專利名稱：用于將高頻數(shù)字輸入信號(hào)數(shù)模轉(zhuǎn)換成載頻模擬輸出信號(hào)的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于將高頻數(shù)字輸入信號(hào)數(shù)模轉(zhuǎn)換成載頻模擬輸出信號(hào)的裝置。
已公開(kāi)了用于生成寬帶載頻輸出信號(hào)的體系結(jié)構(gòu)，其中，在低的頻段中借助數(shù)模轉(zhuǎn)換器將數(shù)字輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，隨后借助一個(gè)或多個(gè)混頻器級(jí)來(lái)變換成載頻輸出信號(hào)。
此外公開(kāi)了數(shù)模轉(zhuǎn)換器體系結(jié)構(gòu)，其中，在沒(méi)有其它的頻率變換的情況下，從高頻數(shù)字輸入信號(hào)中生成載頻輸出信號(hào)。在此，載頻模擬輸出信號(hào)除了所希望的載頻之外，也具有不希望有的載頻，這些不希望有的載頻可能由不理想的數(shù)字輸入信號(hào)或由不同的不希望的調(diào)制機(jī)制產(chǎn)生。
在所述的體系結(jié)構(gòu)中，始終需要在輸出側(cè)布置具有高品質(zhì)的昂貴的濾波器或具有高線性度的混頻器，這些濾波器或混頻器應(yīng)分別調(diào)諧到所希望的載頻范圍。在所希望的載頻范圍變換時(shí)，必須成本昂貴地更換這些濾波器或混頻器。
因此，本發(fā)明的任務(wù)是，如此來(lái)構(gòu)成一種用于數(shù)模轉(zhuǎn)換的裝置，使得它沒(méi)有大的工作量就可以調(diào)諧到不同的載頻范圍。
通過(guò)權(quán)利要求1所述的特征來(lái)解決本發(fā)明的任務(wù)。在從屬權(quán)利要求中說(shuō)明了本發(fā)明的有利的改進(jìn)方案。
用于數(shù)模轉(zhuǎn)換的本發(fā)明的裝置具有集成的濾波器特性，由此節(jié)省了在輸出側(cè)的昂貴的混頻器或?yàn)V波器。
它由多個(gè)彼此平行布置的D/A轉(zhuǎn)換器組成，其中，給各個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器分別分配了專門的系數(shù)。因此能夠?qū)崿F(xiàn)與所希望的載頻范圍的最佳匹配。
本發(fā)明的裝置可以調(diào)諧到不同的載頻范圍，其方式是相應(yīng)地改變D/A轉(zhuǎn)換器的時(shí)鐘頻率。
根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)選擇專門分配給D/A轉(zhuǎn)換器的系數(shù)和專門分配給延遲元件的延遲時(shí)間，特別優(yōu)選地實(shí)現(xiàn)一種FIR濾波器特性，或?qū)⑵浼稍谘b置中。彼此相繼的系數(shù)相當(dāng)于具有所希望的濾波器特性的濾波器的脈沖響應(yīng)采樣。由此與沒(méi)有濾波器特性的實(shí)現(xiàn)形式相比較，載頻輸出信號(hào)具有更高的頻譜純度。
借助時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘頻率，可以標(biāo)度(skalierbar)根據(jù)本發(fā)明集成的FIR濾波器特性。該FIR濾波器特性可以從A/D轉(zhuǎn)換器的時(shí)鐘頻率中導(dǎo)出，或是與它等同的。由于時(shí)鐘頻率大多與載頻成比例地改變，所以在本發(fā)明中自動(dòng)實(shí)現(xiàn)了濾波器特性的匹配。
在所希望的載頻范圍改變時(shí)，通過(guò)時(shí)鐘頻率相應(yīng)地重新調(diào)節(jié)FIR濾波器特性。取消了硬件部件的更換。
如果FIR濾波器系數(shù)的精度和數(shù)量符合新的移動(dòng)無(wú)線電標(biāo)準(zhǔn)的要求，則可以通過(guò)時(shí)鐘頻率來(lái)直接轉(zhuǎn)接頻率范圍，其中，可以借助軟件實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)接。
