改善信号处理的系统的制作方法

文档序号:17047771发布日期:2019-03-05 19:44阅读:310来源:国知局
本发明涉及改善信号处理(signalhandling)的系统,更具体地,涉及通过发送和/或处理截断信号(truncatedsignal)或调制信号(modulatedsignal)而不是目标信号(targetsignal),来改善目标信号的发送和/或处理的硬件系统,其中可以通过以下一个或多个步骤形成截断信号或调制信号:调制到更粗略的量化分辨率,衰减目标信号中包含的期望信号的感兴趣频带,和/或截断每个样本的幅度比特数。
背景技术
::用于处理信号(例如,在不同的半导体芯片(晶圆)间发送信号和/或处理信号)的硬件电路系统,对于现代电子设备是必不可少的。例如,在移动电话中,需要在rf(射频)收发器和处理器之间传送电信信号。此外,信号需要经历数字和/或模拟信号处理,包括延迟、数学运算(例如,求和和乘积)、滤波、变换、混频等。信号处理需要系统资源,包括布局面积、逻辑门数量、引脚数量、功率、时间等。信号处理也会出现错误和/或故障,例如信号传输期间发生的误码,和/或由于接地反弹(groundbounce)、电源电压波动、同时切换噪声和/或宇宙射线导致信号处理过程中发生的故障。技术实现要素:有鉴于此,本发明提供一种改善信号处理的系统。根据至少一个实施方式,提供了一种改善信号处理的系统,包括:耦接到目标信号的滤波器电路,所述目标信号在一个或多个感兴趣频带处包含一个或多个期望信号,所述滤波器电路用于衰减每个所述感兴趣频带以形成滤波信号;耦接到所述滤波器电路的幅度比特截断电路,用于截断所述滤波信号的每个样本的一个或多个比特以形成截断信号;以及耦接到所述幅度比特截断电路的实用电路,用于处理所述截断信号以实现对所述目标信号的处理。根据至少一个实施方式,提供了一种改善信号处理的系统,包括:耦接到目标信号的σ-δ调制器,用于通过σ-δ调制将所述目标信号调制为σ-δ调制信号;以及耦接到所述σ-δ调制器的实用电路,用于处理所述σ-δ调制信号以实现对所述目标信号的处理根据至少一个实施方式,提供了一种改善信号处理的系统,包括:修正的调制器,耦接到目标信号,用于通过修正的信号传递函数和修正的噪声传递函数将所述目标信号调制成调制信号;幅度比特截断电路,耦接到所述修正的调制器,用于截断所述调制信号的每个样本的一个或多个比特以形成截断信号;以及耦接到所述幅度比特截断电路的实用电路,用于处理所述截断信号以实现对所述目标信号的处理。其中所述目标信号在一个或多个感兴趣频带处包含一个或多个期望信号,所述修正的信号传递函数是固有信号传递函数和滤波传递函数的乘积,所述修正的噪声传递函数是固有噪声传递函数和所述滤波传递函数的乘积,所述固有信号传递函数在所述一个或多个感兴趣频带具有通带,所述固有噪声传递函数将噪声从所述一个或多个感兴趣频带中整形出去,并且所述滤波传递函数衰减所述一个或多个感兴趣频带。本发明通过将目标信号压缩为每个样本具有较少比特和/或较低吞吐量的压缩信号并且处理该压缩信号而不是目标信号,可以改善对目标信号的处理,例如,降低资源需求、和/或增强对发送和/或处理目标信号时的误码和/或故障的鲁棒性。在阅读各个附图中例示的优选实施例的如下详细描述之后,本发明的这些和其他目的对本领域技术人员来说无疑将变得显而易见。附图说明图1a示出了根据本发明实施例的系统。图1b和图1c示出了根据本发明实施例的调制器。图1d示出了数字差值编码器。图1e示出了可用于实现图1a中的逆滤波器电路的积分器。图1f示出了根据本发明实施例的滤波器电路的频率响应。图1g至图1k例示了图1a所示系统的操作示例。图2a示出了根据本发明实施例的系统。图2b和图2c示例了根据本发明实施例的用于信号处理的构建部。图3至图8示出了根据本发明实施例的多个系统。图9a和图9b示出了根据本发明实施例的调制器。具体实施方式在说明书及后续的权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的组件。本领域一般技术人员应可理解,电子设备制造商可以会用不同的名词来称呼同一组件。本说明书及后续的权利要求并不以名称的差异来作为区别组件的方式,而是以组件在功能上的差异来作为区别的基准。在通篇说明书及后续的权利要求当中所提及的“包含”是开放式的用语,故应解释成“包含但不限定于”。此外,“耦接”一词在此是包含任何直接及间接的电气连接手段。因此,若文中描述第一装置电性连接于第二装置,则代表该第一装置可直接连接于该第二装置,或通过其他装置或连接手段间接地连接至该第二装置。请参考图1a,图1a示出了根据本发明实施例的系统100。系统100可以包括压缩电路(compressioncircuitry)170、实用电路(utilitycircuit)140、逆滤波器(inversefilter)电路150和解调器160。压缩电路170可以包括调制器110、滤波器电路120和幅度比特截断电路130。系统100可以改善目标信号si1的处理,例如传输。目标信号si1可以包含在一个或多个感兴趣频带处的期望信号。调制器100可以耦接在目标信号si1和滤波器电路120之间,用于将目标信号si1调制为更粗略量化分辨率的数字调制信号sm1。在一个实施例中,调制器110可以是多比特σ-δ调制器,通过多比特σ-δ调制来调制目标信号si1,因此调制信号sm1可以是多比特数字信号;即,信号sm1的每个样本可以是多个比特的数字值。可以对调制信号sm1进行过采样(over-sampled),例如,可以以高于期望信号的奈奎斯特(nyquist)采样率对调制信号sm1进行采样。在系统100的实施例中,目标信号si1可以是具有无穷小(infinitesimal)量化分辨率的模拟信号,图1a中的调制器110可以由图1b所示的σ-δ调制器110b实现,因此,生成的调制信号sm1可以是具有有限(finite)量化分辨率的数字信号。如图1b所示,调制器110b可以将模拟信号x调制为数字信号y;为了实现图1a中的调制器110,图1b中的信号x和y可以分别是图1a中的信号si1和sm1。其中图1b和图1c示出了根据本发明实施例的调制器。在图1b中,调制器110b可以包括求和模块112、环路滤波器114、量化器116和dac(数字-模拟转换器)118。求和模块112可以通过从信号x中减去模拟信号yb来形成信号xb。环路滤波器114(例如,积分器)和量化器116可以对信号xb进行滤波、过采样和量化以形成数字信号y,并且dac118可以将数字信号y转换为模拟信号yb。在图1a所示的系统100的实施例中,目标信号si1可以是具有更精细量化分辨率的数字信号(例如,每个样本具有较多比特),并且调制器110可以由图1c所示的多比特数字σ-δ调制器110c实现,因此,所生成的调制信号sm1是具有更粗略量化分辨率的多比特数字信号(例如,每个样本具有更少的比特)。换句话说,调制器110的调制可以使得调制信号sm1的每个样本的比特数量小于目标信号si1的每个样本的比特数量。例如,目标信号si1可以是11比特的数字信号,每个样本是11比特的二进制值;另一方面,调制信号sm1可以是5比特数字信号,每个样本是5比特的二进制值。如图1c所示,调制器110c可以将数字信号x调制为数字信号y;为了实现图1a中的调制器110,图1c中的信号x和y可以分别是图1a中的信号si1和sm1。