式】
[0030] 在下面的詳細(xì)描述中，參考了構(gòu)成其一部分的附圖。在附圖中，類似的符號通常表 示類似的組成部分，除非上下文另有說明。【具體實(shí)施方式】、附圖和權(quán)利要求書中描述的說明 性實(shí)施方式并非旨在限定。在不偏離本申請的主題的精神或范圍的情況下，可以采用其他 實(shí)施方式，并且可以做出其他變化。可以理解，可以對本文中一般性描述的、在附圖中圖解 說明的本申請內(nèi)容的各個(gè)方面進(jìn)行多種不同構(gòu)成的配置、替換、組合、設(shè)計(jì)，而所有這些都 明確地構(gòu)成本申請內(nèi)容的一部分。
[0031] 本申請的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，圖1所示的信號處理系統(tǒng)10中各個(gè)模塊對于信噪比（SNR) 的要求并不相同。許多用于維持信號處理系統(tǒng)10基本運(yùn)行的模塊，例如自動增益控制電路 15、載波同步器19等，其正常工作所要求的SNR閾值低于整個(gè)系統(tǒng)工作的SNR閾值。此外， 對于某些模塊，例如均衡器21等，其需要較長的時(shí)間從初始狀態(tài)出發(fā)開始來收斂。因此，需 要提供一種模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其可以在輸入信號出現(xiàn)大脈沖時(shí)，提供用于系統(tǒng)基本運(yùn)行的模塊 (例如自動增益控制電路和載波同步器)所需的SNDR值，以使得系統(tǒng)能夠在出現(xiàn)大脈沖輸入 信號后盡快恢復(fù)正常狀態(tài)。
[0032] 圖2示出了根據(jù)本申請一個(gè)實(shí)施例的E-A模數(shù)轉(zhuǎn)換器100。在實(shí)際應(yīng)用中，該 E_A模數(shù)轉(zhuǎn)換器100用于將模擬輸入信號u(t)轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式的量化信號v(n)，并在其 輸出端口輸出該數(shù)字量化信號v(n)，以供后續(xù)的數(shù)字信號處理電路20使用。
[0033] 如圖2所示，E_A模數(shù)轉(zhuǎn)換器100包括：
[0034] 求和級101，用于接收輸入信號u(t)，并且從輸入信號u(t)中減去第一反饋信號 f\(t)與第二反饋信號f2(t)來生成誤差信號e(t);
[0035] 環(huán)路濾波器103,其耦接到求和級101的輸出端，用于對誤差信號e(t)進(jìn)行濾波， 并得到被濾波的誤差信號x(t);
[0036] 量化器105,其耦接到環(huán)路濾波器103的輸出端，用于量化被濾波的誤差信號x(t) 以生成量化信號v(n)，并用于所述被濾波的誤差信號x(t)生成過載信號1 (n)，其中，該過 載信號1 (n)用于指示被濾波的誤差信號x(t)是否過載和/或過載程度；
[0037] 第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器107,其耦接到量化器105以接收量化信號v(n)，用于根據(jù)量化信 號v(n)生成第一反饋信號f\(t);以及
[0038]第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器109,其耦接到量化器105以接收過載信號1 (n)，用于根據(jù)過載信 號l(n)生成第二反饋信號f2(t)。
[0039] 在本申請中，術(shù)語"過載"是指信號幅值(絕對值)超過一預(yù)定閾值。該預(yù)定閾值可 以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要來設(shè)置。此外需要說明的是，對于量化器105而言，用于確定過載的 預(yù)定閾值處于量化器滿幅輸入范圍內(nèi)。其中，量化器滿幅輸入范圍是指量化器量化范圍的 最大值和最小值之差。在量化器輸入信號幅度大于滿幅輸入范圍時(shí)，量化器輸出不隨量化 器輸入信號變化而變化。對于預(yù)定閾值小于量化器滿幅輸入值的例子，當(dāng)輸入信號的幅值 處于預(yù)定閾值與量化器滿幅輸入值之間時(shí)，量化器105可以根據(jù)該信號幅值的不同而輸出 具有對應(yīng)值的過載信號l(n)。因此，在此情況下，過載信號l(n)的不同值即可以指示信號 的過載程度。
