專利名稱：寬帶的西格瑪－得爾塔調(diào)制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及按照權(quán)利要求1的前敘部分、用于轉(zhuǎn)換寬帶數(shù)字信號的一個(gè)西格瑪-得爾塔(∑-Δ)調(diào)制器。
在數(shù)-模轉(zhuǎn)換器中、比如在數(shù)字無線通信系統(tǒng)中使用的數(shù)-模轉(zhuǎn)換器、通常具有2N個(gè)信號狀態(tài)和一個(gè)固定采樣頻率fa的數(shù)字輸入信號轉(zhuǎn)換為一個(gè)模擬信號，在-fa至+fa/2的頻率范圍內(nèi)應(yīng)當(dāng)盡可能完好地與數(shù)字信號一致。
特別在高位寬N的情況下通過模擬電路技術(shù)必須實(shí)現(xiàn)的、信號狀態(tài)數(shù)目是一個(gè)主要問題。由于這個(gè)原因通過數(shù)字濾波器內(nèi)推數(shù)字信號并且在數(shù)-模轉(zhuǎn)換器中使用所謂的西格瑪-得爾塔調(diào)制器，其在較高采樣頻率的情況下明顯降低數(shù)字信號的位寬并且由此提高的量化噪聲轉(zhuǎn)變?yōu)槟壳拔词褂玫念l率范圍。對此西格瑪-得爾塔調(diào)制器的結(jié)構(gòu)是特別有效的，該調(diào)制器通過較高階的IIR濾波器(Infinite-Impulse-Respone-Filter)實(shí)現(xiàn)噪聲信號的形成。
在應(yīng)用IIR濾波器作為內(nèi)推元件和一個(gè)或多個(gè)用于轉(zhuǎn)換內(nèi)推信號的西格瑪-得爾塔調(diào)制器的情況下的數(shù)-模轉(zhuǎn)換器例如在US 5 786 779中描述。
此外在DE 197 22 434 C1中闡明了一個(gè)用于數(shù)-模轉(zhuǎn)換器的級聯(lián)西格瑪-得爾塔調(diào)制器。在S.R.Norswothy、R.Schreier、G.Temes發(fā)表于IEEE Press 1997、ISBN 0-7803-1045-4的文章“Delta-SigmaData Converters、Theory、Design and Simulation”，中詳盡描述了西格瑪-得爾塔調(diào)制器的結(jié)構(gòu)和工作原理。
目前在西格瑪-得爾塔調(diào)制器中存在兩個(gè)方案以便實(shí)現(xiàn)噪聲成形按照第一個(gè)方案采用較高階的反饋回路，其允許降低到直至兩個(gè)信號狀態(tài)(1位信號技術(shù))?？墒菑?階的噪聲成形起這導(dǎo)致在高輸入信號情況下可能的不穩(wěn)定；非常容易出現(xiàn)內(nèi)部狀態(tài)存儲(chǔ)器值域的超高。為了應(yīng)付這種情況，在實(shí)踐中應(yīng)用一個(gè)幅度降低的輸入信號以及具有限幅特性的狀態(tài)存儲(chǔ)器，由此能夠?qū)崿F(xiàn)電路的經(jīng)驗(yàn)上可確定的穩(wěn)定性。
按照第兩個(gè)方案采用第一和/或第二階的級聯(lián)結(jié)構(gòu)，其是多級的并且由此具有穩(wěn)定的工作狀態(tài)。
用于轉(zhuǎn)換數(shù)字輸入信號x(k)的西格瑪-得爾塔調(diào)制器可以包含西格瑪-得爾塔調(diào)制器的頻譜成形的輸出信號y(k)的第一反饋回路和由中間信號u(k)與輸出信號y(k)產(chǎn)生的、頻譜形成的差分信號e(k)的第二反饋回路，其中中間信號u(k)是輸入信號x(k)和第一與第二反饋回路的和信號r(k)的差分信號，其中量化器基于中間信號u(k)確定輸出信號y(k)并且其中k是離散獨(dú)立的時(shí)間變量。
