專利名稱：產(chǎn)生信號的數(shù)字描述的方法和設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及產(chǎn)生信號的數(shù)字描述(digital depiction)特別是產(chǎn)生自適應的數(shù)字描述的方法和設備。
傳統(tǒng)的模擬數(shù)字變換器(ADC)為眾所周知。這些模擬數(shù)字變換器能將模擬輸入信號變換成輸入信號的數(shù)字描述。
已知有各種類型的ADC。可能最簡單的是過零鑒別器，在輸出越過零伏特的基準電壓時輸出從邏輯0改變?yōu)檫壿?。較為復雜的ADC包括若干個各有自己的基準電壓的過門限鑒別器，相鄰的基準電壓相差一個共同的量，或者具有其他措施實現(xiàn)同等的效用。例如表示為一個二進制碼的16個鑒別器的輸出就表示輸入電壓處在兩個特定的基準電壓之間的某個電壓。然而，對于在輸入端有明顯的噪聲的情況，就不能將輸入信號認為在變換過程期間是不變的，這使輸出的數(shù)字描述迅速改變，因此幾乎是不確定的。為了克服這個問題，用一個“跟蹤保持”電路將輸入信號保持不變，而在“保持階段”期間得到的不模糊的輸出數(shù)字描述由按等時間間隔出現(xiàn)的采樣脈沖鎖存入一個寄存器。
將輸入模擬信號以預定的恒定速率周期性采樣后變換成數(shù)字描述的模擬數(shù)字變換是標準的模擬數(shù)字變換。為了變換一個具有高頻分量的模擬信號，必須采用較高的采樣率，從而增加輸出的數(shù)字信息量。此外，高采樣率導致增加了對于模擬輸入的具有比較低的頻率的部分的不必要的數(shù)字信息量。對于具有高低兩種頻率分量的模擬信號來說，用低的采樣率是不適當?shù)?，因為這樣不能正確地標識那些高頻分量。在傳統(tǒng)上，固定采樣率的選擇服從眾所周知的奈奎斯特采樣準則，即采樣率應該大于信號的最高頻率分量的兩倍。
在國際專利申請No.PCT/US98/27592中揭示了一種可以代替以恒定速率采樣的方式。輸入信號在幅度上改變超過一個預定門限電平時輸出一個數(shù)字消息，它含有有關改變的幅度、極性和改變所經(jīng)過的時間的信息。因此，只是在信號本身改變了一個預定量時進行采樣，這樣的采樣率由信號本身確定。這是自適應采樣技術的一個例子。如在本說明書中所用的那樣，所謂“自適應”用來表明采樣系統(tǒng)根據(jù)信號的演變產(chǎn)生數(shù)字輸出。
此外，在PCT/US98/27592中所揭示的系統(tǒng)是一個需要反饋的系統(tǒng)。越過一個門限電平將使設備的這些電平復位。需要這樣改變電平意味著這種系統(tǒng)天生比諸如傳統(tǒng)的ADC之類的流經(jīng)系統(tǒng)(flow throughsystem)慢。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種產(chǎn)生信號的數(shù)字描述的方法和設備，這種方法和設備是自適應的，可以減小前面所提到的至少一些缺點。
因此，本發(fā)明提供了一種產(chǎn)生信號的數(shù)字描述的設備，這種設備包括一個以由時鐘確定的恒定速率對信號采樣，提供含有在每個采樣時刻的信號幅度的信息的第一數(shù)字描述的采樣裝置和一個響應第一數(shù)字描述、產(chǎn)生第二數(shù)字描述的變換裝置，其中變換裝置利用第一數(shù)字描述根據(jù)信號的演變產(chǎn)生第二數(shù)字描述。
自適應采樣的一個例子是用如由第一數(shù)字描述表示的信號演變來確定輸出什么自適應描述。
利用信號本身的演變產(chǎn)生第二數(shù)字描述可以使第二數(shù)字信號的速率顯著地比第一數(shù)字描述慢。例如，在信號的變化率低時，這個情況可用來產(chǎn)生信息比第一數(shù)字描述少的更為緊湊的數(shù)字描述。第一數(shù)字描述是以恒定速率采樣，因此會對信號的低頻分量過采樣，但第二數(shù)字描述可以避免這種情況。
