噪声整形电路、数字时间转换器、以及噪声整形方法技术

本公开涉及噪声整形电路、数字时间转换器、以及噪声整形方法。根据示例的噪声整形电路包括被配置为基于输入信号生成输出信号的前向信号路径；被配置为将基于所述输出信号的反馈信号反馈回所述前向信号路径的反馈信号路径；以及抖动生成器，该抖动生成器被配置为生成抖动信号并将所述抖动信号耦合到所述前向信号路径来修改所述输入信号以及将所述抖动信号耦合到所述反馈信号路径。采用根据示例的噪声整形电路可提升总体噪声性能。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及噪声整形电路、数字时间转换器、模数转换器、数模转换器、频率合成器、发射机、接收机、收发机、用于对输入信号中的噪声进行整形的方法、以及相应的计算机相关的实现方式。
技术介绍
在许多应用中，噪声整形技术用于改善频率范围中的明显信噪比。示例来自许多
，例如来自包括数字信号或其他经量化的信号处理的领域。例如，在许多发射机、接收机或收发机应用中，一个或多个本地振荡器(LO)信号被用于分别对要被发送或接收的信号进行上混频或下混频。越来越多基于数字锁相环(DPLL)的频率合成器已经变成了一种减少失真的重要途径，因为它们可允许更大的灵活性和更容易的可配置性来针对多个频带创建多个本地振荡器信号。在此领域中，数字时间转换器(DTC)正变成在多标准射频(RF)发射机、接收机或收发机中生成本地振荡器信号的一种越来越有吸引力的途径，因为它们可受益于包括可能的RF合成的数字设计流程。仅列举一个示例，基于DTC的收发机架构可被用于其中使用了载波聚合(CA)并且其中需要由驱动多个DTC的单个射频DPLL生成多个本地振荡器信号的协议中。这样基于DPLL和/或DTC的频率合成器可允许相对于失真的更健壮的操作以及更高的集成度。然而，DTC一般用有限数目的电平进行量化，这可导致频谱中的可见毛刺。另外，数字DTC中可用的比特的数目也会限制频谱性能。为了达到例如由应用、所要使用的协议或者其他实现细节施加的某些频谱要求，可以使用噪声整形技术。然而，传统的噪声整形技术会负面地影响这些系统例如在特定敏感频率或者频带处的频谱响应。因此，存在提高这样的系统的总体噪声性能的挑战。然而，类似的挑战不仅存在于发射机、接收机或收发机的领域中。它们存在于信号处理的许多领域，例如包括数字音频处理、数字图像处理、数字视频处理、模拟/数字转换、以及类似的技术应用和领域。
技术实现思路
因此，存在提高采用噪声整形技术的系统的总体噪声性能的需求，该需求是在许多
中广泛需要的需求。可通过根据任何独立权利要求的噪声整形电路、数字时间转换器、频率合成器、发射机、接收机、收发机、用于对输入信号中的噪声进行整形的方法、以及相应的计算机相关的实现方式来满足该需求。附图说明下面将仅通过示例的方式描述电路、设备、装置、和/或方法的一些示例。在此上下文中，将参考附图。图1示出了根据示例的数字时间转换器的框图，该数字时间转换器包括根据示例的噪声整形电路；图2示出了使用根据示例的噪声整形电路的噪声频谱的比较；图3示出了在根据示例的噪声整形电路中使用的抖动发生器的可能实现方式的框图；图4示出了根据示例的频率合成器的框图；图5示出了根据示例的发射机、接收机或收发机的框图；图6示出了根据示例的模数转换器的框图；图7示出了根据示例的数模转换器的框图；图8示出了根据示例用于对输入信号的噪声进行整形的方法的流程图。具体实施方式现在将参考其中示出了一些示例的附图更全面地描述各种示例。在附图中，为了清楚，可以放大线条、层、和/或区域的厚度。因此，尽管示例可以具有各种修改和替代形式，但是附图中的说明性示例会在这里被详细描述。然而，应该理解的是，并不旨在将示例限制到所公开的特定形式，相反，示例覆盖了落入本公开的范围的所有修改、等同、和替代。贯穿附图的描述，相同的标号指代相同或者相似的元件。另外，汇总的标号将用于指代不止一个结构、元件、或对象，或者用于同时描述不止一个结构、元件、或对象。由相同的、类似的或者汇总的标号指代的对象、结构和元件可被等同地实现。然而，一个、一些或所有属性、特征和尺寸也可随元件而变化。将会理解的是，当元件被描述为被“连接”或者“耦合”到另一元件时，该元件可以被直接连接或者耦合到另一元件，或者可以存在介于它们之间的元件。相反，当元件被描述为“直接连接”或者“直接耦合”到另一元件时，不存在介于它们之间的元件。用于描述元件之间的关系的其他术语应该被以相似的方式理解(例如，“之间”相对于“直接之间”、“相邻”相对于“直接相邻”等)。这里使用的术语仅用于描述说明性示例的目的，而不旨在限制性的。如这里所使用的，单数形式“一”、“一个”、以及“该”还旨在包括复数形式，除非上下文中清楚地给出相反指示。还将理解的是，术语“包括”、“包含”、“具有”、和/或“含有”在被用在本文中时，用于指定所给出的特征、整数、步骤、操作、元件、和/或组件的存在，而不用于排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件、和/或它们的群组的存在或者添加。除非有相反的定义，否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有示例所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。还应该理解的是，例如通用字典中定义的术语之类的术语应该被解释为具有与它们在相关技术背景下的含义相一致的含义，而不被解释为理想化的或者过于正式的意思(除非是这样表达的)。如前文简要概述的那样，在许多应用中，噪声整形技术用于改善一些频带中的明显信噪比。示例来自许多对信号进行处理的
