专利名称：采样滤波器装置以及无线通信装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及采样滤波器装置和无线通信装置，其中，响应于来自积分器 的输出而确定所述装置的滤波器特性。
背景技术：
在例如移动通信的无线通信装置中，已经采用了采样滤波器装置，其在 时间上离散化信号，并且执行频率转换以及滤波操作。作为已知的采样滤波
器装置，例如，在专利出版物1中已经公开了这样的采样滤波器装置。图8 示出了在专利出版物1中描述的已知采样滤波器装置。
在图8中，所述已知采样滤波器装置包括开关2A、开关2B、积分器3、 加权和采样(W&S)元件6、以及控制信号发生器7。响应于从控制信号发 生器7产生的时钟、反相时钟、W&S信号、以及复位信号，执行三个过程(即， 复位、采样、以及保持过程)。
基于加权函数而确定此采样滤波器装置的滤波器特性。同样，当例如 W&S信号对应于三个加权函数(常量、线性、以及高斯)时，加权函数依赖 于W&S元件6和W&S信号之间的组合。通过W&S元件6的信号电流在采 样窗外是零，并且在采样窗内根据加权函数(常量、线性、以及高斯)被加 权。如先前说明的，基于W&S信号对W&S元件6的输出加权，以便可以改 变滤波器特性。
专利出版物1: JP-T-2003-510933 (第31页，图2A)
发明内容
本发明要解决的问题
在上述专利出版物1中描述的已知方法中，必须准备复杂的波形作为 W&S信号，用于改变滤波器特性。并且，在此方法中，由于执行抽样 (decimation),所以，存在这样的问题输出信号的频率空间变得很窄。 换句话说，上面说明的专利出版物1的W&S信号具有如图9中所示的
5波形。当在从时钟"1"到时钟"n"的时段内、基于W&S信号的采样步骤 而对"n"个时钟的电流进行积分时，随后执行抽样比=11的抽样。例如，当 对具有100 Msps的采样频率的信号进行1/4的抽样时，作为结果的采样频率 变为25Msps。基于采样定理，在100Msps的情况下，可以监视具有从0到 50MHz的频率的信号，以及在25Msps的情况下，可以监视具有从0到12.5 MHz的频率的信号。输出信号的频率空间意味着能够监视此输出信号的这样 的频率范围。如果执行了抽样，则采样频率变低，使得频率空间变窄。特别 地，在上述专利出版物1中，在图10中显示了 n=870的示例。采样频率变为 比原始采样频率低至1/870,使得频率空间变得4艮窄。
本发明已被作出以解决已知的问题，并且具有提供采样滤波器装置和无 线通信装置的目标，其中，所述装置能够改变滤波器特性而不采用复杂的波 形作为控制信号，并且，还能够在利用宽频率空间的同时执行滤波处理操作。
解决问题的手段
为了解决上面说明的已知问题，根据本发明，提供了采样滤波器装置， 其中，响应于来自积分器的输出而确定所述釆样滤波器装置的滤波器特性， 所述装置包括"N"个(符号"N"是大于或等于2的整数)电压/电流转换 器，其将输入电压转换为预定电流；"N+1"个积分器，其对从电压/电流转换 器输出的电流进行积分，以输出所积分的电流；"N+1"个充电开关，其被才是 供在"N+1"个积分器的相应的输入级；"N+1"个力文电开关，其被提供在"N+1" 个积分器的相应的输出级；选择开关，其切换所述"N"个电压/电流转换器 与所述"N+1"个充电开关之间的连接；以及控制器，其分别针对于积分器 的每一个而控制关于所述"N+1"个充电开关和所述"N+1"个放电开关的导 通定时(ON timing)和关断定时(OFF timing),并且控制通过所述选择开关 切换连接的定时，其中，控制器控制关于充电开关和放电开关的导通定时和 关断定时，以便将电荷从所述"N"个电压/电流转换器充入从所述"N+r 个积分器中选择的"N"个积分器中，并且同时，从除了所述"N"个选择的 积分器之外的'T，个积分器释放电荷。
根据上述配置，由于可以执行滤波处理操作而不执行抽样，所以，可实 现使用宽频率空间的滤波处理梯:作。同样，才艮据上面说明的配置，由于可改 变来自积分器的输出，所以，可以改变滤波器特性而不采用复杂的波形作为 控制信号。
6并且，在本发明的釆样滤波器装置中，控制器可控制用于通过选择开关 切换连接的定时，以便每1个时钟执行所述"N"个电压/电流转换器与所述
"N+1"个充电开关之间的连接的切换；并且，控制器可进行控制，使得每l
个时钟改变相应的充电开关和放电开关的导通状态和关断状态。
根据上述配置，由于可执行滤波处理操作而不执行抽样，所以，可实现 使用宽频率空间的滤波处理操作。
