[发明专利]信号处理装置、方法和模拟数字转换器

说明书

本发明提供一种信号处理装置、方法和模拟数字转换器。其中，该信号处理装置，包括：输入端，用于接收模拟信号；量化模块，用于将所述模拟信号转换为数字信号，所述数字信号包括多位数字输出码；随机化模块，用于接收所述多位数字输出码中受热噪声影响随机翻动的h位数字输出码，并利用所述h位数字输出码随机化量化路径，其中，h为正整数。

技术领域

本发明涉及电路技术领域，特别是涉及一种信号处理装置、方法和模拟数字转换器。

背景技术

模拟数字转换器(analog to digital converter，ADC)用于将模拟信号转换为数字信号，以实现数字处理电路对信息的存储和处理，是信息数字化发展的基础。而随着芯片制造工艺的快速发展，芯片集成度越来越高，处理速度也越来越快，因此对ADC的处理速度和性能提出了更高的要求。例如，在提高ADC性能方面，提出了一种利用抖动(Dither)技术来降低ADC进行模数转换后的信号频谱中的谐波分量，从而有效提高ADC的无杂散动态范围(spurious-free dynamic range，SFDR)。

Dither技术通过把ADC因为信号路径上非理想特征造成的各种谐波和毛刺随机化打散到噪底，来提升ADC的SFDR。目前，在ADC电路中，利用伪随机系列发生器(PNgenerator)产生伪随机数，

然而，伪随机系列发生器产生的是伪随机数，不是真随机数，对于随机化的效果比较有限，伪随机系列发生器是为了实现Dither技术新引入的模块，增加了系统的设计复杂度和资源开销。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种信号处理装置、方法和模拟数字转换器，以期以较低的复杂度提高信号处理装置的SFDR。

本发明提供一种信号处理装置，包括：输入端，用于接收模拟信号；量化模块，用于将所述模拟信号转换为数字信号，所述数字信号包括多位数字输出码；随机化模块，用于接收所述多位数字输出码中受热噪声影响随机翻动的h位数字输出码，并利用所述h位数字输出码随机化量化路径，其中，h为正整数。

进一步的，所述h位数字输出码为所述多位数字输出码中的第i位至第i+h位数字输出码，其中第i位为所述多位数字输出码中的最低位。

进一步的，所述量化模块为模拟数字转换器的多级子量化模块中的部分子量化模块。

进一步的，所述量化模块为模拟数字转换器的多级子量化模块中的最后一级或最后两级子量化模块。

进一步的，所述量化模块包括模拟数字转换器的多级子量化模块。

进一步的，所述量化模块还包括：数字误差校正模块，用于将所述多级子量化模块输出的数字输出码处理为所述多位数字输出码。

进一步的，所述随机化模块包括至少一个子数字模拟转换器DAC，用于将所述h位数字输出码转换为模拟信号，所述模拟信号用于随机化量化路径。

本发明还提供一种信号处理方法，其包括：将模拟信号转换为数字信号，所述数字信号包括多位数字输出码；利用所述多位数字输出码中受热噪声影响随机翻动的h位数字输出码随机化量化路径，其中，h为正整数。

进一步的，所述h位数字输出码为所述多位数字输出码中的第i位至第i+h位数字输出码，其中第i位为所述多位数字输出码中的最低位。

本发明还提供一种模拟数字转换器，包括：如上任一项所述的信号处理装置。

以上信号处理装置、方法和模拟数字转换器，利用受热噪声影响随机翻动的h位数字输出码代替现有的伪随机系列发生器产生的伪随机数Dpnh:0，由于该h位数字输出码利用受热噪声影响随机翻动，相对于伪随机数，其提升了随机化效果。且无需额外引入伪随机系列发生器，减少了芯片内的模块数量，降低了芯片(例如ADC芯片)系统设计的复杂度，进而降低了芯片的功耗和面积。