[发明专利]模数转换设备以及信号处理系统

说明书

技术领域

本技术涉及一种配置为应用于无线电通信、以及进一步用于音频装置、医学测量装置等等中的接收器的模数（AD）转换设备以及信号处理系统。

背景技术

图1是示出AD转换器（ADC：Analog-to-Digital Converter）的概要结构的图。

在图1中，X表示AD转换器1的输入电压，并且输入电压X是模拟信号。同时，Y表示AD转换器1的输出电压，并且输出电压Y是数字信号。

AD转换器1生成由于内部使用的电路元件的非理想特性所导致的畸变（distortion）。当电路有畸变时，输出不仅包括信号的基波分量，而且包括谐波分量。

在谐波分量中，对于具有所有微分(differential)结构的AD转换器，偶次分量可以具有足够的衰减量，但是奇次分量按照原样出现在输出中。

当图1所示的AD转换器1具有畸变特性时，相对于相对较小的输入X，输出Y可表示为以下公式1。

Y=a₁X+a₃X³+a₅X⁵+...(公式1)

在公式中，a_i表示第i次畸变分量的增益，假定不生成偶次畸变，如上所述。

发明内容

如公式1所示，当输入信号变大时，畸变分量以更高的增加率增加。

因此，为了改进畸变特性，在现有技术中输入信号局限于小。换句话说，AD转换器具有由畸变所限制的动态范围。

期望提供一种可以显著改进由畸变限制动态范围的AD转换特性的AD转换设备以及信号处理系统。

一种根据本技术第一实施例的模数转换设备，包括：第一模数转换器，配置为将输入模拟信号转换为数字信号；第二模数转换器，配置为将通过用系数α放大输入模拟信号α倍所生成的模拟信号转换为数字信号；第一非线性补偿部件，配置为根据供应的控制变量(variable)信号补偿第一模数转换器的第一输出信号的非线性畸变；第二非线性补偿部件，配置为根据供应的控制变量信号补偿第二模数转换器的第二输出信号的非线性畸变；以及非线性检测部件，配置为根据第一非线性补偿部件的第一信号以及第二非线性补偿部件的第二信号估计由第一非线性补偿部件以及第二非线性补偿部件补偿了多少第一模数转换器的非线性畸变以及第二模数转换器的非线性畸变，该非线性检测部件配置为基于由具有作为曲率(curvature)的非线性畸变的第一信号以及第二信号所生成的改变比率而估计取决于输入模拟信号的信号强度的曲率，以及生成取消(negate)曲率部分的控制变量信号，从而将控制变量信号输出给第一非线性补偿部件以及第二非线性补偿部件。

一种根据本技术的第二实施例的信号处理系统，包括配置为将来自模拟信号处理系统的模拟信号转换为数字信号的模数转换设备，该模数转换设备包括配置为将输入模拟信号转换为数字信号的第一模数转换器、配置为将通过用系数α放大输入模拟信号α倍所生成的模拟信号转换为数字信号的第二模数转换器、配置为根据供应的控制变量信号补偿第一模数转换器的第一输出信号的非线性畸变的第一非线性补偿部件、配置为根据供应的控制变量信号补偿第二模数转换器的第二输出信号的非线性畸变的第二非线性补偿部件、以及配置为根据第一非线性补偿部件的第一信号以及第二非线性补偿部件的第二信号估计由第一非线性补偿部件以及第二非线性补偿部件补偿了多少第一模数转换器的非线性畸变以及第二模数转换器的非线性畸变的非线性检测部件，该非线性检测部件配置为基于由具有作为曲率的非线性畸变的第一信号以及第二信号所生成的改变比率而估计取决于输入模拟信号的信号强度的曲率，以及生成取消曲率部分的控制变量信号，从而将控制变量信号输出给第一非线性补偿部件以及第二非线性补偿部件。

根据本技术，可以显著地改进由畸变限制动态范围的AD转换特性。

按照以下对其优选实施例的详细描述，如伴随附图所示，本公开的这些及其他目的、特征以及优点将变得更明显。

附图说明

图1是示出AD转换器（ADC）的概要结构的图；

图2是示出根据第一实施例的包括非线性（畸变）补偿功能的AD转换设备的结构的图；

图3是解释根据实施例的非线性补偿部件中的非线性补偿的概念的图；

图4A和图4B是示出根据实施例的非线性补偿器的结构示例的图；

图5是示出根据实施例，AD转换器（ADC）与非线性补偿器（NCM）相互连接的结构的图；

图6是解释AD转换设备内的噪声（量化噪声以及电路噪声）的图；