在图1c中,调制器110c可以包括求和模块113、传递函数为ld(z)的数字环路滤波器115、量化器117和传递函数为bd(z)的数字反馈滤波器119。求和模块113可以通过从信号x中减去信号yc来形成信号xc,环路滤波器115和量化器117可以对信号xc进行滤波和量化以形成信号y,反馈滤波器119可以对信号y进行滤波以形成信号yc。在系统100(图1a)中,由于目标信号si1可以包含在感兴趣频带处的期望信号,因此滤波器电路120可以耦接到调制器110,用于衰减每个感兴趣的频带,以形成滤波信号sf1。在一个实施例中,感兴趣的频带可以是低通带,并且滤波器电路120因此可以是具有传递函数h(z)=(1-z^(-1))(z变换形式)的数字差值编码器(digitaldifferenceencoder),用于通过差分运算(differentialoperation)衰减每个感兴趣的频带;例如,滤波器电路120可以被设置为通过将调制信号sm1的第n个样本sm1[n]中减去第(n-1)个样本sm1[n-1],来计算滤波信号sf1的第n个样本sf1[n]。结合图1a,请参考图1d,图1d示出了数字差值编码器120b,其可以用于实现图1a中的滤波器电路120。编码器120b可以对信号x进行编码以形成编码信号y;为了实现图1a中的滤波器电路120,图1d中的信号x和y可以分别是图1a中的信号sm1和sf1。编码器120b可以包括求和模块122和延迟模块128;延迟模块128可以对信号x进行延迟以形成延迟信号xd,并且求和模块122可以从信号x中减去信号xd以形成信号y。通常,对于在感兴趣的低通频带的期望信号,滤波器电路120可以被设置为具有高通频率响应;对于在感兴趣的高通频带的期望信号,滤波器电路120可以被设置为具有低通频率响应;并且,对于在感兴趣的带通频带的期望信号,滤波器电路120可以被设置为具有带阻频率响应。例如,如图1f所示,对于在多个感兴趣频带(诸如频带bi1和bi2)的期望信号,滤波器电路120的频率响应(即,传递函数h(z))可以被设置为在多个感兴趣频带(诸如频带bi1和bi2)处具有多个陷波。其中图1f示出了根据本发明实施例的滤波器电路的频率响应。在图1a所示的系统100中,幅度比特截断电路130可以耦接到滤波器电路120,用于截断滤波信号(filteredsignal)sf1的每个样本sf1[n]的一个或多个比特,以形成截断信号(truncatedsignal)st1的每个样本st1[n],使得截断信号st1的每个样本的比特数可以小于滤波信号sf1的每个样本的比特数。信号sf1的每个样本sf1[n]可以是有符号的值,等于正值+|sf1[n]|或等于负值-|sf1[n]|;在不同的实施例中,每个样本sf1[n]的有符号的值可以由不同的二进制格式表示。在采用以符号位作为最高有效位的二进制格式的实施例中,当从样本sf1[n]形成截断信号st1的每个样本st1[n]时,幅度比特截断电路130可以保持样本sf1[n]的符号位不改变,但截断样本sf1[n]中其余比特中的一个或多个比特(例如,其余比特的最高有效位),使得生成的样本st1[n]可以与样本sf1[n]具有相同的符号。例如,在采用二的补码(two’scomplement)的二进制格式的实施例中,如果样本sf1[n]是由二进制00011表示的5比特正值并且幅度比特截断电路130被设计为截断两比特,那么幅度比特截断电路130可以从样本sf1[n]截断第二和第三有效位,因而得到的样本st1[n]可以是由二进制011表示的3比特正值;另一方面,如果样本sf1[n]是由二进制11101表示的5比特负值,则得到的样本st1[n]可以是由二进制101表示的3比特负值。在采用不使用最高有效位作为符号位的二进制格式时,幅度比特截断电路130可以截断样本sf1[n]的一个或多个最高有效位以形成样本st1[n]。实用电路140可以耦接到幅度比特截断电路130,用于发送截断信号st1以实现目标信号si1的传输,与直接传输目标信号si1相比,如此可以减少资源需求并增强容错性。换句话说,与直接传输目标信号si1相比,发送由调制器110、滤波器电路120和幅度比特截断电路130协作而产生的截断信号st1可以需要较少的系统资源(例如,布局面积、功率、逻辑门数量、时间和/或引脚数等),并且对于在传输期间发生的误码具有更好的容错性。通过级联调制器110、滤波器电路120和幅度比特截断电路130以从初始目标信号si1形成截断信号st1,目标信号si1可以被压缩,因此截断信号st1可以以每个样本更少比特和/或较少吞吐量来携带目标信号si1的期望信号,尽管截断信号st1被过采样。如图1a所示,实用电路140可以包括两个数字物理层电路142和144,分别用于在不同的半导体芯片间发送(tx)和接收(rx)截断信号st1。换句话说,系统100可以具有分别形成在两个不同半导体芯片(晶圆)上的两个部分102和104;部分102可以包括调制器110、滤波器电路120、幅度比特截断电路130和数字物理层电路142,而部分104可以包括数字物理层电路144、逆滤波器电路150和解调器160。数字物理层电路142和144可以通过串行信道耦接。数字物理层电路142可以通过附加适当的报头(例如,同步信号)和尾部(例如,纠错码)来将截断信号st1的样本组织成数据包,并且将数据包发送到数字物理层电路144。当接收到数据包时,数字物理层电路144可以从数据包中提取截断信号st1的样本,以形成处理信号(handledsignal)sh1。因为数字物理层电路142和144被设计为用于发送和接收截断信号st1而不是目标信号si1,数字物理层电路142和144可以由更简单的硬件形成、消耗更少的功率、并且受误码影响更小。为了进一步理解级联调制器110、滤波器电路120和幅度比特截断电路130的效果,请结合图1a参考图1g。其中图1g至图1k例示了图1a所示系统的操作示例。举例而言,图1g中比较了分别由调制器110和滤波器电路120执行的关于调制和滤波的频域行为。如图1g的曲线图11所示,在图1g的示例中,目标信号si1(图1a)可以包括在感兴趣频带(例如由带宽为bw的低通频带b0覆盖的频带bi1至bi2)处的期望信号。如果目标信号si1是被以更精细量化分辨率来量化,每个样本具有更多比特(例如,11比特),则更精细量化的信号si1的频谱将遭受更低的量化本底噪声(noisefloor)qnf1,该量化本底噪声水平地延伸到远远超过频带b0以至于额外占用浪费的频谱(wastedspectrum)。浪费的频谱不包含期望信号的期望信息,但仍然占据传输吞吐量。因此,如曲线图11所示的,直接发送或处理这种更精细量化的信号si1将消耗更多的系统资源。根据本发明的系统100(图1a)可以发送或处理由调制器110和滤波器电路120调制和滤波产生的信号st1,而不是直接发送或处理具有更精细量化分辨率的目标信号si1。调制器110可以将目标信号si1调制为具有更粗略量化分辨率的调制信号sm1。如图1g的曲线图12所示,更粗略量化分辨率将使量化本底噪声qnf2高于更精细量化分辨率的量化本底噪声qnf1。