可配置的时间交织模数转换器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明总体上涉及模数转换器领域，更具体地，本发明涉及一种动态可配置的时 间交织模数转换器。
【背景技术】
[0002] 电子设备（诸如电视机和其他音频/视频设备）通常使用数字技术而不是模拟技 术来实现。典型地，数字技术变得越先进，将模拟信号转换为适合于数字技术实现的数字信 号的任务越费力。
[0003] 从概念上讲，模数转换器（也表示为ADC或A/D转换器）以及它的基本功能（采 样和保持，量化）在本领域是非常公知的，因此，将不会在此详细阐述。
[0004] 对于高采样频率，采用包括若干个组分ADC: s的ADC结构以能够适应于高采样频 率，这可能是必要的或至少是有利的。这种结构减轻了对各个组分ADC的处理速度的要求。 这样的ADC结构的例子是流水线ADC: s和时间交织ADC: s (例如，平行连续的ADC: s)。US 2011/0304489A1、W0 2007/093478AUEP 0624289B1 和 WO 2010/042051A1 描述了各种示例 时间交织ADC结构。
[0005] 在模数转换的典型应用中，可能希望将两个或多个模拟输入信号数字化，其中，相 应的数字信号应具有不同的采样速率和/或每个样本中的不同分辨率。这可通过对每个信 号使用单独的ADC来解决。
[0006] 例如，在音频/视频应用中（例如对音频输入信号和三个（RBG)视频输入信号的 处理），视频信号通常需要比音频信号高得多的采样速率。音频信号通常可通过非时间交织 ADC而被充分地处理（甚至被过采样，以实现高动态），而每个视频信号可能需要具有若干 个组分ADC: s的时间交织ADC。另一个例子是在与汽车有关的应用中，其中来自大量传感器 (和/或类似的信号源）的信号可能需要以不同的ADC要求来处理。
[0007] 然而，具有用于每个信号的单独ADC的解决方案可能并非在所有情况下都是适合 的。例如，将每个时间交织ADC设计成用于特定类型的信号、速率和/或分辨率可能是不灵 活的和/或低效的。例如，为一个音频通道和三个视频通道设计的结构可能不适于用于四 个音频通道的情况，反之亦然。
[0008] 因此，需要更灵活的时间交织模数转换器。
【发明内容】
[0009] 应当强调的是，术语"包括/包含"在本说明书中使用时用来说明所陈述的特征、 整数、步骤、或组件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、组件或 它们的组。
[0010] -些实施例的目的是至少消除一些上述缺点，并提供用于时间交织模数转换器的 可配置操作的方法和装置。
[0011] 根据第一个方面，这是通过用于操作时间交织模数转换器的方法来实现的，所述 时间交织模数转换器用于将整数L个模拟输入信号转换成L个相应的数字输出信号，其中， L大于1，模拟输入信号和数字输出信号按照i = 1，2, ...，L来编索引。所述时间交织模数 转换器包括整数N个组分模数转换器的阵列，每个组分模数转换器具有模拟输入和数字输 出，其中，N大于L。
[0012] 所述方法包括（对于L个模拟输入信号中的每一个）：对模拟输入信号进行米样， 从N个组分模数转换器的阵列中选择数目N 1个组分模数转换器，（其中，N i大于或等于1并 且SN )，在选择的队个组分模数转换器中的相应一个中对模拟输入信号的每个 样本进行数字化，对选择的N1个组分模数转换器中的每一个的数字化样本进行复用，以产 生与模拟输入信号相对应的数字输出信号。
[0013] 在一些实施例中，选择N1，i = 1，2, · · ·，L，使得Hi =
[0014] 根据一些实施例，对于i = 1，2,…，L，其中选择的N1大于1，在选择的心个组分模 数转换器中的相应一个中对模拟输入信号的每个样本进行数字化的步骤可以包括：在第一 选择的组分模数转换器中对模拟输入信号的第一样本进行数字化；以及在第二选择的组分 模数转换器中对模拟输入信号中的第二样本进行数字化。
[0015] 在一些实施例中，选择的Ni个组分模数转换器可以以统一的方式处理模拟输入信 号的各个样本，例如，通过循环（round-robin)方式处理样本。举例来说，如果选择的队等 于3,则模拟输入信号的第一样本可以在第一选择的组分模数转换器中进行处理，模拟输入 信号的第二样本可以在第二选择的组分模数转换器中进行处理，模拟输入信号的第三样本 可以在第三选择的组分模数转换器中进行处理，模拟输入信号的第四样本可以在第一选择 的组分模数转换器中进行处理，等等。
[0016] 根据一些实施例，该方法可以进一步包括（对于L个模拟输入信号中的每一个）： 将模拟输入信号解复用成N1个解复用信号，其中，通过在选择的N if组分模数转换器中的 相应一个中对N1个解复用信号中的每一个进行处理，从而在所述选择的&个组分模数转换 器中的相应一个中对模拟输入信号的每个样本进行数字化。
[0017] 如果L个数字输出信号中的每一个具有相应的采样速率R1，并且采样速率R 1中的 至少两个，i = j，k，彼此不同，使得RpRk，那么所述方法可以包括（对于L个模拟输入信号 中的每一个）选择数目N1, i = j，k，使?
