkomponenten des Ausgangssignals des Kompensationsfilters 100 werden im nächsten Verfahrensschritt S60 der Zusammenfügungs-Einheit 4 zugeführt und auf der Basis der von der Einheit 1 zur Struktur- und Parameterermittlung erhaltenen Informationen in jedem Zyklus zu einer Sequenz y B von Abtastwerten des Ausgangssignals des Kompensationsfilters 100 zusammengefügt.The compensation filters used by each one 2 0 . 2 1 . 2 2 , ..., 2N-1 each generated polyphase components of the output signal of the compensation filter 100 will be in the next step S60 the assembly unit 4 fed and based on that of the unit 1 for structural and parameter determination information obtained in each cycle to a sequence y B of samples of the output signal of the compensation filter 100 together.

Im abschließenden Verfahrensschritt S70 werden die Sequenzen von Abtastwerten des Ausgangssignals des Kompensationsfilters 100 in einer an die Zusammenfügungs-Einheit 4 sich anschließenden Einheit 6 zur Erzeugung einer kontinuierlichen Sequenz zu einer kontinuierlichen Sequenz von Abtastwerten des Ausgangssignals des Kompensationsfilters 100 zusammengesetzt.In the final process step S70 become the sequences of samples of the output signal of the compensation filter 100 in one to the assembly unit 4 subsequent unit 6 for generating a continuous sequence to a continuous sequence of samples of the output signal of the compensation filter 100 composed.

Hierzu wird typischerweise der Overlap-Add-Algorithmus (deutsch: Überlappungs-Additions-Algorithmus) verwendet, der eine Anzahl von in einem Zyklus jeweils zuletzt erzeugten Abtastwerten des Ausgangssignals des Kompensationsfilters 100, die der Anzahl von Abtastwerten einer in einem Zyklus jeweils empfangenen Sequenz x von Abtastwerten des Eingangssignals des Kompensationsfilters 100 übersteigt, zu den jeweils ersten Abtastwerten der im darauffolgenden Zyklus jeweils erzeugten Sequenz y B von Abtastwerten des Ausgangssignals des Kompensationsfilters 100 hinzuaddiert.For this purpose, the overlap-add algorithm (German: overlap-add algorithm) is typically used, which is a number of in each case last generated samples of the output signal of the compensation filter 100 , the number of samples of a sequence received in one cycle x of samples of the input signal of the compensation filter 100 exceeds, in each case, the first sample of the sequence generated in the subsequent cycle y B of samples of the output signal of the compensation filter 100 added.

Auf diese Weise entsteht eine kontinuierliche Sequenz y von Abtastwerten des Ausgangssignals des Kompensationsfilters 100.This creates a continuous sequence y of samples of the output signal of the compensation filter 100 ,

Abschließend wird das erfindungsgemäße Verfahren mit einem in mehrere zweite Kompensationsfilter mit jeweils minimierter Filterlänge zerlegten ersten Kompensationsfiltern 100 (Variante 1) einerseits mit einem Verfahren des Stands der Technik, bei dem das vollständige lineare Gleichungssystem eines Kompensationsfilters berechnet wird (Variante 2) und andererseits mit einem Verfahren des Stands der Technik, bei dem die diskrete Faltung des Kompensationsfilters direkt berechnet wird (Variante 3) hinsichtlich der erforderlichen Anzahl von Additionen und Multiplikationen verglichen.Finally, the method according to the invention is implemented with a first compensation filter which is divided into a plurality of second compensation filters, each with a minimized filter length 100 (Variant 1) on the one hand with a method of the prior art, in which the complete linear equation system of a compensation filter is calculated (Variant 2) and on the other hand with a method of the prior art, in which the discrete convolution of the compensation filter is calculated directly (Variant 3 ) are compared in terms of the required number of additions and multiplications.

