双二阶校准的制作方法
【专利说明】双二阶校准
[0001] 相关申请
[0002] 本申请要求于2013年3月13日递交的美国临时申请61/779, 390 W及于2012年 9月5日提交的美国临时申请61/697, 049的权益。上述申请的整体教导通过引用的方式并 入于此。
【背景技术】
[0003] 信号带宽和数据速率的增加推进了解决与宽带信号相关的挑战的新信号处理技 术的发展。增加的信号带宽使得新的应用成为可能，包括在各种不同环境中的基于超宽带 扣WB)技术的有源射频（R巧识别（ID)。此外，增加的信号带宽提高了测距（ranging)精度， 使得宽带技术对于雷达、成像和其他应用特别有吸引力。
[0004] 令人遗憾的是，关于时钟速度、切换、散热和故障恢复的难点的基本缩放限制使得 数字逻辑不适于宽带信号处理。例如，如今的DSP技术不能够处理新出现的应用（例如高 清晰度TV、软件无线电、认知无线电、4-G手持服务、白色空间（white spaces)、基于UWB的 服务、和实时GHz/T化医学成像）所需的宽带信号。除了更高速度和带宽处理能力的需求 W外，用于降低功耗的方法也在许多信号处理应用中有巨大吸引力和实用性。例如，针对移 动设备中的功耗需要很高的费用；高速DSP对手机和PDA的电池寿命来说是很大的消耗。
[0005] 对于宽带应用，巧奎斯特速率在多个Gsp范围内，因此仅可实现相对简单的信号 处理，并且通常需要高度管线化和并行的处理架构。今后，DSP技术不可能达到该些应用所 需的能力，该是因为基于CMOS的数字信号处理结构的限制不再根据摩尔（Moore)定律扩 展。实际上，深亚微米CMOS栅极具有W分子测量的宽度，该表示晶体管大小（和切换速度） 正接近它们的基本极限。换句话说，增加DSP技术的带宽处理能力的空间很小，该是因为与 晶体管大小负相关的晶体管切换速度不能变得更快。
[0006] 反过来，模拟逻辑具有其自身的限制。因为模拟电路并非由真实独立的块化lock) 形成，所W改变模拟逻辑的一个块可迫使电路中的每个其他块改变。此外，处理技术的发展 快速进行，从而使专用设计通常在它们被制造出来之前就变得过时。最后，模拟电路既不能 完全重新配置，也不能够被完全编程。
【发明内容】
[0007] 本发明的实施例包括调整状态变量滤波器的方法。示例包括状态变量滤波器，其 中屯、频率能够使用禪接至滤波器积分器的输出的变量增益块而被调整。一阶和二阶状态 变量滤波器可W对并行信号和它们的组合后的输出进行运算（operate) W生成滤波输出。 依赖于应用不同可W将滤波器调整为通过或抑制信号；示例性应用包括但不限于；捷变滤 波；频谱分析；干扰检测和抑制；均衡；直接中频传输；和单边带调制解调。
[000引在示例性实施例中，一种调整双二阶电路的滤波器（状态变量滤波器）的方法包 括；W预定频率将损耗衰减器（loss pad)调整至生成目标增益值。W所述预定频率将第一 积分器的相位调整至目标相位。然后W所述预定频率将第二积分器的相位调整至所述目标 相位。w所述预定频率将所述第一积分器的增益调整至目标增益值。最后，w预定频率将 第二积分器的增益调整至目标增益值。
[0009] 在进一步的实施例中，确定所述预定频率处的目标增益。调整所述损耗衰减器可 W包括调节所述损耗衰减器处的衰减值。调整所述第一积分器的相位可W包括调节所述第 一积分器处的输入的相位值，所述相位值控制所述第一积分器的相位。调整所述第一积分 器的增益可W包括在所述第一积分器处调节粗略增益值和调节精细增益值，所述粗略增益 值和精细增益值控制所述第一积分器的增益。调整所述第二积分器的相位可W包括调节所 述第二积分器处的输入的相位值，所述相位值控制所述第二积分器的相位。调整所述第二 积分器的增益可W包括在所述第二积分器处调节粗略增益值和调节精细增益值，所述粗略 增益值和精细增益值控制所述第二积分器的增益。
【附图说明】
[0010] 根据如附图所示的本发明示例性实施例的W下更具体描述，上文将变得清楚，在 附图中类似标号指的是不同视图中的相同部件。附图不必按比例，相反强调的是示出本发 明的实施例。
[0011] 图1是一阶状态变量滤波器的框图。
[0012] 图2A是二阶状态变量滤波器的控制标准型的框图。
[0013] 图2B是其中可W实施本发明实施例的双二阶电路的配置的框图。
[0014] 图3是二阶状态变量滤波器的观测器标准型的框图。
[0015] 图4是示出根据本发明的原理的信号滤波的流程图。
[0016] 图5A是状态变量滤波器处的信号接口的框图。
[0017] 图5B是状态变量滤波器的串行外围接口（SPI)数据分配的框图。
[001引图5C是示出用于测量状态变量滤波器的操作的测试点连接的框图。
[0019] 图6是调整状态变量滤波器的处理的状态图。
[0020] 图7是调整损耗衰减器的处理的流程图。
[0021] 图8是调整积分器相位的处理的流程图。
[0022] 图9是调整另外的积分器的相位的处理的流程图。
[0023] 图10是调整积分器增益的处理的流程图。
[0024] 图11是调整另外的积分器的增益的处理的流程图。
[0025] 图12A到图12B是示出积分器的控制结果的曲线图。
[0026] 图13是用于调整积分器增益的电路的电路图。
[0027] 图14A到图14B是示出积分器的示例性粗调的图。
[002引图15A到图15B是示出用于作为陷波滤波器操作的状态变量滤波器的示例性调整 的电路图和流程图。
[0029] 图16A到图1她是示出用于作为全通（延迟）滤波器操作的状态变量滤波器的示 例性调整的电路图和流程图。
【具体实施方式】
[0030] 如下是对于本发明示例性实施例的描述。
[0031] 对于许多无线应用，跨极大频带（例如，3. 7-10.0 GHz)精巧地（finely)传播信号 能量的宽带和超宽带扣WB)通信系统看起来很有前景。许多宽带通信属性（精确测距、材 料渗透、覆盖（overlay)、和对于在极端环境中运行的低功率系统中的多径衰落的鲁椿性 (robustness))直接解决面向挑战性的军事和商业应用（例如射频识别（RFID))的重要挑 战。此外，在基带运行的宽带系统不需要在接收器处进行下变频，因而简化了所需的接收 器。
[0032] 对于通信系统设计者来说，设计在极大频带上精巧地传播能量W满足覆盖需求 (overlay requirement)的宽带系统的挑战很快将变得明显。具体地，用户通常从全数字接 收器、用于部分或全部祀式接收器的模拟相关器W及传