专利名称：模数变换器中的偏压补偿的利记博彩app
技术领域：
本发明与按照相应独立权利要求1和4的前序部分所述的方法和装置有关。
背景技术：
对模拟信号的数字化需要使用模数变换器。将一个实时模拟信号变换成数字形式需要有高的采样速度。达到实时变换所需的采样速度的一种方法是采用所谓的并行模数变换器。
在美国专利说明书5,585,796中揭示了这种并行模数变换器的一个例子。
这种模数变换器的一个问题是各个模数变换支路有着相互不同的偏压。一个并行模数变换器包括几个时分多路复用的支路，每个支路具有一个唯一的偏压，从而会在这种模数变换器的输出信号中产生不希望有的频率分量。
这个问题已经用相关两倍采样类型的模拟偏压补偿解决，如在“用于1.2um CMOS的70MS/s ADC阵列中的10比特5MS/s逐步逼近单元”(“A10-bit 5MS/s successive approximation ADC cell used in a70MS/s ADC array in 1.2um CMOS”，IEEE Journal of Solid StateCircuits，Vol.29，No.8，pp.866-872，August 1994，J.Yuanand C.Svensson)中所公开的那样。
这个技术的缺点是这样的模拟偏压补偿需要一定的时间实现，在这种情况下需要四个时钟周期，因此增大了一个支路变换所需的时间。
发明概述本发明针对上述问题，提供了一种按照权利要求1所述的并行模数变换器的偏压补偿方法和一种按照权利要求4所述的并行模数变换器。
本发明的目的是提供一种至少减轻上述问题的数字偏压补偿方法。
在这方面，本发明的具体目的是提供一种在并行模数变换器中进行偏压补偿的方法，可以对偏压进行较大的补偿而不会影响输出信号的信噪比。
本发明的一个优点是模数变换器内的影响偏压的模拟器件可以精度稍差但仍不会影响输出信号的精度。
本发明的另一个优点是这种方法可以很容易实现。
本发明的一个优选实施例的优点是对于每个支路可以通过减去模数变换器输出信号的平均值来除去偏压，因此使偏压可以较大。
下面将结合附图通过优选实施例对本发明进行详细说明。
附图简要说明
图1为例示本发明的并行模数变换器的第一实施例的原理方框图。
图2为例示本发明的并行模数变换器的第二实施例的原理方框图。
图3例示了复合采样保持单元和符号改变装置的实施例。
优选实施例详细说明图1例示了按照发明设计的并行模数变换器的一个示范性实施例。一个并行模数变换器包括至少两个在本文件中称为支路的模数变换器。在图1所示的这个实施例中，并行模数变换器包括三个支路35。如图1所示，每个支路的输入端各接有一个各包括一个符号改变装置的采样保持单元30。模拟输入信号10加到这些分别与各个支路的输入端连接的采样保持单元上。在采样保持单元内用给定的频率对模拟信号进行采样。采样频率受时间控制单元50的控制。在采样保持单元内还改变样点值的符号。在每个采样保持单元内的符号改变分别进行，以伪随机的方式改变信号的符号。也可以所有的支路用一个公用的符号改变装置，而不是为每个支路各配置一个符号改变装置。
符号改变受符号控制单元40的控制，它可以是一个伪随机二进制序列(PRBS)，这是熟悉这个技术领域的人员众所周知的，因此不需要详细说明。在信号传送给采样保持单元和以伪随机方式改变符号之后，可以说信号成为零均值的噪声。
然后，信号通过各个模数变换器。在这些模数变换器内各加有一个所谓的偏压。不同的支路通常各有一个唯一的偏压。一个并行模数变换器内的这些支路是时分多路复用的。在一个并行模数变换器内将模拟信号变换成数字信号由各个支路以相互有一定的相对时间偏移的方式进行。这偏移象一个具有特定模式的信号那样重复。
各个支路的时分复用受时间控制单元50的控制。在通过各个支路之后，可以说信号包括噪声和一个偏压。