并且，在本发明的采样滤波器装置中，当符号"z力"(符号"n"是大于 或等于1的整数)表示延迟了 "n"个采样的信号时在"N"是偶数(N二2M, 符号"M，，是大于或等于1的整数)的情况下，控制器可控制由多个积分器 在1个时钟内积分的电荷被乘以输入电压的"a!"倍到"aM，，倍，并且，且 传递函数"y，，被表示为y:a一a2Z"+…+aMZ-Mw+aMZ—M…+a2Z-N+2+aiZ-N";然而， 在"N，，是奇数(N=2M+1)的情况下，控制器可控制由多个积分器在1个时 钟内积分的电荷被乘以输入电压的"a!"倍到"aM+1"倍，且传递函数"y，， 被表示为y-a一a2Z"十...+&^廳+&鹿严+~2福+ +a2Z-N+2+alZ—N+1 。
根据上述配置，可实现没有执行抽样的"N"抽头的FIR(有限冲激响应) 滤波器特性。
并且，在本发明的采样滤波器装置中，控制器可切换电压/电流转换器的 内部电压，以便进行控制，以切换进入到积分器的电荷量。
根据上述配置，在不使电路配置复杂的同时，可改变滤波器特性。 并且，在本发明的采样滤波器装置中，"N，，个电压/电流转换器可具有彼 此不同的电压对电流(voltage-to-current)特性。
根据上述配置，在不使电路配置复杂的同时，可改变滤波器特性。 并且，在本发明的采样滤波器装置中，切换所述"N"个电压/电流转换 器与所述"N+1"个积分器之间的连接的开关可包括选择开关，用于响应 于从控制器提供的信号，将来自"N"个电压/电流转换器的输入切换至"N+1" 个输出；以及"N+1"个采样开关，用于响应于从控制器提供的信号而对来
自选择开关的"N+r个输出进行釆样，并且用于向"N+r个积分器提供采 样的输出。
根据上述配置，可实现没有执行抽样的"N"抽头的FIR滤波器特性。 并且，在本发明的采样滤波器装置中，切换所述"N"个电压/电流转换 器与所述"N+1"个积分器之间的连接的开关可包括选择开关，用于响应
7于从所述控制器提供的信号，将来自所述"N"个电压/电流转换器的输入切
换至"N+1"个输出；以及"N"个采样开关，用于响应于从控制器提供的信 号而对来自"N"个电压/电流转换器的输出进行釆样，并且用于向"N+1" 个积分器提供采样的输出。
才艮据上述配置，可实现没有执行抽样的"N"抽头的FIR滤波器特性。 并且，根据本发明的无线通信装置包括根据本发明的采样滤波器装置， 其关于从天线输入的无线电频率信号而执行离散处理操作和滤波处理操作； 缓冲器单元，其输出在采样滤波器装置中采用的多个积分器的两端之间的电 压；以及A/D单元，其对已经被离散处理的、并从緩冲器单元输出的模拟信 号进行数字化；以及基带单元，其关于由所述A/D单元数字化的数字信号而 执行解调处理操作或解码处理操:作。
根据上述配置，可实现使用采样滤波器装置的无线通信装置。 并且，根据本发明的无线通信装置包括根据本发明的采样滤波器装置， 其关于从天线输入的无线电频率信号而执行离散处理操作和滤波处理操作， 并且对应于第一无线通信方法或第二无线通信方法而切换电压/电流转换器 的内部电压，以便改变充入所述多个积分器中的电荷量；緩冲器单元，其输 出在采样滤波器装置中采用的多个积分器的两端之间的电压；A/D单元，其 对已经被离散处理的、并从缓冲器单元输出的模拟信号进行数字化；开关单 元，其对应于第一无线通信方法或第二无线通信方法而切换A/D单元的输出； 第一基带单元，其对应于所述第一无线通信方法，针对经开关单元从A/D单 元输出的数字信号执行解调处理操作或解码处理操作；以及第二基带单元， 其对应于所述第二无线通信方法，针对经开关单元从A/D单元输出的数字信 号执行解调处理操作或解码处理操作。
根据上述配置，当无线通信装置可通过利用采样滤波器装置而切换对应 所述多个无线通信方法的滤波器特性时，可实现可对应于多个无线通信方法 而操作的无线通信装置， 本发明的优点
根据本发明的采样滤波器装置和无线通信装置，由于以这样的方式配置 采样滤波器装置，该方式为，当将电荷充入积分器时，对电荷加权，并且基 于巻积、而不是改变控制信号来处理加权的电荷，所以，有可能提供这样的 采样滤波器装置和无线通信装置，其能够执行不执行抽样而利用宽频率空间
8的滤波操作，并且，还能够改变所述装置的滤波器特性而不需要复杂的控制器。
图1是显示根据本发明的第一实施例的采样滤波器装置的配置的框图。 图2是示出根据本发明的第 一 实施例的控制器的控制信号的图。
图3是描绘根据本发明的第一实施例的电压/电流转换器的连接关系的表。
图4是显示根据本发明的第一实施例的采样滤波器装置中的频率特性的图。