[0018] 如果L个数字输出信号中的每一个具有相应的采样分辨率Q1，并且采样分辨率Q 1 中的至少两个，i = j，k，彼此不同，使得QpQk，那么所述方法可以包括（对于L个模拟输 入信号中的每一个）选择数目Nyi = j，k，使彳I
I型地，要求的分辨率越低，组 分模数转换器对模拟样本进行数字化就越快（至少假设组分模数转换器的时钟速率未改 变）。
[0019] 根据一些实施例，该方法可以包括在将模拟输入信号分成Ni个信号流之前或之 后，对L个模拟输入信号中的每一个进行采样。
[0020] 在一些实施例中，对模拟输入信号进行采样可以包括（对于L个模拟输入信号中 的至少一个）以比对应于模拟输入信号的数字输出信号的采样速率更高的采样速率来采 样模拟输入信号。因此，L个模拟输入信号中的至少一个被过采样。在此实施例中，该方法 还包括：对选择的N1个组分模数转换器中的每一个的数字化样本进行后处理，以产生与所 述模拟输入信号相对应的数字输出信号。可以在对选择的N i个组分模数转换器中的每一 个的数字化样本进行复用之前、之后或与之结合地进行该后处理。后处理可以例如包括对 数字化样本进行抽取（decimation)。过采样和后处理共同产生具有期望的采样速率的数字 输出信号，并且一个可能的好处是可以实现更高动态的模数转换。
[0021 ] 第二方面是一种包括计算机可读介质的计算机程序产品，该计算机可读介质上具 有包括程序指令的计算机程序。计算机程序可加载到数据处理单元，并且当数据处理单元 运行计算机程序时，计算机程序适于执行第一方面所述的方法。
[0022] 根据第三方面，提供了一种时间交织模数转换器，用于将整数L个模拟输入信号 转换成L个相对应的数字输出信号，其中，L大于1，并且模拟输入信号和数字输出信号按照 i = 1，2, ...，L来编索引。时间交织模数转换器包括：整数N(N大于L)个组分模数转换器 的阵列，控制器和复用器。
[0023] 组分模数转换器中的每一个具有模拟输入和数字输出，并且适于对模拟输入样本 进行数字化。
[0024] 控制器适于（对于L个模拟输入信号中的每个）从N个组分模数转换器的阵列中 选择数目N1个组分模数转换器，其中，N i大于或等于1，并且gU ^ S 并且控制器使得 在选择的N1个组分模数转换器中的相应一个中对模拟输入信号的每个样本进行数字化。
[0025] 复用器适于（对于L个模拟输入信号中的每个）对选择的N1个组分模数转换器 中的每一个的数字化样本进行复用，以产生与所述模拟输入信号相对应的数字输出信号。
[0026] 根据一些实施例，时间交织模数转换器还可包括解复用器，该解复用器适于（对 于L个模拟输入信号中的每个）将模拟输入信号解复用成N1个解复用信号。在这些实施 例中，控制器适于使得在选择的队个组分模数转换器中的相应一个中对N if解复用信号中 的每一个进行处理。时间交织模数转换器可进一步包括用于L个模拟输入信号中的每一个 的采样保持单元，其适于为解复用器提供模拟输入样本。
[0027] 在其他实施例中，时间交织模数转换器可进一步包括用于N个组分模数转换器中 的每一个的采样保持单元，其适于为N个组分模数转换器提供模拟输入样本。
[0028] 根据L个数字输出信号中的每一个具有相应的采样速率R1，并且采样速率R1中的 至少两个，i = j，k，彼此不同，使得1^>&的实施例，所述控制器适于选择Nyi = j，k，使得 只k - %,
[0029] 根据L个数字输出信号中的每一个具有相应的采样分辨率Q1，并且采样分辨率Q1 中的至少两个，i = j，k，彼此不同，使得％>(\的实施例，所述控