在DE 199 37 246 A1中建議了一個(gè)級聯(lián)的西格瑪-得爾塔調(diào)制器，其一方面具有在工作狀態(tài)和級聯(lián)附件的簡單可實(shí)現(xiàn)性方面的優(yōu)點(diǎn)并且另一方面具有較高階的反饋回路的較低級數(shù)的優(yōu)點(diǎn)。通過引入一個(gè)附加的邏輯電路，信號狀態(tài)的數(shù)目可以降低到直至2，相當(dāng)于1位。取消了復(fù)雜的限幅電路，這沒有危害電路的穩(wěn)定性。通過電路的模塊化以簡單的方式可以通過在第i+1階電路中添加一個(gè)附加邏輯級有條件地?cái)U(kuò)展第i階的西格瑪-得爾塔調(diào)制器的現(xiàn)存結(jié)構(gòu)。
通過第一階的多個(gè)調(diào)制器的級聯(lián)在應(yīng)用的目標(biāo)函數(shù)中在低頻范圍內(nèi)特別強(qiáng)地估算量化噪聲。為了把量化噪聲轉(zhuǎn)換到高頻范圍內(nèi)，量化信號在時(shí)間范圍內(nèi)必然強(qiáng)烈波動(dòng)。這種可能性例如在二級信號中不會(huì)產(chǎn)生并且通過根據(jù)DE 199 37 246 A1的結(jié)構(gòu)抑制這種可能性。作為這樣的結(jié)果雖然通過級聯(lián)提高了在階中的噪聲成形，可是特別在所希望的相對低的信噪比的情況下在給定的測量帶寬內(nèi)僅僅有限提高了具有確定信噪比的頻率范圍。
因此本發(fā)明基于這個(gè)任務(wù)，在西格瑪-得爾塔調(diào)制器中或在西格瑪-得爾塔調(diào)制器的級聯(lián)中提高穩(wěn)定性并因此產(chǎn)生具有較高有用信號帶寬的西格瑪-得爾塔調(diào)制器。
通過具有權(quán)利要求1的特征的西格瑪-得爾塔調(diào)制器解決該任務(wù)。本發(fā)明的擴(kuò)展和改進(jìn)是從屬權(quán)利要求的目標(biāo)。
根據(jù)本發(fā)明西格瑪-得爾塔調(diào)制器包含用于在輸出信號y(k)和輸入信號x(k)之間產(chǎn)生渡越時(shí)間差的單元。
通過在x(k)和u(k)或者y(k)之間的渡越時(shí)間差西格瑪-得爾塔調(diào)制器的結(jié)果不是僅僅基于x(k)的瞬時(shí)值，而且對于量化器對輸出信號的判定來說考慮多個(gè)時(shí)間偏移的值。由此西格瑪-得爾塔調(diào)制器的判定較少隨意服從于當(dāng)前狀態(tài)并且可以降低在有用頻帶內(nèi)的量化噪聲。這導(dǎo)致西格瑪-得爾塔轉(zhuǎn)換器的穩(wěn)定特性，如此隨著穩(wěn)定性的提高也可以處理具有較高有用信號帶寬的信號。
在本發(fā)明的改進(jìn)中設(shè)置至少一個(gè)用于在輸出信號y(k)和輸入信號x(k)之間產(chǎn)生渡越時(shí)間差的延遲節(jié)，其中該至一個(gè)延遲節(jié)產(chǎn)生依賴于離散時(shí)間變量k的時(shí)鐘周期的渡越時(shí)間差，其中時(shí)鐘周期是在兩個(gè)連續(xù)時(shí)間變量k和k-1之間的差。通過該延遲節(jié)可以控制，比如許多連續(xù)、也就是說時(shí)間偏移的值包含在量化器對輸出信號的判定中。這表明，通過延遲節(jié)可以改變時(shí)間平均深度。此外通過延遲節(jié)用于信號的時(shí)間偏移西格瑪-得爾塔調(diào)制器的因果關(guān)系保持不變。
在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上可以如此布置這個(gè)至少一個(gè)延遲節(jié)，即在形成由輸入信號x(k)和第一與第二反饋回路的和信號r(k)產(chǎn)生的差分信號之前延遲輸入信號。
