基于输入信号保真度和输出要求的多路径数字化制造技术

一种系统可包括多个处理路径和控制器。处理路径可以包括：第一处理路径，被配置为基于模拟输入信号生成第一数字信号；一个或更多个其他处理路径，各自被配置为比所述第一处理路径消耗更小量的功率，并且各自被配置为基于所述模拟输入信号生成相应的数字信号，其中，所述一个或更多个其他处理路径中的一者具有本底噪声，所述本底噪声基于所述模拟输入信号的保真度特性或者由所述第一数字信号和所述相应的数字信号中的至少一者产生的数字输出信号的后续处理要求。控制器可以被配置为基于所述模拟输入信号的幅值选择所述第一数字信号和所述相应的数字信号中的一者作为所述处理系统的所述数字输出信号。

Multipath Digitization Based on Fidelity of Input Signal and Output Requirements

A system may include multiple processing paths and controllers. Processing paths may include: a first processing path configured to generate a first digital signal based on an analog input signal; one or more other processing paths each configured to consume less power than the first processing path, and each configured to generate a corresponding digital signal based on the analog input signal, wherein the one or more other places One of the rational paths has background noise, which is based on the fidelity characteristics of the analog input signal or the subsequent processing requirements of the digital output signal generated by the first digital signal and at least one of the corresponding digital signals. The controller may be configured to select one of the first digital signal and the corresponding digital signal based on the amplitude of the analog input signal as the digital output signal of the processing system.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于输入信号保真度和输出要求的多路径数字化
本专利技术总体上涉及信号处理系统，更具体地，涉及多路径信号处理系统。
技术介绍
在电路中使用多路径模数转换器(ADCs)和模拟前端(AFEs)(例如，两个或更多个路径ADCs/AFEs)是已知的。在Jahne等人的名称为“ProcessandSystemfortheAnalog-to-DigitalConversionofSignals(用于信号的模数转换的过程和系统)”的第5714956号美国专利(“Jahne专利”)、Knoth等人的名称为“ApparatusfortheConversionofAnalogAudioSignalstoaDigitalDataStream(用于将模拟音频信号转换成数字数据流的装置)”的第5600317号美国专利(“Knoth专利”)和Gong等人的名称为“GainRangingAnalog-to-DigitalConverterwithErrorCorrection(具有误差校正的增益分类模数转换器)”的第6271780号美国专利(“Gong专利”)中公开了示例性多路径ADC和AFE以及它们在多个电路路径中的使用。多路径电路的使用可以降低噪声，这是因为一条路径可以被优化用于处理小幅值信号(例如，用于处理低噪声信号)，而具有另一组ADC和AFE的另一电路路径被优化用于大幅值信号(例如，允许更高的动态范围)。多路径ADCs/AFEs的示例性应用是在用于音频系统应用(例如音频混合板或数字麦克风系统)的电路中使用它们。这样的示例性应用在Jahne专利中公开。在设计具有在相应的多个电路路径中使用的多路径ADCs/AFEs的电路时，在允许更大的信号摆动(例如，允许信号在更大标度的幅值之间摆动)和低噪声之间可存在折衷。此外，多路径ADCs/AFEs可以提供高动态范围信号数字化(对于给定输入功率具有更高的动态范围)，并且与传统方法相比具有更小的总面积。换句话说，通过允许对每个相应路径提供的每种类型的信号(例如，大信号和小信号)进行单独优化，多路径ADCs/AFEs允许整个电路消耗更少的功率，消耗更少的面积，并节省其他这样的设计成本。