然而,调制器110的调制,例如多比特σ-δ调制,可以通过将初始位于频带bw的一部分噪声功率变换到浪费的频谱,来将量化本底噪声qnf2整形成为高通曲线qns,并且因此曲线qns可以在频带b0处低于量化本底噪声qnf1。在系统100(图1a)中,滤波器电路120可衰减调制信号sm1的每个感兴趣频带以形成滤波信号sf1。如图1g的曲线图13所示,通过衰减覆盖感兴趣频带的频带b0,可以减小期望信号的幅度,因此期望信号的信息可以通过较低的吞吐量和/或每个样本更少的比特来有效地表示,并且因此,幅度比特截断电路130(图1a)可以在不劣化期望信号的情况下截断不必要的比特和/或吞吐量。如前面段落中所提到的,在一个实施例中,期望信号的感兴趣频带可以是低通的;因此,用于衰减每个感兴趣频带的滤波器电路120可以由具有高通传递函数h(z)=(1-z^(-1))的数字差值编码器实现。基于此实施例,请结合图1a参考图1h至图1j。图1h至图1j分别从不同方面示出了滤波器电路120的效果。如图1h所示。在时域中,滤波器电路120可以计算信号sm1的连续样本sm1[n]和sm1[n-1]之间的差,以形成滤波信号sf1的样本sf1[n],并且滤波信号sf1因此可以通过信号sm1的连续样本之间的差值来表示信号sm1。因此,滤波信号sf1不需要记录信号sm1的每个样本的全部值;相反,滤波信号sf1只需要记录每个样本sf1[n]的部分值(差值)。理论上,滤波信号sf1的动态范围可以超过未经滤波的信号sm1的动态范围。例如,假设信号sm1在上限lmax和下限lmin之间摆动,则如果sm1[n]=lmax并且sm1[n-1]=lmin,滤波信号sf1有可能摆动到最大值(lmax-lmin);或者如果sm1[n]=lmin并且sm1[n-1]=lmax,滤波信号sf1有可能摆动到最小值(lmin-lmax)。如果滤波信号sf1在值(lmax-lmin)和(lmin-lmax)之间摆动,则滤波信号sf1的动态范围将为2*(lmax-lmin),比未经滤波的信号sm1的动态范围(lmax-lmin)更宽。然而,经过对本发明的适当设置下,未经滤波的sm1可以是过采样信号。过采样可以确保信号sm1的连续采样能平滑地变化,抑制信号sm1的连续采样在信号sm1的动态范围的相反极值之间快速转换,并因此将滤波信号sf1的动态范围减少为实际上比未经滤波的信号sm1的动态范围更窄。通过对过采样信号sm1进行滤波来减小动态范围也可以通过图1i所示的概率(直方图)来理解。在图1i的示例中,待滤波的信号sm1可以是5比特的信号,并且每个样本sm1[n]因此可以等于32个可能值(电平)中的一个。如图1i所示,信号sm1的直方图示出了每个可能值在信号sm1的样本中出现的发生率,其中信号sm1的直方图可以在32个可能值上扩展,尽管一些可能的值可能比其他可能值发生的更频繁。另一方面,滤波信号sf1的直方图表示每个可能值在滤波信号sf1的样本中出现的发生率,与信号sm1的直方图相比,它扩展到更少的可能值。因为滤波信号sf1的样本是由过采样信号sm1的连续的平滑变化样本之间的小差异形成的,所以使得滤波信号sf1难以具有大幅度样本。信号sf1的直方图的较窄扩展可以反映出信号sf1的减小的动态范围,也证明了滤波信号sf1的每个样本的比特数被截断,而不会损害期望信息。图1j比较了未经滤波的信号sm1和滤波信号sf1的示例性频谱。在图1j的示例中,信号sm1可以在感兴趣的低通频带b0处包含期望信息(包括频率f_d0处的期望信号),因此信号sm1的频谱在频率f_d0处具有峰值,如图1j中的曲线21所示。在滤波器电路120以高通传递函数h(z)=(1-z^(-1))进行滤波之后,得到的滤波信号sf1的频谱将在频率f_d0处具有较低的峰值,如图1j中的曲线图22所示。换句话说,滤波可以衰减频带b0,频带b0中包括频率f_d0。类似于图1i中的直方图的窄扩展,图1j中所示的滤波信号sf1的衰减频谱也可以反映出滤波信号sf1的样本具有较小幅度,滤波信号sf1的每个样本可以用较少比特来表示。滤波器电路120的滤波可以有效地减小有效比特数量(effectivenumberofbits,enob),使得滤波信号sf1的enob可以小于信号sm1的enob。在系统100(图1a)中,逆滤波器电路150可以耦接到实用电路140,用于将逆滤波传递函数h-1(z)应用于处理信号sh1以形成逆滤波信号(inverse-filteredsignal)sif1,其中逆滤波传递函数h-1(z)可以是滤波器电路120在感兴趣频带处的传递函数h(z)的倒数;例如,在感兴趣的频带处h(z)*h-1(z)=1。例如,在感兴趣的低通频带的实施例中,滤波器电路120可以是具有传递函数h(z)=1-z^(-1)的数字差值编码器,并且逆滤波器150可以是具有传递函数h-1(z)=1/(1-z^(-1))的积分器(累加器),用于对处理信号sh1积分(累加)以形成信号sif1。结合图1a参考图1e,图1e示出了可用于实现图1a中的逆滤波器电路150的积分器150b。积分器150b可以对信号x积分以形成积分信号y。为了实现图1a中的逆滤波器电路150,图1e中的信号x和y可以分别是图1a中的信号sh1和sif1。积分器150b可以包括求和模块152和延迟模块158;延迟模块158可以将信号y延迟以形成延迟信号yd,并且求和模块152可以将信号yd与信号x相加以形成信号y。通常,为了实际可行地实现逆滤波器电路150的有效倒数,滤波器电路120的传递函数h(z)可以是因果的(causal)、稳定的(stable)、具有最小相位、和/或是线性相位的fir(有限脉冲响应)。由于滤波器电路120的传递函数h(z)和逆滤波器电路150的传递函数h-1(z)之间的互倒关系,逆滤波信号sif1可以视为信号sm1的恢复版本。解调器160可以耦接到逆滤波器电路150,用于对信号sif1进行解调制以形成解调信号sdm1作为发送初始目标信号si1的结果。解调器160的解调制可以是由调制器110执行的调制的逆操作。例如,在一个实施例中,调制器110可以是σ-δ调制器,解调器160可以包括抽取器(decimator)和噪声滤波器(未示出),分别用于对信号sif1执行抽取和量化噪声的滤波。例如,抽取器可以对信号sif1执行抽取以形成信号sdc1(未示出),其中信号sdc1的样本sdc1[n]可以通过对信号sif1的多个样本(例如,sif1[n*k]至sif1[n*k+k-1],其中k为预定整数)求和来计算。结合图1a参考图1k的曲线图31至34,其中图1k通过示例示出了系统100的操作。在该示例中,目标信号si1将在两个不同的半导体芯片间传输,并且曲线图31示出了目标信号si1的频谱,其可以包括分别位于频率f_d1的感兴趣频带和频率f_d2的另一感兴趣频带处的两个期望信号。为了实现以较低的系统资源传输目标信号si1,系统100的调制器110、滤波器电路120和幅度比特截断电路130可以将目标信号si1调制为调制信号sm1、将信号sm1滤波为滤波信号sf1并将信号sf1截断为截断信号st1。曲线图32示出了信号sm1和sf1的时域波形。如之前图1h、图1i和图1j所解释的,如图1k的曲线图32所示,信号sm1在较宽的动态范围dr1中摆动,通过滤波器电路120对信号sm1进行滤波可以使得生成的滤波信号sf1能够在较窄的动态范围dr2中摆动。