此外，第二數(shù)字描述可以用更適合具體應用的形式給出有關信號的信息。例如，在波形匹配應用中可能希望對一些以不同的時間比例演變的類似波形進行匹配。恒定采樣的第一數(shù)字描述在時間上依賴于采樣過程，而利用信號演變的第二數(shù)字描述可以避免這種情況。
此外，由于用以恒定速率工作的采樣裝置產(chǎn)生第一數(shù)字描述，因此可以應用高速器件和傳統(tǒng)的數(shù)字采樣技術，而采樣的自適應部分可以在數(shù)字域執(zhí)行。
可取的是，第二數(shù)字描述是一個數(shù)字表示(digitalrepresentation)。如在本說明書中所用的那樣，所謂“數(shù)字描述”是指任何含有信號信息的數(shù)字輸出。然而，“數(shù)字表示”是指這樣的數(shù)字描述信號的表示法，使信號可以通過將這描述直接饋給一個適當?shù)闹貥?gòu)器(例如數(shù)模轉(zhuǎn)換器)重放而不需要任何預處理。例如，在PCT/US98/27592中提出的數(shù)字消息需要預處理，因此不是數(shù)字表示。
在一個方便的實施例中，變換裝置能確定信號越過預定門限電平和確定越過一個第一預定門限電平到越過一個與第一預定門限電平不同的第二預定門限電平之間的時間間隔，產(chǎn)生信號的第二數(shù)字描述。方便的是，變換裝置包括一個通過對時鐘信號的周期進行計數(shù)確定越過預定門限電平之間的時間間隔的定時計數(shù)裝置。
通過測量信號越過預定門限電平之間的時間間隔，可以用信號的變化率來確定進行采樣的時間。例如，在信號變化緩慢時，就沒有多余的采樣，僅僅以較長的時間間隔進行錄取。這使第二數(shù)字描述具有比第一數(shù)字描述少得多的數(shù)字輸出。
采樣裝置以由時鐘確定的固定速率采樣。采樣裝置的輸出給出了信號在采樣時刻的幅度的估計。變換裝置監(jiān)視第一數(shù)字描述，根據(jù)這信號確定越過一個預定門限電平的時間和啟動對到變換裝置確定越過另一個不同的預定門限電平的時間間隔的計時。
不會確切知道信號越過預定門限電平的時間。然而，時間間隔是通過對在越過電平之間出現(xiàn)的時鐘脈沖進行計數(shù)以數(shù)字方式測量的。這樣處理固有的時間間隔測量誤差最大等于時鐘周期。在測量時間間隔中這項誤差比在確定越過預定門限的時間中出現(xiàn)的任何誤差都要大得多，將起主要作用。由于有這項誤差，確切知道越過預定門限電平的時間就是不必要的。
可取的是，驅(qū)動采樣裝置和變換裝置的時鐘信號是從同一個時鐘得出的。用從同一個時鐘得出的信號驅(qū)動采樣裝置和變換裝置保證了不會由于時鐘不同步而引入誤差，從而與用完全獨立的時鐘信號相比減小了系統(tǒng)的誤差。如果采樣裝置和變換裝置用獨立的時鐘信號，最好變換裝置的時鐘信號比采樣裝置的快。如果時鐘信號從同一個時鐘得出，時鐘信號最好以同一速率工作。然而，這將給出一個為1或0的最小時間間隔指示，這取決于系統(tǒng)建立情況。如果最小時間間隔要是不同的數(shù)，變換裝置的時鐘可以快到K倍，K為最小時間間隔所希望的數(shù)。
最好，采樣裝置包括一個模擬數(shù)字變換器。快速ADC是可以很容易得到的。很方便的是，所用的ADC可以是一個閃速采樣ADC(sampledflash ADC)。
最好，采樣裝置包括一個抗混疊濾波器，用來限制輸入信號的最快變化率。
方便的是，變換裝置包括一個邏輯門電路。也可以是變換裝置包括一個經(jīng)適當編程的現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或?qū)Ｓ眉呻娐?ASIC)。
