相控阵雷达、5G无线通信试验系统、宽带数字接收机和数字示波器的高速发展正在将系统带宽不断推高,显著增加了数据采集系统对高速、高精度ADC（Analog-to-Digital Converter）的需要。时间交织ADC（Time-Interleaved ADC,TIADC）技术是提高采样率的有效途径,但是这将不可避免地引入通道失配误差,主要包括失调失配、增益失配和采样时间失配,并严重降低了TIADC采样系统的性能。因此,针对通道失配的校准技术就成为TIADC采样系统能够得到实际应用的关键所在,是高速、高精度数据采集系统设计中的重要技术手段。本文从TIADC采集系统的通道失配问题出发,对三种主要失配误差的校准技术展开研究和分析。针对输入信号带宽受限以及校准硬件开销大的问题,提出一种可同时校准TIADC通道间失调、增益和时间失配误差的通道复用全数字联合校准结构。在误差补偿时,利用自适应的方式同时对失调、增益和时间失配误差进行补偿;其中同时进行的增益补偿在一定程度上可以克服单独对时间误差进行一阶泰勒补偿时存在的偏差,显著提高高频校准效果,从而避免复杂的高阶泰勒补偿结构;在误差估计时,对于失调误差,以所有通道数据的平均值作为参考来估计各个通道的失调误差,避免以某一个固定通道的数据作为参考时所涉及到的降采样和跨时钟域运算等问题;对于增益误差,以所有通道数据平方的平均值作为参考来估计误差,利用求平方代替求绝对值的方式来放大增益误差信息,从而提高估计的精度;对于时间误差,以所有通道与其下一个相邻通道相关值的平均值作为参考进行误差估计,与设定固定参考通道相比无需额外的插零操作（插零是因为固定参考通道不可以补偿）,同时可实现更好的校准效果。该校准体系结构,可以适用于过奈奎斯特频带输入信号的校准,硬件开销较小,扩展性良好,具有电路规模不随子ADC的通道数线性增加的特点。针对TIADC特殊频率点校准算法失效的问题,本文通过引入一个可对特殊频率点输入进行判断的模块,并利用相应的低通滤波器或者带通滤波器对特殊频率输入进行杂散消除,从而实现误差校正,克服了校准算法的局限性。本文利用合作单位TSMC-28nm工艺设计的TIADC芯片,基于Xilinx的FPGA完成全数字通道失配误差校准算法,设计实现了一个14bit、640MHz的四通道TIADC采集系统。测试结果表明,该系统可采集的输入信号带宽达到600MHz,校准技术对采集系统SNDR的提升可达到25d B以上。