模数转换器(Analog-to-digital converter,ADC)作为数字信号采集系统的关键组成部分,广泛应用于雷达、通信及图像处理等领域。随着计算机技术与电子技术的飞速发展,对ADC的采样速率与采样精度都提出了越来越高的要求。然而,受限于当前的工艺水平,单片ADC往往很难满足要求。ADC时间交替(Time-interleaved ADC,TIADC)并行采样系统以其多通道并行采样的结构特点,可在现有技术的基础上成倍提高采样速率,因此一直是高速高精度模数转换器领域的研究热点。但是,随着子通道ADC芯片个数的增加,不仅会提高系统设计的复杂度,对系统整体的匹配度也提出了越来越高的要求,当子通道ADC达不到系统匹配要求时,就会引入通道失配误差,使得采样得到的信号存在非均匀性,严重降低了系统的动态性能。因此,需要研究高效的TIADC系统误差校准技术以补偿通道失配误差带来的影响。本文首先根据TIADC系统的采样原理,在Matlab中对四通道、总采样率为2GSPS的高速TIADC系统进行仿真建模,研究分析偏置误差、增益误差和时钟偏移误差对系统性能的影响;其次,根据TIADC系统不同的适用情况,提出了基于数据统计的误差校准算法和基于LMS(Least mean square,LMS)的自适应校准算法。前者根据子通道输出数据的统计特性,计算得到三种误差的估计值并依次进行校准,结构简单,硬件实现方便,可对误差进行精确补偿;后者综合考虑三种失配误差的整体影响,通过构造新的非整周期延时滤波模型,将整周期延时量和分数延时量分开进行补偿,可对误差值进行及时的反馈,适用于实时性要求较高的系统中;最后,介绍了4GSPS TIADC数据采集系统,并对本文所提算法的校准效果进行对比分析,总结各自的适用情况。本文所提出的通道失配误差校准算法,可使TIADC系统的动态性能得到明显改善,对于高速数据采集系统的研究具有非常重要的意义。