【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及集成电路，尤其涉及一种模拟信息转换器及信号处理系统。
技术介绍
1、模数转换器(analog-to-digital converter,adc)是连接外界物理信息和内部数字处理单元的桥梁，是物联网系统的前端接口。出于对成本、体积和便携性等多方面因素的考量，以最小的硬件和功耗代价实现信号有效信息提取对物联网设备而言是至关重要的。
2、相比传统的基于奈奎斯特采样模式的模数转换器，基于电平相交采样模式的模数转换器(level crossing adc，简称lc-adc)仅在信号幅度变化到一定阈值水平时才进行采样，且采样频率与信号变化率直接相关，此采样模式能够根据信号的幅度变化信息自适应地调整采样速率，这种基于事件驱动的无时钟自适应采样模式adc在物联网应用中具有超低功耗潜力。
3、对于基于电平相交采样模式的模数转换器而言，其分辨率每提高1位，则在满摆幅范围内的参考电平数量提高一倍，对于相同的输入信号，模数转换器发生电平相交事件的次数将翻倍，其采样点数和功耗随着分辨率的提高呈现指数上升，因此对于固定分辨率的电平相交模数转换器而言，其可处理的信号范围往往受到一定的限制。例如，对于固定高分辨率的电平相交模数转换器而言，如图1a所示，当输入信号斜率较大时，则会在产生大量功耗的同时、表现出严重的数据冗余；而采用固定低分辨率的电平相交模数转换器，如图1b所示，则可能出现对较小幅度的信号信息提取能力不足而导致信息丢失的问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种模
2、本专利技术提供一种模拟信息转换器，包括：电平相交检测模块、异步时序控制模块和信息感知模块，
3、所述电平相交检测模块，用于根据当前参考电平对输入模拟信号的电压值进行检测，当输入模拟信号越过当前参考电平时采样输出触发信号，且输入模拟信号越过当前参考电平后大于当前参考电平时输出方向信号；
4、所述异步时序控制模块，用于根据电平相交检测模块输出的触发信号生成使能信号以使能控制电平相交检测模块；
5、所述信息感知模块，用于根据触发信号和方向信号确定输入模拟信号的当前电压值及当前斜率值，并根据当前电压值确定电平相交检测模块下次采样的分辨率范围，以及根据当前斜率值及下次采样的分辨率范围调整确定下次采样的分辨率以控制电平相交检测模块下次采样的参考电平。
6、本专利技术还提供一种信号处理系统，包括上述的模拟信息转换器。
7、本专利技术实施例提供的模拟信息转换器及信号处理系统通过信息感知模块中的感知算法融合输入信号变化率和和幅度信息，充分反映出了输入信号的活动性信息，并以此为依据充分利用输入信号表现出的特性确定采样分辨率，对有效信息进行感知，在事件驱动的思想下，依据输入信号特性完成采样精度与功耗之间的解耦合，由此保证采样是对关键信息不遗漏不冗余的提取，在保证提取系统功能性的同时极大的提高了信息采集的能量利用率，同时对整个系统而言降低了其数据处理、存储和传输过程中的压力，从而本专利技术提供的自适应分辨率的模拟信息转换器所用于的数据获取系统针对物联网应用而言，具有低功耗、高数据压缩率的优点。
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1.一种模拟信息转换器，其特征在于，包括：电平相交检测模块、异步时序控制模块和信息感知模块，
2.根据权利要求1所述的模拟信息转换器，其特征在于，所述信息感知模块包括：斜率检测子模块、幅度检测子模块、信息感知算法子模块和数模转换控制子模块；
3.根据权利要求2所述的模拟信息转换器，其特征在于，所述信息感知算法子模块根据斜率检测子模块输出的当前斜率值与预设的高斜率阈值和低斜率阈值的关系在下次采样的分辨率范围内进行调整以确定电平相交检测模块下次采样的分辨率，具体为：若当前斜率值大于预设的高斜率阈值且当前采样的分辨率为非最低分辨率时，则将当前采样的分辨率进行降低作为下次采样的分辨率；若当前斜率值小于预设的低斜率阈值且当前采样的分辨率为非最高分辨率时，则将当前采样的分辨率进行提高作为下次采样的分辨率，所述最低分辨率和最高分辨率分别为根据幅度检测子模块输出的当前参考电平确定的下次采样的分辨率范围内的最低分辨率和最高分辨率。