可以使各支路的输出信号各自通过一个如图1所示的符号改变装置重建原始信号，减小偏压的影响。在符号改变装置90内按照与改变输入信号的符号相同的伪随机模式改变每个支路的输出信号的符号，这个伪随机序列现在将作用在偏压上而不是作用在信号上。这样就恢复了信号(带正确的符号)，而偏压所含有的能量表现为在这个频率域内的噪声。因此，输出信号频谱内的失真尖峰就消失了，而由噪声替代。
相应的符号改变装置90的输出信号100按照与多路分路相同顺序多路复用，从而得到模拟输入信号的数字表示。
图2例示了本发明的并行模数变换器的另一个实施例。这个实施例也实现了减小这些支路的各个偏压对输出信号的影响。通过在每个支路的输出信号传送给一个符号改变装置前从所述支路中减去输出信号的平均值可以基本上除去偏压。
图2例示了一个包括三个支路35的模数变换器的实施例。连接到图2中所示的这些支路的输入端上的是各还包括一个符号改变装置的采样保持单元。模拟输入信号10加到这些分别与各个支路的输入端连接的采样保持单元上。在采样保持单元内用给定的频率对模拟信号进行采样。进行采样的频率受时间控制单元50的控制。在采样保持单元内也对样点值的符号进行改变。在每个采样保持单元内的符号改变分别进行，以伪随机的方式改变信号的符号。符号改变受符号控制单元40的控制，它可以包括一个伪随机二进制序列(PRBS)，这是熟悉这个技术领域的人员众所周知的，因此不再详细说明。在信号传送给采样保持单元和以伪随机方式改变符号之后，可以说信号包括零均值的噪声。
然后，信号通过各个模数变换器。在这些模数变换器内各加有一个所谓的偏压。不同的支路通常各有一个唯一的偏压。一个并行模数变换器内的这些支路是时分多路复用的。在一个并行模数变换器内将模拟信号变换成数字信号由各个支路以相互有一定的相对时间偏移的方式进行。这偏移象一个具有特定模式的信号那样重复。
各个支路的时分复用受控制单元50的控制。在通过各个支路之后，可以说信号包括噪声和一个偏压。
通过使图2中各个支路的输出信号首先通过一个加法操作60再通过一个除法操作70最后通过一个减法操作80再传送给符号改变装置90，可以恢复原信号，大大减小偏压的影响。首先从每个所述支路的输出信号中减去一个平均值以显著地减小偏压，然后通过在符号改变装置90内按照与改变输入信号的符号相同的伪随机模式改变符号，使信号带上正确的符号。因为正确的信号具有零均值的随机特征，所以支路的输出数据的平均值完全由偏压确定。这个偏压没有完全除去，因为平均值的形成受数值精度的限制。
不是从相应支路中减去一个平均值，也可以通过人为地产生具有与根据偏压得出数字信号中的频谱分量相同的频率的一些周期序列来确定偏压。
干扰抑制的一般方法是根据测量或人为产生一个干扰基，再自适应地估计出相应的权。在所示的这个情况下，偏压O可以表示为一些基函数B与权w的线性组合。
最简单的就是将基函数选择为各个偏压的单位向量。然后可以使用标准的对数，例如LMS(最小均方)对数，专用的LMS的符号-符号型式对于实现来说是适宜的，由于不需要乘法、除法或加法，而只要用一个计数器就可以代替。
M个不同的偏压电平产生数字信号中的M个频谱分量。
图3例示了一种实现采样保持单元内的符号改变装置的方法。加到并行模数变换器上的模拟输入信号最好是差分的。差分系统的优点是比含有信号导线和返回导线(最常用的的是地线)的系统对干扰和扰动更不敏感。差分系统中的信号信息通过两根导线到达，在一根导线上的值为va，而在另一根导线上的值为vb。如图1所示，假定在导线1上的值为va，而在导线2上的值为vb，于是信号就可以表示为S＝va-vb。
通过非常迅速地闭合再打开开关11和22，用两个采样电容器c1和c2对加在模数变换器的输入端上的信号采样。存储在电容器内的电荷就是稍后用作加到模数变换器上的输入信号。
