[發(fā)明專利]異步采樣率轉(zhuǎn)換器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200780000577.0
• 申請日: 2007-08-15
• 公開（公告）號: CN101326725A
• 公開（公告）日: 2008-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 達(dá)斯廷·D·福曼;安德魯·M·馬林森
• 申請（專利權(quán)）人: ESS技術(shù)公司
• 主分類號: H03M7/00
• 分類號: H03M7/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所
• 代理人: 周少杰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)字樣本的異步速率轉(zhuǎn)換。

技術(shù)背景

在通常實踐中，模擬信號的各樣本在各樣本點(diǎn)采集，這里各樣本的數(shù)量n確定數(shù)字樣本的精度。各樣本的數(shù)量越高，越能夠采集到模擬信號的更精確的讀數(shù)。因此，采集的各樣本的頻率遠(yuǎn)高于進(jìn)入信號的頻率。然而，當(dāng)試圖預(yù)測信號在一點(diǎn)處的精確值時，產(chǎn)生誤差。例如采樣數(shù)據(jù)的電路中的延遲，能夠引起讀取該信號的誤差。因此，本領(lǐng)域中存在對用于更精確地采樣信號、校正通常的(common)偽信號的系統(tǒng)和方法的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本技術(shù)的一個方面是一種執(zhí)行樣本序列的輸入速率到輸出速率的采樣率轉(zhuǎn)換。其中輸出速率不同于輸入速率的任何整數(shù)倍。執(zhí)行采樣率轉(zhuǎn)換包括至少用數(shù)字環(huán)(loop)產(chǎn)生的定時(timing)誤差信息校正樣本序列版本。一些實施例中用定時誤差信息校正樣本序列版本的幅度。數(shù)字環(huán)被鎖定在是輸入速率倍數(shù)的第一速率。數(shù)字環(huán)在是輸出速率倍數(shù)的第二速率計時。第二速率不同于第一速率的任何整數(shù)倍。

在各種實施例中，第一速率是輸入速率的倍數(shù)，使得輸入速率的倍數(shù)為一或大于一的整數(shù)。如果是一倍，則該樣本序列的版本等于輸入速率的樣本序列。如果大于一倍，則樣本序列的版本是在輸入速率的樣本序列的過采樣版本。

在各種實施例中，第二速率是輸出速率的倍數(shù)，使得輸入速率的倍數(shù)為一或大于一的整數(shù)。如果是一倍，則第二速率等于輸出速率。

一些實施例通過在第二速率計時(clocking)產(chǎn)生樣本序列版本。該樣本序列包括由于在第二速率上而不是輸入速率的任何整數(shù)倍上產(chǎn)生時鐘信號而產(chǎn)生的定時誤差。

一些實施例用運(yùn)算電路，以調(diào)整到鎖定數(shù)字環(huán)的第一速率的溢出頻率產(chǎn)生模溢出。每個模溢出指示由運(yùn)算電路產(chǎn)生的第一速率和第二速率之間的定時誤差信息。脈動進(jìn)位加法器(ripple?carry?adder)是這樣的運(yùn)算電路的示例。其他示例包括其他加法電路以及減法電路。另外的示例為并行超前進(jìn)位和單循環(huán)(one-cycle)查表法。運(yùn)算電路應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生輸出狀態(tài)的有序序列(orderedset)。相對于有限有序序列的順序不單調(diào)的溢出或輸出，當(dāng)經(jīng)過充分地長于與第二速率(是樣本序列輸出速率的倍數(shù))相關(guān)的時間間隔時間段的評估時，被調(diào)整以用與第一速率(是樣本序列輸入速率的倍數(shù))相同的頻率發(fā)生。(經(jīng)過該相對長的時間間隔)已經(jīng)達(dá)到這種(頻率的)相等時，在溢出周期運(yùn)算電路的狀態(tài)變量編碼第一速率相對于第二速率的定時誤差。

在一些實施例中，在輸入速率的樣本序列來自S/PDIF(索尼/菲利普數(shù)字接口格式)信號。在該實施例中，輸入速率是S/PDIF信號的字時鐘(wordclock)，并且采樣串行各元件是從S/PDIF串行數(shù)據(jù)流中提取的并行數(shù)據(jù)。一般地，SPDIF信號自身是雙相(bi-phase)編碼的串行數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，并且如果第一雙相被解碼，則在其中編碼的數(shù)據(jù)變?yōu)椴⑿?，然后以SPIDF信號的嵌入的字時鐘的速率提供給各實施例。

各種實施例具有如下的各種性能特性的一個或多個。采樣率轉(zhuǎn)換具有主要由輸入量化噪聲限定的動態(tài)范圍。采樣率轉(zhuǎn)換具有主要由輸入量化噪聲、過采樣有限脈沖響應(yīng)濾波器的圖像抑制、以及下采樣有限脈沖響應(yīng)濾波器的圖像抑制限定的動態(tài)范圍。采樣率轉(zhuǎn)換具有主要由輸出速率限定的最大下采樣比率。采樣率轉(zhuǎn)換具有主要由描繪電路的邏輯合成的速率限定的最大過采樣比率。

本技術(shù)的另一方面是一種執(zhí)行輸入速率到輸出速率的樣本序列的采樣率轉(zhuǎn)換的電路。輸出速率不同于輸入速率的任何整數(shù)倍。所述電路包括鎖定在輸入速率的倍數(shù)的第一速率的數(shù)字環(huán)。該數(shù)字環(huán)在輸出速率的倍數(shù)的第二速率計時。第二速率不同于第一速率的任何整數(shù)倍。數(shù)字環(huán)由頻率檢測和低通濾波器電路、以及可變振蕩器電路形成。該數(shù)字環(huán)產(chǎn)生定時誤差信息。該電路還包括用該定時誤差信息校正樣本序列版本的電路。該數(shù)字環(huán)中的頻率檢測的示例為平均頻率或長期頻率，其等效于零平均相位誤差，使得相位檢測為頻率檢測的示例。

各種實施例包括執(zhí)行如上所述的各方法的電路，如通過在第二速率計時產(chǎn)生樣本序列的過采樣版本的電路(所述過采樣版本包括由于在第二速率而不是在輸入速率的任何整數(shù)倍計時產(chǎn)生的定時誤差)、用定時誤差信息校正樣本序列的過采樣版本的幅度的電路。

在各種實施例中，數(shù)字環(huán)產(chǎn)生在輸入速率和第二速率之間的定時誤差信息、或第一速率和第二速率之間的定時誤差信息。

在一些實施例中，可變振蕩器電路包括有限模運(yùn)算電路。