4.根据权利要求1所述的模拟信息转换器，其特征在于，所述电平相交检测模块包括：第一比较器、第二比较器、数模转换器、或门、取反电路和与
5.根据权利要求4所述的模拟信息转换器，其特征在于，所述第一比较器和第二比较器为基于运算放大器的连续时间比较器，所述取反电路为反相器。
6.根据权利要求1所述的模拟信息转换器，其特征在于，所述异步时序控制模块包括：第一延迟单元、第二延迟单元、第三延迟单元、第四延迟单元和D触发器，所述电平相交检测模块输出的触发信号分别输入所述第一延迟单元的输入端、所述第三延迟单元的输入端、所述第四延迟单元的输入端以及所述信息感知模块；所述电平相交检测模块输出的方向信号输入所述第二延迟单元的输入端；所述第一延迟单元的输出端和所述第二延迟单元输出端连接至所述信息感知模块；所述第三延迟单元的输出端连接至所述D触发器的时钟端，所述第四延迟单元的输出端连接所述D触发器的边缘复位端；所述第四延迟单元的延迟时间、所述第一延迟单元的延迟时间、所述第二延迟单元的延迟时间、所述第三延迟单元的延迟时间依次递减。
7.根据权利要求6所述的模拟信息转换器，其特征在于，所述D触发器为边沿触发复位方式，输入D端接入高电平。
8.根据权利要求1所述的模拟信息转换器，其特征在于，所述信息感知模块包括：斜率检测子模块、幅度检测子模块、信息感知算法子模块和数模转换控制子模块；
9.根据权利要求8所述的模拟信息转换器，其特征在于，所述信息感知算法子模块根据斜率检测子模块输出的当前斜率值与当前高斜率阈值和当前低斜率阈值的关系在下次采样的分辨率范围内进行调整以确定电平相交检测模块下次采样的分辨率，具体为：若当前斜率值大于当前高斜率阈值且当前采样的分辨率为非最低分辨率时，则将当前采样的分辨率进行降低作为下次采样的分辨率；若当前斜率值小于当前低斜率阈值且当前采样的分辨率为非最高分辨率时，则将当前采样的分辨率进行提高作为下次采样的分辨率，所述最低分辨率和最高分辨率分别为根据幅度检测子模块输出的当前参考电平确定的下次采样的分辨率范围内的最低分辨率和最高分辨率。
10.一种信号处理系统，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的模拟信息转换器。
...【技术特征摘要】
1.一种模拟信息转换器，其特征在于，包括：电平相交检测模块、异步时序控制模块和信息感知模块，
2.根据权利要求1所述的模拟信息转换器，其特征在于，所述信息感知模块包括：斜率检测子模块、幅度检测子模块、信息感知算法子模块和数模转换控制子模块；
3.根据权利要求2所述的模拟信息转换器，其特征在于，所述信息感知算法子模块根据斜率检测子模块输出的当前斜率值与预设的高斜率阈值和低斜率阈值的关系在下次采样的分辨率范围内进行调整以确定电平相交检测模块下次采样的分辨率，具体为：若当前斜率值大于预设的高斜率阈值且当前采样的分辨率为非最低分辨率时，则将当前采样的分辨率进行降低作为下次采样的分辨率；若当前斜率值小于预设的低斜率阈值且当前采样的分辨率为非最高分辨率时，则将当前采样的分辨率进行提高作为下次采样的分辨率，所述最低分辨率和最高分辨率分别为根据幅度检测子模块输出的当前参考电平确定的下次采样的分辨率范围内的最低分辨率和最高分辨率。
4.根据权利要求1所述的模拟信息转换器，其特征在于，所述电平相交检测模块包括：第一比较器、第二比较器、数模转换器、或门、取反电路和与门，所述第一比较器的正输入端与所述第二比较器的负输入端同时连接模拟信号输入端，所述第一比较器的负输入端与所述第二比较器的正输入端分别连接所述数模转换器；所述第一比较器的输出端连接所述或门的一输入端，所述第二比较器的输出端连接所述或门的另一输入端，所述第一比较器的输出端连接所述与门的一输入端，所述第二比较器的输出端通过所述取反电路连接所述与门的另一输入端；所述或门输出输入模拟信号转换后的触发信号，所述与门输出输入模拟信号转换后的方向信号，所述或门输出的触发信号连接所述异步时序控制模块以产生使能信号，所述异步时序控制模块输出的使能信号连接所述第一比较器的使能输入端与第二比较器的使能输入端以控制第一比较器和第二比较器屏蔽输入模拟信号携带的噪声。
5.根据权利要求4所述的模拟信息转换器，其特征在于，所述...
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