Qsignal＝cs1*va-cs2*＾vb。
cs1和cs2通常是相同的。为了实现符号改变装置(削波器)，即实现与-1和+1的相乘，只需要两个附加的开关12和21。这些开关用来反号采样。假定vb＝-va，而cs1＝cs2＝CS。于是正常(+1)采样将为Qsignal＝CS*va-CS*(-va)＝2*CS*va。
符号反向采样将为Qsignal＝CS*(-va)-CS*va＝-2*CS*va。
为了在已经变换成数字形式之后重建信号，需要与-1相乘。这在二进制数的情况下是简单和众所周知的，在这里就不再详细说明。
当然，本发明并不局限于以上所说明和例示的本发明的示范性实施例，因为在所附的权利要求书的范围内可以实现许多变型。
权利要求
1.一种对一个含有至少两个支路的并行模数变换器进行偏压补偿的方法，在所述各支路中以相互有一定相对时间偏移的方式进行模数变换，所述方法的特征是按照一个任意模式将加到模数变换器上的模拟输入信号乘以+1或-1；以及按照与用来乘以输入信号的相同的任意模式将模数变换器的输出信号乘以+1或-1。
2.一种按照权利要求1所述的方法，其特征是在将输出信号乘以所述任意模式前减去每个支路的输出信号的平均值。
3.一种按照权利要求1所述的方法，其特征是在将所述输出信号乘以所述任意模式前使输出信号受到干扰抑制处理。
4.一种按照权利要求3所述的方法，其特征是所述处理是一个LMS(最小均方)处理。
5.一种按照以上任何一个权利要求所述的方法，其特征是通过用一个PRBS(伪随机二进制序列)产生器控制一个符号改变装置产生所述任意模式。
6.一种含有至少两个支路支路(35)、在各个支路(35)中以相互有相对时间偏移的方式进行模数变换的并行模数变换器，其特征是所述并行模数变换器包括按照一个任意模式将加到模数变换器上的模拟输入信号乘以+1或-1的装置；以及按照与乘以输入信号的相同的任意模式将所述模数变换器的输出信号乘以+1或-1的装置。
7.一种按照权利要求6所述的并行模数变换器，其特征是所述按照任意模式将加到模数变换器上的模拟输入信号乘以+1或-1的装置对于所有的支路是公用的。
8.一种按照权利要求6所述的并行模数变换器，其特征是所述按照任意模式将加到模数变换器上的模拟输入信号乘以+1或-1的装置对于每个的支路是专用的。
9.一种按照任何权利要求6至8所述的并行模数变换器，其特征是所述并行模数变换器包括计算所述并行模数变换器内每个支路的输出信号的平均值的装置和从所述输出信号中减去所述平均值的装置。
10.一种按照权利要求9所述的并行模数变换器，其特征是所述按照一个任意模式将加到所述模数变换器上的输入信号和所述模数变换器的输出信号乘以+1或-1的装置是一个受PRBS(伪随机二进制序列)产生器控制的符号改变装置。
11.一种按照任何权利要求6-10所述的并行模数变换器，其特征是所述模数变换器为逐步逼近类型。
12.一种按照任何一个权利要求6-11所述的并行模数变换器，其特征是所述并行模数变换器包括在将所述输出信号乘以所述任意模式前使所述输出信号受到一个干扰抑制处理。
13.一个种按照权利要求12所述的并行模数变换器，其特征是所述处理是一个LMS(最小均方)处理。
全文摘要
本发明与对一个包括至少两个支路(35)、在各个支路中同时但以相互有一定的相对时间偏移的方式进行模数变换的并行模数变换器进行偏压补偿的方法有关。模数变换器的模拟输入信号(10)按照一个任意模式乘以+1或－1,模数变换器的输出信号按照与输入信号所乘的相同的任意模式乘以+1或－1。本发明还包括一种实现这种方法的并行模数变换器。
文档编号H03M1/12GK1347592SQ0080590
公开日2002年5月1日 申请日期2000年3月13日 优先权日1999年4月7日
发明者J·E·埃克伦德, F·古斯塔夫松 申请人:艾利森电话股份有限公司