優(yōu)點(diǎn)是在量化器前面連接一個(gè)估算單元，其中估算單元的結(jié)果信號p(k)被供給量化器作為輸入信號。從西格瑪-得爾塔調(diào)制器看來量化器不僅在當(dāng)前值的基礎(chǔ)上而且也根據(jù)“將來值”或“過去值”做出判定；相鄰的輸入值取平均，如此西格瑪-得爾塔調(diào)制器的判定不服從當(dāng)前狀態(tài)的峰值?？梢愿鶕?jù)西格瑪-得爾塔調(diào)制器的所希望擴(kuò)展適當(dāng)選擇在估算單元中的取平均。通過取平均而平滑的峰值在頻譜范圍內(nèi)導(dǎo)致量化噪聲限制在較小的頻譜范圍，因?yàn)橥ㄟ^在時(shí)間過程中的取平均重新計(jì)算快速變化的值(大頻率)。因此頻譜上給有用信號提供較高的使用帶寬，不會(huì)由于量化噪聲的頻譜影響而干擾該有用頻帶。序報(bào)裝置的取平均也導(dǎo)致量化噪聲的降低，因?yàn)槠交朔逯?，并且量化噪聲的降低包含較高的有用信號帶寬。估算單元也可以稱作序報(bào)裝置。
估算單元特別可以包含用于輸入信號x(k)、中間信號u(k)和輸出信號y(k)的輸出端與用于結(jié)果信號p(k)的輸出端。通過輸入端使估算單元的估算算法能夠依賴于所有通常在西格瑪-得爾塔調(diào)制器中提供使用的參數(shù)。這些參數(shù)特別依賴于反饋信號通過濾波器的頻譜形成，根據(jù)西格瑪-得爾塔調(diào)制器的所希望的擴(kuò)展選擇濾波器。估算算法也可以稱為序報(bào)算法。
在本發(fā)明的另外擴(kuò)展中量化器使其輸入信號p(k)轉(zhuǎn)換為具有四個(gè)、主要是兩個(gè)信號狀態(tài)的輸出信號(k)。在輸出信號的較低數(shù)目的信號狀態(tài)的情況下也提高了根據(jù)本發(fā)明的西格瑪-得爾塔調(diào)制器的穩(wěn)定性。信號狀態(tài)最大降低到僅僅兩個(gè)輸出信號狀態(tài)在已知的西格瑪-得爾塔調(diào)制器中特別頻繁并且顯著地導(dǎo)致不穩(wěn)定性，如此輸出信號的信號狀態(tài)的最大降低因此是本發(fā)明最實(shí)際的應(yīng)用情況。
特別的優(yōu)點(diǎn)是至少兩個(gè)西格瑪-得爾塔調(diào)制器級聯(lián)布置，其中至少一個(gè)級聯(lián)級包含具有估算單元或者序報(bào)裝置的西格瑪-得爾塔調(diào)制器。可以特別如此布置級聯(lián)的西格瑪-得爾塔調(diào)制器，即在級聯(lián)級i的西格瑪-得爾塔調(diào)制器中、其中1≤i≤(級聯(lián)級數(shù)目減1)、輸出耦合差分信號并且差分信號在級聯(lián)級i+1中用作輸入信號。通過西格瑪-得爾塔調(diào)制器級聯(lián)可以實(shí)現(xiàn)西格瑪-得爾塔調(diào)制器的結(jié)構(gòu)限制的同樣較高的穩(wěn)定性。此外級聯(lián)的西格瑪-得爾塔調(diào)制器允許提高輸入信號x(k)的最大控制幅度。除了提高工作狀態(tài)的穩(wěn)定性外級聯(lián)導(dǎo)致簡單的可實(shí)現(xiàn)性，因?yàn)楦鶕?jù)級聯(lián)可以降低西格瑪-得爾塔調(diào)制器的階。通過簡單擴(kuò)充一個(gè)級聯(lián)級沒有改變先前面級的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)具有i個(gè)級聯(lián)級的西格瑪-得爾塔調(diào)制器擴(kuò)展為具有i+1個(gè)級聯(lián)級的西格瑪-得爾塔調(diào)制器。
根據(jù)本發(fā)明的西格瑪-得爾塔調(diào)制器基本上可以用在所有適當(dāng)?shù)奈鞲瘳?得爾塔轉(zhuǎn)換器中。