实用电路140可以发送半导体芯片的信号st1,以形成另一半导体芯片的信号sh1。接着,逆滤波器电路150可以对处理信号sh1执行逆滤波以形成逆滤波信号sif1,解调器160可以对信号sif1解调制以形成解调信号sdm1。曲线图33示出了信号sif1的时域波形,曲线34示出了信号sdm1的频谱。如图1k所示,信号sif1(曲线图33)是信号sm1(曲线图32)的恢复版本;类似地,信号sdm1(曲线图34)是目标信号si1(曲线图31)的恢复版本,因此可以从信号sdm1中得到频率f_d1和f_d2的感兴趣频带处的期望信号。因此,本发明的系统100可以通过对目标信号si1调制、滤波和截断以形成具有较低吞吐量和/或每个样本较少比特的信号st1并发送信号st1来代替目标信号si1,可以实现以降低的系统资源传输目标信号si1。系统100不仅可以减少信号传输所需的系统资源,还可以增强针对信号传输期间发生的误码的鲁棒性。调制器120的调制,通过将包含在信号si1的每个样本中的期望信息扩展到信号sm1(以及因此信号sf1和st1)的多个样本中,可以有助于增强鲁棒性,因此信号st1的样本发生的误码仅仅影响期望信息的扩展部分。此外,逆滤波器电路150和解调器160本质上可以具有低通特性,因此可以抑制作为高频噪声出现的误码。请参考图2a,图2a示出了根据本发明实施例的系统200。类似于图1a中的系统100,图2a中的系统200可以包括压缩电路270、实用电路240、逆滤波器电路250和解调器260。压缩电路270可以包括调制器210、滤波器电路220和幅度比特截断电路230。系统200可以改善目标信号si2的处理。目标信号si2可以在一个或多个感兴趣的频带处包含期望信号。图2a中的调制器210可以耦接在目标信号si2和滤波器电路220之间,用于将目标信号si2调制为更粗略的量化分辨率的数字调制信号sm2。在一个实施例中,调制器210可以是多比特σ-δ调制器,被设置为通过多比特σ-δ调制来对目标信号si2进行调制,因此调制信号sm2可以是多比特数字信号。可以对调制信号sm2进行过采样,例如,可以以高于期望信号的奈奎斯特采样率的采样率对调制信号sm2进行采样。在系统200的实施例中,目标信号si2可以是无穷小量化分辨率的模拟信号,图2a中的调制器210可以由多比特σ-δ调制器(例如,图1b中所示的调制器110b)实现,因此生成的调制信号sm2可以是有限量化分辨率的多比特数字信号。在系统200的实施例中,目标信号si2可以是更精细量化分辨率的数字信号(例如,每个样本具有更多比特),调制器210可以由多比特数字σ-δ调制器(例如,图1c中所示的调制器110c)实现。因此得到的调制信号sm2可以是更粗略量化分辨率的多比特数字信号(例如,每个样本具有更少比特)。由于目标信号si2可以在一个或多个感兴趣的频带处包含期望信号,因此滤波器电路220可以耦接到调制器210,用于衰减每个感兴趣的频带以形成滤波信号sf2。在一个实施例中,感兴趣的频带可以是低通带,滤波器电路220因此可以是具有传递函数h(z)=1-z^(-1)的数字差值编码器(例如,图1d中的编码器120b),用于通过差分运算衰减每个感兴趣的频带;例如,滤波器电路220可以被设置为通过将信号sm2的第n个样本sm2[n]减去第(n-1)个样本sm2[n-1],来计算信号sf2的第n个样本sf2[n]。通常,在感兴趣的低通频带处含有期望信号的实施例中,滤波器电路220可以被设置为具有高通频率响应;在感兴趣的高通频带处含有期望信号的实施例中,滤波器电路220可以被设置为具有低通频率响应;并且,在感兴趣的带通频带处含有期望信号的实施例中,滤波器电路220可以被设置为具有带阻频率响应。例如,如图1f所示,在多个感兴趣的频带(例如,bi1和bi2)处含有期望信号的实施例中,滤波器电路220的频率响应(即,传递函数h(z))可以被设置为在多个感兴趣频带(例如,bi1和bi2)处具有多个陷波(notch)。在系统200(图2a)中,幅度比特截断电路230可以耦接到滤波器电路220,用于截断滤波信号sf2的每个样本sf2[n]的一个或多个比特,以形成截断信号st2的每个样本st2[n],使得截断信号st2的每个样本的比特数可以小于滤波信号sf2的每个样本的比特数。尽管信号sf2的每个样本sf2[n]可以是等于正值+|sf2[n]|或者等于负值-|sf2[n]|的有符号的值,幅度比特截断电路230可以从表示幅度|sf2[n]|的比特中截断一个或多个比特。实用电路240可以是耦接到幅度比特截断电路230的数字信号处理器,用于处理截断信号st2以实现对目标信号si2的处理,从而与直接处理目标信号si2相比,可以减少资源需求并增强对误差和/或故障的容限。换句话说,与直接处理目标信号si2相比,处理由调制器210、滤波器电路220和幅度比特截断电路230协作产生的截断信号st2可以需要较少的系统资源(例如,布局面积、功率、逻辑门数量、时间和/或引脚数等),并且对在处理期间发生的误码和/或故障具有更好的容错性。与图1a中所示的调制器110、滤波器电路120和幅度比特截断电路130的级联类似,通过级联图2a中所示的调制器210、滤波器电路220和幅度比特截断电路230从初始目标信号si2形成截断信号st2,可以压缩目标信号si2,因此截断信号st2可以以每个样本更少的比特和/或更低的吞吐量来携带信号si2的期望信号。通常,实用电路240的信号处理可以包括用于计算信号x的样本x[n-m]到x[n](m为整数)的加权和的基本构建部(fundamentalbuildingportion),例如如图2b和图2c所示的构建部240b和240c,该基本构建部可包括多个延迟模块242、乘法模块244和求和模块246,用于计算c[0]*x[n]+…+c[m]*x[n-m]。其中图2b和图2c示例了根据本发明实施例的用于信号处理的构建部。如果信号x是每个样本x[n]具有更多比特的信号,例如初始目标信号si2,则延迟模块242、乘法模块244和求和模块246中的每一个均将需要更多的系统资源,例如更大的布局面积用于更复杂的电路以及更高的功耗等。另一方面,如果信号x是每个样本具有较少比特数的信号,例如截断信号st2,则延迟模块242、乘法模块244和求和模块246中的每一个均将需要较少的系统资源。因此,应当理解,通过将调制器210、滤波器电路220和幅度比特截断电路230设置成将目标信号si2压缩为每个样本具有较少比特数和/或较低吞吐量的截断信号st2,系统200可以有效地减少实用电路240进行信号处理需要的系统资源。在系统200(图2a)中,实用电路240可以处理截断信号st2以形成处理信号sh2。逆滤波器电路250可以耦接到实用电路240,用于将逆滤波传递函数h-1(z)应用于处理信号sh2以形成逆滤波信号(inverse-filteredsignal)sif2,其中逆滤波传递函数h-1(z)可以是滤波器电路220在感兴趣的频带处的传递函数h(z)的倒数;例如,在感兴趣的频带处h(z)*h-1(z)=1。解调器260可以耦接到逆滤波器电路250,用于对信号sif2进行解调制以形成解调信号sdm21作为处理目标信号si2的结果。解调器260的解调制可以是由调制器210执行的调制的逆操作。