图5是显示根据本发明的第二实施例的无线通信装置的配置的框图。 图6是示出根据本发明的第二实施例的关于控制器的控制信号的另一示 例的图。
图7是显示根据本发明的第三实施例的无线通信装置的配置的框图。 图8是显示已知采样滤波器装置的配置的框图。 图9是显示已知采样滤波器装置的W&S信号的波形图。 图10是il明在已知采样滤波器装置中频率空间变窄的原因的图。 图11是显示根据本发明的第一实施例的采样滤波器装置的另一配置的 框图。
图12是描绘根据本发明的第一实施例的关于釆样开关的连接关系的另 一示例的表。
图13是示出根据本发明的第一实施例的关于控制器的控制信号的另一 示例的图。
图14是显示根据本发明的实施例4的无线通信装置的配置的框图。
附图标号和标记的描述
100、 201、 301、 401 采样滤波器装置
110 天线
120、 121、 122、 123 电压/电流转换器
130 选择开关
140 控制器
150到154 电容器160到164 采样开关 170到174 充电开关 180到184 i文电开关
200、300、400 无线通信装置
202、302、402、 408 緩冲器单元
203、303、403、 405 A/D单元
204、304、306、 404、 406 基带单元
307、407开关
具体实施例方式
现在参考附图，对本发明的实施例进行描述。 (第一实施例)
图1是示出根据本发明的第一实施例的采样滤波器装置的配置的框图。
在本实施例中，对采样滤波器装置具有N=4抽头的滤波器特性的情况进行描 述。
在图1中，采样滤波器装置100包括天线110、电压/电流转换器120 到123、选择开关130、控制器140、电容器150到154、采样开关160到164、 充电开关170到174、以及放电开关180到184。
天线110接收无线方法的无线电频率信号。虽然图1中未描述，但是， 关于由天线110接收的无线电频率信号，例如通过滤波才乘作等，执行对应于 无线方法的无线电频率信号处理操作，并且随后，将处理后的无线电频率信 号输入至电压/电流转换器120到123。
电压/电流转换器120到123将输入电压信号转换为电流，并且，随后从 其输出转换的电流信号。例如，当电压/电流转换器120到123是跨导放大器 时，相应的电压/电流转换器120到123的电压-电流特性可彼此不同，或可作 为选择地使其彼此相同。在本实施例中，示出了这样的示例电压/电流转换 器120和123的电压-电流特性彼此相同，并且，电压/电流转换器121和122 的电压-电流特性彼此相同，但是，电压/电流转换器120和121的电压-电流 特性彼此不同。
响应于从控制器140输入的信号，选择开关130将采样开关160到164 的连接目标切换至电压/电流转换器120到123的任何一个。响应于从控制器
10140输入的信号，采样开关160到164对从相应的电压/电流转换器120到123 输入的电流进行采样，并且随后，将采样的电流输出至电容器150到154。
分别经由充电开关170到174而将电容器150到154连接至采样开关160 到164。响应于由采样开关160到164采样的电流，当将充电开关170到174 导通时，将电荷充入电容器150到154中，然而，当将放电开关180到184 导通时，从电容器150到154输出所充入的电荷。
响应于从控制器140输入的控制信号，充电开关170到174对是否将电 荷充入电容器150到154中进行切换。响应于从控制器140输入的控制信号， 放电开关180到184对是否输出在电容器150到154中充入的电荷进行切换。
图2示出了关于相应开关的控制信号，即，指示这些开关中的每一个的 导通定时和关断定时。在采样开关160到164的4喿作频率是1/T [Hz]的情况下， 定时"1"指示O到T[s]的时段；定时"2"指示T到2T [s]的时段，以及定 时"L'，指示(L-1) x T到L x T [s]的时段。
当将电荷充入电容器150到154中时，关于充电开关170到174的控制 信号中的每一个的通周期是"4T" [s],并且，每个时段"T" [s]变换将相应 的控制信号导通的定时。当输出充入电容器150到154中的电荷时，关于放 电开关180到184的控制信号的每一个的通周期是"T" [s],并且，每个时段 "T" [s]变换将相应的控制信号导通的定时。
图3显示了在相应的定时，电压/电流转换器120到123与采样开关160 到164之间的连接关系。控制器140以可满足图3中显示的关系的方式控制 选择开关130，并且重复定时T到"5"的控制操作。