例如，通过使用噪声整形技术，可以用使得更相关的频率范围中的噪声电平被降低同时较不重要的频率范围中的噪声电平被升高的形式来影响噪声频谱。在一些应用中，可以使用滤波技术来降低在较不重要的频带中创建的噪声(例如，当相应频带足够远离更相关的频带并且它未被用于应用方面例如来发送信号、接收信号等等)。然而，在许多
中，简单地采用传统噪声整形技术不能够被容易地实现，因为这些噪声整形技术依靠可对待处理的信号引入额外噪声的抖动(dithering)技术。结果，由抖动导致的额外噪声可能违反由应用、协议或其他实现细节施加的频谱要求。示例基本来自所有在其中对信号进行处理和/或量化的
例如，数字音频处理、数字图像处理、数字视频处理只是在其中采用噪声整形技术的一些领域。如将在下文更详细地道出的那样，噪声整形技术还能够用于其他
中。下面将更加详细地示出两个示例，可在这些示例中使用噪声整形电路或相应的噪声整形技术。一个示例来自发射机、接收机或收发机的领域，该发射机、接收机或收发机包括采用一个或多个数字时间转换器(DTC)的频率合成器。另一示例来自模数转换器的领域。然而，根据示例以及其他示例(例如包括下文所述用于对输入信号的噪声进行整形的方法和相应的软件相关的实现方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种噪声整形电路，包括：前向信号路径，该前向信号路径被配置为基于输入信号生成输出信号；反馈信号路径，该反馈信号路径被配置为将基于所述输出信号的反馈信号反馈回所述前向信号路径；以及抖动生成器，该抖动生成器被配置为生成抖动信号并将所述抖动信号耦合到所述前向信号路径来修改所述输入信号，以及将所述抖动信号耦合到所述反馈信号路径。

【技术特征摘要】
2014.12.23 DE 102014119480.2;2015.09.17 US 14/856,1.一种噪声整形电路，包括：
前向信号路径，该前向信号路径被配置为基于输入信号生成输出信
号；
反馈信号路径，该反馈信号路径被配置为将基于所述输出信号的反馈
信号反馈回所述前向信号路径；以及
抖动生成器，该抖动生成器被配置为生成抖动信号并将所述抖动信号
耦合到所述前向信号路径来修改所述输入信号，以及将所述抖动信号耦合
到所述反馈信号路径。
2.如权利要求1所述的噪声整形电路，其中所述反馈信号路径包括噪
声整形滤波器，该噪声整形滤波器被配置为基于误差信号生成所述反馈信
号并向所述前向信号路径提供所述反馈信号，所述误差信号指示所述输出
信号相对于预期值的差异。
3.如权利要求2所述的噪声整形电路，其中所述前向信号路径还包括
被配置为基于被所述抖动信号修改的输入信号来生成所述输出信号的信号
处理电路。
4.如权利要求3所述的噪声整形电路，其中所述反馈信号路径包括减
法器，该减法器被耦合到所述信号处理电路的输入端和所述前向信号路径
的输出端来接收所述输出信号，并且被配置为基于所述输出信号和提供至
所述信号处理电路的信号的差异生成所述误差信号。
5.如权利要求3或4中任一项所述的噪声整形电路，其中所述信号处
理电路包括量化电路，该量化电路被配置为对提供至所述量化电路的信号
的值进行修改。
6.如权利要求3至5中任一项所述的噪声整形电路，其中所述信号处
理电路被配置为进行以下各项中的至少一项：对提供至所述信号处理电路
的信号进行再量化、相对于被提供至所述信号处理电路的信号中不同值的
数目来减少所述输出信号能够获得的不同值的数目、以及至少部分地补偿
被耦合到所述噪声整形电路的组件的非线性。
7.如权利要求2至6中任一项所述的噪声整形电路，其中所述反馈信
号路径包括抖动信号组合器，该抖动信号组合器被配置为组合所述误差信
号与所述抖动信号以向所述噪声整形滤波器提供抖动误差信号。
8.如权利要求7所述的噪声整形电路，其中所述前向信号路径包括抖
动信号组合器，该抖动信号组合器被耦合于所述前向信号路径的输入端和
输出端之间，来将所述抖动信号与被提供至所述前向信号路径中的抖动信
号组合器的信号进行组合。
9.如权利要求8所述的噪声整形电路，其中所述反馈信号路径中的抖
动信号组合器和所述前向信号路径中的抖动信号组合器被配置为组合具有
相同相位关系的抖动信号。
10.如权利要求1至9中任一项所述的噪声整形电路，其中所述噪声
整形电路是数字噪声整形电路，并且其中所述前向信号路径、所述反馈信
号路径、和所述抖动生成器被配置为接收、处理、和提供包括数字值序列
的信号。
11.如权利要求1至10中任一项所述的噪声整形电路，其中所述前向
信号路径包括反馈组合器，该反馈组合器被配置为通过组合所述输入信号
和所述反馈信号来修改所述输入信号。
12.如权利要求11所述的噪声整形电路，其中所述反馈组合器被配置
为从所述输入信号中减去所述反馈信号。
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【专利技术属性】
技术研发人员：彼得·普瑞勒，托马斯·迈耶，斯蒂芬·特尔蒂尼克，
申请(专利权)人：英特尔IP公司，
类型：发明
国别省市：美国;US