模拟-数字转换器、长期演进先进设备及信号转换方法
【专利说明】模拟-数字转换器、长期演进先进设备及信号转换方法
[0001 ]本发明要求申请日为2014年12月17日，专利号为62/092,921的美国临时申请的优 先权，该美国临时申请的全部内容均包含在本发明中。 【技术领域】
[0002]本发明涉及电子技术领域，模拟-数字转换器、长期演进先进设备及信号转换方 法。 【【背景技术】】
[0003] 在长期演进先进(Long-Term-Evolution Advanced，LTE_A)系统中，信号可在连续 的信道（contiguous channel)或非连续的信道(non-contiguous channel)中被传输。同时 兼容连续信道系统和非连续信道系统的设备被称之为模拟-数字(analog-to-digital)转 换设备。 【
【发明内容】
】
[0004] 本发明提供模拟-数字转换器、长期演进先进设备及信号转换方法。
[0005] 本发明提供的一种模拟-数字转换器，将输入信号转换为输出信号，其可包括:第 一模拟_数字转换电路，基于所述输入信号生成第一信号并另外输出所述第一模拟-数字转 换电路的第一量化误差的特征信号;第二模拟-数字转换电路，基于所述输入信号和所述特 征信号生成第二信号；以及输出合路器，合并所述第一信号和所述第二信号来生成所述输 出信号。
[0006] 本发明还提供的一种包括本发明所述的模拟-数字转换器的长期演进设备，在所 述长期演进设备中所述模拟-数字转换器用于捕获连续的信道，而当被用于捕获非连续的 信道，所述模拟-数字转换器中的第一模拟-数字转换电路和第二模拟数字转换电路被分 离。
[0007] 本发明还提供一种信号转换方法，其可包括:使用第一模拟_数字转换电路来基于 输入信号生成第一信号并另外输出所述第一模拟-数字转换电路的第一量化误差的特征信 号;使用第二模拟-数字转换电路来基于所述输入信号和所述特征信号生成第二信号；以及 合并所述第一信号和所述第二信号来生成输出信号。
[0008] 由上可见，上述模拟-数字转换器、长期演进先进设备及信号转换方法使用第一模 拟-数字转换电路来基于输入信号生成第一信号并另外输出所述第一模拟-数字转换电路 的第一量化误差的特征信号；使用第二模拟-数字转换电路来基于所述输入信号和所述特 征信号生成第二信号；以及合并所述第一信号和所述第二信号来生成输出信号，因此本发 明实施例减少所述输出信号中所述量化误差因子起因于所述第一量化误差的量化误差因 子。 【【附图说明】】
[0009] 图1A示出了一个连续的带内（intra-band)信道。
[0010] 图1B示出了一个非连续的带内信道。
[0011 ] 图1C示出了一个非连续的带间（inter-band)信道。
[0012]图2示出了基于本发明所披露的实施例的使用模拟-数字转换器202的LTE-A设备 200的框图。
[0013]图3A描述了基于本发明一实施例的模拟-数字转换器202-1。
[0014]图3B描述了基于本发明另一实施例的模拟-数字转换器202-2。
[0015]图4示出了基于本发明所披露的一实施例的用于量化误差(quantization error) EQ1 的噪声峰值衰减电路（noise peak attenuation circuit)400〇
[0016]图5示出了带有图4中的噪声峰值衰减电路400的模拟-数字转换器500。 【【具体实施方式】】
[0017] 接下面的描述为本发明预期的最优实施例。这些描述用于阐述本发明的大致原则 而不应用于限制本发明。本发明的保护范围应在参考本发明的权利要求的基础上进行认 定。
[0018] 在LTE-A系统中，信号可在连续信道或非连续信道中被传输。图1A示出了在频带 Bandl内部的一连续的带内信道。图1B示出了在频带Bandl内部的非连续的带内信道。图1C 示出了覆盖有两个独立的频带Bandl和Band2的非连续的带间信道。对非连续的信道的捕 获，例如图1B所示的非连续的带内信道和1C所示的带间信道，需要两个独立的模拟-数字转 换电路。其中一个用于捕获低频信道中的信号（102或106)而另一个用于捕获高频信道中的 信号（104或108)。对于捕获一连续信道中的信号，例如图1A所示的连续的带内信道，用于捕 获图1B和图1C中的非连续的信道的所述两个模拟-数字转换电路被耦接到一起形成一个模 拟-数字转换器。例如，两个各自具有20MHz带宽的独立的模拟-数字转换电路可被合并形成 一个具有40MHz带宽的模拟-数字转换器。（例如，一个宽频模拟-数字转换器）。
[0019] 图2为根据本发明所披露的一个实施例的使用一模拟-数字转换器202的LTE-A设 备200的框图。所述LTE-A设备200可为手机(cell phone)。
[0020] 所述模拟-数字转换器202将输入信号X转换为输出信号Y，且包括模拟-数字转换 电路AD1和AD2以及输出合路器(c〇mbiner)204。所述模拟-数字转换电路AD1基于所述输入 信号X生成信号S1且另外输出所述模拟-数字转换电路AD1的量化误差（quantization error)的特征信号EQ1_F。所述模拟-数字转换电路AD2基于所述输入信号X和所述特征信号 EQ1_F生成信号S2。所述输出合路器204合并所述信号S1和S2来生成所述输出信号Y，并因此 来减少所述输出信号Y中的量化误差因子，所述量化误差因子起因于所述模拟-数字转换电 路AD1中的量化误差。
[0021] 图3A描述了基于本发明所述披露的一个实施例的模拟-数字转换器202_1。
[0022]所述模拟-数字转换电路AD1包括反馈合路器302、滤波器304,输入前馈合路器306 和量化器308。所述反馈合路器302将所述信号S1从所述输入信号X中减去。所述滤波器304 过滤所述反馈合路器302的输出。所述输入前馈合路器306合并所述输入信号X和所述滤波 器304的输出。所述量化器308接收所述输入前馈合路器306的输出来生成所述信号S1。如图 所示，通过量化器308,量化误差被融入到所述信号S1中。由所述模拟-数字转换电路AD1所 生成的信号S1为：
[0024]其中，X为输入信号，EQ1为模拟-数字转换电路AD1的所产生的量化误差，HI为滤波 器304的传递函数。请注意，所述滤波器304的输出被耦接至所述模拟-数字转换电路AD2作 为所述特征信号EQ1_F。所述模拟-数字转换电路AD2包括反馈合路器310、滤波器312、输入 前馈合路器314、误差特征合路器316以及量化器318。所述反馈合路器310从所述输入信号X 中减去所述信号S2。所述输入前馈合路器314合并所述输入信号X和所述滤波器312的输出。 所述误差特征合路器316合并所述特征信号所述输入前馈合路器314的输出。所述 量化器318接收所述误差特征合路器316的输出来生成所述信号S2。如图所示，通过量化器 318，量化误差EQ2被融入到信号S2中。由所述模拟-数字转换电路AD2所生成的信号S2为：
[0026]其中，X为输入信号，EQ1为模拟-数字转换电路AD1的量化误差，EQ2为模拟-数字转 换电路AD2的量化误差，H1为滤波器304的传递函数，H2为滤波器312的传递函数。通过输出 合路器204将信号S1和S2进行合并来形成所述输出信号Y，因此在所述输出信号Y中减少了 起因于所述量化误差EQ1的量化误差因子。所述输出信号Y为S1加上S2并可通过下面的等式 来表示：
[0028]其中，该公式中各参数的涵义参考S1和S2公式中的参数的解释，在此不进行赘述。 在一个实施例中，具