第二數(shù)字描述可以包括有關越過預定門限電平之間所經(jīng)過的時間的信息。有益的是，變換裝置還可以包括確定信號越過預定門限電平的方向的裝置，而第二數(shù)字描述包括一個指出信號是向上(UP)還是向下(DOWN)越過預定門限電平的方向的UP/DOWN數(shù)字輸出信號。
就本發(fā)明的第二方面來說，提供了一種產(chǎn)生信號的數(shù)字描述的方法，這種方法包括下列步驟以由一個時鐘信號確定的恒定速率對信號進行采樣，提供具有有關信號在每個采樣時刻的幅度的信息的第一數(shù)字描述；監(jiān)視所述第一數(shù)字描述；以及根據(jù)信號的演變產(chǎn)生信號的第二數(shù)字描述。
可取的是，第二數(shù)字描述是一個數(shù)字表示。
在一個具體實施例中，這種方法包括下列步驟確定越過一個預定門限電平的時間；用一個第二時鐘信號確定信號越過一個第一預定門限電平到越過一個與第一預定門限電平不同的第二預定門限電平之間所經(jīng)過的時間；以及提供信號的第二數(shù)字描述。
最好，信號的采樣率足夠高，使得信號在相繼采樣之間不會越過一個以上的預定門限電平。這在需要產(chǎn)生數(shù)字表示時是很重要的。
方便的是，這種方法包括確定信號在越過一個預定門限電平時改變的方向和在第二數(shù)字描述中提供一個是向上(UP)還是向下(DOWN)改變的方向的數(shù)字輸出。
最好，第二時鐘信號與第一時鐘信號從同一個時鐘得出。方便的是，第一和第二時鐘信號以同樣的速率工作。作為一個不很可取的備選方案，第一和第二時鐘信號可以從不同的時鐘得出，在這種情況下，第二時鐘信號工作在比第一時鐘信號快是有益的。
本發(fā)明可以用于現(xiàn)有的傳統(tǒng)ADC，使它可以自適應采樣。因此，就本發(fā)明的第三方面來說，提供了一種使恒定采樣率的ADC可以執(zhí)行自適應采樣的方法，這種方法包括下列步驟取一個響應一個時鐘信號以恒定速率對信號采樣的模擬數(shù)字變換器；以及將模擬數(shù)字變換器的輸出引入一個變換裝置。
其中，變換裝置響應模擬數(shù)字變換器的輸出，能產(chǎn)生一個基于信號演變的第二數(shù)字描述。
可取的是，第二數(shù)字描述是一個數(shù)字表示。
在一個實例中，變換裝置能確定信號越過一個預定門限電平的時間、確定信號越過這個預定門限電平到越過另一個預定門限電平之間所經(jīng)過的時間和產(chǎn)生信號的數(shù)字描述。
方便的是，這種方法包括用控制模擬數(shù)字變換的采樣率的同一個時鐘為變換裝置提供時鐘信號的步驟。
可取的是，變換裝置包括一個邏輯門電路。方便的是，變換裝置包括一個定時計數(shù)器。
最好，將模擬數(shù)字變換裝置的采樣率調(diào)整成使信號在相繼采樣之間越過最多一個預定門限電平。
下面將結(jié)合附圖就實例對本發(fā)明進行進一步說明，在這些附圖中

圖1a示出了傳統(tǒng)的以固定時間間隔對信號采樣的模擬數(shù)字采樣過程；圖1b示出了對信號高度過采樣的傳統(tǒng)采樣過程；圖2示出了本發(fā)明的一個實施例的方框圖；圖3例示了模擬數(shù)字變換器的處在最大振幅的帶限輸入信號；以及圖4示出了確定信號越過一個預定門限電平的時間和測量越過預定門限電平之間所經(jīng)過的時間的邏輯電路。
在傳統(tǒng)的ADC中，以固定的速率對輸入模擬系統(tǒng)采樣，樣點經(jīng)變換后給出原始信號的數(shù)字描述(實際上是數(shù)字表示)。圖1例示了這種采樣過程。因此，為了變換具有高頻分量的模擬信號，必須采用比較短的采樣周期。然而，這導致輸出的數(shù)字碼的速率提高。此外，高采樣率導致增加了對于模擬輸入的具有比較低的頻率的部分的不必要的數(shù)字碼量。傳統(tǒng)上，如果不知道模擬信號的最高頻率分量，采樣頻率由加到輸入的帶限濾波器確定，采樣頻率必須至少為帶限濾波器的帶寬的兩倍。