一方面根據(jù)本發(fā)明的西格瑪-得爾塔調(diào)制器可以用于數(shù)-模轉(zhuǎn)換。在這種情況下用于數(shù)-模轉(zhuǎn)換的西格瑪-得爾塔轉(zhuǎn)換器包含一個(gè)如上所述的、按照本發(fā)明的西格瑪-得爾塔調(diào)制器并且后面連接一個(gè)數(shù)-模轉(zhuǎn)換器。
另一方面根據(jù)本發(fā)明的西格瑪-得爾塔調(diào)制器也可以用于模-數(shù)轉(zhuǎn)換。在這種情況下用于模-數(shù)轉(zhuǎn)換的西格瑪-得爾塔轉(zhuǎn)換器包含一個(gè)模-數(shù)轉(zhuǎn)換器并且在該模-數(shù)轉(zhuǎn)換器后面連接一個(gè)如上所述的、按照本發(fā)明的西格瑪-得爾塔調(diào)制器。在這種情況中例如以SC技術(shù)(SwitchedCapacitor)實(shí)現(xiàn)延遲節(jié)。
鑒于低成本和技術(shù)靈活的生產(chǎn)方式可以以CMOS工藝(Complementary Metal-Oxide-Silicon)生產(chǎn)西格瑪-得爾塔轉(zhuǎn)換器。這不僅適合于數(shù)-模轉(zhuǎn)換而且也適合于模-數(shù)轉(zhuǎn)換。
根據(jù)本發(fā)明的用于數(shù)-模轉(zhuǎn)換、而且也用于模-數(shù)轉(zhuǎn)換的西格瑪-得爾塔轉(zhuǎn)換器非常適合于在無線通信系統(tǒng)中的應(yīng)用。特別在無線通信發(fā)射設(shè)備中西格瑪-得爾塔轉(zhuǎn)換器用于數(shù)-模轉(zhuǎn)換而且在無線通信接收設(shè)備中用于模-數(shù)轉(zhuǎn)換。
下面根據(jù)實(shí)施例詳細(xì)闡述本發(fā)明。
對此在圖中

圖1指出了根據(jù)現(xiàn)技術(shù)狀況的西格瑪-得爾塔調(diào)制器圖2指出了具有估算單元的、根據(jù)本發(fā)明的西格瑪-得爾塔調(diào)制器，圖3指出了按照本發(fā)明的級聯(lián)西格瑪-得爾塔調(diào)制器，圖4按照現(xiàn)技術(shù)狀況的判定算法的實(shí)例，圖5按照本發(fā)明的相應(yīng)判定算法的實(shí)例。
在圖1中示出了按照現(xiàn)技術(shù)狀況的西格瑪-得爾塔調(diào)制器的結(jié)構(gòu)。通過兩個(gè)濾波器1-H(z)和1-G(z)根據(jù)信號傳輸函數(shù)STF(z)＝1/G(z)頻譜形成有用信號x(k)并且根據(jù)噪聲傳輸函數(shù)NTF(z)＝H(z)/G(z)頻譜形成量化器Q的噪聲e(k)，從量化器的輸出信號y(k)和中間輸入信號u(k)的差分信號中得出該噪聲信號。對此中間信號u(k)作為由輸入信號x(k)與反饋的和信號r(k)形成的差分信號出現(xiàn)，由以1-G(z)形成的有用信號y(k)與以1-H(z)形成的量化器Q的噪聲信號產(chǎn)生該和信號。
現(xiàn)在重要的是，在中間信號u(k)和因此x(k)的當(dāng)前值的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)量化器Q的判定。在西格瑪-得爾塔調(diào)制器的較高階和較差選擇噪聲傳輸函數(shù)的情況下這導(dǎo)致顯著的不穩(wěn)定性。
根據(jù)本發(fā)明通過一個(gè)具有序報(bào)算法的判定單元-下面稱作序報(bào)裝置P-擴(kuò)展西格瑪-得爾塔調(diào)制器的判定算法，這在圖2中闡明。對此輸入信號x(k)延遲確定的時(shí)間，這通過延遲節(jié)Z示出。延遲節(jié)Z導(dǎo)致v倍延遲定時(shí)脈沖z-1并且以z-v表示。沒有延遲的輸入信號x(k)、以及時(shí)間延遲的中間信號u(k)和量化器Q的輸出信號y(k)被供給序報(bào)裝置P并因此供給序報(bào)算法，其輸出信號p(k)確定通過量化器Q采納的狀態(tài)。
