可配置的時(shí)間交織模數(shù)轉(zhuǎn)換器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明總體上涉及模數(shù)轉(zhuǎn)換器領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明涉及一種動(dòng)態(tài)可配置的時(shí) 間交織模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
【背景技術(shù)】
[0002] 電子設(shè)備（諸如電視機(jī)和其他音頻/視頻設(shè)備）通常使用數(shù)字技術(shù)而不是模擬技 術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。典型地，數(shù)字技術(shù)變得越先進(jìn)，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為適合于數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)的數(shù)字信 號(hào)的任務(wù)越費(fèi)力。
[0003] 從概念上講，模數(shù)轉(zhuǎn)換器（也表示為ADC或A/D轉(zhuǎn)換器）以及它的基本功能（采 樣和保持，量化）在本領(lǐng)域是非常公知的，因此，將不會(huì)在此詳細(xì)闡述。
[0004] 對(duì)于高采樣頻率，采用包括若干個(gè)組分ADC: s的ADC結(jié)構(gòu)以能夠適應(yīng)于高采樣頻 率，這可能是必要的或至少是有利的。這種結(jié)構(gòu)減輕了對(duì)各個(gè)組分ADC的處理速度的要求。 這樣的ADC結(jié)構(gòu)的例子是流水線ADC: s和時(shí)間交織ADC: s (例如，平行連續(xù)的ADC: s)。US 2011/0304489A1、W0 2007/093478AUEP 0624289B1 和 WO 2010/042051A1 描述了各種示例 時(shí)間交織ADC結(jié)構(gòu)。
[0005] 在模數(shù)轉(zhuǎn)換的典型應(yīng)用中，可能希望將兩個(gè)或多個(gè)模擬輸入信號(hào)數(shù)字化，其中，相 應(yīng)的數(shù)字信號(hào)應(yīng)具有不同的采樣速率和/或每個(gè)樣本中的不同分辨率。這可通過(guò)對(duì)每個(gè)信 號(hào)使用單獨(dú)的ADC來(lái)解決。
[0006] 例如，在音頻/視頻應(yīng)用中（例如對(duì)音頻輸入信號(hào)和三個(gè)（RBG)視頻輸入信號(hào)的 處理），視頻信號(hào)通常需要比音頻信號(hào)高得多的采樣速率。音頻信號(hào)通常可通過(guò)非時(shí)間交織 ADC而被充分地處理（甚至被過(guò)采樣，以實(shí)現(xiàn)高動(dòng)態(tài)），而每個(gè)視頻信號(hào)可能需要具有若干 個(gè)組分ADC: s的時(shí)間交織ADC。另一個(gè)例子是在與汽車有關(guān)的應(yīng)用中，其中來(lái)自大量傳感器 (和/或類似的信號(hào)源）的信號(hào)可能需要以不同的ADC要求來(lái)處理。
[0007] 然而，具有用于每個(gè)信號(hào)的單獨(dú)ADC的解決方案可能并非在所有情況下都是適合 的。例如，將每個(gè)時(shí)間交織ADC設(shè)計(jì)成用于特定類型的信號(hào)、速率和/或分辨率可能是不靈 活的和/或低效的。例如，為一個(gè)音頻通道和三個(gè)視頻通道設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)可能不適于用于四 個(gè)音頻通道的情況，反之亦然。
[0008] 因此，需要更靈活的時(shí)間交織模數(shù)轉(zhuǎn)換器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的是，術(shù)語(yǔ)"包括/包含"在本說(shuō)明書中使用時(shí)用來(lái)說(shuō)明所陳述的特征、 整數(shù)、步驟、或組件的存在，但不排除存在或添加一個(gè)或多個(gè)其它特征、整數(shù)、步驟、組件或 它們的組。
[0010] -些實(shí)施例的目的是至少消除一些上述缺點(diǎn)，并提供用于時(shí)間交織模數(shù)轉(zhuǎn)換器的 可配置操作的方法和裝置。
[0011] 根據(jù)第一個(gè)方面，這是通過(guò)用于操作時(shí)間交織模數(shù)轉(zhuǎn)換器的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的，所述 時(shí)間交織模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于將整數(shù)L個(gè)模擬輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成L個(gè)相應(yīng)的數(shù)字輸出信號(hào)，其中， L大于1，模擬輸入信號(hào)和數(shù)字輸出信號(hào)按照i = 1，2, ...，L來(lái)編索引。所述時(shí)間交織模數(shù) 轉(zhuǎn)換器包括整數(shù)N個(gè)組分模數(shù)轉(zhuǎn)換器的陣列，每個(gè)組分模數(shù)轉(zhuǎn)換器具有模擬輸入和數(shù)字輸 出，其中，N大于L。