在圖1a中，以速率稍大于由尼奎斯特準則確定的最小采樣率進行采樣?？梢钥吹剑盘栐诓蓸又g可以越過ADC的許多電平。圖1b例示了一個傳統(tǒng)的采樣過程，信號高度過采樣，即采樣率比由尼奎斯特準則確定的最低速率大得多?？梢钥吹剑珹DC在各個時刻t1…tn進行采樣。ADC具有若干不同的門限電壓，示為電平N0…Nm。在每個采樣時刻，ADC的讀數(shù)給出信號幅度在這個時刻處在任何兩個特定的電平之間的指示。每個電平與相鄰的電平之差為一個固定的量ΔV。
因此，ADC輸出的數(shù)字描述將是信號在采樣時處在哪兩個電壓電平之間的數(shù)字描述。由于每次采樣在都相隔固定的時間，因此可用這信息來重構(gòu)信號。
然而，在本發(fā)明中實現(xiàn)了可以用信號本身來確定應該采樣的時間而不是只是以固定速率進行采樣。還可以看到，由于由傳統(tǒng)的ADC產(chǎn)生的數(shù)字描述確切是信號的數(shù)字描述，因此可以用這個數(shù)字描述作為自適應采樣的基礎。
圖2示出了本發(fā)明的一個實施例的原理圖。傳統(tǒng)的ADC2由第一時鐘信號4驅(qū)動以恒定速率進行采樣。ADC還有一個抗混疊濾波器8，用來限制輸入信號10的可以傳送給ADC的最高頻率。ADC對輸入信號10進行采樣，產(chǎn)生第一數(shù)字描述12。以上所述的配置是傳統(tǒng)的配置。
然而，設備還包括邏輯電路14。這個邏輯電路響應第一數(shù)字描述12，確定越過預定門限電平的時間。邏輯電路還包括一個定時計數(shù)器。
再來看圖1b，對于圖中所示的信號來說，可以將ADC輸出的數(shù)字描述看作只是信號在采樣時刻出現(xiàn)的電平的數(shù)字序列。在這個例子中這個數(shù)字序列可以表示為N1，N1，N2，N2，N2，N3，N3，N2，N1。
可以看到，在采樣周期t2與采樣周期t3之間ADC輸出的電平從N1改變?yōu)镹2。這可用來表示信號越過了一個預定門限電平，這個預定門限為電平N2。由于ADC的輸出是數(shù)字碼，因此每個電平表示為一個數(shù)。這樣，將在任何采樣時間的輸出減去在前一采樣時間的輸出就可以揭示是否越過了一個預定門限電平。在這個簡單的例子中，結(jié)果為零為沒有越過電平，而如果越過的只是一個電平，結(jié)果就為+1或-1。
再來看圖2，在邏輯電路14確定越過了一個預定門限電平時它就開始對到下一次出現(xiàn)越過電平的時間間隔進行計時。邏輯電路14對從時鐘6得出的第二時鐘信號16的時鐘周期進行計數(shù)。
然后，可以看到，在圖1b所示的這個例子中在時間周期t5與t6之間ADC輸出的電平再次改變，從N2改變?yōu)镹3。同樣，邏輯電路14確定這個改變。此時邏輯電路將已計了若干個第二時鐘信號16的周期，因此輸出這個數(shù)作為越過電平N1到越過電平N2之間的時間間隔的描述。同時將定時計數(shù)器復位，開始對下個時間間隔進行計數(shù)。
還可以確定越過電平的方向，作為第二數(shù)字描述的一部分。再來看圖1，可見將在上一個采樣點的電平減去在當前采樣點的電平的操作將導致在時間周期t3為+1，這表示越過了一個電平，而且信號是向上越過這個電平的。在時間周期t4，結(jié)果將為零，表示沒有越過電平。然而，在時間周期t9操作將給出為-1的結(jié)果，表示越過了一個電平，而且信號是向下越過的。
可以納入越過電平的方向的信息作為設備輸出的第二數(shù)字描述的一部分。
所關注的預定門限電平可以是ADC的一個以上的電平，從而配置相應的邏輯。例如，如果所關注的預定門限電平相隔2ΔV，邏輯電路就必須能確定越過所關注的一個預定門限電平的時間而忽略越過不是所關注的門限電平的ADC電平。在圖1b中，如果電平N1和N3是所關注的預定門限電平而N2不是，邏輯就必須能確定從電平N1到電平N2的穿越不表示越過預定門限電平，而從電平N2到N3的穿越表示越過預定門限電平。所屬技術領域的專業(yè)人員會很清楚怎樣取得這樣的結(jié)果，例如，可以將在所關注的一個預定門限電平的值存儲在邏輯電路內(nèi)，直到這個電平與當前所采樣的電平之間的差為±2時才檢測到越過另一個預定門限電平。