本發(fā)明的裝置對(duì)于任意的載頻范圍能夠?qū)崿F(xiàn)通過(guò)預(yù)濾波來(lái)顯著地減小濾波工作量。與相應(yīng)的功率輸出級(jí)一起能夠?qū)崿F(xiàn)在發(fā)送機(jī)側(cè)舍棄高品質(zhì)的頻率特定的濾波器。
借助本發(fā)明的裝置尤其可以容易地抑制由∑Δ轉(zhuǎn)換器形成的輸入信號(hào)的量化噪聲。
通過(guò)每個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器每個(gè)數(shù)據(jù)或比特輸出的信號(hào)形式可以影響本發(fā)明的裝置的濾波器功能。借助合適的信號(hào)形式，諸如由每個(gè)數(shù)據(jù)的多個(gè)脈沖所組成的多重脈沖，可以有針對(duì)性地改善濾波器功能。
以下借助附圖來(lái)詳述本發(fā)明的實(shí)施例。其中

圖1展示了用于數(shù)模轉(zhuǎn)換的本發(fā)明裝置的方框電路圖，和與圖1相比較，圖2展示了用于數(shù)模轉(zhuǎn)換的本發(fā)明裝置的一個(gè)實(shí)施例。
圖1展示了用于數(shù)模轉(zhuǎn)換的本發(fā)明裝置的方框電路圖。
高頻數(shù)字輸入信號(hào)DE一方面到達(dá)延遲設(shè)備VZ上，而另一方面到達(dá)轉(zhuǎn)換設(shè)備WD上。
延遲設(shè)備VZ具有n個(gè)串聯(lián)地彼此相鄰連接的延遲元件VG1，VG2，VG3，...，VGn，給這些延遲元件分別分配了一個(gè)專門的延遲時(shí)間τ1，τ2，τ3，...，τn。延遲元件VG1至VGn中的每個(gè)單個(gè)的延遲元件在輸出側(cè)分別與延遲設(shè)備VZ的一個(gè)輸出端VA1，VA2，VA3，...，VAn相連接。通過(guò)這些輸出端VA1至VAn中的每一個(gè)輸出端，一個(gè)分別分配給該輸出端的、由各自的延遲元件VG1至VGn形成的延遲信號(hào)VS1，VS2，VS3，...，VSn分別到達(dá)轉(zhuǎn)換設(shè)備WD的一個(gè)輸入端WE1，WE2，WE3，...，WEn上。
轉(zhuǎn)換設(shè)備WD總共具有n+1個(gè)彼此平行布置的D/A轉(zhuǎn)換器W0，W1，...，Wn。
第一D/A轉(zhuǎn)換器W0通過(guò)轉(zhuǎn)換設(shè)備WD的輸入端WE0獲得數(shù)字輸入信號(hào)DE作為輸入信號(hào)。另外的n個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器通過(guò)相應(yīng)地分配的輸入端WE1至WEn獲得延遲信號(hào)VS1至VSn作為輸入信號(hào)。
給轉(zhuǎn)換設(shè)備WD的n+1個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器WE0至WEn中的每個(gè)單個(gè)的D/A轉(zhuǎn)換器分別分配一個(gè)專門的系數(shù)k0，k1，...，kn。
在輸出側(cè)，例如借助n個(gè)加法設(shè)備AE1，AE2，...，AEn匯總各個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器W0至Wn。借助加法設(shè)備AE1至AEn，將n+1個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器的n+1個(gè)輸出信號(hào)AS0，AS1，...，ASn累加成一個(gè)載頻模擬輸出信號(hào)AA。
要注意的是，在D/A轉(zhuǎn)換時(shí)，在各自的D/A轉(zhuǎn)換器W0至Wn中用分別分配的系數(shù)k0至kn來(lái)加權(quán)數(shù)字輸入信號(hào)DE和VS1至VSn。
