[發明專利]數字濾波器及全數字時鐘數據恢復電路

有效

• 申請號: 202110595127.2
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113328730B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 臧劍棟;張正平;付東兵;王健安;陳光炳;俞宙;唐枋;舒洲
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十四研究所;重慶吉芯科技有限公司
• 主分類號: H03H17/06
• 分類號: H03H17/06;H03L7/093
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 李鐵

1.一種數字濾波器，其特征在于，包括：

頻率積分器，用于將輸入的待補償數字輸入數據拆分為高位數據、第一低位數據和第二低位數據，并對所述高位數據進行頻率積分處理；

一階sigma-delta補償電路，依次對輸入的所述第一低位數據進行累加處理和量化處理，所述第一低位數據的位數多于量化處理后的第一低位數據的位數；

全加器，用于對輸入的比例積分處理后的所述待補償數字輸入數據、頻率積分處理后的所述高位數據以及累加處理和量化處理后的所述第一低位數據進行全加處理，得到全加數據；

所述全加器的輸入端分別連接于所述頻率積分器的第二輸出端和所述一階sigma-delta補償電路的輸出端，所述全加器的輸出端連接于積分器的輸入端，所述一階sigma-delta補償電路的輸入端連接于所述頻率積分器的第一輸出端，所述頻率積分器包括三級流水線，其中，第一級流水線包括第一雙向計數器和第二觸發器，第二級流水線包括第二雙向計數器和第三觸發器，第三級流水線包括有符號雙向計數器和第四觸發器；所述第一雙向計數器的輸入端輸入所述待補償數字輸入數據，所述第二觸發器的輸入端連接于所述第一雙向計數器的輸出端，所述第二觸發器的輸出端連接于所述第二雙向計數器的輸入端，所述第三觸發器的輸入端連接于所述第二雙向計數器的輸出端，所述第三觸發器的輸出端連接于所述有符號雙向計數器的輸入端，所述第四觸發器的輸入端連接于所述有符號雙向計數器的輸出端，所述第四觸發器的輸出端連接于所述全加器的輸入端；所述第二雙向計數器的輸出端還連接于所述一階sigma-delta補償電路的輸入端。

2.如權利要求1所述的數字濾波器，其特征在于，還包括：

比例積分器，用于對輸入的所述待補償數字輸入數據進行比例積分處理；

積分器，用于對輸入的所述全加數據進行積分處理，并輸出積分處理后的所述全加數據；

所述比例積分器的輸出端連接于所述全加器的輸入端，所述積分器的輸入端連接于所述全加器的輸出端。

3.如權利要求2所述的數字濾波器，其特征在于，所述一階sigma-delta補償電路包括第一累加器和第一觸發器；

所述第一累加器對輸入的所述第一低位數據進行累加處理，所述第一觸發器將累加處理后的所述第一低位數據量化為N比特，所述N小于所述第一低位數據的位數，所述N小于所述高位數據的位數，所述第一累加器與所述第一觸發器之間設置有增益函數。

4.如權利要求2所述的數字濾波器，其特征在于，所述一階sigma-delta補償電路包括第一子累加器、第二子累加器、寄存器和1比特量化器；其中，所述第一子累加器的輸入端連接于所述頻率積分器，所述第一子累加器的輸出端連接于所述第二子累加器的輸入端，所述第一子累加器接收所述第一低位數據，所述第二子累加器的輸出端連接于所述寄存器的輸入端，所述寄存器的輸出端分別連接于所述1比特量化器的輸入端以及所述第二子累加器，所述1比特量化器的輸出端分別連接于所述全加器和所述第一子累加器。

5.如權利要求4所述的數字濾波器，其特征在于，所述寄存器按照傳遞函數Z^-1構成。

6.如權利要求1-5任一項所述的數字濾波器，其特征在于，所述頻率積分器包括M級流水線，所述M根據所述頻率積分器的位數確定。

7.如權利要求1所述的數字濾波器，其特征在于，所述第一雙向計數器用于對所述第二低位數據進行計數，所述第二雙向計數器用于對所述第一低位數據進行計數，所述有符號雙向計數器用于對所述高位數據進行計數，所述一階sigma-delta補償電路的輸入端獲取所述第一低位數據，舍棄所述第二低位數據。

8.如權利要求1-5任一項所述的數字濾波器，其特征在于，所述積分器包括第五觸發器和第二累加器，所述第五觸發器的輸入端連接于所述全加器的輸出端，所述第五觸發器的輸出端連接于所述第二累加器的輸入端，所述第二累加器的輸出端輸出積分處理后的所述全加數據。

9.一種全數字時鐘數據恢復電路，其特征在于，包括相位檢測器、投票表決電路、相位插值器和如權利要求1-8任一項所述的數字濾波器；

所述相位檢測器的輸入端輸入待補償數字輸入數據，所述投票表決電路的輸入端連接于所述相位檢測器的輸出端，所述投票表決電路的輸出端連接于所述數字濾波器的輸入端，所述數字濾波器的輸出端連接于所述相位插值器的輸入端，所述相位插值器的輸出端連接于所述相位檢測器的輸入端，以實現相位的跟蹤和調整。