專利名稱：帶通∑-△模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，使用方法及使用該轉(zhuǎn)換器的接收機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及模擬—數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)，更具體地，涉及∑—△模擬—數(shù)字轉(zhuǎn)換器。
實(shí)現(xiàn)模擬—數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)有兩種基本技術(shù)，即開環(huán)技術(shù)和反饋技術(shù)。開環(huán)轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的數(shù)字碼，直接與所加輸入電壓有關(guān)，并且在工作中一般是異步的。反饋轉(zhuǎn)換器從輸入信號中產(chǎn)生數(shù)字碼序列，再將這些數(shù)字碼轉(zhuǎn)換為模擬信號。
∑—△ADC應(yīng)用反饋技術(shù)，并從六十年代早期就已為工業(yè)界所知?！啤骷夹g(shù)是很有吸引力的，因?yàn)樗芡ㄟ^精確的定時(shí)達(dá)到高分辨率而不是通過精確地匹配芯片上元件，例如開環(huán)轉(zhuǎn)換器中所用的電阻和電容。因此，∑—△技術(shù)是眾多集成電路應(yīng)用技術(shù)上的選擇。
基本的∑—△ADC接收模擬輸入信號，并從模擬輸入信號中減去反饋信號以給出一誤差信號。誤差信號通過一低通濾波器的處理，然后量化形成數(shù)字輸出信號。反饋數(shù)字—模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)在將數(shù)字輸出信號轉(zhuǎn)換成模擬形式后，給出反饋信號。除了反饋DAC以外，基本的∑—△ADC可用傳統(tǒng)的模擬元件實(shí)現(xiàn)，例如運(yùn)算放大器，比較器和開關(guān)電容濾波器?；镜摹啤鰽DC通常提供高分辨率，這是因?yàn)榧呻娐窌r(shí)鐘速度允許模擬輸入信號被高度過采樣?；镜摹啤鰽DC還具有高信噪比(SNR)，這是因?yàn)榈屯V波器將量化噪聲限在帶外，從而可以用常規(guī)的濾波技術(shù)將它充分衰減。
雖然基本的∑—△ADC在常規(guī)集成電路工藝中易于實(shí)現(xiàn)，并通常具有較高的性能，但對于某些應(yīng)用還不夠理想。例如，調(diào)頻(FM)無線電接收機(jī)接收一射頻(RF)信號，將RF信號下混頻變?yōu)橐恢蓄l信號(IF)，將IF信號混頻變?yōu)榛鶐В越o出同相(I)和正交(Q)信號，從而處理I和Q基帶信號。數(shù)字FM接收機(jī)可利用ADC將IF模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式，以便進(jìn)一步數(shù)字信號處理。
然而利用基本的∑—△ADC的FM接收機(jī)存在一些問題。模擬輸入信號的頻帶(娛樂性FM無線電臺300KHz)與IF中心頻率(如10.6875MHz)相比比較小，而與采樣頻率相比又比較大。因此得到的附加采樣率就不足以產(chǎn)生具有足夠分辨率的數(shù)字信號。解決這些問題的一項(xiàng)技術(shù)是利用兩個(gè)不同相采樣輸入的基本∑—△ADC。然而，這種接收機(jī)中的ADC會由于低通濾波器中的元件失配而產(chǎn)生增益和相位誤差以及失調(diào)。因此需要一種改進(jìn)的∑—△ADC以用于FM無線電接收機(jī)及其類似裝置中。
因此，本發(fā)明的一種形式給出一帶通∑—△模擬—數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)，它包括第一和第二帶通∑—△調(diào)制器和一數(shù)字濾波器。第一帶通∑—△調(diào)制器將一接收的模擬信號轉(zhuǎn)換為中間的模擬信號和第一數(shù)字信號。第二帶通∑—△調(diào)制器可操作地耦合到第一帶通∑—△調(diào)制器。第二帶通∑—△調(diào)制器將中間的模擬信號轉(zhuǎn)換為第二數(shù)字信號。數(shù)字濾波器工作耦合到第一帶通∑—△調(diào)制器和第二帶通∑—△調(diào)制器。數(shù)字濾波器將第一數(shù)字信號和第二數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字輸出信號。