與現(xiàn)技術(shù)狀況相比采取這種措施的優(yōu)點(diǎn)是，從西格瑪-得爾塔調(diào)制器看來量化器Q在將來數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上做出判定。通過在圖2中示出的延遲節(jié)z保證因果關(guān)系保持不變。由此判定較少隨意服從當(dāng)前狀態(tài)并且可以降低在有用頻帶內(nèi)的量化噪聲。
現(xiàn)在根據(jù)兩個(gè)實(shí)例描述序報(bào)算法的根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用。
在第一應(yīng)用情況中以在圖1中示出的西格瑪-得爾塔調(diào)制器的已知特殊情況為出發(fā)點(diǎn)G(z)＝1并且H(z)＝(1-z-1)3。噪聲傳輸函數(shù)的這種選擇導(dǎo)致傳統(tǒng)的西格瑪-得爾塔調(diào)制器的錯(cuò)誤功能。
以偏移的定時(shí)脈沖的數(shù)目v＝2和1-H(z)＝3z-1-3z-2+z-3能夠計(jì)算下面的序報(bào)值u(k)＝x(k-2)+3e(k-1)-3e(k-2)+e(k-3)u^+1(k)=x(k-1)+3u(k)-3e(k-1)+e(k-2)]]>u^+2(k)=x(k)+3u^+1(k)-3u(k)+e(k-1)]]>其中e(k)＝ u(k)-y(k)e(k+1)=u^+1(k)-3y(k)-y(k+1)]]>e(k+2)=u^+2(k)-6y(k)-3y(k+1)-y(k+2)]]>如此在判定過程中不僅有西格瑪-得爾塔的當(dāng)前輸出值而且更有將來輸入信號x(k)的值范圍和判定。在西格瑪-得爾塔調(diào)制器的二級輸出信號y(k)的情況下例如 作為判定的基礎(chǔ)。如此選擇y(k)，即在下一個(gè)時(shí)間步驟中可以再度絕大部分抵消y(k+1)和y(k+2)。因此穩(wěn)定了早先不穩(wěn)定的西格瑪-得爾塔調(diào)制器。西格瑪-得爾塔調(diào)制器對已知附件的主要修改在于新嵌入的、輸入信號對輸出信號的延遲節(jié)。在上面考慮的實(shí)例中是2個(gè)定時(shí)脈沖(v＝2)。
對于 引出一個(gè)能夠高效實(shí)現(xiàn)的遞歸公式u^+2(k)=x(k)+3u^+2(k-1)-3u^+2(k-2)+u^+2(k-3)+10y]]>(k-1)-15y(k-2)+6y(k-3)]]>對于具有三個(gè)信號狀態(tài)1、0、-1的三級信號
0，其他是有益的。
盡管序報(bào)P，問題是西格瑪-得爾塔調(diào)制器的最大控制幅度保持不變，其在上面上面說明的實(shí)例中為0.5。由于這個(gè)原因在DE 199 37 246A1中建議了具有在級聯(lián)方案的工作狀態(tài)和簡單的可實(shí)現(xiàn)性中穩(wěn)定性優(yōu)點(diǎn)的西格瑪-得爾塔調(diào)制器，該方案具有較高階的反饋回路的較低級數(shù)的優(yōu)點(diǎn)。通過在該發(fā)明申請中介紹的、在至少一個(gè)級聯(lián)級中序報(bào)算法的使用在時(shí)間范圍內(nèi)僅僅在降低的范圍內(nèi)出現(xiàn)量化信號的上述波動(dòng)，擴(kuò)展了最后級聯(lián)級的帶寬。
在圖3中示出了有條件級聯(lián)的西格瑪-得爾塔算法。對此調(diào)制器的量化誤差提供給最近的調(diào)制器作為輸入信號使用。
