專利名稱：用于校準(zhǔn)模數(shù)轉(zhuǎn)換的方法和系統(tǒng)的制作方法
發(fā)明
背景技術(shù)：
領(lǐng)域本發(fā)明一般涉及模數(shù)轉(zhuǎn)換器領(lǐng)域，特別地，涉及ADC的數(shù)字校準(zhǔn)，其中的校準(zhǔn)可以在具有未知參數(shù)的參考信號(hào)的動(dòng)態(tài)估計(jì)情況下完成。
相關(guān)技術(shù)的描述自然界在模擬領(lǐng)域運(yùn)作，但是信息信號(hào)(聲音，數(shù)據(jù)等)常常在數(shù)字域被更有效地處理、傳送或操縱。從模擬域到數(shù)字域的轉(zhuǎn)換由ADC完成。ADC接收模擬信號(hào)作為輸入并產(chǎn)生數(shù)字信號(hào)作為輸出。然而，模擬信號(hào)中的一些信息在轉(zhuǎn)換過程中必要性地丟失，即使ADC在理想方式下工作也是如此。不幸的是，實(shí)際的ADC并不會(huì)工作在理想模式下。因此，實(shí)際的ADC數(shù)字輸出并不能象理想ADC那樣正確地跟蹤模擬輸入。
因此，最好是使得和/或調(diào)整實(shí)際ADC近似于理想ADC。已經(jīng)開發(fā)了一些技術(shù)來(lái)校準(zhǔn)實(shí)際ADC，從而修正它們的性能以便盡可能接近地仿真理想ADC。例如，通常利用高精度數(shù)字伏特計(jì)來(lái)校準(zhǔn)ADC，以便表征產(chǎn)生于靜態(tài)或緩慢變化模擬參考電壓的數(shù)字化過程中的誤差。這種靜態(tài)測(cè)試的輸出形成硬件或軟件實(shí)現(xiàn)的校準(zhǔn)方案的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)ADC校準(zhǔn)的另一個(gè)方法是利用正弦參考信號(hào)。參考值被采樣，理想樣本值的估計(jì)值被計(jì)算出來(lái)。這些估計(jì)值是利用最小平方差準(zhǔn)則計(jì)算的，該準(zhǔn)則要求有關(guān)校準(zhǔn)信號(hào)頻率的知識(shí)。差值(即，估計(jì)值和被校準(zhǔn)的ADC輸出的實(shí)際采樣值之間的差值)被用來(lái)構(gòu)造一個(gè)校正表。該校正表可以用來(lái)修正實(shí)際(例如，非校準(zhǔn)，功能性等等)模擬輸入信號(hào)的采樣值。
有效的校準(zhǔn)方案要求參考信號(hào)在ADC校準(zhǔn)期間在樣本-樣本的基礎(chǔ)上被動(dòng)態(tài)估計(jì)?，F(xiàn)在還沒有在ADC校準(zhǔn)過程中對(duì)于具有一個(gè)或多個(gè)未知參數(shù)(例如，頻率，相位等)的參考信號(hào)(例如，校準(zhǔn)信號(hào))進(jìn)行動(dòng)態(tài)估計(jì)的方法。因此，現(xiàn)存的校準(zhǔn)過程依賴于準(zhǔn)確并昂貴的信號(hào)發(fā)生器和/或精確并昂貴的測(cè)量元件。
發(fā)明概要現(xiàn)有技術(shù)的缺陷被本發(fā)明的方法和系統(tǒng)克服。例如，如此前沒有意識(shí)到的，利用給定波形但具有未知參數(shù)的參考信號(hào)有助于對(duì)ADC的校準(zhǔn)。實(shí)際上，如果這種校準(zhǔn)過程也可以在實(shí)時(shí)狀態(tài)下利用采用單個(gè)ADC的系統(tǒng)的溢出處理能力來(lái)實(shí)現(xiàn)，那麼這將是很有益的。
這些和其它的有益之處是通過本發(fā)明的方法和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，其中ADC是利用很容易產(chǎn)生的模擬校準(zhǔn)信號(hào)(例如，正弦信號(hào))來(lái)校準(zhǔn)的。然而，本發(fā)明同樣可以應(yīng)用于其它的校準(zhǔn)信號(hào)。例如，鋸齒波或三角波。有利的是，根據(jù)本發(fā)明原理的校準(zhǔn)方案獨(dú)立于校準(zhǔn)信號(hào)的實(shí)際參數(shù)(例如正弦校準(zhǔn)信號(hào)的幅度、頻率、初始相位等等)。校準(zhǔn)所需的所采用的校準(zhǔn)信號(hào)的相關(guān)參數(shù)是根據(jù)轉(zhuǎn)換的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)計(jì)算的。
在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明包括幾個(gè)示例操作元件。估計(jì)器根據(jù)ADC的數(shù)字輸出估計(jì)已知波形的校準(zhǔn)信號(hào)相關(guān)參數(shù)(例如頻率)的估計(jì)值。濾波器利用臨時(shí)信息和涉及校準(zhǔn)信號(hào)估計(jì)參數(shù)的至少一個(gè)變量來(lái)重構(gòu)數(shù)字域中的校準(zhǔn)信號(hào)。而且，表產(chǎn)生器根據(jù)ADC輸出和重構(gòu)的校準(zhǔn)信號(hào)計(jì)算校正表紀(jì)錄。這些示例元件可以用硬件，軟件或其組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的其它原理，包括另外可選的具體實(shí)施方案，在下面進(jìn)一步解釋。
本發(fā)明一個(gè)重要的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是使得ADC校準(zhǔn)完全由軟件實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明另一個(gè)重要的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是對(duì)于模擬校準(zhǔn)信號(hào)中的變化具有魯棒性。
本發(fā)明一個(gè)重要的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是能夠提高ADC校準(zhǔn)的效率，因此，需要更少的校準(zhǔn)信號(hào)樣本。
本發(fā)明的上面描述的和其它特征可以參考附圖中給出的示例樣本詳細(xì)描述。該領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解所描述的實(shí)施方案被提供用于舉例和理解，多種等價(jià)的實(shí)施方案被考慮。
附圖簡(jiǎn)要描述參考下面結(jié)合附圖詳細(xì)的描述，可以對(duì)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)有更完全的了解。