In Tabelle 1 ist der Fall eines Kompensationsfilters mit einer Filterlänge von vier und mit einer Sequenzlänge von vier Abtastwerten und in Tabelle 2 ist der Fall eines Kompensationsfilters mit einer Filterlänge von acht und mit einer Sequenzlänge von acht Abtastwerten dargestellt. Tabelle 1 Algorithmus-Variante: Anzahl der Multiplikationen Anzahl der Additionen relative Anzahl der Multiplikationen relative Anzahl der Additionen Variante 1 12 18 133,3% 70% Variante 2 9 20 100% 100% Variante 3 16 12 177,8% 60% Tabelle 2 Algorithmus-Variante: Anzahl der Multiplikationen Anzahl der Additionen relative Anzahl der Multiplikationen relative Anzahl der Additionen Variante 1 48 76 177,8% 92,1% Variante 2 27 76 100% 100% Variante 3 64 56 237,0% 74,7% Table 1 shows the case of a compensation filter with a filter length of four and a sequence length of four samples, and Table 2 shows the case of a compensation filter with a filter length of eight and a sequence length of eight samples. Table 1 Algorithm version: Number of multiplications Number of additions relative number of multiplications relative number of additions version 1 12 18 133.3% 70% Variant 2 9 20 100% 100% Variant 3 16 12 177.8% 60% Table 2 Algorithm version: Number of multiplications Number of additions relative number of multiplications relative number of additions version 1 48 76 177.8% 92.1% Variant 2 27 76 100% 100% Variant 3 64 56 237.0% 74.7%

Zu erkennen ist, dass in beiden Fällen die Anzahl der Additionen des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber dem Verfahren zur Bestimmung des linearen Gleichungssystems des vollständigen Kompensationsfilters nach dem Stand der Technik reduziert ist, während die Anzahl der Multiplikationen des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber dem Verfahren zur Bestimmung des linearen Gleichungssystems des Kompensationsfilters mit diskreter Faltung nach dem Stand der Technik reduziert ist. Der Hauptvorteil bei dem erfindungsgemäßen Vorgehen liegt aber in der Parallelisierung.It can be seen that in both cases the number of additions of the method according to the invention compared to the method for determining the linear equation system of the complete compensation filter according to the prior art is reduced, while the number of multiplications of the inventive method over the method for the determination of the linear equation system of the prior art discrete convolution compensation filter is reduced. However, the main advantage of the procedure according to the invention lies in the parallelization.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellte Ausführungsform beschränkt. Von der Erfindung sind insbesondere die Kombinationen aller in den Patentansprüchen jeweils beanspruchten Merkmale, aller in der Beschreibung jeweils offenbarten Merkmale und aller in den Figuren der Zeichnung jeweils dargestellten Merkmale mit abgedeckt.The invention is not limited to the illustrated embodiment. Of the invention, in particular the combinations of each claim claimed in the claims, all in the description respectively disclosed features and all in the figures of the drawing features are covered.