[0012] 所述方法包括（對(duì)于L個(gè)模擬輸入信號(hào)中的每一個(gè)）：對(duì)模擬輸入信號(hào)進(jìn)行米樣， 從N個(gè)組分模數(shù)轉(zhuǎn)換器的陣列中選擇數(shù)目N 1個(gè)組分模數(shù)轉(zhuǎn)換器，（其中，N i大于或等于1并 且SN )，在選擇的隊(duì)個(gè)組分模數(shù)轉(zhuǎn)換器中的相應(yīng)一個(gè)中對(duì)模擬輸入信號(hào)的每個(gè) 樣本進(jìn)行數(shù)字化，對(duì)選擇的N1個(gè)組分模數(shù)轉(zhuǎn)換器中的每一個(gè)的數(shù)字化樣本進(jìn)行復(fù)用，以產(chǎn) 生與模擬輸入信號(hào)相對(duì)應(yīng)的數(shù)字輸出信號(hào)。
[0013] 在一些實(shí)施例中，選擇N1，i = 1，2, · · ·，L，使得Hi =
[0014] 根據(jù)一些實(shí)施例，對(duì)于i = 1，2,…，L，其中選擇的N1大于1，在選擇的心個(gè)組分模 數(shù)轉(zhuǎn)換器中的相應(yīng)一個(gè)中對(duì)模擬輸入信號(hào)的每個(gè)樣本進(jìn)行數(shù)字化的步驟可以包括：在第一 選擇的組分模數(shù)轉(zhuǎn)換器中對(duì)模擬輸入信號(hào)的第一樣本進(jìn)行數(shù)字化；以及在第二選擇的組分 模數(shù)轉(zhuǎn)換器中對(duì)模擬輸入信號(hào)中的第二樣本進(jìn)行數(shù)字化。
[0015] 在一些實(shí)施例中，選擇的Ni個(gè)組分模數(shù)轉(zhuǎn)換器可以以統(tǒng)一的方式處理模擬輸入信 號(hào)的各個(gè)樣本，例如，通過(guò)循環(huán)（round-robin)方式處理樣本。舉例來(lái)說(shuō)，如果選擇的隊(duì)等 于3,則模擬輸入信號(hào)的第一樣本可以在第一選擇的組分模數(shù)轉(zhuǎn)換器中進(jìn)行處理，模擬輸入 信號(hào)的第二樣本可以在第二選擇的組分模數(shù)轉(zhuǎn)換器中進(jìn)行處理，模擬輸入信號(hào)的第三樣本 可以在第三選擇的組分模數(shù)轉(zhuǎn)換器中進(jìn)行處理，模擬輸入信號(hào)的第四樣本可以在第一選擇 的組分模數(shù)轉(zhuǎn)換器中進(jìn)行處理，等等。
[0016] 根據(jù)一些實(shí)施例，該方法可以進(jìn)一步包括（對(duì)于L個(gè)模擬輸入信號(hào)中的每一個(gè)）： 將模擬輸入信號(hào)解復(fù)用成N1個(gè)解復(fù)用信號(hào)，其中，通過(guò)在選擇的N if組分模數(shù)轉(zhuǎn)換器中的 相應(yīng)一個(gè)中對(duì)N1個(gè)解復(fù)用信號(hào)中的每一個(gè)進(jìn)行處理，從而在所述選擇的&個(gè)組分模數(shù)轉(zhuǎn)換 器中的相應(yīng)一個(gè)中對(duì)模擬輸入信號(hào)的每個(gè)樣本進(jìn)行數(shù)字化。
[0017] 如果L個(gè)數(shù)字輸出信號(hào)中的每一個(gè)具有相應(yīng)的采樣速率R1，并且采樣速率R 1中的 至少兩個(gè)，i = j，k，彼此不同，使得RpRk，那么所述方法可以包括（對(duì)于L個(gè)模擬輸入信號(hào) 中的每一個(gè)）選擇數(shù)目N1, i = j，k，使?
[0018] 如果L個(gè)數(shù)字輸出信號(hào)中的每一個(gè)具有相應(yīng)的采樣分辨率Q1，并且采樣分辨率Q 1 中的至少兩個(gè)，i = j，k，彼此不同，使得QpQk，那么所述方法可以包括（對(duì)于L個(gè)模擬輸 入信號(hào)中的每一個(gè)）選擇數(shù)目Nyi = j，k，使彳I
I型地，要求的分辨率越低，組 分模數(shù)轉(zhuǎn)換器對(duì)模擬樣本進(jìn)行數(shù)字化就越快（至少假設(shè)組分模數(shù)轉(zhuǎn)換器的時(shí)鐘速率未改 變）。
[0019] 根據(jù)一些實(shí)施例，該方法可以包括在將模擬輸入信號(hào)分成Ni個(gè)信號(hào)流之前或之 后，對(duì)L個(gè)模擬輸入信號(hào)中的每一個(gè)進(jìn)行采樣。