圖1說明了一個(gè)示例ADC環(huán)境，其中很好地實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明。
圖2A說明了理想ADC的示例模擬輸入信號(hào)與數(shù)字輸出信號(hào)的關(guān)系2B說明了實(shí)際ADC的示例模擬輸入信號(hào)與數(shù)字輸出信號(hào)的關(guān)系3A說明了根據(jù)本發(fā)明的示例校準(zhǔn)應(yīng)用。
圖3B說明了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例校準(zhǔn)應(yīng)用。
圖4A說明了一個(gè)示例ADC以及根據(jù)本發(fā)明表示的具有選出信號(hào)的相關(guān)校準(zhǔn)器。
圖4B說明了根據(jù)本發(fā)明的校準(zhǔn)邏輯電路的一個(gè)實(shí)施方案的示例細(xì)節(jié)。
圖4C說明了根據(jù)本發(fā)明的校準(zhǔn)邏輯電路的另一個(gè)實(shí)施方案的示例細(xì)節(jié)。
圖5以流程圖的形式說明了根據(jù)本發(fā)明用于校準(zhǔn)ADC的方法。
圖6以圖形的方式說明了參考信號(hào)的重構(gòu)分析。
圖7以圖形的方式說明了未校準(zhǔn)的性能特點(diǎn)和校準(zhǔn)后的性能特點(diǎn)。
附圖詳細(xì)描述參考圖1-7，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案和其優(yōu)點(diǎn)可以更好地理解。相同的參考標(biāo)號(hào)被用于各圖中相似的部分或?qū)?yīng)的部分。
參考圖1，圖中給出了其中很好地實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的示例ADC環(huán)境。ADC105作為通訊系統(tǒng)環(huán)境100中的一部分。具體的，環(huán)境100包括與電話交換系統(tǒng)(SS)120(例如，有線系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn))通訊的移動(dòng)無(wú)線電系統(tǒng)基站(BS)110的接收機(jī)115。接收機(jī)115提供模擬流入信號(hào)(例如，從移動(dòng)無(wú)線電系統(tǒng)的移動(dòng)站(MS)(未給出)發(fā)送)給模擬濾波器H(S)125，該濾波器使得ADC105的模擬輸入信號(hào)的帶寬限制為一個(gè)奈奎斯特帶。ADC105的數(shù)字輸出信號(hào)被連接到數(shù)字濾波器H(z)130，該濾波器進(jìn)一步過濾流入信號(hào)。數(shù)字濾波器H(z)130的輸出可以被進(jìn)一步處理，并前送給SS120。
ADC105將時(shí)間連續(xù)和幅度連續(xù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成時(shí)間離散和幅度離散信號(hào)。ADC105的輸出數(shù)據(jù)率由頻率為Fs的采樣時(shí)鐘產(chǎn)生器135控制，該頻率也是ADC輸出的數(shù)據(jù)率。ADC105可以選擇性地包括采樣和保持(S/H)電路(圖1中沒有給出)，該電路保持(模擬濾波后的)模擬輸入信號(hào)的瞬時(shí)值，該瞬時(shí)值在選擇的時(shí)刻上從模擬濾波器H(s)125接收，從而ADC105可以對(duì)它們采樣。
ADC105將每個(gè)采樣模擬輸入信號(hào)量化成有限級(jí)數(shù)中的一個(gè)，并將每個(gè)級(jí)數(shù)表示為(例如編碼)成比特模式，該比特模式作為數(shù)字輸出以采樣時(shí)鐘產(chǎn)生器135的頻率給出。ADC105的數(shù)字輸出包括示例性的8比特?cái)?shù)字。因此，可以表示256個(gè)級(jí)數(shù)。電信系統(tǒng)環(huán)境100將被用來(lái)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案。然而，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明的原理也可以應(yīng)用于其它的ADC環(huán)境，例如視頻應(yīng)用，Δ調(diào)制，閃存ADC，集成ADC，脈沖碼調(diào)制(PCM)，∑-ΔADC，以及連續(xù)近似ADC。
現(xiàn)在參考圖2A，這里給出了理想ADC的示例模擬輸入信號(hào)與數(shù)字輸出信號(hào)之間的關(guān)系圖。理想ADC在200給出。橫坐標(biāo)軸210表示模擬輸入，縱坐標(biāo)軸220表示數(shù)字輸出級(jí)。虛對(duì)角線230表示模擬輸入信號(hào)的線性，非量化輸出響應(yīng)；在這里用作量化輸出的目標(biāo)線。理想ADC的對(duì)應(yīng)輸出由梯狀線240表示。如可以看到的，理想ADC數(shù)字輸出240在給定量化級(jí)數(shù)(例如，分辨率)和采樣率的情況下，盡可能準(zhǔn)確地跟蹤模擬輸入230。
現(xiàn)在參考圖2B，這里給出了實(shí)際ADC的示例模擬輸入信號(hào)與數(shù)字輸出信號(hào)的關(guān)系圖。實(shí)際ADC在250給出。虛對(duì)角線230表示數(shù)字輸出的理想中間步驟轉(zhuǎn)換的目標(biāo)線。實(shí)際ADC的對(duì)應(yīng)輸出由粗略的梯狀線260表示。如可以看到的，實(shí)際ADC數(shù)字輸出260在給定量化級(jí)數(shù)和采樣率情況下，并不能象理想ADC(圖2A)那樣盡可能準(zhǔn)確地跟蹤模擬輸入230。這樣，可以看出，b比特ADC的有效比特bEFF數(shù)量由于誤差(偏移誤差，增益誤差和線性誤差)的原因可能不同于實(shí)際的比特?cái)?shù)(b)。本發(fā)明的ADC校準(zhǔn)原理很好地改良了這些誤差狀況。
本發(fā)明的ADC校準(zhǔn)原理的應(yīng)用比傳統(tǒng)方法具有很好的優(yōu)越性。例如，給出了針對(duì)模擬校準(zhǔn)信號(hào)中變化的魯棒性。因?yàn)楸景l(fā)明利用波形的先驗(yàn)知識(shí)，根據(jù)校準(zhǔn)信號(hào)的量化樣本計(jì)算相關(guān)參數(shù)信息，就不再需要高穩(wěn)定度的信號(hào)發(fā)生器了。校準(zhǔn)信號(hào)可以由包含于采用ADC的系統(tǒng)(例如，該系統(tǒng)可以是集成電路(IC)，BS等)中的低復(fù)雜度，低精確度(但是純譜型)的本地振蕩器產(chǎn)生。本發(fā)明允許使用兩個(gè)ADC的設(shè)計(jì)，這兩個(gè)ADC在參考輸入信號(hào)和功能輸入信號(hào)之間切換，其中一個(gè)ADC被校準(zhǔn)時(shí)，另一個(gè)正在進(jìn)行實(shí)際的功能操作。采用這種解決方案，校準(zhǔn)后的ADC可能對(duì)溫度漂移敏感，而不需要在實(shí)現(xiàn)重復(fù)校準(zhǔn)中停止功能性數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。