在定时"1",将电压/电流转换器120连接至采样开关160;将电压/电流 转换器121连接至采样开关164;将电压/电流转换器122连接至采样开关163; 将电压/电流转换器123连接至采样开关162，并且，从而将充电开关170、 174、 173、 172导通，以便将电荷充入电容器150、 154、 153和152中。并 且，将放电开关181导通，以便输出被充入电容器151中的电荷。
换句话说，在定时"1",将电荷充入电容器150中，所述电荷是输入电 压的"ar，倍(符号"a,指示由电压/电流转换器120将输入电压转换为电 流的系数，稍后将详细讨论)；将电荷充入电容器154中，所述电荷是输入电 压的"a2"倍；将电荷充入电容器153中，所述电荷是输入电压的"a3(=a2)，， 倍；以及将电荷充入电容器152中，所述电荷是输入电压的"a4(=ai)，，倍。
ii如先前描述的，在相同的定时，不同的电荷量被充入多个电容器。
在定时"2",将电压/电流转换器120连接至釆样开关161;将电压/电流 转换器121连接至采样开关160;将电压/电流转换器122连接至采样开关164; 将电压/电流转换器123连接至采样开关163;并且从而，将充电开关171、
170、 174、 173导通，以便将电荷充入电容器151、 150、 154和153。同样， 将放电开关182导通，以便输出充入电容器152中的电荷。
在定时"3",将电压/电流转换器120连接至采样开关162;将电压/电流 转换器121连接至采样开关161;将电压/电流转换器122连接至采样开关160; 将电压/电流转换器123连接至采^f开关164;并且从而，将充电开关172、
171、 170、 174导通，以便将电荷充入电容器152、 151、 150和154。同样， 将放电开关183导通，以便输出充入电容器153中的电荷。
在定时"4",将电压/电流转换器120连接至采样开关163;将电压/电流 转换器121连接至采样开关162;将电压/电流转换器122连接至采样开关161; 将电压/电流转换器123连接至采样开关160;并且从而，将充电开关173、
172、 171、 170导通，以便将电荷充入电容器153、 152、 151和150。同样， 将放电开关184导通，以便输出充入电容器154中的电荷。
在定时"5",将电压/电流转换器120连接至采样开关164;将电压/电，u 转换器121连接至采样开关163;将电压/电流转换器122连接至采样开关162; 将电压/电流转换器123连接至采样开关161;并且从而，将充电开关174、
173、 172、 171导通，以便将电荷充入电容器154、 153、 152和151。同样， 将放电开关180导通，以便输出充入电容器150中的电荷。
因而，在定时T,当通过将定时"-3 (3个时钟前)"的信号乘以'V，、 将定时"-2"的信号乘以'V，、将定时"-1"的信号乘以'V，、以及将定时 "0"的信号乘以"a,而获得总计电荷时，从电容器151释放电荷的总量。
同样，在定时"2"，当通过将定时"-2"的信号乘以"a,、将定时"-r 的信号乘以"a2，，、将定时"0"的信号乘以"a2"、以及将定时'T，的信号乘 以"a,而获得总计的电荷时，从电容器152释放电荷的总量。如先前说明 的，在不同的定时，从所述多个电容器释it不同的电荷量。
在从定时6以后的定时，重复执行上述定时1到5的操作。当将相应的 采样开关160到164关断时，执行当选#^开关130切换相应的电压/电流转换 器120到123与相应的采样开关160到164之间的连接时的切换定时。例如，
12在定时T,在从"T/2" [s]到"T" [s]的时段期间，切换所述连接。
如先前描述的，在所述定时的每一个，将电荷充入五个电容器中的四个 电容器中，以及同时，从其余的一个电容器输出已经在对于四组所述定时的 时段期间充电的电荷。当将电压/电流转换器120和123将输入电压转换为电 流的系数定义为以及将电压/电流转换器121和122将输入电压转换为 电流的系数定义为"a2"时，将采样滤波器装置100的传递函数"y"表示为 (表达式1 )。 [表达式1]
y = a! + a2z-1 + a2z-2 + a,z—3
在此情况下，由于将传递函数"y"表示为"z"的方程，所以，它指示 传递函数"y"对应于离散时间方法。符号"z-1"表示延迟了一个采样的信号。 因而，采样滤波器装置IOO的输出表示通过将乘以"ai"的最近的采样信号、 乘以"a2，，的在1个定时之前的采样信号、乘以"a2，，的在2个定时之前的采 样信号、以及乘以"ai"的在3个定时之前的采样信号彼此相加而获得的信 号。