此外，邏輯電路最好調(diào)整成在越過所關注的一個特定的預定門限電平時開始對一個時間間隔計時而直到越過所關注的一個不同的電平時才停止。因此，如果ADC的每個電平都是預定門限電平，邏輯電路就會在時間t6檢測到越過預定門限值，因為信號將從電平N2穿越到電平N3。然而對時間間隔的計時一直要繼續(xù)到時間t9信號從電平N2穿越到電平N1。因此，系統(tǒng)將忽略信號重復越過同一個門限電平N2。
這樣做的原因是輸入信號實際上幾乎都有一定的噪聲。這噪聲將以濾波器所允許的最快變化率對信號調(diào)制。因此，對于一個有噪聲的信號來說，信號通常將連續(xù)迅速地越過和再次越過同一個門限電平若干次，然而“真實的”信號實際上只越過一次。因此，為了避免得到多個虛假的讀數(shù)，系統(tǒng)只記錄在越過一個不同的預定門限電平時的時間間隔。
再來看圖1b，應注意的是，并不是確切測量越過一個特定的預定門限的絕對時間。因此，從第一數(shù)字描述得出的越過電平的指示只是近似的。
因此，就有一項誤差引入時間間隔測量，它與超出某個最低頻率的采樣頻率成正比，而且取決于ΔV。然而，穿越電平之間的時間間隔的測量通過對時鐘信號在穿越電平之間的周期進行計數(shù)用數(shù)字方式執(zhí)行。這種處理固有地引入了一項等于時間間隔計時器的一個時鐘周期的誤差。
這項誤差，在時間間隔測量的誤差中，將比不能確切檢測越過預定門限電平的時間引入的誤差大得多，占支配地位，因此就沒有必要確切知道越過預定門限電平的時間。為了產(chǎn)生一個有用的第二數(shù)字描述和產(chǎn)生信號的數(shù)字表示，重要的是保證信號在相繼采樣之間的這段時間內(nèi)不越過一個以上的預定門限電平。因此，在信號移動2ΔV的這段時間內(nèi)系統(tǒng)應該取兩樣點，這是確定最小采樣頻率的準則。
大多數(shù)ADC都有一個對輸入信號進行濾波的濾波器，用來限制可以傳送給ADC的最大或者說帶限頻率fbi。 ADC能識別N個相隔ΔV的電平，因此最大幅度為NΔV。
設想有一個如圖3所示的處在頻帶極限頻率、幅度等于NΔV的正弦波輸入?？梢钥吹剑盘栕兓羁斓氖窃谠竭^N/2電平的區(qū)域。因此，為了在每改變ΔV中至少有一個樣點，ADC必須以時間間隔S1或更快的速度采樣，其中S1＝sin-1(2/N)/(2πfbi)因此最小采樣頻率fsam為Fsam＝(2πfbi)/sin-1(2/N)以這種速度采樣應該保證檢測到越過每個電平。當然，不是ADC的每個電平都可以是一個所關注的門限電平，如果要求每隔三個電平或說3ΔV一個預定門限，ADC進行工作所需的采樣率就要相應減小。
再來看圖2，邏輯裝置通過對與用來控制ADC采樣的相同的時鐘得出的時鐘信號的周期進行計數(shù)確定越過預定門限電平之間所經(jīng)過的時間。因此，時鐘6為邏輯電路提供一個時鐘信號，而邏輯電路為ADC2提供第一時鐘信號4。由于保證這兩個時鐘信號都是從同一個時鐘得出，可以對它們進行鎖相。這保證了不會由于時間間隔測量開始時間與實際采樣時間的差異而引入誤差。因此，誤差固定為計數(shù)器時鐘的一個時鐘周期。
如果用不同的時鐘信號，兩個不同的信號之間的拍頻會將一些誤差引入系統(tǒng)。然而，如果一個時鐘信號用于邏輯電路的定時計數(shù)器，最好它來自一個以比ADC快的速度工作的穩(wěn)定的時鐘系統(tǒng)，以便減小在時間間隔測量中的誤差。
在上面所述的系統(tǒng)采用一個通常需要有一個抗混疊濾波器配合的傳統(tǒng)ADC時，為了產(chǎn)生第一數(shù)字描述可以調(diào)整現(xiàn)有的執(zhí)行傳統(tǒng)的恒定速率采樣的ADC來產(chǎn)生一個自適應的數(shù)字描述。