下面根據(jù)在三階西格瑪-得爾塔調(diào)制器中1位輸出信號的應(yīng)用情況闡述有條件級聯(lián)的西格瑪-得爾塔調(diào)制器的工作方式。在下面考慮的、有條件級聯(lián)的西格瑪-得爾塔調(diào)制器的第三級獲得e2(k)作為輸入信號并且由于穩(wěn)定性原因應(yīng)用在這種在DE 199 37 246 A1中描述的應(yīng)用實(shí)例中，該實(shí)例僅僅具有三級的西格瑪-得爾塔輸出信號。
其它圖4清楚解釋了在DE 199 37 246 A1中描述的應(yīng)用情況對此出現(xiàn)的問題。在圖4a)中示出了第三級輸入信號的示范曲線。通過在西格瑪-得爾塔調(diào)制器中含蓄包含的積分器對該信號求和(∑e2(k)在圖4b)中)。清楚看到，可能出現(xiàn)積分信號的較大數(shù)值。目前判定輸出信號 應(yīng)當(dāng)理想地抵制這種特性?？墒怯捎诟郊訔l件，即輸出信號y(k)應(yīng)當(dāng)是二級的，不是所有時(shí)刻允許 的狀態(tài)變換。作為實(shí)例在圖4b)中通過箭頭闡明了允許的轉(zhuǎn)換時(shí)刻。箭頭向上表明，允許從y^3(k)=-2]]>變換到y(tǒng)^3(k)=0]]>或者從y^3(k)=0]]>變換到y(tǒng)^3(k)=2.]]>與此相應(yīng)箭頭向下指明，允許從y^3(k)=2]]>變換到y(tǒng)^3(k)=0]]>或者從y^3(k)=0]]>變換到y(tǒng)^3(k)=-2.]]>如果有益地出現(xiàn)可能的轉(zhuǎn)換過程，圖4c)指出了在信號∑ke2(k)-y2(k)中特性。第三級的錯(cuò)誤信號可以看出下降。與此不同圖4c)清楚解釋了這種情況，即首先允許延遲轉(zhuǎn)換過程并且由此在錯(cuò)誤信號中出現(xiàn)較強(qiáng)的高差。
在圖5中以第二級的同一輸出信號和比如在圖4中的同一判定時(shí)刻為出發(fā)點(diǎn)。判定器目前當(dāng)然以序報(bào)算法工作x~3p(k)=x~3(k)+e2(k+1)-y^3(k-1)]]>x~3p1(k)=x~3p(x)+e2(k+2)-y^3(k-1)]]>x~3p2(k)=x~3p1(k)+e2(k+3)-y^3(k-1)]]>x~3p3(k)=x~3p2(k)+e2(k+4)-y^3(k-1)]]> 其它因此在開始確定并因此避免在錯(cuò)誤信號1中可能的升高。在圖5b)和5c)中虛線示出了積分錯(cuò)誤的閾值，必須超過該閾值，因此也執(zhí)行允許的轉(zhuǎn)換過程。
權(quán)利要求
1.用于轉(zhuǎn)換數(shù)字輸入信號x(k)的西格瑪-得爾塔調(diào)制器，包含西格瑪-得爾塔調(diào)制器的頻譜形成的輸出信號y(k)的第一反饋回路，由中間信號u(k)和輸出信號y(k)產(chǎn)生的、頻譜形成的差分信號e(k)的第二反饋回路，其中，中間信號u(k)是輸入信號x(k)和第一與第二反饋回路的和信號r(k)的差分信號，其中，量化器(Q)基于中間信號u(k)確定輸出信號y(k)，其中k是離散的獨(dú)立時(shí)間變量，其特征在于，該西格瑪-得爾塔轉(zhuǎn)換器包含用于在輸出信號y(k)和輸入信號x(k)之間產(chǎn)生渡越時(shí)間差的裝置(Z)。
2.按照權(quán)利要求1的西格瑪-得爾塔調(diào)制器，其特征在于，在輸出信號y(k)和輸入信號x(k)之間設(shè)置至少一個(gè)延遲節(jié)(Z)以便產(chǎn)生渡越時(shí)間差，其中該至少一個(gè)延遲節(jié)(Z)產(chǎn)生依賴于離散時(shí)間變量k的時(shí)鐘周期的渡越時(shí)間差，其中該時(shí)鐘周期是在兩個(gè)連續(xù)的時(shí)間變量k和k-1之間的差值。