图4的实线示出了在"l/T"是2400 [MHz]、 "a广是0.1363、以及、2，，是 0.3637的情况下实现的滤波器特性。另一方面，图4的点状线表示在"a, 的值等于"a2，，的值的情况下实现的滤波器特性。这样，由于改变了 "a,的 值和"a2"的值，所以，可改变滤波器特性。
在上述情况下，作为具有N=4抽头的滤波器特性的采样滤波器装置的示 例，已经指示了下面^是到的配置也就是"i兌，采样滤波器装置包括四个电压/ 电流转换器、五个采样开关、五个充电开关、五个放电开关、以及五个电容 器。然而，本发明不限于上面说明的配置。由于可通过包括"N"个电压/电 流转换器、以及(N+l)个这些采样开关、充电开关、放电开关和电容器中 的每一个而配置采样滤波器装置100,所以，可作为选择地配置具有"N"抽 头的滤波器特性的采样滤波器装置(符号"N"是大于或等于2的整数)。
在"N，，是偶数(N=2M，符号"M，，是大于或等于1的整数)的情况下， 将采样滤波器装置100的传递函数"y"表示为(表达式2)。
y = a！ + a2Z"+…十aMz-M+1+ aMz-M+...+ a2z-N+2 + a,1
在"N"是奇数(N = 2M + 1 )的情况下，将采样滤波器装置100的传递
13函数"y"表示为(表达式3X [表达式3]
y = ai + a--1十…十aMz-M+1+ a固,十aMz-M"…十a2z-N+2 + alZ-N+1
同样，在电压/电流转换器120到123的动态范围较宽的情况下，由于可 产生切换电压/电流转换器120到123的内部电压、以便改变充入电容器的电 荷量的这样的配置，所以，可将滤波器特性设置为变化的。
如先前描述的，根据当配备其总数与想要实现的抽头数相同的多个电压/ 电流转换器时、配备其总数比该抽头数多l的多个电容器、并且切换相应的 电容器的充电定时和放电定时的这样的配置，可不执行抽样而通过利用宽频 率空间来执行滤波处理操作，这是因为，执行了这样的控制操作当将电荷 充入电容器时，对电荷加权，并基于巻积来处理加权的电荷。并且，可采用 矩形波作为控制信号，以便可以改变滤波器特性，而不需要具有复杂波形的 控制信号和复杂的控制器。
还应当注意，可作为选#^也不采用矩形波，而采用正弦波作为控制信号。 此外，当将电荷充入电容器150到154中时，不存在关于电压/电流转换器120 到123的顺序的具体限制(例如，不是从120经121、 122到123的这样的顺 序，而是从123经122、 121到120的另一顺序)。
同样，如图ll中显示的，与上面说明的配置(其中，通过选择开关130 切换电压/电流转换器120到123与采样开关160到164之间的连接)不同， 可作为选择地产生另一配置，在所述另一配置中，通过此选择开关130切换 采样开关160到163与充电开关170到174之间的连接。由于采用了图11中 所示的配置，所以，采样开关的总数可减少l。在此可选情况下，图12中描 绘了采样开关160到163与充电开关170到174之间的连接关系。控制器140 以可满足图12中显示的关系的方式控制选择开关130，并且重复执行定时1 到5的控制操作。
此外，在图11的配置中，可相对于用于采^^羊开关161和162的控制信号 的相位，将用于采样开关160和163的控制信号的相位偏移180度(参照图 13)，从而，可作为选择地选择系数"a,为负值。在此情况下，必须准备选 择开关130切换连接的定时，例如，必须准备这样的时段，在所述时段期间， 将所有的采样开关160到163关断。在此情况下，可将采样滤波器装置100 的传递函数"y"表示为(表达式4)。
14[表达式4]
y = -ai + a2Z—1 + a2z-2 - az-3 (第二实施例)
图5是示出根据本发明的第二实施例的无线通信装置的配置的框图。在 图5中，无线通信装置200配备有采样滤波器单元201、緩冲器单元202、 A/D单元203、以及基带单元204。
采样滤波器单元201具有与根据第一实施例的采样滤波器装置100的配 置相同的配置，并且，以与采样滤波器装置100的方式相类似的方式进行才乘 作，以便关于从天线110输入的无线电频率信号而执行离散处理操作和滤波 处理操作。
緩冲器单元202输出出现在采样滤波器单元201的电容器150到154的 两端之间的电压值。例如，緩冲器单元202可由运算放大器构成。当图4中 描绘了关于在电容器150到154的两端的电压的频率特性时，在电容器150 到154的两端的电压值具有这样的特性由采样滤波器单元201对从天线110 输入的信号的成分进行滤波。