本發(fā)明的另一個(gè)示例性優(yōu)點(diǎn)是與傳統(tǒng)的解決方案相比提高了效率。因?yàn)榕c以前方法相比，濾波器(如下面進(jìn)一步解釋的)對(duì)參考信號(hào)產(chǎn)生更好的估計(jì)，因此需要較少的參考信號(hào)樣本用于校準(zhǔn)。此外，校準(zhǔn)方案可以完全由軟件實(shí)現(xiàn)。如果連接了ADC的系統(tǒng)具有足夠的溢出容量，那麼，不需要額外的數(shù)字信號(hào)處理(DSP)資源(例如，硬件，處理循環(huán)等)。原則上，在正常操作中，這種校準(zhǔn)可以透明地進(jìn)行，并僅僅會(huì)因?yàn)閷?duì)使用已知導(dǎo)頻(pilot)的存儲(chǔ)器訪問而延遲，如下面進(jìn)一步解釋的。因此，校正表可以隨著來(lái)自用作參考信號(hào)的導(dǎo)頻的樣本短脈沖而逐步訓(xùn)練，這樣允許只使用一個(gè)ADC的設(shè)計(jì)，該ADC可交替地連接到參考信號(hào)，并在流入功能信號(hào)的已知間斷過程中逐步校準(zhǔn)。
導(dǎo)頻是一種信號(hào)，它獨(dú)立于整個(gè)信號(hào)信道的信息部分，但是由同樣的物理傳輸媒體承載。導(dǎo)頻可以僅僅占用所用信號(hào)波段中的一個(gè)頻率(所謂的的導(dǎo)頻頻帶)，并且信息可以分布于導(dǎo)頻旁邊或附近，而不是在與導(dǎo)頻的頻率之上。導(dǎo)頻常常被用來(lái)調(diào)整系統(tǒng)以承載盡可能高質(zhì)量的信息。因?yàn)閷?dǎo)頻具有眾所周知的特性，它可以被測(cè)量并被用來(lái)調(diào)整信號(hào)電平，同步時(shí)鐘等等，而不管信道上所承載的信息。根據(jù)本發(fā)明的原理，可能已經(jīng)存在于相關(guān)系統(tǒng)中用于其它目的的導(dǎo)頻信號(hào)可以用作參考信號(hào)來(lái)校準(zhǔn)ADC。
本發(fā)明原理的應(yīng)用給出另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即校準(zhǔn)方案適應(yīng)參考信號(hào)，僅僅需要波形的知識(shí)。這使得允許采用幾個(gè)不同頻率的校準(zhǔn)過程和采用擴(kuò)展校正表的設(shè)計(jì)。因此，校正表的地址擴(kuò)展為取決于以前樣本值和當(dāng)前樣本值之間差值的地址。這樣校正了ADC中誤差的動(dòng)態(tài)方面。此外，通過預(yù)加載校正表并采用其輸出用于校準(zhǔn)方案，線性度的提高可以進(jìn)一步增強(qiáng)。這樣，校準(zhǔn)器成為一個(gè)反饋系統(tǒng)。這種改善是因?yàn)?，至少部分因?yàn)閷?duì)參考信號(hào)幅度的更準(zhǔn)確估計(jì)。
現(xiàn)在參考圖3A，這里給出了根據(jù)本發(fā)明的示例校準(zhǔn)應(yīng)用。ADC310A和校準(zhǔn)器340A在300給出。ADC310A可以接收模擬功能性輸入信號(hào)，而校準(zhǔn)器340A產(chǎn)生校準(zhǔn)后的數(shù)字輸出信號(hào)。ADC310A可以例如等價(jià)于ADC105(圖1)，校準(zhǔn)器340A可以包括校正表350。當(dāng)ADC310A要處理流入功能信號(hào)時(shí)，開關(guān)330A切換到功能信號(hào)，開關(guān)330B不必切換到ADC310A的輸出。然而，當(dāng)功能信號(hào)出現(xiàn)間斷時(shí)，例如，開關(guān)330A切換到參考信號(hào)，并且開關(guān)330B將ADC310A的輸出連接到校準(zhǔn)邏輯電路(CL)320。CL320可以為校正表350產(chǎn)生校正表輸出。采用這種方式，本發(fā)明CL320的速度使得能夠在僅有一個(gè)ADC310A的情況下進(jìn)行實(shí)時(shí)校準(zhǔn)。應(yīng)該理解的是，作為選擇開關(guān)330B可以成為校準(zhǔn)器340A的一部分。
這樣，開關(guān)330A負(fù)責(zé)在功能操作模式和校準(zhǔn)操作模式之間轉(zhuǎn)換。另一方面，開關(guān)330B也使得在校準(zhǔn)過程中激活反饋系統(tǒng)。因此，校準(zhǔn)過程可以在兩階段實(shí)現(xiàn)。在第一階段，開關(guān)330B切換到ADC310A輸出端。當(dāng)校正表350已經(jīng)被訓(xùn)練后，開關(guān)330B切換到校正表350的輸出端，這使得能夠?qū)Ρ砀襁M(jìn)行精確調(diào)整。300的ADC310A和校準(zhǔn)器340A，例如，可以從采用導(dǎo)頻音的校準(zhǔn)中獲益。例如，如果存在其幅度采用ADC310A功能信號(hào)大部分輸入范圍的導(dǎo)頻音，并且在承載部分譜的信息中存在已知的間斷，那麼該間斷可以采用導(dǎo)頻作為校準(zhǔn)參考而用于ADC校準(zhǔn)。
現(xiàn)在參考圖3B，這里給出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例校準(zhǔn)應(yīng)用。本發(fā)明還允許采用兩個(gè)ADC進(jìn)行實(shí)時(shí)校準(zhǔn)，ADC在360給出。通過開關(guān)330C和330D，參考信號(hào)和功能信號(hào)被交替輸入給一對(duì)ADC310B和ADC310C。當(dāng)其中一個(gè)接收參考信號(hào)時(shí)，另一個(gè)接收功能(functional)信號(hào)并對(duì)其操作。ADC310B和310C將它們的輸出作為輸入前送給校準(zhǔn)器340B和340C。為了給出校準(zhǔn)后的輸出，開關(guān)330E選擇對(duì)應(yīng)于模擬功能輸入信號(hào)的前送數(shù)字信號(hào)。采用這種方式，如果需要，在處理中校準(zhǔn)可以是不變的。很好的是，這種雙ADC示例應(yīng)用使得在常規(guī)校準(zhǔn)操作中能考慮該過程中的漂移和變化。
