数据采集设备作为混合信号处理系统中的重要组成单元,是连接真实的模拟世界和虚拟的数字世界之间的唯一桥梁,是支撑现代信号处理的基石。随着待测频谱宽度和瞬时动态范围的不断提升,对数据采集设备的采样速度和采样精度提出了更高的要求。时间交替模数转换系统利用多个低速ADC并行交错采样能够将采样速度以通道数量等比例提升,并被认为是最有前途的一种实现超高速高精度的模拟数字转换技术。然而,TIADC系统各个通道间存在失配。这些失配导致了系统动态性能的急剧恶化,极大的限制了TIADC的应用。论文首先介绍了TIADC的工作原理,推导并建立了TIADC的连续时间系统模型和基于时变滤波器的离散时间系统模型。根据离散时间系统模型,期望输出和误差信号能被轻易的分离,并表现为相加的形式。为了消除误差信号,论文分析了不同的通道失配校准方法。在这些校准方法中,自适应盲校准方法具有诸多优点,而受到了研究者的广泛关注。但是,当前的自适应盲校准算法由于结构限制不能直接应用于高速实时场景。针对高速和实时应用场景,本文提出了一种高效的全并行的频率响应失配自适应盲校准方法。此方法利用FIR滤波器的快速滤波算法,将频率响应补偿结构多路并行化,成倍的提高补偿结构的实时补偿速度。为了减少并行化后算法的资源消耗,本文提出了一种基于下采样的signed-FxLMS自适应系数估计方法。相比于原算法,此方法能节省近1/3的资源消耗和一半的延时。为了让此校准算法更加全面,本章在频率响应校准算法的基础上提出了一种自适应的盲偏置校准算法。此偏置校准算法只消耗了3个加法器,且能与频率响应补偿算法级联,形成一个更加全面的校准方法。最后,针对实际应用,论文设计了所述算法的数字校准电路,并用Moldelsim全定点数的数字电路模型验证了算法的有效性。此外,借助于Vivado开发平台,论文将设计的硬件电路映射到Xilinx的Kintex7芯片中,验证了数字校准电路在实际器件中的性能,并分析了电路的资源消耗。实验结果表明,所设计的校准电路能成倍的提高校准算法的实时校准速度,并在只消耗少量的硬件资源的情况下将失配谐波抑制到接近噪底。