3.按照權(quán)利要求2的西格瑪-得爾塔調(diào)制器，其特征在于，如此布置該至少一個(gè)延遲節(jié)(Z)，即在形成由輸入信號x(k)和第一與第二反饋回路的和信號r(k)產(chǎn)生的差分信號之前延遲輸入信號x(k)。
4.按照權(quán)利要求3的西格瑪-得爾塔調(diào)制器，其特征在于，在量化器(Q)串聯(lián)一個(gè)估算單元(P)，其中估算單元(P)的結(jié)果信號p(k)作為輸入信號供給量化器(Q)。
5.按照權(quán)利要求4的西格瑪-得爾塔調(diào)制器，其特征在于，估算單元(P)包含用于輸入信號x(k)、中間信號u(k)和輸出信號y(k)的輸入端和用于結(jié)果信號p(k)的輸出端。
6.按照權(quán)利要求4或5之一的西格瑪-得爾塔調(diào)制器，其特征在于，量化器(Q)把其輸入信號p(k)表示成具有四個(gè)、最好是有兩個(gè)信號狀態(tài)的輸出信號y(k)。
7.按照權(quán)利要求4至6之一的西格瑪-得爾塔調(diào)制器，其特征在于，至少兩個(gè)西格瑪-得爾塔調(diào)制器級聯(lián)布置，其中至少一個(gè)級聯(lián)級包含具有估算單元(P)的西格瑪-得爾塔調(diào)制器。
8.按照權(quán)利要求7的西格瑪-得爾塔調(diào)制器，其特征在于，如此布置級聯(lián)的西格瑪-得爾塔調(diào)制器，即在級聯(lián)級i的西格瑪-得爾塔調(diào)制器中，其中1≤i≤(級聯(lián)級的數(shù)目減1)，輸出耦合差分信號(e1(k)、e2(k)、e3(k))并且該差分信號在級聯(lián)級i+1中被用作輸入信號。
9.用于數(shù)-模轉(zhuǎn)換的西格瑪-得爾塔轉(zhuǎn)換器包含按照權(quán)利要求1至9之一的西格瑪-得爾塔調(diào)制器和數(shù)-模轉(zhuǎn)換器。
10.用于模-數(shù)轉(zhuǎn)換的西格瑪-得爾塔轉(zhuǎn)換器包含模-數(shù)轉(zhuǎn)換器和按照權(quán)利要求1至9之一的西格瑪-得爾塔調(diào)制器。
11.按照權(quán)利要求9或10的西格瑪-得爾塔轉(zhuǎn)換器，其特征在于，以CMOS工藝生產(chǎn)西格瑪-得爾塔轉(zhuǎn)換器。
12.按照上述權(quán)利要求之一的西格瑪-得爾塔調(diào)制器和/或西格瑪-得爾塔轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用，該應(yīng)用是用于無線通信系統(tǒng)中。
全文摘要
用于轉(zhuǎn)換數(shù)字輸入信號x(k)的西格瑪－得爾塔調(diào)制器包含西格瑪－得爾塔調(diào)制器的頻譜形成的輸出信號y(k)的第一反饋回路并包含由中間信號u(k)和輸出信號y(k)產(chǎn)生的、頻譜形成的差分信號e(k)的第二反饋回路，其中中間信號u(k)是輸入信號x(k)和第一與第二反饋回路的和信號r(k)的差分信號，其中量化器(Q)基于中間信號u(k)確定輸出信號y(k)，其中k是離散的獨(dú)立時(shí)間變量。根據(jù)本發(fā)明西格瑪－得爾塔變換器包含用于在輸出信號y(k)和輸入信號x(k)之間產(chǎn)生渡越時(shí)間差的單元(Z)。
文檔編號H03M7/36GK1605159SQ02825400
公開日2005年4月6日 申請日期2002年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月19日
發(fā)明者B·耶洛內(nèi)克 申請人:西門子公司