應(yīng)該注意到，除了校正表350之外，校準(zhǔn)資源可以共享。換句話說，單個(gè)的校準(zhǔn)器340可以交替地接收ADC310B和310C的輸出(例如，通過開關(guān))(沒有給出)。三個(gè)開關(guān)330C，330D和330E可以同步。開關(guān)轉(zhuǎn)換過程只占采樣周期一小部分，因此功能性轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)通過系統(tǒng)的過程不會(huì)中斷。在示例應(yīng)用360中，ADC310B和310C不應(yīng)該具有內(nèi)部延遲以便所有的開關(guān)都在同一相位。但是，這一點(diǎn)可以解決，使輸出開關(guān)330E有一些延遲(沒有精確給出)。
現(xiàn)在參考圖4A，具有根據(jù)本發(fā)明表示的選出信號(hào)的示例ADC和相關(guān)校準(zhǔn)器在圖中給出。示例ADC310和示例校準(zhǔn)器340在400給出。模擬輸入信號(hào)s(t)(例如，從MS發(fā)送器(沒有給出)發(fā)射，在接收機(jī)115(圖1)處接收，并在BS110中進(jìn)行向下頻率轉(zhuǎn)換和濾波的空中無(wú)線電波模擬聲音信號(hào))被提供給ADC310。ADC310可以對(duì)應(yīng)于，例如，BS110(圖1)的ADC105。應(yīng)該理解的是，ADC310(以及ADC105)可以包括校準(zhǔn)器340。
繼續(xù)到圖4A，ADC310可以包括，例如，采樣器405，量化器410，編碼器415。應(yīng)該理解的是，本發(fā)明可以應(yīng)用于其它的ADC設(shè)計(jì)。采樣器405對(duì)流入模擬輸入信號(hào)s(t)采樣，并產(chǎn)生時(shí)間離散的采樣信號(hào)s(k)，該信號(hào)被前送到量化器410。然后該信號(hào)被量化器410和編碼器415轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出x(k)。數(shù)字輸出x(k)被提供給校準(zhǔn)器340，該校準(zhǔn)器包括校正表350和CL320。校準(zhǔn)器340產(chǎn)生校準(zhǔn)后的數(shù)字信號(hào)y(k)。
現(xiàn)在參考圖4B，這里給出了根據(jù)本發(fā)明的校準(zhǔn)邏輯電路一個(gè)實(shí)施方案的示例細(xì)節(jié)。校準(zhǔn)器340用來(lái)接收ADC310(圖4A)的數(shù)字輸出信號(hào)x(k)并產(chǎn)生校準(zhǔn)后的數(shù)字信號(hào)y(k)。校準(zhǔn)器340包括校正表350和CL320。數(shù)字輸出信號(hào)x(k)被提供給CL320的三個(gè)示例元件，這一點(diǎn)將在下面以數(shù)學(xué)方式詳細(xì)描述。數(shù)字輸出信號(hào)x(k)作為輸入被提供給估計(jì)器/計(jì)算器460。估計(jì)器/計(jì)算器460(i)估計(jì)出涉及模擬輸入?yún)⒖夹盘?hào)s(t)的至少一個(gè)參數(shù)(例如頻率ω)并(ii)計(jì)算系數(shù)(例如系數(shù)C1)。其次，數(shù)字輸出信號(hào)x(k)作為輸入(以及系數(shù)Ci)被提供給有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器455。FIR濾波器455產(chǎn)生s(k)的估計(jì)值(例如(k))，其中s(k)可以，例如，對(duì)應(yīng)于采樣器405(圖4A)的輸出。應(yīng)該注意到其它濾波器類型可以代替使用。例如，無(wú)線脈沖響應(yīng)(IIR)濾波器可以用來(lái)代替FIR濾波器455。
第三，校正計(jì)算器465也接收數(shù)字輸出信號(hào)x(k)作為輸入。校正計(jì)算器465利用數(shù)字輸出信號(hào)x(k)以及來(lái)自FIR濾波器455的計(jì)算出的(k)為校正表350計(jì)算表紀(jì)錄(例如，si的值)。在校準(zhǔn)操作模式下，數(shù)字輸出信號(hào)x(k)被用來(lái)對(duì)校正表350尋址，校正表的輸出si是為該地址寫入或存儲(chǔ)在表紀(jì)錄中的數(shù)據(jù)。例如，校正表350可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中(例如，隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)器(RAM)或串行訪問存儲(chǔ)器(SAM))。應(yīng)該理解的是，校正表340不需要是表格形式的，它可以組織成任何方便的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
在功能操作模式下，數(shù)字輸出信號(hào)x(k)繼續(xù)被用來(lái)尋址校正表350，但是該地址上的表紀(jì)錄值被讀取/查詢，并且作為變量y(k)輸出。因此，在功能模式和校準(zhǔn)模式下，數(shù)字輸出信號(hào)x(k)都會(huì)通過校正表350。校正表350最好在y(k)數(shù)據(jù)的功能性使用和任何校準(zhǔn)之前對(duì)于每個(gè)輸入等級(jí)(I＝0，…，M－1)以si＝xi初始化(這種初始化沒有明確給定)。當(dāng)計(jì)劃的校準(zhǔn)階段在系統(tǒng)中發(fā)生時(shí)，這種校準(zhǔn)可以以后再執(zhí)行。
校準(zhǔn)器340中給出的每個(gè)功能單元(元件)在下面以數(shù)學(xué)方式并充分地描述。應(yīng)該理解的是，F(xiàn)IR濾波器455，估計(jì)器/計(jì)算器460，以及校正計(jì)算器465不必是離散的電子硬件單元。它們中的每一個(gè)都可以(完全或部分)用軟件實(shí)現(xiàn)，例如，采用通用DSP。此外，每一個(gè)都可以使用系統(tǒng)(例如BS)中額外的計(jì)算能力實(shí)現(xiàn)，其中校準(zhǔn)器340和ADC310被采用。此外，每一個(gè)都可以用硬件，軟件，架構(gòu)或者上述的組合實(shí)現(xiàn)，并且/或者共享諸如存儲(chǔ)器和/或處理器周期等資源。還應(yīng)該理解的是，校準(zhǔn)器340可以引入成為ADC310的一部分。
現(xiàn)在參考圖4C，這里給出了根據(jù)本發(fā)明的校準(zhǔn)邏輯電路另一個(gè)實(shí)施方案的示例細(xì)節(jié)。該標(biāo)準(zhǔn)邏輯電路實(shí)施方案的示例細(xì)節(jié)由480表示，并特別用于其中校準(zhǔn)樣本數(shù)可能有限的實(shí)現(xiàn)。在校準(zhǔn)器480中，校正計(jì)算器465(圖4B的校準(zhǔn)器340)由“(1-C)”乘法器485，加法器490，“C”乘法器495代替，它們形成從校正表350的輸出開始的反饋環(huán)。校正表350的輸入si成為Csi和(1-C)(k)的和。校正器480在下面以數(shù)學(xué)的方式更詳細(xì)地解釋。
