【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及集成电路领域，特别是涉及一种模数转换器及电子设备。
技术介绍
1、模数转换器(analog-to-digital converter，adc)是将模拟信号转换为数字信号的电子设备，这种转换在数字信号处理、数据采集、通信和计算机接口等各种电子系统中非常普遍；模数转换器被广泛应用于通信领域、物联网、可穿戴设备等领域。
2、模数转换器包含采样/保持模块和量化模块，其工作原理是：在采样时钟的上升沿(或下降沿)，通过采样/保持模块将模拟信号采样并保持一段时间；在保持阶段，通过量化模块的各种算法量化获得其对应的数字信号。
3、当单通道模数转换器的速度无法更高或速度过高导致能效过低时，采用多通道时间交织(time interleaved，ti)模数转换器是更好的选择。时间交织的实现原理是(以n通道为例)：n通道模数转换器以相同的采样速率fs/n依次轮流量化模拟信号，将量化结果依次组合，最终可以得到等效采样速率为fs的模数转换器，模数转换的速率相比于单通道模数转换器提高为单通道的n倍。时间交织模数转换器会受到通道间不匹配的影响，产生交织误差；包括时钟偏斜(clock skew)及采样带宽的失配(bandwidth mismatch)等，其中，通道间时钟偏斜和采样带宽失配会在频谱上(fin为输入信号频率)的位置上出现谐波。通道间的不匹配会严重干扰高速模数转换器的线性度等指标，在实际电路设计中，时钟偏斜及采样带宽失配是比较难处理的，需要复杂的设计对误差做出校准，且该校准会给系统带来更大的负担。
4、
5、应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本专利技术的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种模数转换器及电子设备，用于解决现有技术中多通道模数转换器面对通道间不匹配引入的误差时，需要复杂的校准设计，进而导致难度大、成本高等问题。
2、为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种模数转换器，所述模数转换器至少包括：
3、模拟傅里叶变换模块，模数转换模块；
4、所述模拟傅里叶变换模块接收待处理的输入信号，对所述输入信号进行采样得到n个时序上离散的采样信号，并对各采样信号进行离散傅里叶变换得到n个频率样本；其中，n为大于等于2的自然数；
5、所述模数转换模块连接于所述模拟傅里叶变换模块的输出端，分别对各频率样本进行模数转换。
6、可选地，所述模拟傅里叶变换模块包括离散傅里叶变换单元及n路采样单元；
7、各路采样单元以预设采样频率fs/n分别对所述输入信号进行采样，得到n个采样信号；
8、所述离散傅里叶变换单元连接于各采样单元的输出端，基于各采样信号得到n个频率样本。
9、更可选地，各频率样本满足如下关系式：
10、
11、其中，x[k]为频率样本，k＝0,1,2…,n-1；x[n]为采样信号，n＝0,1,2…,n-1；j为虚数单位。
12、更可选地，所述离散傅里叶变换单元中通过实部和虚部信号走线的互换实现×j运算，通过实部差分信号走线的互换以及虚部差分信号走线的互换实现×(-1)运算。
13、更可选地，所述离散傅里叶变换单元基于第一复数运算电路、第二复数运算电路及第三复数运算电路中至少一种电路实现；其中，
14、所述第一复数运算电路包括第一mos管、第一电容及第二电容；所述第一电容的上极板连接所述第一mos管的第一端及第一运算数，下极板接地；所述第二电容的上极板连接所述第一mos管的第二端及第二运算数，下极板接地；所述第一mos管的控制端接收第一控制信号；
15、所述第二复数运算电路包括第二mos管、第三mos管、第三电容、第四电容及第五电容；所述第三电容的上极板连接所述第二mos管的第一端及第三运算数，下极板接地；所述第四电容的上极板连接所述第二mos管的第二端及所述第三mos管的第一端，下极板接地；所述第五电容的上极板连接所述第三mos管的第二端及第四运算数，下极板接地；所述第二mos管及所述第三mos管的控制端接收第二控制信号；
16、所述第三复数运算电路包括第一开关、第二开关、第三开关、第六电容及第七电容；所述第一开关的第一端接地，第二端连接所述第六电容及所述第七电容的上极板；所述第二开关的第一静端接地，第二静端连接第五运算数，动端连接所述第六电容的下极板；所述第三开关的第一静端接地，第二静端连接第六运算数，动端连接所述第七电容的下极板。
17、更可选地，当所述离散傅里叶变换单元中包括所述第一复数运算电路时，所述第一电容与所述第二电容的容值相等；
18、当所述离散傅里叶变换单元中包括所述第二复数运算电路时，所述第三电容与所述第五电容的容值相等。
19、可选地，所述模数转换器还包括离散傅里叶逆变换模块；所述离散傅里叶逆变换模块连接于所述模数转换模块的输出端，对所述模数转换模块输出的信号进行离散傅里叶逆变换，并依次输出各位数字信号。
20、更可选地，所述离散傅里叶逆变换模块包括离散傅里叶逆变换单元及切换单元；