在另一形式中，本發(fā)明給出一接收機(jī)，它包括帶通∑—△ADC，數(shù)字正交混頻器，抽取數(shù)字濾波器和數(shù)字信號處理器。帶通∑—△ADC包括第一和第二帶通∑—△調(diào)制器和數(shù)字濾波器。第一帶通∑—△調(diào)制器將接收的模擬信號轉(zhuǎn)換成中間模擬信號和第一數(shù)字信號。第二帶通∑—△調(diào)制器工作耦合到第一帶通∑—△調(diào)制器。第二帶通∑—△調(diào)制器將中間模擬信號轉(zhuǎn)換成第二數(shù)字信號。數(shù)字濾流器工作耦合到第一帶通∑—△調(diào)制器和第二帶通∑—△調(diào)制器。數(shù)字濾波器將第一數(shù)字信號和第二數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出信號。數(shù)字正交混頻器將數(shù)字輸出信號與多個(gè)數(shù)字正交信號混頻，以產(chǎn)生在基帶的正交數(shù)字信號和在基帶的同相數(shù)字信號。抽取數(shù)字濾波器抽取正交數(shù)字信號和同相數(shù)字信號。以產(chǎn)生抽取的正交數(shù)字信號和抽取的同相數(shù)字信號。數(shù)字信號處理器處理抽取的正交數(shù)字信號和抽取的同相數(shù)字信號，以產(chǎn)生基帶模擬信號。
在另一形式中，本發(fā)明給出了將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的一種方法。模擬輸入信號被接收，模擬輸入信號的第一預(yù)定部分與第一反饋信號的第一預(yù)定部分相加，以給出第一誤差信號。第一誤差信號經(jīng)帶通濾波以給出第一中間模擬信號。第一中間模擬信號被量化，以給出第一數(shù)字信號。第一數(shù)字信號經(jīng)數(shù)字一模擬轉(zhuǎn)換，以給出第一反饋信號。第一中間模擬信號的第二預(yù)定部分與第二反饋信號的第二預(yù)定部分相加，以給出第二誤差信號。第二誤差信號經(jīng)帶通濾波以給出第二誤差信號。第二誤差信號經(jīng)帶通濾波以給出第二中間模擬信號。第二中間模擬信號經(jīng)量化，以給出第二數(shù)字信號。第二數(shù)字信號經(jīng)數(shù)字—模擬轉(zhuǎn)換以給出第二反饋信號。第一和第二數(shù)字信號經(jīng)濾波，以分別給出第一和第二經(jīng)濾波的信號。第一和第二經(jīng)濾波的信號相加，以給出數(shù)字輸出信號。
下面結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述，可以更清楚地理解上述和其它的特征和優(yōu)點(diǎn)。


圖1以部分框圖和部分邏輯圖的形式示出依據(jù)本發(fā)明的帶通∑—△模擬—數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)。
圖2以部分框圖和部分邏輯圖的形式示出依據(jù)本發(fā)明的利用圖1中帶通∑—△ADC的接收機(jī)。
一般地，本發(fā)明涉及帶通∑—△(SD)模擬—數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)，有關(guān)方法和使用這種ADC的接收機(jī)，依據(jù)本發(fā)明的ADC具有第一和第二∑—△調(diào)制器，每個(gè)調(diào)制器在反饋環(huán)路內(nèi)至少有一個(gè)帶通濾波器，從而有效地使量化噪聲位于通帶較高端之外和通帶較低端內(nèi)。第二調(diào)制器取來自第一調(diào)制器的模擬輸出為輸入。數(shù)字濾波器將來自兩個(gè)調(diào)制器的數(shù)字輸出重新組合，以形成最后的數(shù)字輸出信號。數(shù)字濾波器消去了來自第一調(diào)制器的量化噪聲，它有一粗的(course)單比特量化器。