參見圖2，現(xiàn)有的ADC12使一定的邏輯14處理來自ADC的數(shù)字描述。很可能現(xiàn)有的ADC電路不會過采樣，足以達到上面所述的最小采樣頻率。
因此，或者可以用一個不同的時鐘信號使ADC可以更快采樣或者可以改變?yōu)V波器使可以傳送給ADC的帶限頻率減小。如果需引入一個新的時鐘信號，現(xiàn)有的采樣時鐘可以用一個更快的時鐘代替，而這個時鐘還將一個信號提供給邏輯電路14?；蛘?，也可以用現(xiàn)有的ADC時鐘，從中得出一個更快的時鐘信號。為ADC提供一個較快的采樣信號比較簡單，避免了需要改變?yōu)V波器，因為改變?yōu)V波器可能較為復雜而且不經(jīng)濟。此外，采用較高的采樣率，ADC能應付的帶寬較大。如果ADC不能用較高的采樣率，較容易的通常是升級ADC而不是改變?yōu)V波器。然而，如果ADC不能再工作得快，也不用較快的ADC代替，就必需限制可以傳送給ADC的最高頻率，以得到足夠的過采樣。這可以通過代替或改變現(xiàn)有的濾波器或者再添加另一個濾波器來實現(xiàn)。在這個實施例中，ADC時鐘可以傳送給邏輯電路，邏輯電路可以用這個信號進行控制。
圖4示出了一個適合實現(xiàn)上面所述的自適應采樣的系統(tǒng)，其中同樣的成分標以同樣的數(shù)字。ADC2接收輸入信號10，產(chǎn)生第一數(shù)字描述12。它的輸出傳送給延遲前一個數(shù)字輸出的延遲電路20、22，因此減法器24可以在輸出端將差值傳送給邏輯26。邏輯26于是產(chǎn)生表示電平改變的方向28和時間間隔30的輸出。
熟悉該技術領域的人員清楚，有不同類型的ADC輸出。例如，輸出可以是二進制碼、二進制編碼的十進制或溫度計編碼(thermometercoding)。所用的邏輯電路將按所用的編碼而不同，這是熟悉該技術領域的人員容易理解的。
應注意的是，上述說明集中在自適應采樣的一種有用的形式上，但是熟悉該技術領域的人員清楚其他方式也是可行的。例如可以利用信號的較長的過去歷史，即與最近越過的幾個所關注的預定電平有關的信息。不應該將本發(fā)明看作局限于任何一種自適應采樣形式。
權利要求
1.一種產(chǎn)生信號的數(shù)字描述的設備，所述設備包括一個以由一個時鐘確定的恒定速率對信號采樣、提供含有與在每個采樣時間的信號幅度有關的信息的第一數(shù)字描述的采樣裝置和一個響應第一數(shù)字描述、產(chǎn)生第二數(shù)字描述的變換裝置，其中變換裝置利用第一數(shù)字描述根據(jù)信號的演變產(chǎn)生第二數(shù)字描述。
2.一種按照權利要求1所述的設備，其中所述第二數(shù)字描述具有比第一數(shù)字描述少的數(shù)字輸出。
3.一種按照權利要求1或權利要求2所述的設備，其中所述變換裝置能確定信號越過一個預定門限電平和確定越過一個第一預定門限電平與越過一個與第一預定門限電平不同的第二預定門限電平之間的時間間隔，產(chǎn)生信號的第二數(shù)字描述。
4.一種如在權利要求3中所提出的設備，其中所述變換裝置包括一個對一個時鐘信號的周期進行計數(shù)以確定越過預定門限電平之間的時間間隔的定時計數(shù)裝置。
5.一種按照權利要求4所述的設備，其中所述驅(qū)動采樣裝置和變換裝置的時鐘信號是從同一個時鐘得出的。
6.一種按照任何以上權利要求所述的設備，其中所述采樣裝置以調(diào)整成信號在相繼采樣之間不越過一個以上的預定門限電平的速度工作
7.一種按照任何以上權利要求所述的設備，其中所述采樣裝置包括一種模擬數(shù)字變換器。
8.一種按照權利要求7所述的設備，其中所述模擬數(shù)字變換器包括一個閃速模擬數(shù)字變換器。
9.一種按照任何以上權利要求所述的設備，其中所述采樣裝置包括一個抗混疊濾波器，用來限制輸入信號的最快變化率。