前面已經(jīng)推薦了多個(gè)方案用于校準(zhǔn)ADC。實(shí)際上，最近被推薦的一種校準(zhǔn)方案僅僅工作在數(shù)字域，從S.H.Lee和B.S Song，“Digital-domain calibration of multistep analog-to-digitalconverters(多級(jí)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)字域校準(zhǔn))”，IEEE Journal onSolid-State Circuits，vol27，No 12，pp 1679-1688，1992中可知，該文檔作為參考在此引用。例如在lee和Song的文章中的這種方法的一個(gè)缺點(diǎn)是它需要準(zhǔn)確的信號(hào)產(chǎn)生器和測(cè)量設(shè)備來(lái)測(cè)量碼誤差。
相反的，根據(jù)本發(fā)明的用于ADC的校準(zhǔn)方案不需要這種準(zhǔn)確的信號(hào)產(chǎn)生器和測(cè)量設(shè)備。該方案可以完全數(shù)字化實(shí)現(xiàn)，并且完全用軟件實(shí)現(xiàn)。此外，它并不需要內(nèi)部校準(zhǔn)電路。另一方面，校準(zhǔn)方案確實(shí)需要一個(gè)校準(zhǔn)信號(hào)連接到ADC輸入端。它還可以包括將碼錯(cuò)誤直接存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中；因此，常規(guī)的轉(zhuǎn)換不會(huì)因誤差計(jì)算等變慢。
校準(zhǔn)過程使用已知的波形作為校準(zhǔn)信號(hào)，例如正弦波信號(hào)，幾個(gè)正弦波信號(hào)的和，鋸齒形信號(hào)，三角波信號(hào)等等。在下面描述的示例實(shí)施方案中，描述了用于正弦校準(zhǔn)信號(hào)的校準(zhǔn)方案，但是應(yīng)該理解的是，其它波形也可以采用。該方案可以分解成下面的示例功能塊，每個(gè)功能塊都在下面詳細(xì)描述首先是用來(lái)估計(jì)模擬輸入s(t)的頻率的處理器，其中估計(jì)值 是根據(jù)ADC的量化輸出x(k)計(jì)算的。其次是將ADC的輸出x(k)作為輸入的線性時(shí)間不變FIR濾波器，該濾波器的特性包括被設(shè)置成使噪聲增益最小的系數(shù)。濾波器輸出(k)是給定采樣瞬時(shí)上模擬校準(zhǔn)信號(hào)的重構(gòu)(基本上，連續(xù)幅度時(shí)間離散信號(hào))。并且，第三功能塊是用來(lái)根據(jù)x(k)和(k)計(jì)算更新的重構(gòu)表的處理器。
根據(jù)本發(fā)明的校準(zhǔn)方案的推導(dǎo)在表1中總結(jié)。 表1最初，校準(zhǔn)信號(hào)被采樣并被量化。校準(zhǔn)信號(hào)s(t)是連續(xù)時(shí)間(t(s)是時(shí)刻)正弦波，其頻率為F[Hz]，幅度為A[伏特]，其中A＞0，其初始化相位為φ[弧度]，即，
s(t)＝Asin(2nFt＋). (1)頻率F在范圍(0，F(xiàn)s/2)中，其中Fs[Hz]是采樣頻率。具有采樣率Fs的理想S/H電路產(chǎn)生離散時(shí)間信號(hào)s(k)＝Asin(ωk＋) (2)其中ω＝2πF/Fs是在(0，π)之內(nèi)的歸一化的(角)頻率。k是一個(gè)連續(xù)的(整數(shù))時(shí)間索引。
考慮b比特的統(tǒng)一形式量化器。為了簡(jiǎn)化，但不丟失通用性，使得ADC的最大擺動(dòng)為±1。這樣，分辨率為Δ=12b-1.-----(3)]]>b比特量化信號(hào)x(k)＝Qb[s(k)]可以由數(shù)學(xué)表達(dá)式(4)模擬，如J.GProakis和D.M Manolakis，的Digital Signal Processing-Principles，Algorithms and Applications(數(shù)字信號(hào)處理一原理、算法和應(yīng)用)，Prentice Hall International，third Edition，1996，Chapter9，2 pp 748-762中給出的那樣，該文檔在這里作為參考引用。
x(k)＝s(k)＋e(k) (4)其中Qb[]表示一個(gè)b比特量化器，e(k)是零均值量化白噪聲，其方差為σ2=Δ212=2-2b3.-----(5)]]>描述ADC的量化輸出的來(lái)自(4)-(5)的模型已知對(duì)于小量化步長(zhǎng)Δ是正確的，并且當(dāng)s(k)在遍歷兩個(gè)連續(xù)樣本之間幾個(gè)量化級(jí)時(shí)是正確的。
用于ADC的量化側(cè)量值是信號(hào)與量化噪聲的比例(SQNR)，該比例定義為信號(hào)功率P與量化噪聲功率的比例，即SQNR=Pσ2=3P2-2b-----(6)]]>其中(5)被用于第二等式中。對(duì)于(2)中的s(k)有P＝A2/2。從(6)可以明顯看到的是每個(gè)附加比特使得SQNR增加20log102＝6dB。
其次，為了根據(jù)量化輸入x(k)來(lái)重構(gòu)校準(zhǔn)信號(hào)s(k)，L階FIR濾波器被采用，即s^(k)=Σl=0Lclx(k-l).-----(7)]]>對(duì)于無(wú)噪聲正弦輸入(2)，找到了一些濾波器系數(shù)({C1}l＝0，…，L)使得(k)＝s(k)(在瞬時(shí)之后)。此外，找到一些{C1}使得對(duì)于白(量化)噪聲的敏感度最小化。對(duì)于噪聲或所謂的噪聲增益(NG)的敏感度為NG=Σl=0Lcl2.-----(8)]]>要解決的最佳化問題是 其中s(k)是(2)中的正弦波。該最佳化問題在P Handel，“Predictivedigital filtering of sinusoidal signals(正弦信號(hào)的預(yù)測(cè)性數(shù)字濾波)”，IEEE Transactions on Signal Processing，Vol，46，No.2，pp364-375，1998中被解決，該文檔作為參考在這里引用，下面的結(jié)果為真。l=(Ss+Sc)coslω+(Ss-Sc)coslω-2Sscsinlω2(ScSs-Ssc2),l=0,...,(10)]]>其中，Sc=Σl=1L+1cos2lω-----(11)]]>Ss=Σl=1L+1sin2lω-----(12)]]>Ssc=Σl=1L+1sinlω·coslω.-----(13)]]>重構(gòu)濾波器可以由(7)構(gòu)成，其中的系數(shù)由(10)-(13)確定，并且ω由估計(jì)值 代替。從A/D輸出x(k)得到估計(jì)值 的過程在下面描述。