[0040] 以下舉例說明。假設(shè)量化器105的輸出采用9位溫度計(jì)編碼（thermometercode)。 量化器105的量化范圍為-5V至5V，也即滿幅輸入值為5V。作為示例，量化器輸入-輸出 對應(yīng)表如下表1所示，
[0041]

[0042]表1
[0043] 同時(shí)，將用于指示過載的預(yù)定閾值設(shè)定為3. 75V(-3. 75V)。因此，當(dāng)量化器105輸 入的信號處于[-3. 75V，3. 75V]的范圍內(nèi)時(shí)，量化器105輸出值在[110000000, 111111100] 的范圍內(nèi)變化，輸入信號未過載。當(dāng)輸入信號大于3. 75V或小于-3. 75V時(shí)，量化器輸出 值為000000000, 100000000, 111111110或111111111，這些值表示輸入信號過載。例如， 000000000指示輸入信號小于-5V，而100000000指示輸入信號處于（-5V，-3. 75V]的范圍 內(nèi)，這兩個(gè)值指示了不同過載程度的輸入信號。
[0044] 在一些實(shí)施例中，量化器105可以具有量化信號輸出端0Q以及信號過載輸出端(\， 量化器105在量化信號輸出端0Q輸出量化信號v(n)，而在信號過載輸出端輸出過載信 號1 (n)。相應(yīng)地，第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器107耦接到量化信號輸出端0Q以接收量化信號；而第二 數(shù)模轉(zhuǎn)換器109耦接到過載信號輸出端以接收過載信號。
[0045] 在一些實(shí)施例中，求和級101包括三個(gè)輸入端，即第一輸入端I%、第二輸入端IN2 以及第三輸入端IN3，以分別接收由該模數(shù)轉(zhuǎn)換器100外部輸入的待轉(zhuǎn)換的輸入信號u(t)、 以及在其內(nèi)部產(chǎn)生的第一反饋信號f\(t)和第二反饋信號&(〇。求和級101將第一反饋 信號f\(t)與第二反饋信號f2(t)從輸入信號u(t)中減去，從而在其輸出端生成誤差信號 e⑴。
[0046] 環(huán)路濾波器103的輸入端耦接到求和級101的輸出端以接收誤差信號e(t)。環(huán)路 濾波器103根據(jù)E_A模數(shù)轉(zhuǎn)換器100所需的噪聲轉(zhuǎn)移函數(shù)來進(jìn)行設(shè)計(jì)，并且可以通過例 如運(yùn)算放大器和電阻-電容網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)。例如，環(huán)路濾波器103可以包括一個(gè)或多個(gè)積分 器以實(shí)現(xiàn)對應(yīng)的一階或多階濾波。再例如環(huán)路濾波器103還可以是跨導(dǎo)電容式（Gm-C)濾 波器或電阻電感電容的濾波器。在一些實(shí)施例中，環(huán)路濾波器103可以是低通或帶通濾波 器，其可以過濾誤差信號e(t)中的高頻或帶外噪聲。
[0047] 量化器105主要用于將模擬的被濾波誤差信號x(t)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量化信號v(n)。 在一些實(shí)施例中，量化器105可以包括比較電路和/或處理電路。其中，比較電路用于將被 過濾的誤差信號x(t)與預(yù)定數(shù)量的不同參考值(例如電壓值、電流值或電荷值，取決于誤 差信號x(t)的形式)進(jìn)行比較，從而獲得與該預(yù)定數(shù)量的比較結(jié)果，其中每個(gè)比較結(jié)果具有 第一邏輯值或者第二邏輯值。該預(yù)定數(shù)量的比較結(jié)果指示了被過濾的誤差信號x(t)相對 于這些參考值的大小，從而將模擬的被過濾的誤差信號x(t)轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字信號?？蛇x 地，比較電路將該預(yù)定數(shù)量的比較結(jié)果提供給處理電路，例如五臺階、九臺階或其他數(shù)量的 量化分辨率。