技术实现思路
根据本专利技术，可以减少或消除与实现多个AFE/ADC路径相关联的某些缺点和问题。根据本专利技术的实施例，一种处理系统可以包括多个处理路径和一个控制器。所述多个处理路径可以包括：第一处理路径，具有第一模拟增益，并且被配置为基于模拟输入信号生成第一数字信号；一个或更多个其他处理路径，各自具有相应的第二模拟增益，各自被配置为比所述第一处理路径消耗更小量的功率，并且各自被配置为基于所述模拟输入信号生成相应的数字信号，其中，所述一个或更多个其他处理路径中的一者具有本底噪声，所述本底噪声基于所述模拟输入信号的保真度特性或者由所述第一数字信号和所述相应的数字信号中的至少一者产生的数字输出信号的后续处理要求。控制器可以被配置为基于所述模拟输入信号的幅值选择所述第一数字信号和所述相应的数字信号中的一者作为所述处理系统的所述数字输出信号。根据本专利技术的这些和其他实施例，一种处理系统可以包括多个处理路径和一个控制器。所述多个处理路径可以包括：第一处理路径，具有第一模拟增益，并且被配置为基于模拟输入信号生成第一数字信号；第二处理路径，具有第二模拟增益，并且被配置为基于模拟输入信号生成第二数字信号；第三处理路径，具有第三模拟增益，被配置为比所述第一处理路径和所述第二处理路径消耗更小量的功率，并且被配置为基于所述模拟输入信号生成第三数字信号，其中，所述第三处理路径具有本底噪声，所述本底噪声基于所述模拟输入信号的保真特性或由所述第一数字信号、所述第二数字信号和所述第三数字信号中的至少一者产生的数字输出信号的后续处理要求。控制器可以被配置为基于所述模拟输入信号的幅值选择所述第一数字信号、所述第二数字信号和所述第三数字信号中的一者作为所述处理系统的所述数字输出信号。根据本专利技术的这些和其他实施例，一种方法可以包括：利用具有第一模拟增益的第一处理路径处理模拟输入信号，以基于所述模拟输入信号产生第一数字信号；利用一个或更多个其他处理路径处理所述模拟输入信号，所述一个或更多个其他处理路径中的每者具有相应的第二模拟增益，每者被配置为比所述第一处理路径消耗更小量的功率，并且每者被配置为基于所述模拟输入信号生成相应的数字信号，其中，所述一个或更多个其他处理路径中的一者具有本底噪声，所述本底噪声基于所述模拟输入信号的保真度特性或者由所述第一数字信号和所述相应的数字信号中的至少一者产生的数字输出信号的后续处理要求；基于所述模拟输入信号的幅值选择所述第一数字信号和所述相应的数字信号中的一者作为所述处理系统的所述数字输出信号。根据本专利技术的这些和其他实施例，一种方法可以包括：利用具有第一模拟增益的第一处理路径处理模拟输入信号，以基于所述模拟输入信号产生第一数字信号；利用具有第二模拟增益的第二处理路径处理所述模拟输入信号，以基于所述模拟输入信号产生第二数字信号；利用具有第三模拟增益的第三处理路径处理所述模拟输入信号，所述第三处理路径被配置为比所述第一处理路径和所述第二处理路径消耗更小量的功率，并且所述第三处理路径被配置为基于所述模拟输入信号产生第三数字信号，其中，所述第三处理路径具有本底噪声，所述本底噪声基于所述模拟输入信号的保真特性或由所述第一数字信号、所述第二数字信号和所述第三数字信号中的至少一者产生的数字输出信号的后续处理要求；基于所述模拟输入信号的幅值选择所述第一数字信号、所述第二数字信号和所述第三数字信号中的一者作为所述处理系统的所述数字输出信号。根据本文包括的附图、描述和权利要求，本专利技术的技术优点对于本领域普通技术人员而言是显而易见的。至少通过权利要求中特别指出的元件、特征和组合来实现和达到实施例的目的和优点。应当理解，前面的总体性描述和下面的详细描述都是解释性的示例，并不对本专利技术中提出的权利要求进行限制。附图说明通过参照结合附图的以下描述，可以获得对本实施例及其优点的更完整的理解，其中相同的附图标记表示相同的特征，并且其中：图1示出了根据本专利技术的实施例的示例性信号处理系统的所选组件的框图；图2示出了根据本专利技术实施例的用于处理模拟信号以生成数字信号的集成电路的所选组件的框图；图3示出了根据本专利技术的实施例的图2的集成电路的所选组件的框图，描绘了模拟前端和模数转换器的示例性实施例的所选组件；和图4示出了根据本专利技术实施例的用于处理模拟信号以生成数字信号的另一集成电路的所选组件的框图。具体实施方式图1示出了根据本专利技术的实施例的示例性信号处理系统100的所选组件的框图。如图1所示，信号处理系统100可以包括模拟信号源101、集成电路(IC)105和数字处理器109。模拟信号源101可以包括被配置为产生模拟电信号(例如模拟输入信号ANALOG_IN)的任何系统、装置或设备。例如，在信号处理系统100是处理系统的实施例中，模拟信号源101可以包括麦克风换能器。集成电路105可包括被配置为处理模拟输入信号ANALOG_IN以产生数字输出信号DIGITAL_OUT并调节数字输出信号DIGITAL_OUT以通过总线传输到数字处理器109任何合适的系统、装置或设备。