[发明专利]ΣΔ调制器

说明书

一种Sigma‑Delta(ΣΔ)调制器，用于以采样频率fsubgt;s/subgt;将具有围绕可变中心频率fsubgt;0/subgt;的频率带宽的模拟输入信号转换为数字输出信号。所述ΣΔ调制器包括用于产生数字输出信号的量化器(420)，以及用于整形量化噪声的环路滤波器。环路滤波器包括以频率fsubgt;0/subgt;为中心的至少一个子滤波器(430,410)和恒定的噪声整形系数(451,452,453)。所述ΣΔ调制器还包括可调延迟元件(455)，用于调整采样频率fsubgt;s/subgt;的频率调整器(480)(使得归一化中心频率fsubgt;0/subgt;/fsubgt;s/subgt;恒定)，以及用于调整由量化器和可调延迟元件(455)实现的环路延迟tsubgt;d/subgt;的延迟调整器(490)，使得归一化环路延迟tsubgt;d/subgt;/Tsubgt;s/subgt;落在预定范围[tsubgt;min/subgt;，tsubgt;max/subgt;]内，其中Tsubgt;s/subgt;＝1/fsubgt;s/subgt;。

技术领域

本公开涉及Σ-Δ调制器(Sigma-Delta调制器)、模数转换器以及使用Σ-Δ调制器将模拟信号转换为数字信号的方法。

背景技术

在许多不同类型的无线电信设备中，Σ-Δ调制器可用于实现射频(RF)接收器。这些无线电信设备可以用于例如软件定义无线电(SDR)、认知无线电 (CR)、物联网(IoT)和基站或蜂窝电话的若干应用。这些无线电信设备例如符合不同的无线电信标准，包括GSM/GPRS、EDGE、UMTS、LTE、Wi-Fi、ZigBee、蓝牙等，因此这些无线电信设备必须能够转换具有各种频率范围的模拟输入信号。

已经描述的图1是高度数字化的RF接收器100的实施例的示意图。RF接收器100包括天线5、放大器10(LNA，低噪声放大器)、RF模数转换器(ADC) 11、第一同相分支混频器12、第一同相分支抽取滤波器13、数字信号处理器 (DSP)14、数控振荡器(NCO)15、用于产生π/2相移的移相器16、第二正交分支混频器17、第二正交分支抽取滤波器18。NCO 15以中心频率f₀产生正弦信号，其被两个混频器12、17中的每一个用于对ADC 11的输出进行下变频(down-converting)。在该实施例中，ADC 11靠近天线5并且直接跟随LNA 10。在这种情况下，大多数信号处理功能—包括下变频混频器以及滤波和信道选择—在易于编程中数字域名实现：从一种标准切换到另一种标准时，更容易重新配置RF接收器。这种接收器通常被称为高度数字化的SDR接收器。

在该实施例中，模数转换器(ADC)是Sigma-Delta ADC(这里称为ΣΔ ADC)。ΣΔADC是环路电路，其包括前向路径和反馈路径，反馈路径用于产生馈送前向路径的至少一个反馈信号。