第二調(diào)制器有一多比特量化器，這一般會引起輸出信號的非線性。然而，第一調(diào)制器具噪聲整形功能，它能衰減與第二調(diào)制器中的多比特量化器相聯(lián)系的非線性。這種級聯(lián)了兩個(gè)帶通調(diào)制器的ADC，對于高階噪聲整形，而不存在與單環(huán)結(jié)構(gòu)相聯(lián)系的穩(wěn)定性問題。而且由于第一調(diào)制器具有二階噪聲整形功能，第二多比特調(diào)制器不要求反饋數(shù)字—模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)中的高度線性。另外，ADC允許這樣選擇調(diào)制器系數(shù)，使得數(shù)字重新組合濾波器是移位和相加的簡單函數(shù)，因此可以用最少量的電路來實(shí)現(xiàn)。
參考圖1和2可以更全面地了解本發(fā)明。圖1以部分框圖部分邏輯圖的形式，示出依據(jù)本發(fā)明的帶通∑—△模擬—數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)10。ADC10一般包括第一帶通∑—△調(diào)制器11，第二帶通∑—△調(diào)制器12和數(shù)字濾波器13。第一帶通∑—△調(diào)制器11接收模擬信號1 4，并將模擬信號1 4轉(zhuǎn)換成中間模擬信號15和第一數(shù)字信號16。第二帶通∑—△調(diào)制器12接收中間模擬信號15，并將中間模擬信號15轉(zhuǎn)換成第二數(shù)字信號17。數(shù)字濾波器13將第一數(shù)字信號16和第二數(shù)字信號17轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出信號18。
第一帶通∑—△調(diào)制器11通過在系數(shù)緩中器19中接收模擬信號14，將模擬信號14轉(zhuǎn)換成中間模擬信號15和第一數(shù)字信號16。第二系數(shù)緩沖器28接收調(diào)制器11的數(shù)字—模擬轉(zhuǎn)換器(ADC)27的輸出。第一求和器件21將系數(shù)緩沖器19的輸出與系數(shù)緩沖器28的輸出結(jié)合在一起。第一帶通濾波器22接收求和器件21的輸出。帶通濾波器22理想上是一無窮品質(zhì)因數(shù)(infinite quality)(Q)的二階帶通濾波器，它由圖1中所示的傳遞函數(shù)(Z-1/(1＋Z-2))所描述。帶通濾波器22具有中心頻率，準(zhǔn)確的是調(diào)制器11的采樣頻率的四分之一。系數(shù)緩沖器23接收帶通濾波器22的輸出，并給出一輸出作為第二求和器件24的一個(gè)輸入。求和器件24的第二輸入接收系數(shù)緩沖器32的輸出。第二帶通濾波器25(具有與第一帶通濾波器22相同的傳遞函數(shù))，接收求和器件24的輸出，并具有輸出以給出中間模擬信號15。第一量化器26有一輸入來接收第二帶通濾波器25的輸出，還有一輸出來給出第一數(shù)字信號16，它是調(diào)制器11的數(shù)字輸出。量化器26是一單比特量化器，有兩個(gè)量化級。DAC27有一輸入來接收量化器26的輸出，還有一輸出來提供系數(shù)緩沖器21的輸入。第一延時(shí)元件29有一輸入用來接收量化器26的輸出。第二DAC31有一輸入用來接收延時(shí)元件29的輸出。兩個(gè)DAC，28和31具有和量化器26相同的分辨率，即1比特。系數(shù)緩沖器32有一輸入來接收DAC31的輸出，還有一通過第二求和器件24求和的輸出。
第二帶通∑—△調(diào)制器12將中間模擬信號15轉(zhuǎn)換成第二數(shù)字信號17，并在系數(shù)緩沖器33的輸入處接收中間模擬信號15。第三求和器件34具有輸入用來接收系數(shù)緩沖器33的輸出和系數(shù)緩沖器41的輸出，還有一輸出用來給出第三帶通濾波器36的輸入。帶通濾波器36具有與帶通濾波器22和26相同的傳遞函數(shù)。第二量化器37有一輸入來接收帶通濾波器36的輸出，它將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式，并在輸出端給出數(shù)字信號17。延時(shí)元件38有一輸入用來接收量化器37的輸出，還有一輸出。DAC39有一輸入來接收延時(shí)元件38的輸出，還有一輸出。系數(shù)緩沖器41有一輸入來接收DAC39的輸出，還有一通過求和器件34求和的輸出。
