模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器、長期演進先進設(shè)備及信號轉(zhuǎn)換方法
【專利說明】模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器、長期演進先進設(shè)備及信號轉(zhuǎn)換方法
[0001 ]本發(fā)明要求申請日為2014年12月17日，專利號為62/092,921的美國臨時申請的優(yōu) 先權(quán)，該美國臨時申請的全部內(nèi)容均包含在本發(fā)明中。 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器、長期演進先進設(shè)備及信號轉(zhuǎn)換方 法。 【【背景技術(shù)】】
[0003] 在長期演進先進(Long-Term-Evolution Advanced，LTE_A)系統(tǒng)中，信號可在連續(xù) 的信道（contiguous channel)或非連續(xù)的信道(non-contiguous channel)中被傳輸。同時 兼容連續(xù)信道系統(tǒng)和非連續(xù)信道系統(tǒng)的設(shè)備被稱之為模擬-數(shù)字(analog-to-digital)轉(zhuǎn) 換設(shè)備。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0004] 本發(fā)明提供模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器、長期演進先進設(shè)備及信號轉(zhuǎn)換方法。
[0005] 本發(fā)明提供的一種模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器，將輸入信號轉(zhuǎn)換為輸出信號，其可包括:第 一模擬_數(shù)字轉(zhuǎn)換電路，基于所述輸入信號生成第一信號并另外輸出所述第一模擬-數(shù)字轉(zhuǎn) 換電路的第一量化誤差的特征信號;第二模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換電路，基于所述輸入信號和所述特 征信號生成第二信號；以及輸出合路器，合并所述第一信號和所述第二信號來生成所述輸 出信號。
[0006] 本發(fā)明還提供的一種包括本發(fā)明所述的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的長期演進設(shè)備，在所 述長期演進設(shè)備中所述模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器用于捕獲連續(xù)的信道，而當被用于捕獲非連續(xù)的 信道，所述模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器中的第一模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換電路和第二模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路被分 離。
[0007] 本發(fā)明還提供一種信號轉(zhuǎn)換方法，其可包括:使用第一模擬_數(shù)字轉(zhuǎn)換電路來基于 輸入信號生成第一信號并另外輸出所述第一模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換電路的第一量化誤差的特征信 號;使用第二模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換電路來基于所述輸入信號和所述特征信號生成第二信號；以及 合并所述第一信號和所述第二信號來生成輸出信號。
[0008] 由上可見，上述模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器、長期演進先進設(shè)備及信號轉(zhuǎn)換方法使用第一模 擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換電路來基于輸入信號生成第一信號并另外輸出所述第一模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換電路 的第一量化誤差的特征信號；使用第二模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換電路來基于所述輸入信號和所述特 征信號生成第二信號；以及合并所述第一信號和所述第二信號來生成輸出信號，因此本發(fā) 明實施例減少所述輸出信號中所述量化誤差因子起因于所述第一量化誤差的量化誤差因 子。 【【附圖說明】】
[0009] 圖1A示出了一個連續(xù)的帶內(nèi)（intra-band)信道。
[0010] 圖1B示出了一個非連續(xù)的帶內(nèi)信道。
[0011 ] 圖1C示出了一個非連續(xù)的帶間（inter-band)信道。
[0012]圖2示出了基于本發(fā)明所披露的實施例的使用模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器202的LTE-A設(shè)備 200的框圖。
[0013]圖3A描述了基于本發(fā)明一實施例的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器202-1。
[0014]圖3B描述了基于本發(fā)明另一實施例的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器202-2。
[0015]圖4示出了基于本發(fā)明所披露的一實施例的用于量化誤差(quantization error) EQ1 的噪聲峰值衰減電路（noise peak attenuation circuit)400〇
[0016]圖5示出了帶有圖4中的噪聲峰值衰減電路400的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器500。 【【具體實施方式】】
[0017] 接下面的描述為本發(fā)明預(yù)期的最優(yōu)實施例。這些描述用于闡述本發(fā)明的大致原則 而不應(yīng)用于限制本發(fā)明。本發(fā)明的保護范圍應(yīng)在參考本發(fā)明的權(quán)利要求的基礎(chǔ)上進行認 定。