[0020] 在一些實(shí)施例中，對(duì)模擬輸入信號(hào)進(jìn)行采樣可以包括（對(duì)于L個(gè)模擬輸入信號(hào)中 的至少一個(gè)）以比對(duì)應(yīng)于模擬輸入信號(hào)的數(shù)字輸出信號(hào)的采樣速率更高的采樣速率來(lái)采 樣模擬輸入信號(hào)。因此，L個(gè)模擬輸入信號(hào)中的至少一個(gè)被過(guò)采樣。在此實(shí)施例中，該方法 還包括：對(duì)選擇的N1個(gè)組分模數(shù)轉(zhuǎn)換器中的每一個(gè)的數(shù)字化樣本進(jìn)行后處理，以產(chǎn)生與所 述模擬輸入信號(hào)相對(duì)應(yīng)的數(shù)字輸出信號(hào)?？梢栽趯?duì)選擇的N i個(gè)組分模數(shù)轉(zhuǎn)換器中的每一 個(gè)的數(shù)字化樣本進(jìn)行復(fù)用之前、之后或與之結(jié)合地進(jìn)行該后處理。后處理可以例如包括對(duì) 數(shù)字化樣本進(jìn)行抽?。╠ecimation)。過(guò)采樣和后處理共同產(chǎn)生具有期望的采樣速率的數(shù)字 輸出信號(hào)，并且一個(gè)可能的好處是可以實(shí)現(xiàn)更高動(dòng)態(tài)的模數(shù)轉(zhuǎn)換。
[0021 ] 第二方面是一種包括計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上具 有包括程序指令的計(jì)算機(jī)程序。計(jì)算機(jī)程序可加載到數(shù)據(jù)處理單元，并且當(dāng)數(shù)據(jù)處理單元 運(yùn)行計(jì)算機(jī)程序時(shí)，計(jì)算機(jī)程序適于執(zhí)行第一方面所述的方法。
[0022] 根據(jù)第三方面，提供了一種時(shí)間交織模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于將整數(shù)L個(gè)模擬輸入信號(hào) 轉(zhuǎn)換成L個(gè)相對(duì)應(yīng)的數(shù)字輸出信號(hào)，其中，L大于1，并且模擬輸入信號(hào)和數(shù)字輸出信號(hào)按照 i = 1，2, ...，L來(lái)編索引。時(shí)間交織模數(shù)轉(zhuǎn)換器包括：整數(shù)N(N大于L)個(gè)組分模數(shù)轉(zhuǎn)換器 的陣列，控制器和復(fù)用器。
[0023] 組分模數(shù)轉(zhuǎn)換器中的每一個(gè)具有模擬輸入和數(shù)字輸出，并且適于對(duì)模擬輸入樣本 進(jìn)行數(shù)字化。
[0024] 控制器適于（對(duì)于L個(gè)模擬輸入信號(hào)中的每個(gè)）從N個(gè)組分模數(shù)轉(zhuǎn)換器的陣列中 選擇數(shù)目N1個(gè)組分模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中，N i大于或等于1，并且gU ^ S 并且控制器使得 在選擇的N1個(gè)組分模數(shù)轉(zhuǎn)換器中的相應(yīng)一個(gè)中對(duì)模擬輸入信號(hào)的每個(gè)樣本進(jìn)行數(shù)字化。
[0025] 復(fù)用器適于（對(duì)于L個(gè)模擬輸入信號(hào)中的每個(gè)）對(duì)選擇的N1個(gè)組分模數(shù)轉(zhuǎn)換器 中的每一個(gè)的數(shù)字化樣本進(jìn)行復(fù)用，以產(chǎn)生與所述模擬輸入信號(hào)相對(duì)應(yīng)的數(shù)字輸出信號(hào)。
[0026] 根據(jù)一些實(shí)施例，時(shí)間交織模數(shù)轉(zhuǎn)換器還可包括解復(fù)用器，該解復(fù)用器適于（對(duì) 于L個(gè)模擬輸入信號(hào)中的每個(gè)）將模擬輸入信號(hào)解復(fù)用成N1個(gè)解復(fù)用信號(hào)。在這些實(shí)施 例中，控制器適于使得在選擇的隊(duì)個(gè)組分模數(shù)轉(zhuǎn)換器中的相應(yīng)一個(gè)中對(duì)N if解復(fù)用信號(hào)中 的每一個(gè)進(jìn)行處理。時(shí)間交織模數(shù)轉(zhuǎn)換器可進(jìn)一步包括用于L個(gè)模擬輸入信號(hào)中的每一個(gè) 的采樣保持單元，其適于為解復(fù)用器提供模擬輸入樣本。
[0027] 在其他實(shí)施例中，時(shí)間交織模數(shù)轉(zhuǎn)換器可進(jìn)一步包括用于N個(gè)組分模數(shù)轉(zhuǎn)換器中 的每一個(gè)的采樣保持單元，其適于為N個(gè)組分模數(shù)轉(zhuǎn)換器提供模擬輸入樣本。
[0028] 根據(jù)L個(gè)數(shù)字輸出信號(hào)中的每一個(gè)具有相應(yīng)的采樣速率R1，并且采樣速率R1中的 至少兩個(gè)，i = j，k，彼此不同，使得1^>&的實(shí)施例，所述控制器適于選擇Nyi = j，k，使得 只k - %,
[0029] 根據(jù)L個(gè)數(shù)字輸出信號(hào)中的每一個(gè)具有相應(yīng)的采樣分辨率Q1，并且采樣分辨率Q1 中的至少兩個(gè)，i = j，k，彼此不同，使得％>(\的實(shí)施例，所述控