數(shù)字濾波器13接收來自第一∑—△調(diào)制器11的數(shù)字信號16和來自第二∑—△調(diào)制器12的數(shù)字信號17，并給出最后的數(shù)字輸出信號18，作為總的模似—數(shù)字轉(zhuǎn)換輸出信號。第一數(shù)字濾波部分42接收第一數(shù)字信號16，并執(zhí)行與第一帶通∑—△調(diào)制器11的模擬傳遞函數(shù)相關(guān)但并不相等的濾波功能。第一數(shù)字濾波部分42的傳遞函數(shù)H1(Z)為H1(Z)＝-0.375Z-3－0.25X-5〔1〕第二濾波部分43接收第二數(shù)字信號17，并執(zhí)行與第二帶通∑—△調(diào)制器12的模擬傳遞函數(shù)相關(guān)但并不相等的濾波功能。第二濾波器部分43的傳遞函數(shù)H2(Z)為H2(Z)＝(1＋Z-2)2
〔2〕求和器件44具有輸入，用于接收來自第一濾波部分42和第二濾波部分43的輸出，還有一輸出用來給出數(shù)字輸出信號18，它代表抽取前ADC10的總輸出。
對于轉(zhuǎn)換以較高頻率為中心的窄帶信號，低通∑—△調(diào)制器(那些在反饋環(huán)內(nèi)帶有低通濾波器的調(diào)制器)是無效的。這是因?yàn)樗鼈儗⑺行盘栟D(zhuǎn)換到期望的通帶邊緣。低通調(diào)制器的總體性能是調(diào)制器的階段、量化器中的比特?cái)?shù)和附加采樣率(OSR)的函數(shù)。OSR是調(diào)制器的采樣率與所關(guān)心的信號的帶寬之比。如果輸入信號的中心頻率很高，而所關(guān)心的信號的帶寬較小，那么低通調(diào)制器只有很低的OSR，從而使總體性能受到限制。
反之，帶通ADC10的性能是上述各個(gè)特性的函數(shù)，不過OSR現(xiàn)在是調(diào)制器的采樣率與所關(guān)心的帶寬之比，而不管信號的中心頻率是多少。對于窄帶信號，這個(gè)特性使得ADC有很高的OSR，因而有很高的分辨率。
帶通ADC10通過級聯(lián)調(diào)制器11和12，將模擬輸入信號14轉(zhuǎn)換為數(shù)字輸出信號18，這就使得高階噪聲整形沒有與高于2階的單環(huán)結(jié)構(gòu)相聯(lián)系的不穩(wěn)定問題。眾所周知，單環(huán)結(jié)構(gòu)(濾波功能都合入一個(gè)反饋環(huán)路之中)存在穩(wěn)定問題，而在大幅值輸入信號的情況下，這種結(jié)構(gòu)會變得不穩(wěn)定。
帶通ADC10還允許在轉(zhuǎn)換器的后部使用多比特量化器。調(diào)制器12的量化器37是4比特量化器，而DAC39是4比特DAC。典型地，在具有單環(huán)結(jié)構(gòu)的非線性調(diào)制器中，反饋DAC所固有的非線性防礙了使用多比特結(jié)構(gòu)。然而，在帶通ADC10中，調(diào)制器11充分衰減了調(diào)制器12中反饋DAC39的任何非線性。在其它實(shí)施例中，可以再級聯(lián)一個(gè)或更多的調(diào)制器，這些調(diào)制器也有助于衰減多比特調(diào)制器12的非線性。
通過使用帶有帶通濾波器(其中心頻等于調(diào)制器采樣頻率的四分之一)的調(diào)制器，帶通ADC10在后續(xù)的信號處理，如抽取和混頻中，具有明顯的優(yōu)勢。為了將數(shù)字輸出信號18下混頻到基帶，后續(xù)混頻器(圖1中未示出)可以使用簡單的0，1，0和—1模式作為一正弦函數(shù)的數(shù)字表示。因此，不需要乘法器，而數(shù)字輸出信號18只需歸零，不加更改地通過或改變其符號。
在所示的實(shí)施例中，求和器件21，24和34，系數(shù)緩沖器19,23,28,32,33和41，帶通濾波器22，24和36，量化器26和37，以及DAC27，31和39都是用常規(guī)的模擬電路實(shí)現(xiàn)的。延時(shí)元件29和38，濾波部分42和43，求和器件44都是用常規(guī)的數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)的。系數(shù)緩沖器19或28都有的加權(quán)值，系數(shù)緩沖器23和32都有的加權(quán)值，系數(shù)緩沖器33和41都有1的加權(quán)值。注意求和器件21，24和34的兩個(gè)輸入端都是正的，因?yàn)槠涞诙斎胪ㄟ^反饋環(huán)路中其它元件被180°反相。