第三，校準(zhǔn)信號(hào)s(t)的頻率被估計(jì)。濾波器系數(shù)(10)-(13)并不依賴于校準(zhǔn)信號(hào)s(t)的初始相位或幅度，它們僅僅依賴于ω。已經(jīng)采用了幾種方法來(lái)估計(jì)加入噪聲的正弦信號(hào)的頻率。例如，D.CRife和R.R Boorstyn的“Single tone parameter estimation fromdiscrete-time observations(離散時(shí)間觀察的單音調(diào)參數(shù)估計(jì))”，IEEE Transactions on Information Theory，vol IT-20，No.5 pp591-598，1974。該文檔作為參考在此引用，該文檔表明頻率估計(jì)可以由下式數(shù)學(xué)表示。ω^=argmaxω|Σk=0N-1x(k)eiωk|2.-----(14)]]>(14)的最大化可以在快速傅里葉變換之后跟隨遞歸最小化的輔助下執(zhí)行。采用(14)的估計(jì)值 替換(10)-(13)中的ω完成根據(jù)x(k)重構(gòu)s(k)的過程。
第四，可以采用下面的示例算法來(lái)更新重構(gòu)表。方案是基于出于最佳標(biāo)量量化中的重構(gòu)級(jí)的目的，即E[e(k)2]被最小化，如從SPLloyd，“Least Squares Quantization in PCM(PCM中的最小平方量化)”，IEEE Transactions on Information Theory，vol.IT-28，pp127-135，March 1982中導(dǎo)出的那樣，該文檔作為參考在此引用。
在時(shí)刻k，來(lái)自ADC的量化輸出，x(k)具有M＝2b個(gè)可能的不同值，即{x0，…，xM－1} (15)其中xi對(duì)應(yīng)于統(tǒng)一格式量化器的第I級(jí)。對(duì)于k∈{L，L＋1，…，N－1}，使得Ai(m)為x(k)等于xi的次數(shù)，對(duì)于L≤k≤m，使得Ai(L－1)＝0?，F(xiàn)在重構(gòu)表{s0，…，sM－1} (16)可以如下所述根據(jù)(k)重構(gòu)給si分配初始值si＝xi，I＝0，…，M－1，那麼假定在時(shí)刻k≥L，x(k)＝xi，根據(jù)下式更新sIsi→Ai(k)si+s^(k)Ai(k)+1.-----(17)]]>在數(shù)據(jù)被處理之后，該表格被更新，量化器的操作變?yōu)檩斎胄盘?hào)產(chǎn)生樣本s(k)，該信號(hào)被量化為x(k)＝xi，那麼利用更新后的表，量化值xi被重新映射到輸出si。
對(duì)于輸入信號(hào)x(k)中遇到的每一個(gè)級(jí)，(17)中的公式會(huì)為之計(jì)算估計(jì)值。平均處理可以看作類似于低通濾波器。這樣，對(duì)于校準(zhǔn)樣本數(shù)有限的應(yīng)用(例如，由于有限的校準(zhǔn)時(shí)間或平均計(jì)算中的代數(shù)分辨率)，平均過程可以由低通濾波器代替。因此，對(duì)于每級(jí)上只有有限校準(zhǔn)樣本的情況，公式(17)可以由下面公式近似si→Csi+(1-C)s^(k),C=N-2N.---(18)]]>因?yàn)閤(k)的級(jí)數(shù)(定義變量I)充當(dāng)校正表350(圖4C)的地址，(18)定義的校準(zhǔn)功能可以由“(1-C)”乘法器485，加法器490，和“C”乘法器495實(shí)現(xiàn)。
再次參考圖4C中給出的本發(fā)明的另一可選實(shí)施方案，對(duì)于每個(gè)樣本，校正表350都具有兩相功能，一個(gè)讀功能，一個(gè)寫功能。具有等級(jí)I的輸入信號(hào)x(k)在兩種功能中都充當(dāng)校正表350的地址。在第一功能中，y(k)從校正表350中得到si并將其保持到第二功能結(jié)束。值si被乘以“C”并與乘以“(1-C)”的估計(jì)值(k)相加。在第二功能段中，加法的輸出被寫入校正表350。在功能數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程中，校正表350仍然將s(k)映射到輸出y(k)的值si，但是不會(huì)執(zhí)行向校正表350的寫操作。如果校正表350沒有初始化，那麼可能存在更多的來(lái)自濾波功能的瞬時(shí)響應(yīng)，這樣比校正表350被初始化的情況下要求更多的樣本。即，只要濾波器455的輸入沒有連接到y(tǒng)(k)(即，沒有要求可以由圖3A的開關(guān)330B激活的反饋情況)。校正表350可以被更長(zhǎng)的校準(zhǔn)階段初始化。在初始化步驟中，頻率估計(jì)和系數(shù)計(jì)算也可以完成，尤其是，如果ADC310的參考輸入信號(hào)s(t)的頻率不會(huì)漂移到濾波器455的通帶之外會(huì)是這樣。
現(xiàn)在參考圖5，這里以流程圖的方式給出了根據(jù)本發(fā)明的用于校準(zhǔn)ADC的方法。流程圖500開始于模擬校準(zhǔn)信號(hào)輸入ADC輸入端(步驟)510的應(yīng)用?；谀M的校準(zhǔn)信號(hào)輸入，ADC產(chǎn)生數(shù)字輸出(步驟520)。在工作于數(shù)字域的情況下，基于ADC的數(shù)字輸出，至少一個(gè)涉及校準(zhǔn)信號(hào)的參數(shù)被估計(jì)出來(lái)(步驟530)。基于模擬校準(zhǔn)信號(hào)的波形和一個(gè)或多個(gè)估計(jì)參數(shù)，校準(zhǔn)信號(hào)在數(shù)字域被重構(gòu)(步驟540)。重構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以被創(chuàng)建并存儲(chǔ)。ADC的數(shù)字輸出被用來(lái)與重構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的值相比來(lái)確定校正數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(步驟550)。校正數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(例如，存儲(chǔ)器中的表格)可以應(yīng)用于功能信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換中(步驟560)。
