本发明专利技术涉及一种用于对输入信号进行滤波的离散时间滤波器，所述离散时间滤波器包括切换电容器网络，所述切换电容器网络包括：输入端（102）以及输出端（104）；在所述输入端（102）与所述输出端（104）之间并联布置的某一数目的切换电容器路径（101、103、105、107），每一切换电容器路径（101、103、105、107）包括一个电容器；以及开关电路（121、125、127），所述开关电路用于在不同的时刻对各个电容器进行切换，以输出经滤波的输入信号。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】离散时间滤波器
本专利技术涉及一种用于对输入信号进行滤波的离散时间滤波器。
技术介绍
接收器为一种电子电路，该类电子电路接收频率高的RF信号并将该RF信号下变频到基带以进行进一步的处理及解调。这些接收器通常会将微弱的所需RF信号放大，并过滤掉不需要的邻近信号及相关的阻塞信号(blocker)。通常可通过改变接收器的本地振荡器的LO频率来对接收器进行调谐，以接收在某一频带中的特定信道。多频带接收器可以从具有不同频率的两个或两个以上的不同频带中接收信号。因为这些频带可能彼此相距较远，所以多频带接收器应该是可调谐或可编程的，以便覆盖所有所需的频带。多标准接收器可以接收不同标准的信号。这些标准的主要区别之一在于信号带宽。因此，多标准接收器的带宽必须是可选择的，以便覆盖不同的标准。但是，在不同标准中，对于接收器的其他要求，例如接收频率、灵敏度、线性、滤波要求等可能会不同。单个的多频带/多标准接收器可以使用可编程的接收频率和输入带宽，而不是针对不同的频带或标准使用多种不同的接收器。如图15所示的常规超外差式接收器架构1500提供了在中频(IF)下的高质量滤波、IF下的无闪烁增益，但是 使用了固定中频。超外差式接收器架构1500中频率为fEF=fLo+fiF的所接收的射频信号，首先经过预先选择级1501、低噪声放大器1503、RF混频器1505、中频(IF)滤波器1507、IF放大器1509、IF混频器1511、信道选择器1513、基带增益级1515以及模数转换器1517，然后进入数字调制解调器1519进行进一步处理。但是，由于混频器1605的正交运算，即如图16中的频率图1600中所描绘的将频率为CO1的所需频带与本地振荡器(LO)频率ωω相乘，所需频带1601的镜像1603在中频IF处混叠，导致在频率为ωΙΡ的IF频带中形成不需要的混叠分量1609。低通滤波器1607用于镜像抑制(image rejection)。接收器应支持多频带多标准操作，以便覆盖较大范围的通信标准。另一方面，为节约成本，希望能将接收器高度集成，成为单个芯片，优选地能在纳米级CMOS工艺中进行集成。零差式架构(包括ZIF以及LIF)是一种常见的接收器结构，这是由于其广受认可的单片集成能力。图17图示了常见的零差式接收器架构1700。零差式接收器架构1700中所接收的频率为?.ΚΡ=?.ω的射频信号首先经过预先选择级1701、低噪声放大器1703、混频器1705、信道选择器1707、基带增益级1709以及模数转换器1711，然后进入数字调制解调器1713，以进行进一步处理。但是，零差式接收器架构中存在若干技术问题，需要给予这些问题特别关注，以使得这一架构能适用于不同的通信标准。图18中描绘了不同的干扰现象，图18中所描绘的零差式接收器具有低噪声放大器1801、混频器1803、低通滤波器1805、增益级1407以及模数转换器1809。DC偏移是ZIF(零中频)结构中的常见问题，该问题源于通过LNA放大器1801放大的或未通过LNA放大器1801放大的本地振荡器(LO)信号cos ωω?的自混频(self-mixing)或下变频混频器1803处的强干扰，如图18所示。如果LO泄漏到达天线，那么DC偏移会更加严重。在这种情况下，随着不断变化的天线环境，会引起时变DC偏移。因此，通常需要将DC偏移消除技术用于ZIF (零中频)。由于LO频率基本上与输入RF频率相同，因此该LO泄漏可高于具有不同LO频率的接收器的情况。在一些情况下，需要进行LO泄漏校准。此外，二阶互调(頂2)是ZIF中的常见问题，这通常需要进行IP2校准。在ZIF结构中，通常，接收器增益中的小部分是在RF级提供，而大部分是在BB级提供。因此，基带(BB)放大器的闪烁噪声增大了系统的总本底噪声(NF)。设计师通常通过在BB中使用大型晶体管来尝试着将总本底噪声降到最低。此外，由于第一滤波是在BB中执行，并且考虑到在BB之前的RF增益，所以第一 BB滤波器必须高度线性。基于运算放大器(Opamp)的或基于Gm-C的双二阶滤波器是用于这一目的的为人所熟知的模块，但它消耗很多电力。人们认为，如图19中所描绘的超外差式架构可以解决上述问题。超外差式接收器架构1900中频率为fKF=fw+fIF的所接收的射频信号，首先经过预先选择级1905、低噪声放大器1907、RF混频器1909、外部(芯片外)中频(IF)滤波器1903、IF放大器1911、IF混频器1913、信道选择器1915、基带增益级1917以及模数转换器1919，然后进入数字调制解调器1921进行进一步处理。但是，如图19中所描绘的常规超外差式架构1900会带来其自身的一系列问题。按照惯例，IF滤波器1903作为昂贵的芯片外部件来实施。然后，需要为I/O缓冲器提供大功率，以驱动芯片外滤波器1903。此外，芯片外滤波器1903只能通过接合线(bond wire)来存取，而接合线会带来寄生电感及寄生电容。另外，具有固定频率IF滤波器的接收器需要两个独立的本地振荡器，一个用于实现从RF到IF的下变频，而另一个用于实现从IF到BB到下变频。