圖2以部分框圖部分邏輯圖的形式示出利用了依據(jù)本發(fā)明的圖1中帶通∑—△ADC10的接收機(jī)50，接收機(jī)50包括在其前端的帶通∑—△ADC10以接收調(diào)制器的模擬信號51。帶通∑—△轉(zhuǎn)換器10將調(diào)制的模擬信號51轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出信號(如上面參照圖1所述)。數(shù)字正交混頻器53包括第一混頻器54和第二混頻器56，它接收來自帶通∑—△ADC10的數(shù)字輸出信號。兩個(gè)混頻器54和56，以和帶通∑—△調(diào)制器10相同的采樣率分別執(zhí)行數(shù)字正弦和余弦混頻。由于信號信息集在混頻器54和56的采樣率四分之一附近，混頻功能只需改變符號，乘零或不作改變?；祛l器54和56都將數(shù)字輸出信號的中心頻率移至基帶(或以“DC”標(biāo)出)，并分別產(chǎn)生ADC10的輸出的同相和正交形式。由于信息現(xiàn)在處于基帶，因此抽取的過程(降低字率，增加字長)就變得容易多了。在抽取過程中，必須對同相和正交信號進(jìn)行濾波，以防止混迭成分降低通帶內(nèi)的性能。因此，接收機(jī)50包括一抽取數(shù)字濾波器57，它是一低通濾波器，易于實(shí)現(xiàn)并且比帶通抽取濾波器更有效。抽取數(shù)字濾波器57有第一部分58，用于接收混頻器54的輸出，并相應(yīng)地給出同相數(shù)字信號61，第二部分59，用于接收混頻器56的輸出，并相應(yīng)給出正交數(shù)字信號62。數(shù)字信號處理器(DSP)63接收和解調(diào)同相數(shù)字信號61和正交數(shù)字信號62，相應(yīng)地給出基帶模擬信號64。
已知轉(zhuǎn)換集中在比較高頻率附近的窄帶、帶通信號的接收機(jī)，它使用兩個(gè)90°相差時(shí)鐘的低通轉(zhuǎn)換器。該接收機(jī)在采樣級執(zhí)行混頻功能，在實(shí)際執(zhí)行模擬—數(shù)字轉(zhuǎn)換之前，將信號下混頻到基帶。與這種技術(shù)相聯(lián)系的問題是眾所周知的。由于使用了兩個(gè)具有模擬元件變量的轉(zhuǎn)換器，該接收機(jī)產(chǎn)生了兩個(gè)轉(zhuǎn)換器間的增益失配，從而引起接收機(jī)性能下降。由于ADC執(zhí)行模擬混頻功能，它會產(chǎn)生相位誤差(即兩個(gè)信號不是嚴(yán)格正交)，這也會使性能下降。
在模擬—數(shù)字轉(zhuǎn)換過程中，由于模擬電路將DC偏移成分引入信號，所以會產(chǎn)生很嚴(yán)重的性能下降。模擬元件會引入某些DC成分，當(dāng)在基帶進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)，它們會變成信號的一部分。此外，某些信號(如FM無線電信號)已經(jīng)含有DC成分，這些DC偏移會破壞DC信號，并可能阻止對于小信號可能低于相對于滿度的—80dB，常規(guī)的去偏移技術(shù)會失效。
對于象接收機(jī)50這樣使用帶通方法的接收機(jī)，輸入信號在較高頻率被模擬—數(shù)字轉(zhuǎn)換，因而由模擬電路引入的任何DC偏移不會加到有關(guān)信號中。由于這些DC偏移在頻率上與信號分隔開，當(dāng)接收機(jī)50將它們下混頻率到基帶時(shí)，混頻前引入的任何DC偏移被調(diào)制到信號的原中心頻率，并被濾波器57濾除。此外，接收機(jī)50只用一個(gè)調(diào)制器執(zhí)行模擬—數(shù)字轉(zhuǎn)換，從而防止了增益失配。同相信號61和正交信號62的幅度嚴(yán)格一致，這是由于他們是同樣的信號，其中一個(gè)相移了90°。進(jìn)一步地，接收機(jī)50實(shí)際上沒有相位誤差，這是由于接收機(jī)50在數(shù)字域?qū)DC10的輸出進(jìn)行混頻，這里數(shù)字正交混頻器53實(shí)際上給出了無誤差的數(shù)字混頻。而且，由于數(shù)字正交混頻器53是用通過、乘0或改變輸入信號符號的方法實(shí)現(xiàn)數(shù)字混頻，接收機(jī)50不會引入由乘法器的有限分辨率帶來的誤差。因此，接收機(jī)50與純模擬接收機(jī)以及已知的數(shù)字接收機(jī)相比，有很多優(yōu)點(diǎn)。
