專利名稱：離散時間信號處理系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種離散時間信號處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個信號取樣電路和一個取樣頻率可調(diào)的取樣信號發(fā)生器，該發(fā)生器則包括一個用以產(chǎn)生固定頻率信號的振蕩器和一個分頻器。
在離散時間信號處理電路中，對待處理的模擬或數(shù)字輸入信號進行取樣所使用的取樣頻率往往是借助于分頻器將振蕩器的較高頻率的輸出信號轉換成較低頻率的取樣信號(時鐘信號)產(chǎn)生的。勿庸違言，振蕩器的振蕩頻率應該準確、穩(wěn)定，這多半是采用晶體振蕩器實現(xiàn)的。這就是說，要將取樣頻率限定到fosc/n，其中fosc是振蕩頻率，n是分頻器的分頻數(shù)。若振蕩頻率fosc比時鐘頻率低，這表明時鐘頻率只能按階梯式粗調(diào)。相反，若要求特定的時鐘頻率，則選擇哪一種分頻器也就確定了振蕩頻率，而在許多情況下，振蕩頻率是不與市售的(因而價廉的)振蕩器晶體的頻率相一致的。此外，有時候可能需用的取樣頻率不只一個，例如，舉例說，對分頻器進行取樣時就是如此。這可能就需要兩個(精密的)振蕩器，因而比起單個振蕩器組成的電路更貴，更笨重。
本發(fā)明的目的是提供這樣的一種離散時間信號處理系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，可由單穩(wěn)態(tài)振蕩器的頻率獲取頻率合乎要求的時鐘信號，振蕩器頻率與時鐘頻率之間的比值不局限于正整數(shù)。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種使所取樣的信號的頻譜不會被取樣信號(時鐘信號)的頻譜混淆的離散時間信號處理系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一個目的是提供這樣一種離散時間信號處理系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，可以從一個固定振蕩頻率獲取一個以上的時鐘頻率，其中振蕩器頻率與時鐘頻率之間的比值則不限于正整數(shù)。
本發(fā)明的離散時間信號處理系統(tǒng)的特征在于，分頻器可以任起碼兩個狀態(tài)之間切換，在第一種狀態(tài)中，分頻器的分頻數(shù)為n(n＝整數(shù))，在第二種狀態(tài)中，分頻數(shù)為K，其中K≥n+x，而X是個整數(shù)且≥1;此外用以使分頻器從一種狀態(tài)轉換成另一種狀態(tài)的分頻器的控制輸入端與∑-△調(diào)制器的輸出端相連接，該調(diào)制器加有控制信號，以獲得有效的分頻數(shù)m，其中n≤m≤K。
本發(fā)明的離散時間信號系統(tǒng)可以高度自由地選取自較高時鐘頻率得來的取樣頻率，從而使取樣頻率不局限于整數(shù)分頻數(shù)值。
在某給定振蕩器頻率的情況下，若適當選取分頻數(shù)n和k(通常為n和n+1)取樣信號可以具有所要求的頻率，從而使其頻譜不會與取樣信號的頻譜相混淆。
現(xiàn)在參看附圖中所示的一些實施例進一步說明本發(fā)明的內(nèi)容。附圖中

圖1示出了本發(fā)明離散時間信號處理系統(tǒng)的方框圖;
圖2示出了本發(fā)明離散時間信號處理系統(tǒng)最佳實施例的方框圖;
圖3示出了本發(fā)明離散時間信號處理系統(tǒng)另一個實施例的方框圖;
圖4示出了適宜對變頻器進行取樣的離散時間信號系統(tǒng)的一部分方框圖。
圖1示出了本發(fā)明的離散時間信號處理系統(tǒng)10，該系統(tǒng)包括取樣保持電路1，與該電路連接的十取一濾波器3、振蕩器5、可調(diào)分頻器7和∑-△調(diào)制器9。取樣保持電路1在其輸入端11接收待取樣的信號，并在控制輸入端13接收取樣信號，即借助于振蕩器5、分頻器7和∑-△調(diào)制器9產(chǎn)生的時鐘信號。為取樣保持電路1所取樣的信號由十取一濾波器3進一步處理。
待加到取樣保持電路1的取樣信號，其頻率是通過交替用第一分頻數(shù)n或第二分頻數(shù)K＝n+x去除分頻器中振蕩器5的振蕩信號獲得的。這一下使振蕩頻率與取樣頻率之間的比值m可在n與n+x之間(或不切換分頻器時等于n或n+x)。切換是在∑-△調(diào)制器9輸出端15上的輸出信號的控制下進行的，該調(diào)制器的輸入端17接收控制信號φ在∑-△調(diào)制器9為半模擬和半數(shù)字式時可以是直流信號，或者是一比特或幾個比特寬的數(shù)字信號。
圖2示出了本發(fā)明離散時間信號處理系統(tǒng)20的一個最佳實施例。系統(tǒng)20的一個最佳實施例。系統(tǒng)20除參看圖1所述的在圖2中起同樣作用的元件1、3、5、7和9外，還包括輸入信號處理器21和相位比較器23。輸入信號處理器21從在輸入端27接收的無線電立體聲信號中提取聲頻分量和19千赫的導頻信號，聲頻信號加到取樣保持電路1上，導頻信號加到相位比較器23的輸入端29上。此外，相位比較器23還通過除數(shù)2除法器25接收分頻器7的輸出信號，并從這兩個信號形成∑-△調(diào)制器9的控制信號φ。