A/D单元203将从緩冲器单元202输入的模拟离散信号转换为数字信号。 基带单元204关于从A/D单元203输入的数字信号而执行数字信号处理操作。
换句话说，在基带单元204中，关于由A/D单元203数字化的数字信号， 执行解调处理操作、解码处理操作等。根据上述配置，可将根据第一实施例 的采样滤波器装置应用于无线通信装置。
虽然上面的描述已经说明了没有执行抽样的控制操作，但是，可作为选 择地通过控制输出相应的电容器的电压值的定时，而改变抽样比。
图6显示了关于相应的开关的控制信号，即，示出了相应的开关的导通 定时和关断定时。放电开关180到184的导通定时和关断定时与图2中的那 些导通定时和关断定时不同。在N-4抽头的情况下，当输出相应的电容器 的电压值时，由于重复执行下面提到的控制操作，所以，可选择抽样比为2。 在控制操作中，在定时"1",读取电容器151的电压值；在定时"2"，不读 取电容器152的电压值；在定时"3"，读取电容器153的电压值；在定时"4"， 不读取电容器154的电压值；在定时"5",读取电容器150的电压值；在定 时"6"，不读取电容器151的电压值；在定时"7",读取电容器152的电压 值；在定时"8"，不读取电容器153的电压值；在定时"9"，读取电容器154的电压值；在定时"10",不读取电容器150的电压值。换句话说，不仅执行
其中不执行抽样的这样的控制操作，还可通过定时控制才喿作而改变抽样比。 在这样的情况下，必须将尚未被读取的电荷复位，例如，必须准备用于将存 储在相应的电容器中的电荷复位的开关。 (第三实施例)
图7是示出根据本发明的第三实施例的无线通信装置的配置的框图。在 图7中，无线通信装置300配备有采样滤波器单元301、緩冲器单元302、 A/D单元303、第一基带单元304、第二基带单元306、以及开关307。
采样滤波器单元301具有与才艮据第一实施例的采样滤波器装置100的配 置相同的配置，并且，以与采样滤波器装置100的方式相类似的方式进行操 作，以便关于从天线110输入的无线电频率信号而执行离散处理操作和滤波 处理操:作。此外，由于切换了电压/电流转换器120到123的内部电压，所以， 可以改变充入电容器中的电荷量。
由于緩冲器单元302具有与緩沖器单元202的功能相类似的功能，所以， 緩冲器单元302输出出现在采样滤波器单元301的电容器150到154的两端 之间的电压值。A/D单元303将从緩冲器单元302输入的模拟离散信号转换 为数字信号。当第一基带单元304对应于第一无线通信方法时，第一基带单 元304对从A/D单元303经开关307输入的数字信号执行数字信号处理操作。
当第二基带单元306对应于第二无线通信方法时，第二基带单元306对 从A/D单元303经开关307输入的数字信号执行数字信号处理操作。
根据无线通信方法对应于所述第一无线通信方法或所述第二无线通信方 法的这样的条件，开关307将A/D单元303的输出输入至第一基带单元304 或第二基带单元306。
虽然在本实施例中，将A/D单元布置在开关307的前级，但是，依赖于 无线通信方法，可作为选择地产生另一配置，在所述另一配置中，可将A/D 单元布置在开关307的后级。
才艮据上述配置，由于改变了才艮据第一实施例的采样滤波器装置的滤波器 特性，所以，可将釆样滤波器装置应用于对应于多个无线通信方法的这样的 无线通信装置。
例如，可以设想W-CDMA方法和IEEE 802.11a方法，作为无线通信方 法的示例。由于W-CDMA方法的带宽大约是4 MHz,以及IEEE 802.11a方法的带宽大约是20MHz，所以，需要适合于所述各个方法的滤波器。根据本
实施例，由于可改变采样滤波器装置的滤波器特性，所以，单个滤波器可适 用于所述两个无线通信方法。在第一无线通信方法和第二无线通信方法的示
例中不存在具体限制。作为选择，可以这样的方式配置采样滤波器单元301: 可响应于要使用的无线通信方法，切换电压/电流转换器。 (实施例4 )
图14是示出根据本发明的实施例4的无线通信装置的配置的框图。在图 14中，无线通信装置400已经配备有采样滤波器单元401、开关407、第一 緩冲器单元402、第二緩冲器单元408、第一A/D单元403、第二 A/D单元 405、第一基带单元404、以及第二基带单元406。
采样滤波器单元401具有与才艮据第一实施例的采样滤波器装置100的配 置相同的配置，并且，以与采样滤波器装置100的方式相类似的方式进行操 作，以便关于从天线110输入的无线电频率信号而执行离散处理操作和滤波 处理操作。