例如,在一个实施例中,调制器210可以是σ-δ调制器,并且解调器260可以包括抽取器(decimator)和噪声滤波器(均未示出),分别用于对信号sif2执行抽取和量化噪声的滤波。请参考图3,图3示出了根据本发明实施例的系统300。系统300可以包括压缩电路370、实用电路340和逆滤波器电路350。压缩电路370可以包括传递函数为h(z)的滤波器电路320和幅度比特截断电路330。系统300可以改善目标信号si3的处理,例如传输。目标信号si3可以在一个或多个感兴趣的频带处包含期望信号。滤波器电路320可以耦接到目标信号si3,用于衰减每个感兴趣的频带,以形成滤波信号sf3。在一个实施例中,感兴趣的频带可以是低通带,并且滤波器电路320因此可以是具有传递函数h(z)=(1-z^(-1))的数字差值编码器(例如,图1d中的编码器120b),用于通过差分运算衰减每个感兴趣的频带;例如,滤波器电路320可以被设置为通过从信号si3的第n个样本si3[n]中减去第(n-1)个样本si3[n-1],来计算信号sf3的第n个样本sf3[n]。通常,在感兴趣的低通频带处含有期望信号的实施例中,滤波器电路320可以被设置为具有高通频率响应;在感兴趣的高通频带处含有期望信号的实施例中,滤波器电路320可以被设置为具有低通频率响应;并且,在感兴趣的带通频带处含有期望信号的实施例中,滤波器电路320可以被设置为具有带阻频率响应。例如,如图1f所示,在多个感兴趣的频带(例如,bi1和bi2)处含有期望信号的实施例中,滤波器电路320的频率响应(即,传递函数h(z))可以被设置为在多个感兴趣频带(例如,bi1和bi2)处具有多个陷波(notch)。幅度比特截断电路330可以耦接到滤波器电路320,用于截断滤波信号sf3的每个样本sf3[n]的一个或多个比特,以形成截断信号st3的每个样本st3[n],使得截断信号st3的每个样本的比特数可以小于滤波信号sf3的每个样本的比特数。尽管信号sf3的每个样本sf3[n]可以是等于正值+|sf3[n]|或者等于负值-|sf3[n]|的有符号的值,幅度比特截断电路330可以从表示幅度|sf3[n]|的比特中截断一个或多个比特。实用电路340可以耦接到幅度比特截断电路330,用于传输截断信号st3以实现对目标信号si3的传输,从而与直接传输目标信号si3相比,可以减少资源需求并增强对误差的容限。换句话说,与直接传输目标信号si3相比,传输由滤波器电路320和幅度比特截断电路330协作产生的截断信号st3可以需要较少的系统资源(例如,布局面积、功率、逻辑门数量、时间和/或引脚数等),并且对在传输期间发生的误码具有更好的容错性。通过级联滤波器电路320和幅度比特截断电路330以从初始目标信号si3形成截断信号st3,信号si3可以被压缩,因此截断信号st3可以以每个样本更少比特和/或较少吞吐量来携带信号si3的期望信号。与如图1a所示的实用电路140类似,图3所示的实用电路340可以包括两个数字物理层电路342和344,分别用于在不同的半导体芯片间发送和接收截断信号st3。换句话说,系统300可以具有分别形成在两个不同半导体芯片(晶圆)上的两个部分302和304。部分302可以包括滤波器电路320、幅度比特截断电路330和数字物理层电路342,而部分304可以包括数字物理层电路344和逆滤波器电路350。数字物理层电路342和344可以通过串行信道耦接。数字物理层电路342可以通过附加适当的报头和尾部来将截断信号st3的样本组织成数据包,并且将数据包发送到数字物理层电路344。当接收数据包时,数字物理层电路344可以从数据包中提取截断信号st3的样本,以形成处理信号(handledsignal)sh3。因为数字物理层电路342和344被设计为用于发送和接收截断信号st3而不是目标信号si3,数字物理层电路342和344可以由更低复杂度和更小布局面积的硬件形成、消耗更少的功率、并且对误码有更强的鲁棒性。逆滤波器电路350可以耦接到实用电路340的数字物理层电路344,用于将逆滤波传递函数h-1(z)应用于处理信号sh3以形成逆滤波信号(inverse-filteredsignal)sif3,其中逆滤波传递函数h-1(z)可以是滤波器电路320在感兴趣的频带处的传递函数h(z)的倒数;例如,在感兴趣的频带处h(z)*h-1(z)=1。因此,信号sif3可以视为发送初始目标信号si3的结果,并且可以通过实际发送每个样本更少比特和/或更低吞吐量的信号st3,来实现从部分302向部分304发送信号si3的目的。请参考图4,图4示出了根据本发明实施例的系统400。与图3所示的系统300类似,图4的系统400可以包括压缩电路470、实用电路440和逆滤波器电路450。压缩电路470可以包括滤波器电路420和幅度比特截断电路430。系统400可以改善目标信号si4的处理,例如传输。目标信号si4可以在一个或多个感兴趣的频带处包含期望信号。滤波器电路420可以耦接到信号si4,用于衰减每个感兴趣的频带,以形成滤波信号sf4。在一个实施例中,感兴趣的频带可以是低通带,并且滤波器电路420因此可以是具有传递函数h(z)=1-z^(-1)的数字差值编码器(例如,图1d中的编码器120b),用于通过差分运算衰减每个感兴趣的频带。通常,在感兴趣的低通频带处含有期望信号的实施例中,滤波器电路420可以被设置为具有高通频率响应;在感兴趣的高通频带处含有期望信号的实施例中,滤波器电路420可以被设置为具有低通频率响应;并且,在感兴趣的带通频带处含有期望信号的实施例中,滤波器电路420可以被设置为具有带阻频率响应。例如,如图1f所示,在多个感兴趣的频带(例如,bi1和bi2)处含有期望信号的实施例中,滤波器电路420的频率响应(即,传递函数h(z))可以被设置为在多个感兴趣频带(例如,bi1和bi2)处具有多个陷波(notch)。幅度比特截断电路430可以耦接到滤波器电路420,用于截断滤波信号sf4的每个样本sf4[n]的一个或多个比特,以形成截断信号st4的每个样本st4[n],使得截断信号st4的每个样本的比特数可以小于滤波信号sf4的每个样本的比特数。尽管信号sf4的每个样本sf4[n]可以是等于正值+|sf4[n]|或者等于负值-|sf4[n]|的有符号的值,幅度比特截断电路430可以从表示幅度|sf4[n]|的比特中截断一个或多个比特。实用电路440可以是耦接到幅度比特截断电路430的数字信号处理器,用于处理截断信号st4以实现对目标信号si4的处理,从而与直接处理目标信号si4相比,可以减少资源需求并增强对误差和/或故障的容限。换句话说,与直接处理目标信号si4相比,处理由滤波器电路420和幅度比特截断电路430协作产生的截断信号st4可以需要较少的系统资源(例如,布局面积、功率、逻辑门数量、时间和/或引脚数等),并且对在处理期间发生的误码和/或故障具有更好的容错性。通常,实用电路440的信号处理可以包括用于计算信号x的样本x[n-m]到x[n](m为整数)的加权和的基本构建部(fundamentalbuildingportion),例如如图2b和图2c所示的构建部240b和240c,该基本构建部可包括多个延迟模块242、乘法模块244和求和模块246,用于计算c[0]*x[n]+…+c[m]*x[n-m]。