在此，如此來(lái)確定D/A轉(zhuǎn)換器W0至Wn的系數(shù)k0至kn和延遲元件VG1至VGn的延遲時(shí)間τ1至τn，使得用于數(shù)模轉(zhuǎn)換的本發(fā)明的裝置具有所希望的FIR濾波器特性。
與圖1相比較，圖2展示了用于數(shù)模轉(zhuǎn)換的本發(fā)明裝置的一個(gè)實(shí)施例。
各個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器W0至Wn被實(shí)現(xiàn)為1比特D/A轉(zhuǎn)換器，而延遲元件VG1至VGn被實(shí)現(xiàn)為D鎖存器。利用時(shí)鐘信號(hào)CLK不僅對(duì)D/A轉(zhuǎn)換器W0至Wn而且對(duì)延遲元件VG1至VGn計(jì)時(shí)。
在第一D鎖存器或第一延遲元件VG1的D輸入端上接通數(shù)字輸入信號(hào)DE。在輸出側(cè)，第一延遲元件VG1通過(guò)它的Q輸出端與下一個(gè)延遲元件VG2的D輸入端相連接，等等。
通過(guò)時(shí)鐘信號(hào)CLK，分配給各個(gè)延遲元件VG1至VGn的專門的延遲時(shí)間τ1至τn，像這里示出的那樣，相當(dāng)于該時(shí)鐘信號(hào)CLK的半個(gè)節(jié)拍周期，該時(shí)鐘信號(hào)CLK同樣施加在D/A轉(zhuǎn)換器W0至Wn上。每個(gè)單個(gè)的延遲元件或D鎖存器分別延遲半個(gè)節(jié)拍周期。
但是也可以將該時(shí)鐘信號(hào)CLK的節(jié)拍周期的較小部分用于延遲元件VG1至VGn。由此能夠?qū)崿F(xiàn)與所希望的濾波器特性的脈沖響應(yīng)的更精細(xì)匹配。因而又倍增了濾波器特性的尼奎斯特頻率，并且抑制了混淆(Alias)效應(yīng)。
借助決定輸出信號(hào)AS0至ASn大小的基準(zhǔn)電流源ki*Iref(其中i＝0至n)，來(lái)調(diào)節(jié)分別分配給各個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器W0至Wn的系數(shù)k0至kn。
如果為了實(shí)現(xiàn)FIR濾波器特性而在系數(shù)k0至kn上需要負(fù)的系數(shù)，則在有關(guān)的D/A轉(zhuǎn)換器上調(diào)換相應(yīng)的輸出端。
針對(duì)系數(shù)k2和kn示范性地展示了這一點(diǎn)。與D/A轉(zhuǎn)換器W1相比較，在相應(yīng)的D/A轉(zhuǎn)換器W2和Wn上已互換了輸出端的連接(請(qǐng)分別參閱細(xì)節(jié)D)。
D/A轉(zhuǎn)換器W0至Wn的輸出信號(hào)AS0至ASn同時(shí)被累加，并且形成模擬輸出信號(hào)AA。
在本發(fā)明中也可以寬帶地構(gòu)成高頻數(shù)字輸入信號(hào)DE。
權(quán)利要求
1.用于將高頻數(shù)字輸入信號(hào)(DE)數(shù)模轉(zhuǎn)換成載頻模擬輸出信號(hào)(AA)的裝置，-其中，延遲設(shè)備(VZ)具有至少一個(gè)第一延遲元件(VG1)，而其它的延遲元件(VG2，...，VGn)彼此相繼串聯(lián)地連接在所述的第一延遲元件之后，-其中，所述的數(shù)字輸入信號(hào)(DE)一方面接通到所述的第一延遲元件(VG1)的輸入端上，而另一方面接通到第一D/A轉(zhuǎn)換器(W0)的輸入端上，-其中，所述的第一延遲元件(VG1)在輸出側(cè)與分配給它的另一個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器(W1)的輸入端相連接，并且必要時(shí)每個(gè)其它的延遲元件(VG2，...，VGn)在輸出側(cè)與分配給所述各個(gè)延遲元件(VG2，...，VGn)的其它D/A轉(zhuǎn)換器(W2，...