开关407将采样滤波器单元401的放电开关180到184的连接目标切换 至第一缓冲器单元402或第二缓冲器单元408。
由于第一緩冲器单元402和第二緩冲器单元408具有与緩冲器单元202 的功能相类似的功能，所以，第一缓冲器单元402和第二緩冲器单元408输 出出现在采样滤波器单元401的电容器150到154的两端之间的电压值。
第一 A7D单元403和第二 A/D单元405分别对从第一緩冲器单元402和 第二缓冲器单元408输入的模拟离散信号进行数字化。
第一基带单元404和第二基带单元406分别关于从第一 A/D单元403和 第二 A/D单元405输入的数字信号而执行数字信号处理4喿作。
对这样的才喿作进行描述采样滤波器单元401响应于与图2中所示的控 制信号相类似的控制信号而进行操作，以便开关407按照每1个定时交替地 将采样滤波器单元401的放电开关180到184的连接目标切换至第一緩冲器 单元402或第二緩冲器单元408。在控制操作中，在定时'T，，由^爰冲器单 元402读取电容器151的电压值；在定时"2",由緩冲器单元408读取电容 器152的电压值；在定时"3"，由緩冲器单元402读取电容器153的电压值； 在定时"4",由缓冲器单元408读取电容器154的电压值；在定时"5"，由 缓冲器单元402读取电容器150的电压值；在定时"6"，由缓冲器单元408
17读取电容器151的电压值；在定时"7"，由缓冲器单元402读取电容器152 的电压值；在定时"8",由缓冲器单元408读取电容器153的电压值；在定 时"9",由緩沖器单元402读取电容器154的电压值；以及在定时"10",由 緩冲器单元408读取电容器150的电压值。结果，以与图6的控制方式相类 似的控制方式，获得从第一緩沖器单元402和第二缓冲器单元408输出的信 号。也就是说，在第一基带单元401和第二基带单元406中，可对其抽样比 是2的信号进行处理。
在本实施例中，通过切换放电开关180到184的连接目标，来配置无线 通信装置。作为选"f奪，可通过提供连接至相应的电容器的多个放电开关而配 置无线通信装置。同样，可作为选择地通过从自第一緩冲器单元402和第二 緩冲器单元408输出的信号中选择要由基带单元处理的信号，而配置无线通 信装置。另外，可通过由四组基带单元处理其抽样比变为4的信号，而配置 该无线通信装置。
根据上述可选配置，可通过釆用多个基带单元处理4妄收信号、而没有任 何振幅损失，所述振幅损失是由分配所引起的。
虽然已经详细地、并且参考具体实施例而对本发明进4亍了描述，但对于 本领域的普通技术人员，设想这样的事实是显而易见的可以不背离本发明 的精神和范围而以各种方式对本发明进行修改和改变。
本申请要求2006年10月23日提交的日本专利申请(JP-A-2006-287307 ) 的优先权，据此以引用的方式将所述日本专利申请的内容合并入此申请中。
工业适用性
本发明具有这样的优点提供采样滤波器装置，其能够执行利用宽频率 空间的滤波操作而不执行抽样，并且，其还能够改变其滤波器特性而不需要 复杂的控制器，这是因为，以这样的方式配置采样滤波器装置当将电荷充 入电容器时，对电荷加权，并且，基于巻积对加权的电荷进行处理，而不是 改变控制信号。存
权利要求
1. 一种采样滤波器装置，响应于来自积分器的输出而确定所述采样滤波器装置的滤波器特性，所述装置包括“N”个(符号“N”是大于或等于2的整数)电压/电流转换器，其将输入电压转换为预定电流；“N+1”个积分器，其对从所述电压/电流转换器输出的电流进行积分，以输出所积分的电流；“N+1”个充电开关，其被提供在所述“N+1”个积分器的相应的输入级；“N+1”个放电开关，其被提供在所述“N+1”个积分器的相应的输出级；选择开关，其切换所述“N”个电压/电流转换器与所述“N+1”个充电开关之间的连接；以及控制器，其分别针对于所述积分器的每一个，控制关于所述“N+1”个充电开关和所述“N+1”个放电开关的导通定时和关断定时，并且，控制通过所述选择开关切换所述连接的定时，其中，所述控制器控制关于所述充电开关和所述放电开关的导通定时和关断定时，以便将电荷从所述“N”个电压/电流转换器充入从所述“N+1”个积分器中选择的“N”个积分器中，并且同时，从除了所述“N”个选择的积分器之外的“1”个积分器释放电荷。
2. 如权利要求1所述的采样滤波器装置，其中所述控制器控制用于通过所述选择开关切换所述连接的定时，以便每1个时钟执行所述"n"个电压/电流转换器与所述"n+1"个充电开关之间的 连接的切换；并且所述控制器进行控制，使得每l个时钟改变所述相应的充电开关和放电 开关的导通状态和关断状态。