Claims (15)

Verfahren zur Kompensation von Fehlanpassungen in der Übertragungsfunktion und/oder in den Abtastzeitpunktversätzen zwischen mehreren zeitlich versetzt zueinander abtastenden Analog-Digital-Wandlern (2000, 2001, ..., 200M-1), indem in einem jeden ersten zeitvarianten Kompensationsfilter (1000, 1001,..., 100M-1;100), das jeweils einem Analog-Digital-Wandler nachgeschaltet ist, jeweils eine zyklisch zeitvariante Faltung einer bestimmten Anzahl (L) von im zugehörigen Analog-Digital-Wandler (2000, 2001, ..., 200M-1) erzeugten Abtastwerten mit einer bestimmten Anzahl (B) von Filterkoeffizienten erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass jedes erste zeitvariante Kompensationsfilter (1000,1001, ... ,100M-1; 100) jeweils mehrere zweite zeitinvariante Kompensationsfilter (20,21,22,...,2i-1) mit jeweils einer minimierten Anzahl (BMin) von Filterkoeffizienten aufweist, die jeweils im selben Zyklus eine zeitinvariante Teil-Filterung der zur zyklischen zeitvarianten Faltung des ersten zeitvarianten Kompensationsfilters (1000,1001, ...,100M-1; 100) gehörigen Filterung durchführen.Method for compensating for mismatches in the transfer function and / or in the sampling instantaneous offsets between a plurality of analog-to-digital converters (200 0 , 200 1 , ..., 200 M-1 ) which are sampled with a time offset from one another, by using in each first time-variant compensation filter ( 100 0 , 100 1 , ..., 100 M-1 , 100), which is each followed by an analog-digital converter, each a cyclically time-variant convolution of a certain number (L) of the associated analog-to-digital converter (200 0 , 200 1 , ..., 200 M-1 ) with a certain number (B) of filter coefficients, characterized in that each first time-variant compensation filter (100 0 , 100 1 , ..., 100 M-1 100) each having a plurality of second time-invariant compensation filters (2 0 , 2 1 , 2 2 , ..., 2 i-1 ), each having a minimized number (B min ) of filter coefficients, each in the same cycle a time-invariant partial filtering the cyclic time variant Convolution of the first time-variant compensation filter (100 0 , 100 1 , ..., 100 M-1 ; 100) corresponding filtering. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten zeitinvarianten Kompensationsfilter (20,21,22,...,2i-1) parallel arbeiten.Method according to Claim 1 , characterized in that the second time-invariant compensation filters (2 0 , 2 1 , 2 2 , ..., 2 i-1 ) operate in parallel. Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Zyklus jeweils eine Sequenz von Abtastwerten aus Abtastwerten, die im jeweiligen Zyklus in demjenigen Analog-Digital-Wandler erzeugt werden, dem das zugehörige erste zeitvariante Kompensationsfilter (1000, 1001,..., 100M-1;100) nachgeschaltet ist, zusammengefügt wird und jeweils mehreren zweiten zeitinvarianten Kompensationsfiltern (20,21,22,...,2i-1) des jeweiligen ersten zeitvarianten Kompensationsfilters (1000,1001, ...,100M-1; 100) parallel zugeführt wird. Method according to Claim 1 or 2 , characterized in that in each cycle in each case a sequence of samples of samples which are generated in the respective cycle in that analog-to-digital converter to which the associated first time-variant compensation filter (100 0 , 100 1 , ..., 100 M). 1 , 100) is connected, and in each case a plurality of second time-invariant compensation filters (2 0 , 2 1 , 2 2 , ..., 2 i-1 ) of the respective first time-variant compensation filter (100 0 , 100 1 , ..., 100 M-1 ; 100) is fed in parallel. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes erste zeitvariante Kompensationsfilter (1000,1001,...,100M-1; 100) aus mehreren zeitinvarianten dritten Kompensationsfiltern (70,71) mit jeweils verschiedenen Filterkoeffizienten besteht.Method according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that each first time-variant compensation filter (100 0 , 100 1 , ..., 100 M-1 , 100) consists of several time-invariant third compensation filters (7 0 , 7 1 ) each having different filter coefficients. Verfahren nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Polyphase p eines Zyklus von im jeweiligen ersten zeitvarianten Kompensationsfilter (1000,1001,...,100M-1; 100) jeweils erzeugten Abtastwerten jeweils ein drittes zeitinvarianten Kompensationsfilter (70,71) vorgesehen