已就優(yōu)選的實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，那些熟練的技術(shù)人員會清楚地看到，本發(fā)明可以多種方式進(jìn)行修改，并且可以有多種與上面所特別提出并描述的不同的實(shí)施例。例如，ADC10可以用于FM無線電以及其它數(shù)字轉(zhuǎn)換應(yīng)用。還有，依據(jù)本發(fā)明的ADC可以級聯(lián)兩個(gè)以上的帶通調(diào)制器。相應(yīng)地，所附的權(quán)利要求書力圖包括在本發(fā)明的真實(shí)精神和范圍之內(nèi)的所有對本發(fā)明的修改。
權(quán)利要求
1.帶通∑—△模擬一數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)(10)其特征在于第一帶通∑—△調(diào)制器(11)，它將接收的模擬信號轉(zhuǎn)換成中間模擬信號(15)和第一數(shù)字信號(16)；第二帶通∑—△調(diào)制器(12)，它可操作地耦合到上述第一帶通∑—△調(diào)制器(11)，其中上述第二帶通∑—△調(diào)制器(12)將上述中間模擬信號(15)轉(zhuǎn)換成第二數(shù)字信號(17)；以及數(shù)字濾波器(13)，它可操作地耦合到上述第一帶通∑—△調(diào)制器(11)和上述第二帶通∑—△調(diào)制器(12)，其中上述數(shù)字濾波器(13)將上述第一數(shù)字信號(16)和上述第二數(shù)字信號(17)轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出信號(18)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的帶通∑—△ADC(10)，其中上述第一帶通∑—△調(diào)制器(11)是一單比特帶通∑—△調(diào)制器；其中上述第二帶通∑—△調(diào)制器(12)是一多比特∑—△調(diào)制器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的帶通∑—△ADC(10)，其中上述第一帶通∑—△調(diào)制器(11)的特征是有一條具有第一(22)和第二(25)帶通濾波器以及第一(19，28)和第二(23，32)系數(shù)的前向通路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的帶通∑—△ADC(10)，其中上述第二帶通∑—△調(diào)制器(12)的特征是—條具有帶通濾波器(36)和系數(shù)(33，41)的前向通路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的帶通∑—△ADC(10)，其中上述第一帶通∑—△調(diào)制器(11)的特征是一個(gè)二階帶通∑—△調(diào)制器，其中上述第二帶通∑—△調(diào)制器(12)是一個(gè)一階帶通∑—△調(diào)制器。
6.接收機(jī)(50)，其特征在于帶通∑—△模擬—數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)(10)包括第一帶通∑—△調(diào)制器(11)，它將接收的模擬信號(14)轉(zhuǎn)換成中間模擬信號(15)和第一數(shù)字信號(16)；第二帶通∑—△調(diào)制器(12)，它可操作地耦合到上述第一帶通∑—△調(diào)制器(11)，其中上述第二帶通∑—△調(diào)制器(12)將上述中間模擬信號(15)轉(zhuǎn)換成第二數(shù)字信號(17)；以及數(shù)字濾波器(13)，它工作地耦合到上述第一