如果信号x是每个样本x[n]具有更多比特的信号,例如初始目标信号si4,则延迟模块242、乘法模块244和求和模块246中的每一个均将需要更多的系统资源,例如更大的布局面积用于更复杂的电路以及更高的功耗等。另一方面,如果信号x是每个样本具有较少比特数的信号,例如截断信号st4,则延迟模块242、乘法模块244和求和模块246中的每一个均将需要较少的系统资源。因此,应当理解,通过将滤波器电路420和幅度比特截断电路430设置成将初始目标信号si4压缩为每个样本具有较少比特和/或较低吞吐量的截断信号st4,系统400可以有效地减少实用电路440进行信号处理需要的系统资源。实用电路440可以处理截断信号st4以形成处理信号sh4。逆滤波器电路450可以耦接到实用电路440,用于将逆滤波传递函数h-1(z)应用于处理信号sh4以形成逆滤波信号(inverse-filteredsignal)sif4,其中逆滤波传递函数h-1(z)可以是滤波器电路420在感兴趣的频带处的传递函数h(z)的倒数;例如,在感兴趣的频带处h(z)*h-1(z)=1。因此,信号sif4可以视为处理初始目标信号si4的结果,并且可以通过实际处理每个样本更少比特和/或更低吞吐量的信号st4,来实现对信号si4的处理。请参考图5,图5示出了根据本发明实施例的系统500。系统500可以包括压缩电路570和实用电路540。压缩电路570可以包括σ-δ调制器510。系统500可以改善目标信号si5的处理,例如传输。目标信号si5可以在一个或多个感兴趣的频带处包含期望信号。调制器510可以耦接到目标信号si5,用于通过σ-δ调制将目标信号si5调制为σ-δ调制信号sm5。在一个实施例中,调制器510可以是1比特σ-δ调制器,因此调制信号sm5可以是每个样本1比特的数字信号,即,σ-δ调制信号sm5的每个样本的比特数可以等于1。在另一个实施例中,调制器510可以是多比特σ-δ调制器,因此调制信号sm5可以是每个样本多个比特的数字信号,即,σ-δ调制信号sm5的每个样本的比特数可以大于1。在一个实施例中,目标信号si5可以是无穷小量化分辨率的模拟信号,σ-δ调制器510可以将信号si5调制成有限量化分辨率的数字信号sm5。例如,σ-δ调制器510可以由图1b中所示的调制器110b实现,图1b中的信号x和y可以分别是图5中的信号si5和sm5,量化器116可以是用于1比特σ-δ调制的1比特量化器,或者是用于多比特σ-δ调制的多比特量化器。在一个实施例中,目标信号si5可以是具有更精细量化分辨率的数字信号,σ-δ调制器510可以将信号si5调制为具有更粗略量化分辨率的数字信号sm5,使得调制信号sm5的每个样本的比特数可以少于目标信号si5的每个样本的比特数。例如,σ-δ调制器510可以由图1c中所示的调制器110c实现,在图1c中的信号x和y可以分别是图5中的信号si5和sm5,量化器117可以是用于1比特σ-δ调制的1比特量化器,或者是用于多比特σ-δ调制的多比特量化器。通过图5的σ-δ调制器510,目标信号si5可以被调制成每个样本较少比特和/或较低吞吐量的调制信号sm5。实用电路540可以耦接到σ-δ调制器510,用于发送σ-δ调制信号sm5以实现对目标信号si5的发送,从而与直接发送目标信号si5相比,可以减少资源需求并增强对误差的容限。换句话说,与直接发送目标信号si5相比,发送σ-δ调制信号sm5可以需要较少的系统资源(例如,布局面积、功率、逻辑门数量、时间和/或引脚数等),并且对在发送期间发生的误码和/或故障具有更好的容错性。与如图1a或图3所示的实用电路140或340类似,图5所示的实用电路540可以包括两个数字物理层电路542和544,分别用于在不同的半导体芯片间发送和接收σ-δ调制信号sm5。换句话说,系统500可以具有分别形成在两个不同半导体芯片(晶圆)上的两个部分502和504。部分502可以包括σ-δ调制器510和数字物理层电路542,而部分504可以包括数字物理层电路544。数字物理层电路542和544可以通过串行信道耦接。数字物理层电路542可以通过附加适当的报头和尾部来将调制信号sm5的样本组织成数据包,并且将数据包发送到数字物理层电路544。当接收数据包时,数字物理层电路544可以从数据包中提取信号sm5的样本,以形成处理信号(handledsignal)sh5。因为数字物理层电路542和544被设计为用于发送和接收σ-δ调制信号sm5而不是目标信号si5,数字物理层电路542和544可以由更低复杂度和更小布局面积的硬件形成、消耗更少的功率、并且对误码有更强的鲁棒性。例如,通过将信号si5σ-δ调制为1比特的数字信号sm5并发送该调制信号sm5代替初始信号si5,可以解决传输期间的dc(直流)平衡问题;另外,可以减轻传统8b/10b编码(或类似编码)的开销。如果直接发送信号si5,则传统上,信号si5需要通过8b/10b编码来编码,以平衡二进制0和1的出现次数,并确保每单位时间二进制0和1之间足够的转换数量。但是,8b/10b编码会增加吞吐量,从而降低信号传输的效率。相反,通过将信号si5σ-δ调制为信号sm5并发送该调制信号sm5代替初始信号si5,根据本发明的系统500可以不需要8b/10b编码(或类似编码),因此与直接发送信号si5相比,可以减少吞吐量和系统资源,因为σ-δ调制可以使得调制信号sm5在二进制0和1之间频繁转换;即使信号si5在若干采样周期内保持恒定,σ-δ调制信号sm5的样本将快速变化(例如,在二进制0和1之间交替),因此满足平衡和转换要求。类似于图1a中所示的系统100,图5中的系统500还可以包括耦接到数字物理层电路544的解调器(未示出),用于在部分504中将信号sh5解调制以恢复出信号si5。请参考图6,图6示出了根据本发明实施例的系统600。系统600可以包括压缩电路670和实用电路640。压缩电路670可以包括σ-δ调制器610。系统600可以改善目标信号si6的处理,例如传输。目标信号si6可以在一个或多个感兴趣的频带处包含期望信号。σ-δ调制器610可以耦接到目标信号si6,用于通过σ-δ调制将目标信号si6调制为σ-δ调制信号sm6。在一个实施例中,调制器610可以是1比特σ-δ调制器,因此调制信号sm6可以是每个样本1比特的数字信号。在另一个实施例中,调制器610可以是多比特σ-δ调制器,因此调制信号sm6可以是每个样本多个比特的数字信号。在一个实施例中,目标信号si6可以是无穷小量化分辨率的模拟信号,σ-δ调制器610可以将信号si6调制成有限(更粗略)量化分辨率的数字信号sm6。例如,σ-δ调制器610可以由图1b中所示的调制器110b实现,图1b中的信号x和y可以分别是图6中的信号si6和sm6,量化器116可以是用于1比特σ-δ调制的1比特量化器,或者是用于多比特σ-δ调制的多比特量化器。在一个实施例中,目标信号si6可以是具有更精细量化分辨率的数字信号,σ-δ调制器610可以将信号si6调制为具有更粗略量化分辨率的数字信号sm6,使得调制信号sm6的每个样本的比特数可以少于目标信号si6的每个样本的比特数。例如,σ-δ调制器610可以由图1c中所示的调制器110c实现,在图1c中的信号x和y可以分别是图6中的信号si6和sm6,量化器117可以是用于1比特σ-δ调制的1比特量化器,或者是用于多比特σ-δ调制的多比特量化器。