ist, das die Filterungen derjenigen Abtastwerte durchführt, die in dem Analog-Digital-Wandler (2000,2001,...,200M-1) erzeugt werden, dem das jeweilige erste zeitvariante Kompensationsfilter (1000,1001,...,100M- 1;100) nachgeschaltet ist, und die zur Bestimmung aller Polyphasenkomponenten der vom jeweiligen ersten zeitvarianten Kompensationsfilter (1000,1001,...,100M- 1;100) jeweils erzeugten Abtastwerte erforderlich sind.Method according to Claim 4 , characterized in that a respective third time-invariant compensation filter (7 0 , 7 1 ) is provided for each polyphase p of a cycle of respectively generated sample values in the respective first time-variant compensation filter (100 0 , 100 1 , ..., 100 M-1 ; is provided which performs the filtering of those samples which are generated in the analog-to-digital converter (200 0 , 200 1 , ..., 200 M-1 ) to which the respective first time-variant compensation filter (100 0 , 100 1 , ..., 100 M -1 ; 100), and which are required to determine all the polyphase components of the respective first time-variant compensation filters (100 0 , 100 1 , ..., 100 M -1 , 100). Verfahren nach Patentanspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterkoeffizienten für jedes dritte zeitinvarianten Kompensationsfilter (70,71) separat ermittelt werden.Method according to Claim 4 or 5 , characterized in that the filter coefficients for each third time-invariant compensation filter (7 0 , 7 1 ) are determined separately. Verfahren nach einem der Patentansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die in jedem dritten zeitinvarianten Kompensationsfilter (70,71) jeweils zusammengefassten Filterungen jeweils in mehrere Teil-Filterungen mit jeweils einer minimierten Anzahl (BMin) von Filterkoeffizienten zerlegt werden, wobei die einzelnen Teil-Filterungen in jeweils einem der zweiten zeitinvarianten Kompensationsfilter (20, 21, 22,..., 2i-1) realisiert werden.Method according to one of Claims 4 to 6 , characterized in that in each third time-invariant compensation filter (7 0 , 7 1 ) each summarized filters are each decomposed into a plurality of sub-filters each having a minimized number (B Min ) of filter coefficients, wherein the individual sub-filters in each case one the second time-invariant compensation filter (2 0 , 2 1 , 2 2 , ..., 2 i-1 ) can be realized. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehreren zweiten zeitinvarianten Kompensationsfiltern (20,21,22,...,2i-1) jeweils eine identische Sequenz von Abtastwerten parallel zugeführt wird.Method according to one of Claims 1 to 7 , characterized in that a plurality of second time-invariant compensation filters (2 0 , 2 1 , 2 2 , ..., 2 i-1 ) in each case an identical sequence of samples is supplied in parallel. System zur Kompensation von Fehlanpassungen in der Übertragungsfunktion und/oder in den Abtastzeitpunktversätzen zwischen mehreren zeitlich versetzt zueinander abtastenden Analog-Digital-Wandlern (2000,2001, ..., 200M-1), das die zeitlich versetzt zueinander abtastenden Analog-Digital-Wandler (2000,2001,...,200M-1) und jeweils ein nachgeschaltetes erstes zeitvariantes Kompensationsfilter (1000,1001,...,100M-1; 100) zur zyklischen zeitvarianten Faltung einer bestimmten Anzahl (L) von im zugehörigen Analog-Digital-Wandler (2000, 2001,..., 200M-1) erzeugten Abtastwerten mit einer bestimmten Anzahl (B) von Filterkoeffizienten aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass jedes erste zeitvariante Kompensationsfilter (1000,1001, ...,100M-1; 100) mehrere zweite zeitinvariante Kompensationsfilter (20,21,22,...,2i-1) mit jeweils einer minimierten Anzahl (BMin) von Filterkoeffizienten aufweist.System for compensating for mismatches in the transfer function and / or in the sampling time offsets between a plurality of analog-to-digital converters (200 0 , 200 1 , ..., 200 M-1 ) which are sampled at a time offset from one another Digital converter (200 0 , 200 1 , ..., 200 M-1 ) and in each case a downstream first time-varying compensation filter (100 0 , 100 1 , ..., 100 M-1 , 100) for the cyclic time-variant convolution of a specific Number (L) of samples produced in the associated analog-to-digital converter (200 0 , 200 1 , ..., 200 M-1 ) with a certain number (B) of filter coefficients, characterized