3. 如权利要求l所迷的采样滤波器装置，其中当符号"Z—n"(符号"n"是大于或等于1的整数)表示延迟了 "n"个釆 样的信号时在"n，，是偶数(n^2m,符号"m"是大于或等于1的整数)的情况下， 所述控制器控制由所述多个积分器在1个时钟内积分的电荷被乘以所述输入 电压的倍到"aM"倍，且传递函数"y，，被表示为y二a,+a2Z"+…+aMz—M+1+aMz-M. . +a2Z-N+2+aiZ-N+1;然而在"N"是奇数(1SN2M+1)的情况下，所述控制器控制由所述多个积分 器在1个时钟内积分的电荷被乘以所述输入电压的"a ，倍到"aM+1"倍，且 所述传递函数"y"被表示为y二a+a2Z"十…+aMz-M+1+aM+1z-M+ aMz-M—'+… +a2Z-N+2+aiz-N+1。
4. 如权利要求1所述的采样滤波器装置，其中所述控制器切换所述电压/电流转换器的内部电压，以便进行控制，以切 换进入到所述积分器的电荷量。
5. 如权利要求l所述的采样滤波器装置，其中所述"N"个电压/电流转换器具有#1此不同的电压-电流特性。
6. 如权利要求2所述的采样滤波器装置，其中切换所述"N"个电压/电流转换器与所述"N+1"个积分器之间的连接 的所述开关包括选择开关，用于响应于从所述控制器提供的信号，将来自所述"N"个 电压/电流转换器的输入切换至"N+1"个输出；以及"N+l"个采样开关，用于响应于从所述控制器提供的信号而对来自所 述选择开关的"N+1"个输出进行采样，并且，用于向所述"N+1"个积分器 提供所采样的输出。
7. 如权利要求2所述的采样滤波器装置，其中切换所述"N"个电压/电流转换器与所述"N+1"个积分器之间的连接 的所述开关包括选择开关，用于响应于从所述控制器提供的信号，将来自所述"N"个 电压/电流转换器的输入切换至"N+1"个输出；以及"N"个采样开关，用于响应于从所述控制器提供的信号而对来自所述 "N"个电压/电流转换器的输出进行釆样，并且，用于向所述"N+1"个积 分器提供所采样的输出。
8. —种无线通信装置，包括权利要求1到权利要求7中的任何一个所述的采样滤波器装置，其针对 从天线输入的无线电频率信号而执行离散处理操作和滤波处理操作；缓沖器单元，其输出在所述采样滤波器装置中采用的所述多个积分器的 两端之间的电压；A/D单元，其对已经被离散处理的、并从所述緩冲器单元输出的模拟信 号进行数字化；以及基带单元，其针对由所述A/D单元数字化的数字信号执行解调处理操作 或解码处理操作。
9. 一种无线通信装置，包括权利要求1到权利要求7中的任何一个所述的采样滤波器装置，其针对 从天线输入的无线电频率信号而执行离散处理操作和滤波处理操作，并且， 对应于第一无线通信方法或第二无线通信方法而切换所述电压/电流转换器 的内部电压，以便改变充入所述多个积分器中的电荷量；緩冲器单元，其输出在所述采样滤波器装置中釆用的所述多个积分器的 两端之间的电压；A/D单元，其对已经被离散处理的、并从所述緩冲器单元输出的模拟信 号进行数字化；开关单元，其对应于所述第一无线通信方法或所述第二无线通信方法而 切换所述A/D单元的输出；第一基带单元，其对应于所述第一无线通信方法，针对经所述开关单元 从所述A/D单元输出的数字信号执行解调处理操作或解码处理操作；以及第二基带单元，其对应于所述第二无线通信方法，针对经所述开关单元 从所述A/D单元输出的数字信号执行解调处理操作或解码处理操作。
全文摘要
可提供一种采样滤波器装置和无线通信装置，所述装置能够改变滤波器特性而不使用复杂的波形作为控制信号，并且能够执行使用宽频率空间的滤波器过程而不执行抽样。采样滤波器装置(100)包括控制单元(140)、多个积分器(150到154)、多个开关(130、160-164、170-174、180-184)、以及多个电压/电流转换单元(120-123)。在一个时钟期间，将输入的电路累积在积分器(150-154)中的四个中，并且将在在前时钟(即，直到一个时钟前的四个时钟前)累积在其它剩余积分器中的电荷相加以被输出。当在每个时钟在积分器(150-154)中累积电荷时，切换输入电流，以便对电荷加权以被输出，从而改变滤波器特性。
文档编号H03H15/00GK101490956SQ200780027088
公开日2009年7月22日 申请日期2007年10月15日 优先权日2006年10月23日
发明者安倍克明, 宫野谦太郎, 松冈昭彦, 细川嘉史, 齐藤典昭 申请人:松下电器产业株式会社