帶通∑—△調(diào)制器(11)和上述第二帶通∑—△調(diào)制器(12)，其中上述數(shù)字濾波器(13)將上述第一數(shù)字信號(16)和上述第二數(shù)字信號(17)轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出信號(18)；數(shù)字正交混頻器(53)，它將上述數(shù)字輸出信號(18)與多個(gè)數(shù)字正交信號混頻，以產(chǎn)生基帶的正交數(shù)字信號和其他的同相數(shù)字信號；抽取數(shù)字濾波器(57)，它抽取上述正交數(shù)字信號和上述同相數(shù)字信號，以產(chǎn)生抽取的正交數(shù)字信號(61)和抽取的同相數(shù)字信號(62)；以及數(shù)字信號處理器(63)，它處理上述抽取的正交數(shù)字信號(61)和上述抽取的同相數(shù)字信號(62)，以產(chǎn)生基帶模擬信號(64)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的接收機(jī)(50)，其中上述第一帶通∑—△調(diào)制器(11)的特征是二單比特帶通∑—△調(diào)制器。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的接收機(jī)(50)，其中上述第一帶通∑—△調(diào)制器的特征是有一條具有第一(22)和第二(25)帶通濾波器以及第一(19，28)和第二(23，32)系數(shù)的前向通路。
9.根據(jù)權(quán)利要求6的接收機(jī)(50)，其中上述第二帶通∑—△調(diào)制器(12)的特征是一多比特帶通∑—△調(diào)制器。
10.一種將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的方法，其特征在于包括以下步驟接收一個(gè)模擬輸入信號(14)；將上述模擬輸入信號(14)的第一預(yù)定部分(19)與第一反饋信號的上述第一預(yù)定部分(28)相加，以給出第一誤差信號；帶通濾波上述第一誤差信號，以給出第一中間模擬信號(15)；量化上述第一中間模擬信號，以給出第一數(shù)字信號(16)；數(shù)字—模擬轉(zhuǎn)換上述第一數(shù)字信號(16)，以給出上述第一反饋信號；將上述第一中間模擬信號(15)的第二預(yù)定部分(33)與第二反饋信號的上述第二預(yù)定部分(41)相加，以給出第二誤差信號；帶通濾波上述第二誤差信號，以給出第二中間模擬信號；量化上述第二中間模擬信號，以給出第二數(shù)字信號(17)；數(shù)字—模擬轉(zhuǎn)換上述第二數(shù)字信號(17)，以給出上述第二反饋信號；濾波上述第一數(shù)字信號(16)，以給出第一經(jīng)濾波的信號；濾波上述第二數(shù)字信號(17)，以給出第二經(jīng)濾波的信號；將上述第一和第二經(jīng)濾波的信號相加，以給出數(shù)字輸出信號(18)。
全文摘要
帶通∑-△模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)包括第一和第二帶通∑-△調(diào)制器，和連接到其數(shù)字輸出的數(shù)字濾波器。在實(shí)施例中，第一帶通∑-△調(diào)制器是二階單比特帶通調(diào)制器，第二帶通∑-△調(diào)制器是一階多比特調(diào)制器。第一和第二調(diào)制器的反饋通路中的系數(shù)由數(shù)字濾波器的傳遞函數(shù)導(dǎo)出。在一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)用于如調(diào)頻無線電系統(tǒng)的接收機(jī)利用帶通∑-△ADC將中頻模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字同相(I)和正交(Q)信號。
文檔編號H03M3/00GK1115922SQ9411764
公開日1996年1月31日 申請日期1994年10月22日 優(yōu)先權(quán)日1993年10月25日
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