10.一種按照任何以上權利要求所述的設備，其中所述變換裝置包括一個邏輯門電路。
11.一種按照任何權利要求3-10所述的設備，其中所述變換裝置包括確定信號越過一個預定門限電平的方向的裝置，而所述第二數(shù)字描述包括一個表示信號是向上還向下越過預定門限電平的方向的UP/DOWN數(shù)字輸出信號。
12.一種產(chǎn)生信號的數(shù)字描述的方法，所述方法包括下列步驟以由一個時鐘信號確定的恒定速率對信號進行采樣，提供具有有關信號在每個采樣時刻的幅度的信息的第一數(shù)字描述；監(jiān)視所述第一數(shù)字描述；以及根據(jù)信號的演變產(chǎn)生信號的第二數(shù)字描述。
13.一種按照權利要求12所述的方法，其中所述方法還包括下列步驟確定越過一個預定門限電平的時間；用一個第二時鐘信號確定信號越過一個第一預定門限電平到越過一個與第一預定門限電平不同的第二預定門限電平之間所經(jīng)過的時間；提供信號的第二數(shù)字描述。
14.一種按照權利要求13所述的方法，其中所述信號的采樣率足夠高，使得信號在相繼采樣之間不會越過一個以上的預定門限電平。
15.一種按照權利要求13或權利要求14所述的方法，其中所述方法還包括確定信號在越過一個預定門限電平時改變的方向、在第二數(shù)字描述中提供是向上還是向下改變的方向的數(shù)字輸出的步驟。
16.一種按照任何權利要求13-15所述的方法，其中所述第二時鐘信號是從得出第一時鐘信號的同一個時鐘得出的。
17.一種調(diào)整恒定采樣率的ADC執(zhí)行自適應采樣的方法，所述方法包括下列步驟取一個響應一個時鐘信號以恒定速率對信號進行采樣的模擬數(shù)字變換器，以及將模擬數(shù)字變換器的輸出引入一個變換裝置，其中，所述變換裝置響應模擬數(shù)字變換器的輸出，能根據(jù)信號演變產(chǎn)生第二數(shù)字描述。
18.一種如在權利要求17中所提出的方法，其中所述變換裝置能確定信號越過一個預定門限電平的時間、確定信號越過這個預定門限電平到越過另一個預定門限電平之間所經(jīng)過的時間和產(chǎn)生信號的一個數(shù)字描述。
19.一種按照權利要求18所述的方法，其中所述方法還包括為變換裝置提供一個從控制模擬數(shù)字變換的采樣率的同一個時鐘得出的時鐘信號的步驟。
20.一種按照權利要求18或權利要求19所述的方法，其中所述變換裝置包括一個邏輯門電路。
21.一種按照任何權利要求18至20所述的方法，其中所述模擬數(shù)字變換裝置的采樣率調(diào)整成使信號在相繼采樣之間越過最多一個預定門限電平。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種產(chǎn)生信號(19)的數(shù)字描述的設備，它對信號本身是自適應的。一個諸如模擬數(shù)字變換器(2)之類的的恒定速率采樣裝置以恒定速率對信號(10)采樣，產(chǎn)生信號的第一數(shù)字描述(12)。變換裝置(14)響應第一數(shù)字描述(12)根據(jù)信號的演變產(chǎn)生第二數(shù)字描述。變換裝置可以確定信號越過一個預定門限電平的時間和測量在越過預定門限電平之間的時間間隔。變換裝置(14)可以包括一個邏輯電路和一個定時計數(shù)器，按從驅(qū)動采樣裝置的同一個時鐘(6)得出的時鐘信號(16)工作。本發(fā)明還提供了一種通過添加一個按與ADC(2)相同的時鐘(6)工作的變換裝置(14)將傳統(tǒng)的ADC(2)調(diào)整成對信號(10)進行自適應采樣的方法。
文檔編號H03M7/30GK1437796SQ0181161
公開日2003年8月20日 申請日期2001年6月20日 優(yōu)先權日2000年6月21日
發(fā)明者S·A·巴蘭坦, A·S·科菲, M·約翰森, R·瓊斯 申請人:秦內(nèi)蒂克有限公司