[0048] 量化器105還對被濾波的誤差信號x(t)與預(yù)定過載閾值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié) 果生成過載信號l(n)。其中，如果被濾波的誤差信號x(t)超過預(yù)定過載閾值，則過載信號 l(n)指示過載。例如，當(dāng)被過濾的誤差信號x(t)過載時(shí)，量化器105可以在信號過載輸出 端(\輸出第一邏輯值的過載信號l(n);而當(dāng)被過濾的誤差信號x(t)未過載時(shí)，量化器105 可以在信號過載輸出端輸出第二邏輯值的過載信號l(n)，其中該第二邏輯值與第一邏輯 值相反。換言之，具有第一邏輯值的過載信號l(n)說明被過濾的誤差信號x(t)過載。正 如前述，在一些實(shí)施例中，量化器105可以包括多位信號過載輸出端，其可以進(jìn)一步指示 被過濾的誤差信號x(t)的過載程度。例如，假設(shè)量化器105采用表1所示的量化轉(zhuǎn)換編 碼。那么，處理電路可以接收比較電路的輸出（共9位)，并根據(jù)該輸出值的不同來生成具有 不同值的過載信號l(n)。例如，在比較電路輸出的每一位數(shù)據(jù)都相同（也即，同為"0"或同 為"1"）的情況下，處理電路可以輸出編碼為"11"的過載信號l(n);在比較電路輸出僅有 一位數(shù)據(jù)不同于其他位數(shù)據(jù)（也即，" 100000000"和" 111111110"）的情況下，處理電路可以 輸出編碼為" 10"的過載信號1 (n);其中，值為" 11"和" 10"的過載信號1 (n)均表示被過 濾的誤差信號x(t)過載，并且"11"表示的信號過載程度大于"10"。同時(shí)，當(dāng)比較電路輸出 為表1中其他數(shù)據(jù)的情況下，處理電路可以輸出編碼為"〇〇"的過載信號1 (n)，以指示信號 未過載。可以理解，上述的說明僅為示例，在實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)應(yīng)用需要進(jìn)行各種變換 和修改。此外，可以理解，在實(shí)際應(yīng)用中，比較電路的輸出結(jié)果通?？梢苑从潮贿^濾的誤差 信號是否過載，而無需采用額外的處理電路，可選地，也可采用簡單的邏輯電路對過載信號 進(jìn)行處理，以提高過載判讀的可靠性。
[0049] 量化器105的量化信號輸出端0Q和信號過載輸出端分別耦接到第一數(shù)模轉(zhuǎn)換 器107與第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器109,以經(jīng)由這兩個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換器生成對應(yīng)的反饋信號。在一些實(shí)施 例中，第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器107可以具有等于或高于第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器107的線性度。優(yōu)選地，第 一數(shù)模轉(zhuǎn)換器107可以具有高于第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器107的線性度。例如，第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器107 的精度是14位，而第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器109的精度為9位。其中，第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器107與第二 數(shù)模轉(zhuǎn)換器109的線性度取決于數(shù)模轉(zhuǎn)換器相鄰臺階（level)之間的轉(zhuǎn)換誤差。例如，數(shù) 模轉(zhuǎn)換器可以按照下表2來將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號。
[0050]
[0051]表 2
[0052] 可見，輸出模擬信號的范圍0-1. 2V對應(yīng)于4個(gè)臺階，其中相鄰臺階的平均差值是 〇. 4V。但是根據(jù)表2,實(shí)際輸出存在0. 01V的誤差，該誤差即反映了模數(shù)轉(zhuǎn)換器的線性度。
[0053] 在一些實(shí)施例中，第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器107是電流型數(shù)模轉(zhuǎn)