随着数字技术的发展,数模转换器(ADC)已广泛应用于通信、计算机和仪表控制等领域,各系统对ADC的性能要求也随之提高。多通道时间交织(TI)结构可提高ADC的采样率和分辨率,然而各通道之间存在的偏置、增益和采样时刻失配严重限制了TIADC的性能,目前学术界以基于定步长的LMS算法为主流的校准方法。然而定步长校准算法存在着收敛速度与精度的矛盾,因此本文有必要对变步长校准算法进行分析与设计,在保证算法精度的情况下,加快收敛速度。本文针对定步长失配校准算法中收敛速度与结果精度相互制约的问题,分析了步长大小对算法精度与收敛速度的影响并对其进行了建模仿真。当步长较大时,失配可以被快速校准,算法收敛速度较快,但稳态精度低;当步长较小时,失配校准较慢,算法收敛速度慢,但稳态精度高。因此,本文采用了G-SVSLMS变步长算法,以在保证算法精度的前提下,提高算法收敛速度。本文首先对G-SVSLMS算法进行了改进,采用对失配误差均值的方式,降低了算法收敛后的稳态误差,提高了校准算法的稳态精度。其次分析并仿真了G-SVSLMS算法的两个参数与对失配校准精度与速度的影响,明确了参数优化的方向。由于与均会非线性地影响算法的精度与收敛速度,因此这是一个多元非线性求解问题。而模拟退火算法对于多元非线性问题的求解具有效果好、速度快和易于实现等优点,因此本文根据失配的大小,确定了与参数的解集范围,最后利用模拟退火算法求解得到了最佳系数,以实现算法精度与速度的平衡。在硬件实现上,本文编写了算法的RTL代码,基于FPGA对算法进行了实测。本文采用一块4通道14位的TIADC数据采集板对改进后的G-SVSLMS算法进行验证与测试。校准前后的数据表明,在输入频率为103.34MHz时,SFDR由49.59dB提升为73.09dB,提高了23.50dB;SNDR由37.28dB提升为63.37dB,提高了26.09dB,对失配具有良好的校准效果。在算法的总体收敛速度上,本文改进的变步长算法对比定步长算法的收敛点数由4×10~6点减少到了2.89×10~5点,大大加快了收敛速度。