[0018] 在LTE-A系統(tǒng)中，信號可在連續(xù)信道或非連續(xù)信道中被傳輸。圖1A示出了在頻帶 Bandl內(nèi)部的一連續(xù)的帶內(nèi)信道。圖1B示出了在頻帶Bandl內(nèi)部的非連續(xù)的帶內(nèi)信道。圖1C 示出了覆蓋有兩個獨立的頻帶Bandl和Band2的非連續(xù)的帶間信道。對非連續(xù)的信道的捕 獲，例如圖1B所示的非連續(xù)的帶內(nèi)信道和1C所示的帶間信道，需要兩個獨立的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn) 換電路。其中一個用于捕獲低頻信道中的信號（102或106)而另一個用于捕獲高頻信道中的 信號（104或108)。對于捕獲一連續(xù)信道中的信號，例如圖1A所示的連續(xù)的帶內(nèi)信道，用于捕 獲圖1B和圖1C中的非連續(xù)的信道的所述兩個模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換電路被耦接到一起形成一個模 擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器。例如，兩個各自具有20MHz帶寬的獨立的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換電路可被合并形成 一個具有40MHz帶寬的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器。（例如，一個寬頻模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器）。
[0019] 圖2為根據(jù)本發(fā)明所披露的一個實施例的使用一模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器202的LTE-A設(shè) 備200的框圖。所述LTE-A設(shè)備200可為手機(cell phone)。
[0020] 所述模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器202將輸入信號X轉(zhuǎn)換為輸出信號Y，且包括模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換 電路AD1和AD2以及輸出合路器(c〇mbiner)204。所述模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換電路AD1基于所述輸入 信號X生成信號S1且另外輸出所述模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換電路AD1的量化誤差（quantization error)的特征信號EQ1_F。所述模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換電路AD2基于所述輸入信號X和所述特征信號 EQ1_F生成信號S2。所述輸出合路器204合并所述信號S1和S2來生成所述輸出信號Y，并因此 來減少所述輸出信號Y中的量化誤差因子，所述量化誤差因子起因于所述模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換電 路AD1中的量化誤差。
[0021] 圖3A描述了基于本發(fā)明所述披露的一個實施例的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器202_1。
[0022]所述模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換電路AD1包括反饋合路器302、濾波器304,輸入前饋合路器306 和量化器308。所述反饋合路器302將所述信號S1從所述輸入信號X中減去。所述濾波器304 過濾所述反饋合路器302的輸出。所述輸入前饋合路器306合并所述輸入信號X和所述濾波 器304的輸出。所述量化器308接收所述輸入前饋合路器306的輸出來生成所述信號S1。如圖 所示，通過量化器308,量化誤差被融入到所述信號S1中。由所述模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換電路AD1所 生成的信號S1為：
[0024]其中，X為輸入信號，EQ1為模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換電路AD1的所產(chǎn)生的量化誤差，HI為濾波 器304的傳遞函數(shù)。請注意，所述濾波器304的輸出被耦接至所述模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換電路AD2作 為所述特征信號EQ1_F。所述模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換電路AD2包括反饋合路器310、濾波器312、輸入 前饋合路器314、誤差特征合路器316以及量化器318。所述反饋合路器310從所述輸入信號X 中減去所述信號S2。所述輸入前饋合路器314合并所述輸入信號X和所述濾波器312的輸出。 所述誤差特征合路器316合并所述特征信號所述輸入前饋合路器314的輸出。所述 量化器318接收所述誤差特征合路器316的輸出來生成所述信號S2。如圖所示，通過量化器 318，量化誤差EQ2被融入到信號S2中。由所述模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換電路AD2所生成的信號S2為：
[0026]其中，X為輸入信號，EQ1為模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換電路AD1的量化誤差，EQ2為模擬-數(shù)字轉(zhuǎn) 換電路AD2的量化誤差，H1為濾波器304的傳遞函數(shù)，H2為濾波器312的傳遞函數(shù)。通過輸出 合路器204將信號S1和S2進行合并來形成所述輸出信號Y，因此在所述輸出信號Y中減少了 起因于所述量化誤差EQ1的量化誤差因子。所述輸出信號Y為S1加上S2并可通過下面的等式 來表示：
[0028]其中，該公式中各參數(shù)的涵義參考S1和S2公式中的參數(shù)的解釋，在此不進行贅述。 在一個實施例中，具