因此，通過將校正數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的紀(jì)錄施加給功能信號(hào)的數(shù)字ADC輸出，ADC被校準(zhǔn)。有利的是，校正數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以被連續(xù)更新以考慮例如溫度漂移。流程圖500中描述的方法可以被認(rèn)為是第一粗調(diào)階段，這一階段之后可以在第二階段中交替跟隨校正表的精調(diào)。在第二階段中，通過校正表的數(shù)據(jù)被輸入到校準(zhǔn)器。只要校正表被初始化，第二階段可以獨(dú)立滿足標(biāo)準(zhǔn)。
現(xiàn)在參考圖6，這里以圖形形式給出了參考信號(hào)的重構(gòu)分析。通過例子，來(lái)自量化數(shù)據(jù)x(k)＝Qb[s(k)]的采樣校準(zhǔn)信號(hào)s(k)的重構(gòu)準(zhǔn)確性在圖600中給出，其中b＝8，12，16。理論提高(實(shí)線)bIMP和實(shí)際提高(“+”)bIMP作為濾波器長(zhǎng)度L給出。
采用s(k)為正弦的以前知識(shí)，有效或改進(jìn)的比特?cái)?shù)由下式給出bIMP=b-10log10NG6≈b-0.50+1.67log10L---(19)]]>其中第二等式是基于下面的近似對(duì)于長(zhǎng)濾波器(即L＞＞1)，噪聲增益為NG＝2/L，如可以從P Handel，“Predictive digitalfiltering of sinusoidal signals(正弦信號(hào)的預(yù)測(cè)性數(shù)字濾波)”，IEEE Transactions on signal Processing，vol.46，No.2，pp364-375，1998中確定的那樣。
重構(gòu)方案的性能在圖600中給出，其中橫軸為“濾波器長(zhǎng)度L”，縱軸為“分辨率(比特)”。對(duì)于不同濾波器長(zhǎng)度L，在以頻率ω＝0.5恢復(fù)正弦輸入中bIMP的絕對(duì)改善被顯示出來(lái)，其中b＝8，12和16。如上面提到的，圖600中的實(shí)線表示根據(jù)(19)計(jì)算的理論值，交叉點(diǎn)表示根據(jù)仿真計(jì)算出的值。也為理想統(tǒng)一格式量化器計(jì)算了一些經(jīng)驗(yàn)值。頻率是根據(jù)(14)估計(jì)的，經(jīng)驗(yàn)改善是利用10000個(gè)樣本的序列測(cè)量的。從圖600可以看到，在610對(duì)于L＝100，量化后的b＝12比特的正弦波可以bIMP＝14.8比特的分辨率來(lái)重構(gòu)。
現(xiàn)在參考圖7，這里以圖形形式給出了未校準(zhǔn)性能特點(diǎn)和校準(zhǔn)性能特點(diǎn)。仿真結(jié)果在未校準(zhǔn)圖700和校準(zhǔn)圖750中給出。在每個(gè)圖中，橫軸為“頻率(MHZ)”，縱軸為“功率(dBFS)”。本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的性能是根據(jù)描述12比特ADC的仿真模型的數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)的。所使用的校準(zhǔn)信號(hào)參數(shù)為F＝11.21826{MHz}，A＝0.89[V](即，-1dBFS的信號(hào)大小)，以及Fs＝50[MHz]。序列的長(zhǎng)度為N＝82000(即，1.64ms)。
來(lái)自仿真模型的輸出x(k)的特征為無(wú)亂真動(dòng)態(tài)范圍(SFDR)以及信號(hào)與噪聲和失真的比例(SNDR)。得自未校準(zhǔn)ADC模型的測(cè)量數(shù)字為SFDR＝61.3dBc SNDR＝56.8dB.(20)在表2中，SFDR和SNDR在校準(zhǔn)之后表示為重構(gòu)濾波器長(zhǎng)度L的函數(shù)。對(duì)于校準(zhǔn)的ADC，對(duì)于輸入頻率F＝1.55MHZ和F＝11.2MHZ分別測(cè)量了其性能。從表2，可以看到SFDR有30dB的提高，SNDR中有15dB的提高。

表2
繼續(xù)參考圖7，對(duì)于F＝1.55MHZ輸入在-1dBFS的性能特性被給出。具體的，對(duì)于1.55MHZ處的單頻，未校準(zhǔn)12比特ADC(圖700)和校準(zhǔn)后的12比特ADC(圖750)的性能特點(diǎn)被給出。在校準(zhǔn)后的圖750中，功率尖峰被實(shí)際消除。而且，在校準(zhǔn)后的12比特ADC中，SNDR高了14dB，SFDR高了31dB。
這樣，ADC的校準(zhǔn)方案被給出并描述。示例性優(yōu)點(diǎn)被說明，其性能可以利用ADC仿真模型來(lái)評(píng)價(jià)。具體的，對(duì)于12比特ADC，SFDR近似30dB的提高和SNDR中15dB的近似提高已經(jīng)給出。
盡管本發(fā)明的方法和系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施方案已經(jīng)在附圖中舉例說明并在前面詳細(xì)描述，應(yīng)該理解的是，該發(fā)明并不局限于所描述的實(shí)施方案，而是能夠有多種重新安排，修正和替換，同時(shí)不偏離下面權(quán)利要求制定并定義的思想和范圍。
權(quán)利要求
1.用于校準(zhǔn)模數(shù)轉(zhuǎn)換的方法，包括下面步驟將模擬輸入轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出；基于，至少是部分基于所述的數(shù)字輸出，估計(jì)出至少一個(gè)涉及所述模擬輸入的參數(shù)；基于，至少是部分基于所述數(shù)字輸出和所述至少一個(gè)參數(shù)，確定至少一個(gè)值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括下面的步驟對(duì)應(yīng)于，至少部分對(duì)應(yīng)于所述值，產(chǎn)生一個(gè)校準(zhǔn)后的數(shù)字輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括下面的步驟利用所述數(shù)字輸出和所述至少一個(gè)參數(shù)，數(shù)字化重構(gòu)所述模擬輸入。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中所述數(shù)字化重構(gòu)所述模擬輸入的步驟是利用濾波器完成的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中所述濾波器包括有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器，所述FIR濾波器的系數(shù)被設(shè)置來(lái)最小化噪聲增益。