in that each first time-variant compensation filter ( 100 0 , 100 1 , ..., 100 M-1 , 100) a plurality of second time-invariant compensation filters (2 0 , 2 1 , 2 2 , ..., 2 i-1 ) each having a minimized number (B min ) of Having filter coefficients. System nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zu einem ersten zeitvarianten Kompensationsfilter (1000,1001,...,100M-1; 100) jeweils gehörigen zweiten zeitinvariante Kompensationsfilter (20,21,22,...,2i-1) parallel geschaltet sind.System after Claim 9 , characterized in that the second time-invariant compensation filters (2 0 , 2 1 , 2 2 , ..., 2 i ) corresponding to a first time-variant compensation filter (100 0 , 100 1 , ..., 100 M-1 ; -1 ) are connected in parallel. System nach Patentanspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen jeweils einem Analog-Digital-Wandler (2000,2001,...,200M-1) und den zum zugehörigen ersten zeitvarianten Kompensationsfilter (1000,1001,...,100M-1;100) jeweils gehörigen zweiten zeitinvarianten Kompensationsfiltern (20,21,22,...,2i-1) jeweils eine Zuführungs-Einheit (3) geschaltet ist, die derart ausgestaltet ist, dass sie den einzelnen zweiten zeitinvarianten Kompensationsfiltern (20,21,22,...,2i-1) die jeweils erforderlichen Sequenzen von Abtastwerten zuführt.System after Claim 9 or 10 , Characterized in that between a respective analog-to-digital converter (200 0, 200 1, ..., 200 M -1) and the (to the corresponding first time-varying compensation filter 100 0, 100 1, ..., 100 M- 1 , 100) respectively associated second time-invariant compensation filters (2 0 , 2 1 , 2 2 , ..., 2 i-1 ) in each case a feed unit (3) is connected, which is designed such that they time invariant to the individual second Compensation filters (2 0 , 2 1 , 2 2 , ..., 2 i-1 ) which supplies required sequences of samples. System nach Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführungs-Einheit (3) derart ausgestaltet ist, dass sie jeweils eine identische Sequenz von Abtastwerten mehreren zweiten zeitinvarianten Kompensationsfiltern (20, 21, 22,..., 2i-1) parallel zuführt.System after Claim 11 , characterized in that the feed unit (3) is configured such that it feeds an identical sequence of samples in parallel to a plurality of second time-invariant compensation filters (2 0 , 2 1 , 2 2 , ..., 2 i-1 ) in parallel. System nach einem der Patentansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass den zu einem ersten zeitvarianten Kompensationsfilter (100) jeweils gehörigen zweiten zeitinvarianten Kompensationsfiltern (20, 21, 22,..., 2i-1) eine Zusammenfügungs-Einheit (4) nachgeschaltet ist, die derart ausgestaltet ist, dass sie die von den einzelnen zweiten zeitinvarianten Kompensationsfiltern (20, 21, 22,..., 2i-1) jeweils erzeugten Sequenzen von Abtastwerten zu einer einzigen Sequenz (y B) von Abtastwerten zusammenfügt.System according to one of Claims 9 to 12 , characterized in that the first time-variant compensation filter (100) respectively associated second time-invariant compensation filters (2 0 , 2 1 , 2 2 , ..., 2 i-1 ) is followed by an assembly unit (4), such it is designed to be that of The individual second time-invariant compensation filters (2 0 , 2 1 , 2 2 , ..., 2 i-1 ) each assembled sequences of samples into a single sequence ( y B ) of samples zusammenfügt. Computerprogramm mit Programmcode-Mitteln, um alle Schritte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 durchführen zu können, wenn das Programm auf einem Computer oder einem digitalen Signalprozessor ausgeführt wird.Computer program with program code means for performing all the steps according to one of Claims 1 to 8th when the program is run on a computer or digital signal processor. Computerprogramm-Produkt mit auf einem maschinenlesbaren Datenträger gespeicherten Programmcode-Mitteln, um alle Schritte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 durchführen zu können, wenn das Programm auf einem Computer oder einem digitalen Signalprozessor ausgeführt wird.Computer program product having program code means stored on a machine-readable medium for carrying out all the steps according to one of Claims 1 to 8th when the program is run on a computer or digital signal processor.
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