技术实现思路
本专利技术的目标是提供一种用于芯片上离散滤波器实施方案的高效概念方法。此目标可以通过独立权利要求中的特征来实现。进一步的实施形式在从属权利要求、具体说明和附图中显而易见。为了详细描述本专利技术，将使用以下术语、缩写和符号:RF:射频，IF:中频，ZIF:零中频，LIF:低中频，L0:本地振荡器，BB:基带，BW:带宽，LPF:低通滤波器，BPF:带通滤波器。根据第一方面，本专利技术涉及一种用于对输入信号进行滤波的离散时间滤波器，所述离散时间滤波器包括切换电容器网络，所述切换电容器网络包括:输入端和输出端；在所述输入端与所述输出端之间并联布置的某一数目的切换电容器路径，每一切换电容器路径包括一个电容器；以及开关电路，所述开关电路用于在不同的时刻对各个电容器进行切换以输出经滤波的输入信号。因此，所述离散时间滤波器可以有效地在单个芯片上实施，进而节省空间及电力。在根据第一方面的离散时间滤波器的第一可能实施形式中，所述开关电路用于从一个共同时钟信号的不同相位开始对各个电容器进行切换。所述共同时钟信号可由本地振荡器来提供。因此，所述离散时间滤波器适宜于在集成电路内使用，而在这些集成电路中构建准确规定的电阻器及电容器的话会很不经济。在根据第一方面本身或者根据第一方面的第一实施形式的离散时间滤波器的第二可能实施形式中，所述开关电路用于在所述并联的切换电容器路径上对所述电容器按顺序进行切换。通过对所述电容器按顺序进行切换，可以达成在所述电容器之间的电荷共用(charge sharing),这样可以使得所述设计能够节省电力。在根据第一方面本身或根据第一方面的前述实施形式中任一者的离散时间滤波器的第三可能实施形式中，所述开关电路用于周期性地对所述电容器进行切换。切换可由时钟信号来控制，进而实现有效率的切换控制。在根据第一方面本身或根据第一方面的前述实施形式中任一者的离散时间滤波器的第四可能实施形式中，所述周期性切换在一个输入样本的周期内完成。所述输入样本的周期可由输入样本的持续时间来确定,所述输入样本的持续本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种离散时间滤波器，用于对输入信号进行滤波，其特征在于，所述离散时间滤波器包括切换电容器网络，所述切换电容器网络包括：输入端（102）及输出端（104）；在所述输入端（102）与所述输出端（104）之间并联布置的某一数目的切换电容器路径（101、103、105、107），每一切换电容器路径（101、103、105、107）包括一个电容器；以及开关电路（121、125、127），所述开关电路用于在不同的时刻对各个电容器进行切换，以输出经滤波的输入信号。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种离散时间滤波器，用于对输入信号进行滤波，其特征在于，所述离散时间滤波器包括切换电容器网络，所述切换电容器网络包括: 输入端(102)及输出端(104)； 在所述输入端(102)与所述输出端(104)之间并联布置的某一数目的切换电容器路径(101、103、105、107)，每一切换电容器路径(101、103、105、107)包括一个电容器；以及 开关电路(121、125、127)，所述开关电路用于在不同的时刻对各个电容器进行切换，以输出经滤波的输入信号。2.根据权利要求1所述的离散时间滤波器，其特征在于，所述开关电路(121、125、127)用于从一个共同时钟信号的不同相位开始对各个电容器进行切换。3.根据权利要求1或2所述的离散时间滤波器，其特征在于，所述开关电路(121、125、127)用于在所述切换电容器路径(121、125、127)上对所述电容器按顺序进行切换。4.根据前述权利要求中任一权利要求所述的离散时间滤波器，其特征在于，所述开关电路(121、125、127 )用于周期性地对所述电容器进行切换。5.根据权利要求4所述的离散时间滤波器，其特征在于，所述周期性切换在一个输入样本的周期内完成。6.根据前述权利要求中任一权利要求所述的离散时间滤波器，其特征在于，所述开关电路(121、125、127)包括所述数目的输入开关(121)，所述数目的输入开关(121)用于将各个电容器切换到所述输入端来给所述电容器充电。7.根据前述权利要求中任一权利要求所述的离散时间滤波器，其特征在于，所述开关电路(121、125、127)包括所述数目的输出开关(127)，所述数目的输出开关(127)用于将各个电容器切换到所述输出端以用于按顺序输出所述数目的经滤波的子信号，所述数目的经滤波的子信号联合表示经滤波的输`入信号。8.根据前述权利要求中任一权利要求所述的离...
【专利技术属性】
技术研发人员：马苏德·图希迪安，伊曼·麦达迪，罗伯特·博丹·斯达世斯基，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：
国别省市：
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