21、所述离散傅里叶逆变换单元将所述模数转换模块输出的各数字信号分别从频域还原到时域，得到对应的重构信号；
22、所述切换单元连接于所述离散傅里叶逆变换单元的输出端，通过切换输出通道依次输出各重构信号，得到所述模数转换器的输出码字。
23、更可选地，所述离散傅里叶逆变换单元输出的各重构信号满足如下关系式：
24、
25、其中，y[n]为重构信号，n＝0,1,2…,n-1；y[k]为模数转换后的频率样本，k＝0,1,2…,n-1；j为虚数单位。
26、更可选地，所述模数转换模块包括2*n个模数转换单元；每个频率样本对应2个模数转换单元，分别进行实部和虚部的量化。
27、更可选地，所述模拟傅里叶变换模块及所述模数转换模块设置于芯片上。
28、为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术还提供一种电子设备，所述电子设备至少包括：上述模数转换器。
29、如上所述，本专利技术的模数转换器及电子设备，具有以下有益效果：
30、本专利技术的模数转换器及电子设备通过模拟傅里叶变换模块完成频率交织，再利用模数转换模块量化频率交织后的频域信号，最后还可基于离散傅里叶逆变换模块将量化后的频域信号在时域重构；与时间交织模数转换器架构相比本专利技术对通道间失配引入的误差具有更高的鲁棒性，此外，本专利技术还大大降低了电路的复杂度，提高了模数转换器的速度和线性度。
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1.一种模数转换器，其特征在于，所述模数转换器至少包括：
2.根据权利要求1所述的模数转换器，其特征在于：所述模拟傅里叶变换模块包括离散傅里叶变换单元及N路采样单元；
3.根据权利要求2所述的模数转换器，其特征在于：各频率样本满足如下关系式：
4.根据权利要求3所述的模数转换器，其特征在于：所述离散傅里叶变换单元中通过实部和虚部信号走线的互换实现×j运算，通过实部差分信号走线的互换以及虚部差分信号走线的互换实现×(-1)运算。
5.根据权利要求2-4任意一项所述的模数转换器，其特征在于：所述离散傅里叶变换单元基于第一复数运算电路、第二复数运算电路及第三复数运算电路中至少一种电路实现；其中，所述第一复数运算电路包括第一MOS管、第一电容及第二电容；所述第一电容的上极板连接所述第一MOS管的第一端及第一运算数，下极板接地；所述第二电容的上极板连接所述第一MOS管的第二端及第二运算数，下极板接地；所述第一MOS管的控制端接收第一控制信号；
6.根据权利要求5所述的模数转换器，其特征在于：当所述离散傅里叶变换单元中包括所述第一复
7.根据权利要求1-3任意一项所述的模数转换器，其特征在于：所述模数转换器还包括离散傅里叶逆变换模块；所述离散傅里叶逆变换模块连接于所述模数转换模块的输出端，对所述模数转换模块输出的信号进行离散傅里叶逆变换，并依次输出各位数字信号。
8.根据权利要求7所述的模数转换器，其特征在于：所述离散傅里叶逆变换模块包括离散傅里叶逆变换单元及切换单元；
9.根据权利要求8所述的模数转换器，其特征在于：所述离散傅里叶逆变换单元输出的各重构信号满足如下关系式：
10.根据权利要求1所述的模数转换器，其特征在于：所述模数转换模块包括2*N个模数转换单元；每个频率样本对应2个模数转换单元，分别进行实部和虚部的量化。
11.根据权利要求1所述的模数转换器，其特征在于：所述模拟傅里叶变换模块及所述模数转换模块设置于芯片上。
12.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备至少包括：如权利要求1-11任意一项所述的模数转换器。
...【技术特征摘要】
1.一种模数转换器，其特征在于，所述模数转换器至少包括：
2.根据权利要求1所述的模数转换器，其特征在于：所述模拟傅里叶变换模块包括离散傅里叶变换单元及n路采样单元；
3.根据权利要求2所述的模数转换器，其特征在于：各频率样本满足如下关系式：
4.根据权利要求3所述的模数转换器，其特征在于：所述离散傅里叶变换单元中通过实部和虚部信号走线的互换实现×j运算，通过实部差分信号走线的互换以及虚部差分信号走线的互换实现×(-1)运算。
5.根据权利要求2-4任意一项所述的模数转换器，其特征在于：所述离散傅里叶变换单元基于第一复数运算电路、第二复数运算电路及第三复数运算电路中至少一种电路实现；其中，所述第一复数运算电路包括第一mos管、第一电容及第二电容；所述第一电容的上极板连接所述第一mos管的第一端及第一运算数，下极板接地；所述第二电容的上极板连接所述第一mos管的第二端及第二运算数，下极板接地；所述第一mos管的控制端接收第一控制信号；
6.根据权利要求5所述的模数转换器，其特征在于：当所述离散...
【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，请求不公布姓名，
申请(专利权)人：上海维珈科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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