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种处理系统，包括：多个处理路径，包括：第一处理路径，具有第一模拟增益，并被配置为基于模拟输入信号产生第一数字信号；和一个或更多个其他处理路径，各自具有相应的第二模拟增益，各自被配置为比所述第一处理路径消耗更小量的功率，并且各自被配置为基于所述模拟输入信号生成相应的数字信号，其中，所述一个或更多个其他处理路径中的一者具有本底噪声，所述本底噪声基于所述模拟输入信号的保真度特性或者由所述第一数字信号和所述相应的数字信号中的至少一者产生的数字输出信号的后续处理要求；和控制器，被配置为基于所述模拟输入信号的幅值选择所述第一数字信号和所述相应的数字信号中的一者作为所述处理系统的所述数字输出信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.10 US 15/233,6241.一种处理系统，包括：多个处理路径，包括：第一处理路径，具有第一模拟增益，并被配置为基于模拟输入信号产生第一数字信号；和一个或更多个其他处理路径，各自具有相应的第二模拟增益，各自被配置为比所述第一处理路径消耗更小量的功率，并且各自被配置为基于所述模拟输入信号生成相应的数字信号，其中，所述一个或更多个其他处理路径中的一者具有本底噪声，所述本底噪声基于所述模拟输入信号的保真度特性或者由所述第一数字信号和所述相应的数字信号中的至少一者产生的数字输出信号的后续处理要求；和控制器，被配置为基于所述模拟输入信号的幅值选择所述第一数字信号和所述相应的数字信号中的一者作为所述处理系统的所述数字输出信号。2.如权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述控制器还被配置为：当选择所述一个或更多个其他处理路径的所述相应的数字信号中的一者作为所述数字输出信号时，使所述第一处理路径断电；和响应于选择所述第一数字信号作为所述数字输出信号，对所述第一处理路径供电。3.如权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述一个或更多个其他处理路径包括：第二处理路径；和第三处理路径，被配置为比所述第二处理路径消耗更小量的功率。4.如权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述保真度特性包括所述模拟输入信号的声学本底噪声、所述模拟输入信号的声学失真、所述模拟输入信号的带宽和至少一个所述处理路径的固有本底噪声中的至少一个。5.如权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述后续处理要求包括接收所述数字输出信号的下游处理的带宽、接收所述数字输出信号的下游处理的比特宽度以及接收所述数字输出信号的下游处理的信噪比要求中的至少一个。6.如权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述相应的第二模拟增益小于所述第一模拟增益。7.一种处理系统，包括：多个处理路径，包括：第一处理路径，具有第一模拟增益，并被配置为基于模拟输入信号产生第一数字信号；第二处理路径，具有第二模拟增益，并被配置为基于所述模拟输入信号产生第二数字信号；和第三处理路径，具有第三模拟增益，被配置为比所述第一处理路径和所述第二处理路径消耗更小量的功率，并且被配置为基于所述模拟输入信号生成第三数字信号，其中，所述第三处理路径具有本底噪声，所述本底噪声基于所述模拟输入信号的保真特性或由所述第一数字信号、所述第二数字信号和所述第三数字信号中的至少一者产生的数字输出信号的后续处理要求；和控制器，被配置为基于所述模拟输入信号的幅值选择所述第一数字信号、所述第二数字信号和所述第三数字信号中的一者作为所述处理系统的所述数字输出信号。8.如权利要求7所述的处理系统，其特征在于，所述控制器还被配置为：当选择所述第三数字信号作为所述数字输出信号时，至少使所述第一处理路径断电；和响应于选择所述第一数字信号作为所述数字输出信号，至少对所述第一处理路径供电。9.如权利要求7所述的处理系统，其特征在于，所述保真度特性包括所述模拟输入信号的声学本底噪声、所述模拟输入信号的声学失真、所述模拟输入信号的带宽和至少一个所述处理路径的固有本底噪声中的至少一个。10.如权利要求7所述的处理系统，其特征在于，所述后续处理要求包括接收所述数字输出信号的下游处理的带宽、接收所述数字输出信号的下游处理的比特宽度以及接收所述数字输出信号的下游处理的信噪比要求中的至少一个。11.如权利要求7所述的处理系统，其特征在于，所述第三模拟增益小于所述第一模拟增益和所述第二模拟增益中...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃德蒙·M·施耐德，丹尼尔·J·艾伦，苏库拉·辛格，阿尼鲁达·萨托斯卡，
申请(专利权)人：思睿逻辑国际半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB