CN105450230B - 不具有降频器的连续时间三角积分模拟至数字接收器 - Google Patents

不具有降频器的连续时间三角积分模拟至数字接收器 Download PDF

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Abstract

本发明是关于一种不具有降频器的连续时间三角积分模拟至数字接收器，包含连续时间三角积分调变器，其接收接收信号，且将模拟信号编码为数字信号；及解调器，其接收连续时间三角积分调变器的数字输出，且回复接收信号的信息内容。

Description

不具有降频器的连续时间三角积分模拟至数字接收器
技术领域
本发明有关一种通讯接收器，特别是关于一种不具有降频器(decimatorless)的连续时间三角积分(delta-sigma)模拟至数字接收器。
背景技术
图1显示传统接收器100的方框图，其包含自动增益控制器(AGC)11、反频叠滤波器(anti-aliasing filter,AAF)12、三角积分调变器(DSM)13、降频器(DEC)14及解调器15。反频叠滤波器(AAF)12通常包含低通滤波器，用以衰减高于截止频率的信号，以避免频叠的影响。由于三角积分调变器(DSM)13所产生的数字信号的取样频率通常高于截止频率，因此需使用降频器(DEC)14来降低取样频率。
鉴于电子装置(特别是手持式电子装置)的通讯技术的小型化与成本降低，因此需要提出一种新颖的通讯接收器，其具有较小电路面积与较低制造成本。
发明内容
鉴于上述，本发明的目的之一在于提出一种不具有降频器的连续时间三角积分模拟至数字接收器，其不需使用降频器或/且反频叠滤波器，因而得以降低功耗、电路面积与制造成本。
本发明的目的是采用以下技术方案来实现的。本发明提出一种不具有降频器的连续时间三角积分模拟至数字接收器，包含连续时间三角积分调变器及解调器。连续时间三角积分调变器接收接收信号，且将模拟信号编码为数字信号。解调器接收连续时间三角积分调变器的数字输出，且回复接收信号的信息内容。
本发明的目的还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的不具有降频器的连续时间三角积分模拟至数字接收器，其更包含自动增益控制器，其接收该接收信号，该自动增益控制器设于该连续时间三角积分调变器之前。
前述的不具有降频器的连续时间三角积分模拟至数字接收器，其中该连续时间三角积分调变器包含连续时间噪声整型滤波器。
前述的不具有降频器的连续时间三角积分模拟至数字接收器，其中该连续时间三角积分调变器包含低通滤波器。
前述的不具有降频器的连续时间三角积分模拟至数字接收器，其中该解调器的操作频率高于该低通滤波的截止频率。
前述的不具有降频器的连续时间三角积分模拟至数字接收器，其中该解调器包含正交解调器。
前述的不具有降频器的连续时间三角积分模拟至数字接收器，其中该正交解调器包含：一对相位混合器，其将该连续时间三角积分调变器的数字输出乘以正交载波信号，因而分别产生相位混合数字输出；及一对加法器，用以累加该对相位混合器的相位混合数字输出，因而分别产生该接收信号的回复内容。
前述的不具有降频器的连续时间三角积分模拟至数字接收器，其中该相位混合器包含乘法器。
前述的不具有降频器的连续时间三角积分模拟至数字接收器，其中每一该正交载波信号预先乘以窗口函数。
前述的不具有降频器的连续时间三角积分模拟至数字接收器，其中每一该相位混和器包含正交载波信号表。
前述的不具有降频器的连续时间三角积分模拟至数字接收器，其中每一该加法器包含：全加法器，其第一输入端接收该相位混合数字输出；缓存器，其接收该全加法器的内容；及进位计数器，受到该缓存器的进位的触发，该进位计数器的输出回馈至该全加法器的第二输入端。
前述的不具有降频器的连续时间三角积分模拟至数字接收器，其中每一该加法器包含:多个进位计数器，分别受到该相位混合数字输出的不同位的触发；及累加器，将所述多个进位计数器的移位输出予以加总。
借由上述技术方案，本发明的不具有降频器的连续时间三角积分模拟至数字接收器至少具有下列优点及有益效果：本发明的一种不具有降频器的连续时间三角积分模拟至数字接收器，不需使用降频器或/且反频叠滤波器，因而得以降低功耗、电路面积与制造成本。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。
附图说明
图1显示传统接收器的方框图。
图2显示本发明实施例的不具有降频器的连续时间三角积分模拟至数字接收器的方框图。
图3A显示图2的正交解调器的细部方框图。
图3B显示图2的正交解调器的另一细部方框图。
图4显示本发明第一特定实施例的不具有降频器的连续时间三角积分模拟至数字接收器的方框图。
图5显示本发明第二特定实施例的不具有降频器的连续时间三角积分模拟至数字接收器的方框图。
【主要元件符号说明】
100:接收器 11:自动增益控制器
12:反频叠滤波器 13:三角积分调变器
14:降频器 15:解调器
200:不具有降频器的连续时间三角积分模拟至数字接收器
200A:不具有降频器的连续时间三角积分模拟至数字接收器
200B:不具有降频器的连续时间三角积分模拟至数字接收器
21:自动增益控制器
22:连续时间三角积分调变器
23:解调器 23A:I-解调器
23B:Q-解调器 231:乘法器
2311:余弦波信号表 232:加法器
2321:全加法器 2322:缓存器
2323:进位计数器 2324:第一进位计数器
2325:第二进位计数器 2326:第三进位计数器
2327:第四进位计数器 2328:累加器
I:回复内容 Q:回复内容
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种不具有降频器的连续时间三角积分模拟至数字接收器的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
图2显示本发明实施例的不具有降频器(decimatorless)的连续时间三角积分(delta-sigma)模拟至数字接收器(以下简称接收器)200的方框图。在本实施例中，接收器200可选择包含自动增益控制器(AGC)21，其接收接收信号且自动控制放大位准，使得控制后的放大位准可位于后级的线性工作区。
本实施例的接收器200包含连续时间三角积分调变器(CTDSM)22，其接收原始接收信号或自动增益控制器(AGC)21输出的接收信号。连续时间三角积分调变器(CTDSM)22将模拟信号编码为数字信号。如同一般的连续时间三角积分转换器所具有的噪声整型(noise-shaping)滤波器(NSF)，本实施例的连续时间三角积分调变器(CTDSM)22具有低通滤波功能。借此，可省略传统三角积分模拟至数字接收器当中的反频叠滤波器(AAF)，例如图1所示的反频叠滤波器12，因而得以降低功耗、电路面积制造成本。
本实施例的接收器200还包含解调器(包括正交解调器)23，其接收连续时间三角积分调变器(CTDSM)22的数字输出。解调器23可用以回复调变接收信号当中的信息内容。根据本实施例的特征之一，解调器23的操作频率高于前述低通滤波的截止频率。因此，可省略传统三角积分模拟至数字接收器当中的降频器(DEC)，例如图1所示的降频器14，因而得以降低功耗、电路面积制造成本。
图3A显示图2的正交(quadrature)解调器(或相位混合器)23的细部方框图。如图所示，连续时间三角积分调变器(CTDSM)22的数字输出借由一对乘法器(或相位混合器)231进行相位混合(或乘法运算)。其中，两个乘法器231将(连续时间三角积分调变器22的)数字输出乘以正交载波信号(例如正余弦波信号)，因而分别产生相位混合数字输出。在本实施例中，余弦波信号cos[Ωcn]与正弦波信号sin[Ωcn]的相位相差90度。相位混合数字输出再由两个加法器232予以相加，分别产生接收信号的回复内容I与回复内容Q。
图3B显示图2的正交解调器(或相位混合器)23的另一细部方框图。图3B的正交解调器23类似于图3A，不同的地方在于，图3B的乘法器231将(连续时间三角积分调变器22的)数字输出乘以窗口(windowed)正交载波信号(例如正余弦波信号)，用以降低对于正交载波信号的射频干扰(RFI)。其中，窗口正交载波信号是由正交载波信号乘以窗口函数w[n]而得到，其中的窗口函数w[n]为数学函数，其位于默认区间外的值为零。本实施例的窗口函数w[n]可为凯斯(Kaiser)窗口、汉宁(Hanning)窗口、汉明(Hamming)窗口或布雷克门(Blackman)窗口。
图4显示本发明第一特定实施例的不具有降频器的连续时间三角积分模拟至数字接收器(以下简称接收器)200A的方框图。在本实施例中，连续时间三角积分调变器(CTDSM)22可包含单位元量化器(未显示)作为输出级，以产生1或0的单位元数字输出。本实施例的正交解调器23可包含I-解调器23A与Q-解调器23B，用以分别产生接收信号的回复内容I与回复内容Q。
由于连续时间三角积分调变器(CTDSM)22产生单位元数字输出，因此不需要图3A/3B的乘法器231。取而代之的是于I-解调器23A与Q-解调器23B中使用正交载波信号(例如正余弦波信号)表。例如，I-解调器23A使用余弦波信号表2311，而Q-解调器23B使用正弦波信号表(未显示)。在另一实施例中，I-解调器23A与Q-解调器23B使用窗口(windowed)正交载波信号表。
正交载波信号表(例如余弦波信号表2311)的相位混合数字输出被馈至全加法器(例如四位全加法器)2321的第一输入端。全加法器2321的内容被复制至缓存器(例如四位缓存器)2322。缓存器2322的进位被用来触发进位计数器(例如涟波计数器)2323，且进位计数器2323的输出(亦即，回复内容I或Q)被回馈至全加法器2321的第二输入端。Q-解调器23B的架构类似于I-解调器23A，不同的地方在于，以正弦波信号表来取代余弦波信号表2311。
图5显示本发明第二特定实施例的不具有降频器的连续时间三角积分模拟至数字接收器(以下简称接收器)200B的方框图。本特定实施例类似于图4，不同的地方在于，相位混合数字输出的不同位(例如cos[n][0]、cos[n][1]、cos[n][2]、cos[n][3])被用以触发相应的进位计数器2324～2327。接着，将进位计数器2324～2327的输出予以移位(例如，第四进位计数器的输出移位三位，第三进位计数器的输出移位二位，第二进制计数器的输出移位一位)。进位计数器2324～2327的移位输出借由累加器2328予以加总，以产生接收信号的回复内容I或回复内容Q。Q-解调器23B的架构类似于I-解调器23A，不同的地方在于，以正弦波信号表来取代余弦波信号表2311。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种不具有降频器的连续时间三角积分模拟至数字接收器，其特征在于其包含：
连续时间三角积分调变器，其接收接收信号，且将模拟信号编码为数字信号；及
解调器，其接收该连续时间三角积分调变器的数字输出，且回复该接收信号的信息内容；
其中该连续时间三角积分调变器包含低通滤波器，该解调器的操作频率高于该低通滤波的截止频率。
2.根据权利要求1所述的不具有降频器的连续时间三角积分模拟至数字接收器，其特征在于其更包含自动增益控制器，其接收该接收信号，该自动增益控制器设于该连续时间三角积分调变器之前。
3.根据权利要求1所述的不具有降频器的连续时间三角积分模拟至数字接收器，其特征在于其中该连续时间三角积分调变器包含连续时间噪声整型滤波器。
4.根据权利要求1所述的不具有降频器的连续时间三角积分模拟至数字接收器，其特征在于其中该解调器包含正交解调器。
5.根据权利要求4所述的不具有降频器的连续时间三角积分模拟至数字接收器，其特征在于其中该正交解调器包含：
一对相位混合器，其将该连续时间三角积分调变器的数字输出乘以正交载波信号，因而分别产生相位混合数字输出；及
一对加法器，用以累加该对相位混合器的相位混合数字输出，因而分别产生该接收信号的回复内容。
6.根据权利要求5所述的不具有降频器的连续时间三角积分模拟至数字接收器，其特征在于其中该相位混合器包含乘法器。
7.根据权利要求5所述的不具有降频器的连续时间三角积分模拟至数字接收器，其特征在于其中每一该正交载波信号预先乘以窗口函数。
8.根据权利要求5所述的不具有降频器的连续时间三角积分模拟至数字接收器，其特征在于其中每一该相位混和器包含正交载波信号表。
9.根据权利要求8所述的不具有降频器的连续时间三角积分模拟至数字接收器，其特征在于其中每一该加法器包含：
全加法器，其第一输入端接收该相位混合数字输出；
缓存器，其接收该全加法器的内容；及
进位计数器，受到该缓存器的进位的触发，该进位计数器的输出回馈至该全加法器的第二输入端。
10.根据权利要求8所述的不具有降频器的连续时间三角积分模拟至数字接收器，其特征在于其中每一该加法器包含:
多个进位计数器，分别受到该相位混合数字输出的不同位的触发；及
累加器，将所述多个进位计数器的移位输出予以加总。
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