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述確定至少一個(gè)值的步驟還包括確定一個(gè)具有多個(gè)校正紀(jì)錄的校正表。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，還包括下面的步驟利用對(duì)應(yīng)于所述數(shù)字輸出的地址訪問所述校正表。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述模擬輸入是從包括正弦波，幾個(gè)正弦波的和，鋸齒波，三角波的組中選出的那種類型的輸入信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述至少一個(gè)參數(shù)是從包含頻率，幅度和初始相位的組中選出的。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述估計(jì)至少一個(gè)參數(shù)的步驟是在所述模擬輸入為非功能信號(hào)的瞬時(shí)，所述數(shù)字輸出對(duì)應(yīng)于所述模擬輸入時(shí)執(zhí)行的。
11.用于模數(shù)轉(zhuǎn)換器的校準(zhǔn)器，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器將模擬輸入轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出，包括一個(gè)估計(jì)器，該估計(jì)器比配置來(lái)基于，至少是部分基于所述數(shù)字輸出來(lái)估計(jì)涉及所述模擬輸入的至少一個(gè)參數(shù)；一個(gè)系數(shù)計(jì)算器，被配置來(lái)基于，至少部分基于所述至少一個(gè)參數(shù)來(lái)計(jì)算多個(gè)系數(shù)；一個(gè)校正計(jì)算器，被配置來(lái)基于，至少部分基于所述至少一個(gè)參數(shù)來(lái)確定至少一個(gè)值。
12.權(quán)利要求11的校準(zhǔn)器，還包括一個(gè)校正表，所述校正表被調(diào)整來(lái)對(duì)應(yīng)于，至少部分對(duì)應(yīng)于所述數(shù)字輸出來(lái)給出一個(gè)校準(zhǔn)后的數(shù)字輸出。
13.權(quán)利要求11的校準(zhǔn)器，還包括一個(gè)濾波器，所述濾波器被配置來(lái)接收所述數(shù)字輸出，所述至少一個(gè)參數(shù)，所述多個(gè)系數(shù)，并產(chǎn)生所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的估計(jì)樣本輸入。
14.權(quán)利要求13的校準(zhǔn)器，其中所述濾波器數(shù)字化地重構(gòu)所述模擬輸入。
15.權(quán)利要求13的校準(zhǔn)器，其中所述濾波器包括有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器，所述濾波器接收的所述多個(gè)系數(shù)被設(shè)置用來(lái)最小化噪聲增益。
16.權(quán)利要求11的校準(zhǔn)器，其中所述校正計(jì)算器確定具有多個(gè)校正紀(jì)錄的校正表。
17.權(quán)利要求16的校準(zhǔn)器，其中所述校正表被利用對(duì)應(yīng)于所述數(shù)字輸出的地址訪問。
18.權(quán)利要求11的校準(zhǔn)器，其中所述模擬輸入是從包括正弦波，幾個(gè)正弦波的和，鋸齒波，三角波的組中選出的那種類型的輸入信號(hào)。
19.權(quán)利要求11的校準(zhǔn)器，其中所述至少一個(gè)參數(shù)是從包含頻率，幅度和初始相位的組中選出的。
20.權(quán)利要求11的校準(zhǔn)器，其中所述估計(jì)至少一個(gè)參數(shù)的操作是在所述模擬輸入為非功能信號(hào)的瞬時(shí)，所述數(shù)字輸出對(duì)應(yīng)于所述模擬輸入時(shí)執(zhí)行的。
21.權(quán)利要求11的校準(zhǔn)器，其中所述校正計(jì)算器確定具有多個(gè)校正紀(jì)錄的校正表，所述校正紀(jì)錄從所述校正表輸出。所述校準(zhǔn)器還包括有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器，所述濾波器被配置來(lái)接收所述校正表的輸出，所述至少一個(gè)參數(shù)，所述多個(gè)系數(shù)，并產(chǎn)生所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的估計(jì)樣本輸入。
22.一種利用具有至少一個(gè)未知參數(shù)的參考信號(hào)校準(zhǔn)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的方法，包括下面步驟接收所述模擬參考信號(hào)；對(duì)所述模擬參考信號(hào)采樣以產(chǎn)生采樣的參考信號(hào)；將所述采樣參考信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；估計(jì)所述模擬參考信號(hào)的至少一個(gè)未知參數(shù)；為濾波器計(jì)算多個(gè)系數(shù)；利用所述至少一個(gè)未知參數(shù)，所述數(shù)字信號(hào)和所述多個(gè)系數(shù)重構(gòu)所述采樣參考信號(hào)；利用重構(gòu)采樣參考信號(hào)和所述數(shù)字信號(hào)確定校正表。
全文摘要
一種根據(jù)具有未知參數(shù)的參考信號(hào)來(lái)校準(zhǔn)ADC的方法和系統(tǒng)。給定的模擬參考信號(hào)s(t)被提供給ADC(310),ADC(310)的輸出x(k)被校準(zhǔn)邏輯電路(320)用來(lái)估計(jì)參考信號(hào)s(t)的至少一個(gè)參數(shù)。FIR濾波器(455)接收x(k)信號(hào)作為輸入,并輸出估計(jì)信號(hào)S()作為s(t)信號(hào)的采樣實(shí)例。重構(gòu)表(S
文檔編號(hào)H03M1/10GK1333948SQ9981575
公開日2002年1月30日 申請(qǐng)日期1999年11月8日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月20日
發(fā)明者P·黑德爾, M·彼德松, M·斯科格倫德 申請(qǐng)人:艾利森電話股份有限公司