通过图6的σ-δ调制器610,目标信号si6可以被调制成每个样本较少比特和/或较低吞吐量的调制信号sm6。实用电路640可以是耦接到σ-δ调制器610的数字信号处理器,用于将σ-δ调制信号sm6处理成处理信号sh6,从而实现对目标信号si6的处理。与直接处理目标信号si6相比,处理σ-δ调制信号sm6可以需要较少的系统资源(例如,布局面积、功率、逻辑门数量、时间和/或引脚数等),并且对在处理期间发生的误码和/或故障具有更好的容错性。通常,实用电路640的信号处理可以包括用于计算信号x的样本x[n-m]到x[n](m为整数)的加权和的基本构建部(fundamentalbuildingportion),例如如图2b和图2c所示的构建部240b和240c,该基本构建部可包括一个或多个延迟模块242、一个或多个乘法模块244和一个或多个求和模块246,用于计算c[0]*x[n]+…+c[m]*x[n-m]。如果信号x是每个样本x[n]具有较多比特的信号,例如初始目标信号si6,则延迟模块242、乘法模块244和求和模块246中的每一个均将需要更多的系统资源,例如更大的布局面积用于更复杂的电路以及更高的功耗等。另一方面,如果信号x是每个样本具有较少比特的信号,例如调制信号sm6,则延迟模块242、乘法模块244和求和模块246中的每一个均将需要较少的系统资源。因此,应当理解,由于σ-δ调制器610将初始目标信号si6压缩成每个样本具有较少比特和/或较低吞吐量的调制信号sm6,系统600可以有效地减少实用电路640进行信号处理需要的系统资源。与图2a所示的系统200类似,图6的系统600可以进一步包括耦接到实用电路640的解调器(未示出),用于将信号sh6解调制为解调信号作为信号si6的处理结果。请参考图7,图7示出了根据本发明实施例的系统700。系统700可以包括压缩电路770、实用电路740和逆滤波器电路750。压缩电路770可以包括修正的调制器710和幅度比特截断电路730。系统700可以改善目标信号si7的处理,例如传输。目标信号si7可以在一个或多个感兴趣的频带处包含期望信号。修正的调制器710可以耦接到信号si7,用于通过修正的信号传递函数stfm(z)和修正的噪声传递函数ntfm(z)将目标信号si7调制为调制信号sm7。修正的信号传递函数stfm(z)可以是固有信号传递函数stf(z)和滤波传递函数h(z)的乘积;例如,stfm(z)=stf(z)*h(z)。修正的噪声传递函数ntfm(z)可以是固有噪声传递函数ntf(z)和滤波传递函数h(z)的乘积;例如,ntfm(z)=ntf(z)*h(z)。固有信号传递函数stf(z)可以传递期望信号的一个或多个感兴趣频带,固有噪声传递函数ntf(z)可以将噪声从一个或多个感兴趣频带中整形出去。滤波传递函数h(z)可以衰减每个感兴趣频带。结合图1a、图2a、图5和图6,参考图9a,图9a示出了根据本发明实施例的调制器910a。图1a或图2a中的调制器110或210可以被建模为图9a所示的调制器910a。在图9a中,调制器910a可以将信号x调制为信号y;为了实现图1a或图2a中的调制器110或210,图9a中的信号x可以是图1a或图2a中的信号si1或si2,图9a中的信号y可以是图1a或图2a中的信号sm1或sm2。在图9a中,调制器910a可以包括求和模块912、传递函数为l1(z)的数字环路滤波器914、量化器916和传递函数b1(z)的反馈滤波器918。求和模块912可以通过从信号x中减去信号y1来形成信号x1,环路滤波器914和量化器916可以对信号x1进行滤波和量化以形成信号y,并且反馈滤波器918可以对信号y进行滤波以形成信号y1。量化器916的量化操作可能会引入噪声q;因此,输出信号y的z变换y(z)可以表示为:y(z)={l1(z)/(1+b1(z))}*x(z)+{1/(1+b1(z))}*q(z),其中x(z)和q(z)分别是信号x和噪声q的z变换。因此,应用于信号x(z)的项l1(z)/(1+b1(z))可以被定义为固有信号传递函数stf(z),应用于噪声q(z)的项1/(1+b1(z))可以被定义为固有噪声传递函数ntf(z)。结合图7参考图9b,图9b示出了根据本发明实施例的调制器910b。图7中修正的调制器710可以被建模为图9b所示的调制器910b。在图9b中,调制器910b可以将信号x调制为信号y;为了实现图7中修正的调制器710,图9b中的信号x和y可以分别是图7中的信号si7和sm7。在图9b中,调制器910b可以包括求和模块922、传递函数为l2(z)的环路滤波器924、量化器926和传递函数b2(z)的反馈滤波器928。求和模块922可以通过从信号x中减去信号y2来形成信号x2,环路滤波器924和量化器926可以对信号x2进行滤波和量化以形成信号y,并且反馈滤波器928可以对信号y进行滤波以形成信号y2。量化器926的量化操作可能会引入噪声q;因此,输出信号y的z变换y(z)可以表示为:y(z)={l2(z)/(1+b2(z))}*x(z)+{1/(1+b2(z))}*q(z),其中x(z)和q(z)分别是信号x和噪声q的z变换。因此,应用于信号x(z)的项l2(z)/(1+b2(z))可以被定义为修正的信号传递函数stfm(z),应用于噪声q(z)的项1/(1+b2(z))可以被定义为修正的噪声传递函数ntfm(z)。与图9a中的调制器910a相比,在图9b中的调制器910b的传递函数b2(z)和/或l2(z)可以被修改为与传递函数l1(z)和/或b1(z)不同,使得修正的信号传递函数stfm(z)可以等于信号传递函数stf(z)和滤波传递函数h(z)的乘积stf(z)*h(z),以及修正的噪声传递函数ntfm(z)可以等于固有噪声传递函数ntf(z)和滤波传递函数h(z)的乘积ntf(z)*h(z)。换句话说,尽管图7中修正的调制器710可以由类似于例如图1a中的调制器110的架构来实现,图7中修正的调制器710可以用作图1a中调制器110和滤波器电路120的级联,使得信号x(z)和噪声q(z)都可以附加地经历滤波传递函数h(z)的滤波(例如,在每个感兴趣频带处的衰减)。例如,在一个实施例中,感兴趣的频带可以是低通带,滤波传递函数h(z)可以被设置为通过差分运算衰减每个感兴趣的频带,例如h(z)=1-z^(-1)。通常地,在感兴趣的低通频带处含有期望信号的实施例中,滤波传递函数h(z)可以被设置为具有高通频率响应;在感兴趣的高通频带处含有期望信号的实施例中,滤波传递函数h(z)可以被设置为具有低通频率响应;并且,在感兴趣的带通频带处含有期望信号的实施例中,滤波传递函数h(z)可以被设置为具有带阻频率响应。例如,如图1f所示,在多个感兴趣的频带(例如,bi1和bi2)处含有期望信号的实施例中,滤波传递函数h(z)的频率响应可以被设置为在多个感兴趣频带(例如,bi1和bi2)处具有多个陷波(notch)。在图7所示的系统700中,幅度比特截断电路730可以耦接到调制器710,用于截断调制信号sm7的每个样本sm7[n]的一个或多个比特,以形成截断信号st7的每个样本st7[n],使得截断信号st7的每个样本的比特数可以小于调制信号sm7的每个样本的比特数。