，Wn)的輸入端相連接，-其中，在輸出側(cè)逐級(jí)地如此來(lái)匯總所有D/A轉(zhuǎn)換器(W0，...，Wn)，使得所有D/A轉(zhuǎn)換器(W0，...，Wn)的輸出信號(hào)(AS0，...，ASn)形成所述的模擬輸出信號(hào)(AA)，以及-其中，給每個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器(W0，...，Wn)分配一個(gè)專門的系數(shù)(k0，...，kn)，而給每個(gè)延遲元件(VG1，...，VGn)分配一個(gè)專門的延遲時(shí)間(τ1，...，τn)，用于實(shí)現(xiàn)一種濾波器特性。
2.按權(quán)利要求1的裝置，其中，在每個(gè)單個(gè)的D/A轉(zhuǎn)換器(W0，...，Wn)上接通一個(gè)等同的時(shí)鐘信號(hào)(CLK)。
3.按權(quán)利要求2的裝置，其中，專門分配給所述的延遲元件(VG1，...，VGn)的延遲時(shí)間(τ1，...，τn)相當(dāng)于所述的時(shí)鐘信號(hào)(CLK)的一個(gè)完整的節(jié)拍周期或一個(gè)部分節(jié)拍周期。
4.按以上權(quán)利要求之一的裝置，其中，如此來(lái)選擇所述的專門的系數(shù)(k0，...，kn)和專門的延遲時(shí)間(τ1，...，τn)，使得實(shí)現(xiàn)一種FIR濾波器特性。
5.按以上權(quán)利要求之一的裝置，其中，所述的延遲元件(VG1，...，VGn)構(gòu)成為利用所述的時(shí)鐘信號(hào)(CLK)計(jì)時(shí)的D鎖存器。
6.按以上權(quán)利要求之一的裝置，其中，所述的D/A轉(zhuǎn)換器(W0，...，Wn)構(gòu)成為1比特D/A轉(zhuǎn)換器。
7.按以上權(quán)利要求之一的裝置，其中，借助加法設(shè)備(AE1...，AEn)在輸出側(cè)匯總所述的D/A轉(zhuǎn)換器(W0，...，Wn)。
8.按以上權(quán)利要求之一的裝置，其中，所述的分配給延遲元件(VG1，...，VGn)的延遲時(shí)間(τ1，...，τn)是相同的。
9.按以上權(quán)利要求之一的裝置，其中，所述的D/A轉(zhuǎn)換器(W0，...，Wn)的輸出信號(hào)(AS0，...，ASn)分別具有一個(gè)多重脈沖序列，以改善濾波器功能。
10.按以上權(quán)利要求之一的裝置，其中，所述的數(shù)字輸入信號(hào)(DE)是寬帶的。
全文摘要
用于數(shù)模轉(zhuǎn)換的裝置具有帶有至少一個(gè)第一延遲元件的延遲設(shè)備，其中，必要時(shí)其它的延遲元件彼此相繼串聯(lián)地連接在第一延遲元件之后。數(shù)字輸入信號(hào)一方面接通到第一延遲元件的輸入端上，而另一方面接通到第一D/A轉(zhuǎn)換器的輸入端上。第一延遲元件在輸出側(cè)與分配給它的其它D/A轉(zhuǎn)換器的輸入端相連接。必要時(shí)其它的延遲元件分別在輸出側(cè)與分配給各個(gè)延遲元件的其它D/A轉(zhuǎn)換器的輸入端相連接。在輸出側(cè)逐級(jí)地如此來(lái)匯總所有的D/A轉(zhuǎn)換器，使得所有D/A轉(zhuǎn)換器的輸出信號(hào)形成模擬輸出信號(hào)。如此來(lái)給每個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器分配一個(gè)專門的系數(shù)，而給每個(gè)延遲元件分配一個(gè)專門的延遲時(shí)間，使得實(shí)現(xiàn)一種濾波器特性。
文檔編號(hào)H03M1/00GK1739240SQ03819857
公開(kāi)日2006年2月22日 申請(qǐng)日期2003年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月19日
發(fā)明者A·福赫斯, B·耶隆內(nèi)克, G·沃爾夫 申請(qǐng)人:西門子公司