尽管信号sm7的每个样本sm7[n]可以是等于正值+|sm7[n]|或者等于负值-|sm7[n]|的有符号的值,幅度比特截断电路730可以从表示幅度|sm7[n]|的比特中截断一个或多个比特。通过级联修正的调制器710和幅度比特截断电路730以从初始目标信号si7形成截断信号st7,初始目标信号si7可以被压缩,从而截断信号st7可以以每个样本较少比特和/或较少吞吐量携带信号si7的期望信号。实用电路740可以耦接到幅度比特截断电路730,用于传输截断信号st7以实现对目标信号si7的传输,从而与直接传输目标信号si7相比,可以减少资源需求并增强对误差的容限。换句话说,与直接传输目标信号si7相比,传输由修正的调制器710和幅度比特截断电路730协作产生的截断信号st7可以需要较少的系统资源(例如,布局面积、功率、逻辑门数量、时间和/或引脚数等),并且对在传输期间发生的误码具有更好的容错性。与如图1a所示的实用电路140类似,图7所示的实用电路740可以包括两个数字物理层电路742和744,分别用于在不同的半导体芯片间发送和接收截断信号st7。换句话说,系统700可以具有分别形成在两个不同半导体芯片(晶圆)上的两个部分702和704。部分702可以包括修正的调制器710、幅度比特截断电路730和数字物理层电路742,而部分704可以包括数字物理层电路744和逆滤波器电路750。数字物理层电路742和744可以通过串行信道耦接。数字物理层电路742可以通过附加适当的报头和尾部来将截断信号st7的样本组织成数据包,并且将数据包发送到数字物理层电路744。当接收数据包时,数字物理层电路744可以从数据包中提取截断信号st7的样本,以形成处理信号(handledsignal)sh7。因为数字物理层电路742和744被设计为用于发送和接收截断信号st7而不是目标信号si7,数字物理层电路742和744可以由更低复杂度和更小布局面积的硬件形成、消耗更少的功率、并且对误码有更强的鲁棒性。逆滤波器电路750可以耦接到实用电路740的数字物理层电路744,用于将逆滤波传递函数h-1(z)应用于处理信号sh7以形成逆滤波信号(inverse-filteredsignal)sif7,其中逆滤波传递函数h-1(z)可以是在感兴趣的频带处的滤波传递函数h(z)的倒数;例如,在感兴趣的频带处h(z)*h-1(z)=1。与图1a所示的系统100类似,图7的系统700还可以包括耦接到逆滤波器电路750的解调器(未示出),用于在部分704中解调制信号sh7以恢复信号si7。请参考图8,图8示出了根据本发明实施例的系统800。与图7的系统700类似,系统800可以包括压缩电路870、实用电路840和逆滤波器电路850。压缩电路870可以包括修正的调制器810和幅度比特截断电路830。系统800可以改善目标信号si8的处理,例如传输。目标信号si8可以在一个或多个感兴趣的频带处包含期望信号。修正的调制器810可以耦接到信号si8,用于通过修正的信号传递函数stfm(z)和修正的噪声传递函数ntfm(z)将目标信号si8调制为调制信号sm8。修正的信号传递函数stfm(z)可以是固有信号传递函数stf(z)和滤波传递函数h(z)的乘积;例如,stfm(z)=stf(z)*h(z)。修正的噪声传递函数ntfm(z)可以是固有噪声传递函数ntf(z)和滤波传递函数h(z)的乘积;例如,ntfm(z)=ntf(z)*h(z)。固有信号传递函数stf(z)可以传递期望信号的一个或多个感兴趣频带,固有噪声传递函数ntf(z)可以将噪声从一个或多个感兴趣频带中整形出去。滤波传递函数h(z)可以衰减每个感兴趣频带。与图7的修正的调制器710类似,图8的修正的调制器810可以由图9b所示的调制器910b实现,图9b中的信号x和y可以分别是图8中的信号si8和sm8。例如,在一个实施例中,感兴趣的频带可以是低通带,滤波传递函数h(z)可以被设置为通过差分运算衰减每个感兴趣的频带,例如h(z)=1-z^(-1)。通常地,在感兴趣的低通频带处含有期望信号的实施例中,滤波传递函数h(z)可以被设置为具有高通频率响应;在感兴趣的高通频带处含有期望信号的实施例中,滤波传递函数h(z)可以被设置为具有低通频率响应;并且,在感兴趣的带通频带处含有期望信号的实施例中,滤波传递函数h(z)可以被设置为具有带阻频率响应。例如,如图1f所示,在多个感兴趣的频带(例如,bi1和bi2)处含有期望信号的实施例中,滤波传递函数h(z)的频率响应可以被设置为在多个感兴趣频带(例如,bi1和bi2)处具有多个陷波(notch)。在图8所示的系统800中,幅度比特截断电路830可以耦接到调制器810,用于截断调制信号sm8的每个样本sm8[n]的一个或多个比特,以形成截断信号st8的每个样本st8[n],使得截断信号st8的每个样本的比特数可以小于调制信号sm8的每个样本的比特数。尽管信号sm8的每个样本sm8[n]可以是等于正值+|sm8[n]|或者等于负值-|sm8[n]|的有符号的值,幅度比特截断电路830可以从表示幅度|sm8[n]|的比特中截断一个或多个比特。通过级联修正的调制器810和幅度比特截断电路830以从初始目标信号si8形成截断信号st8,初始目标信号si8可以被压缩,从而截断信号st8可以以每个样本较少比特和/或较少吞吐量携带信号si8的期望信号。与图2a或图4所示的实用电路240或440类似,图8中的实用电路840可以是耦接到幅度比特截断电路830的数字信号处理器,用于处理截断信号st8以形成处理信号sh8,以实现对目标信号si8的处理。与直接处理目标信号si8相比,处理截断信号st8需要较少的系统资源(例如,布局面积、功率、逻辑门数量、时间和/或引脚数等),并且对在处理期间发生的误码和/或故障具有更好的容错性。逆滤波器电路850可以耦接到实用电路840,用于将逆滤波传递函数h-1(z)应用于处理信号sh8以形成逆滤波信号(inverse-filteredsignal)sif8,其中逆滤波传递函数h-1(z)可以是在感兴趣的频带处的滤波传递函数h(z)的倒数;例如,在感兴趣的频带处h(z)*h-1(z)=1。与图2a所示的系统200类似,图8的系统800还可以包括耦接到逆滤波器电路850的解调器(未示出),用于对信号sh8进行解调制以获得解调信号作为处理目标信号si8的结果。总之,本发明通过将目标信号压缩为每个样本具有较少比特和/或较低吞吐量的压缩信号并且处理该压缩信号而不是目标信号,可以改善对目标信号的处理,例如,降低资源需求、和/或增强对发送和/或处理目标信号时的误码和/或故障的鲁棒性。根据本发明,可以通过压缩电路实现压缩过程,压缩电路可以包括以下电路中的至少一个:用于将信号调制为更粗略量化分辨率信号的调制器,用于衰减期望信号的感兴趣频带的滤波器电路,以及用于截断每个样本的比特的幅度比特截断电路。尽管已经根据实施例描述了本发明,但是应该理解,本发明并不限于所公开的实施例。相反,本发明旨在覆盖所附权利要求的精神和范围内包含的各种修改和类似设置,所附权利要求的精神和范围符合最宽泛解释从而包含所有这些修改和类似结构。当前第1页12当前第1页12
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