圖3中示出了本發(fā)明離散時間信號處理系統(tǒng)30的另一個實施例，其中與圖2中的那些元件相當?shù)乃性幰酝瑯泳幪柷揖哂邢嗤墓δ?。但在分頻器7與取樣保持電路1的輸入端13之間連接有帶通濾波器31，該濾波器能讓所要求取樣頻率附近的頻帶通過。這樣就進一步減少了取樣保持電路1控制輸入端13上的被取樣信號中的高頻相位噪聲。帶通濾波器31可以采用模擬帶通濾波器，例如陶瓷濾波器，或采用模擬鎖相環(huán)，用鎖相環(huán)可以較簡單而低廉的方式實現(xiàn)較大覆蓋的控制范圍。帶通濾波器讓通過的輸入信號加到相位比較器35上。此外還配備有輸入信號處理器33，該處理器從所收到的立體聲信號提取聲頻分量，將其加到取樣保持電路1上，并從19千赫導頻信號獲取雙頻信號(38千赫)，加到相位比較器35上。相位比較器35將控制信號φ加到∑-△調(diào)制器9上。
圖4示出了本發(fā)明特別適用于取樣變頻器的另一個實施例。在取樣變頻器中，輸入信號的取樣頻率fi與輸出信號的取樣頻率fo不同。視乎所采用的取樣變頻器而定，可能需要輸入時鐘頻率fi，其倍數(shù)頻率，即時鐘頻率N.fi，以及輸出時鐘頻率fo，也可能需要輸入時鐘頻率fi，輸出時鐘頻率fo及欺倍數(shù)頻率，即時鐘頻率M.fo。圖4中所示的實施例40包括單(晶體)振蕩器41，該振蕩器的輸出信號連同頻率fosc加到兩個分頻器43和45上。兩個分頻器43和45的被除數(shù)i和ii可分別加以調(diào)節(jié)，其中n≤i≤n+x，且m≤ii≤m+y，其中n、m、x和y都是正整數(shù)。調(diào)節(jié)過程，在此情況下即由分頻器43和45分別用n或n+x或用m或m+y進行的除法，分別由∑-△變換器47和51的輸出信號確定。分頻器43和45的輸出信號的頻率分別為N.fi和M.，因而下列等式成立fosc＝i.N.fe＝ii.M.fo。輸出信號N.fi和M.fo分別由另兩個分頻器49和53分別用分頻數(shù)N和M除，從而使得出的輸出信號各自的頻率fi和fo合乎要求。應該指出的是，雖然分頻除數(shù)N和M在本實例中也是正整數(shù)，但考慮到以上所述，也不一定非要整數(shù)不可。應該指出的是，在預先公布的歐洲專利申請EP-A-0512619中也曾介紹過一種取樣變頻器。
權利要求
1.一種離散時間信號處理系統(tǒng)，包括一個信號取樣電路和一個取樣頻率可調(diào)節(jié)的取樣信號發(fā)生器，該取樣信號發(fā)生器包括一個用以產(chǎn)生頻率固定的信號的振蕩器和一個分頻器，其特征在于，所述分頻器可以在起碼兩種狀態(tài)之間切換，在第一種狀態(tài)中，分頻器的分頻數(shù)為n(n=整數(shù))，在第二狀態(tài)中，分頻數(shù)為K，其中K≥n+x，而X是個整數(shù)且≥1，此外用來將分頻器從一種狀態(tài)切換到另一種狀態(tài)的變頻器的控制輸入端與一個∑-△調(diào)制器的輸出端相連接，該調(diào)制器加有控制信號以實現(xiàn)一個有效的分頻數(shù)m，其中n≤m≤k。
2.如權利要求1所述的離散時間信號處理系統(tǒng)，其特征在于，上述系統(tǒng)配備有一個鑒相器，該鑒相器產(chǎn)生控制信號且有兩個輸入端，即第一和第二輸入端。分別接收分別與所述分頻器所產(chǎn)生的信號和由取樣電路待取樣的信號有關的信號。
3.如權利要求1或2所述的離散時間信號處理系統(tǒng)，其特征在于，在分頻器的輸出端與取樣電路的控制輸入端之間連接有一個模擬濾波器。
4.如權利要求1、2或3所述的離散時間信號處理系統(tǒng)，其特征在于，取樣電路的輸出端連接有一個十取濾波器。
5.如權利要求1、2、3或4所述的離散時間信號處理系統(tǒng)，其特征在于，∑-△調(diào)制器的時鐘輸入端與分頻器的輸出端劃與模擬濾波器的輸出端相連接。
6.如以上任一權利要求所述的離散時間信號處理系統(tǒng)，其特征在于，分頻數(shù)n大于3，小于129。
7.如權利要求6所述的離散時間信號處理系統(tǒng)，其特征在于，所述分頻數(shù)大于31，小于65。
8.如權利要求3所述的離散時間信號處理系統(tǒng)，其特征在于，所述模擬濾波器是個帶通濾波器。
9.如權利要求3所述的離散時間信號處理系統(tǒng)，其特征在于，所述模擬濾波器包括一個鎖相環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種離散時間信號處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)中的時鐘信號獲自頻率更高的振蕩信號。然后采用一個由一個∑-Δ調(diào)制器驅(qū)動的可切換分頻器。通過交替將分頻數(shù)從n切換到n+1或從n+1切換到n來求出有效分頻數(shù)m，其中n≤m≤1，從而可以極其細致地調(diào)諧頻率。采用∑-Δ調(diào)制器有這樣的好處，即所取樣信號的頻譜不因通過切換分頻器產(chǎn)生的取樣信號(時鐘信號)的頻譜而變壞。
文檔編號G11C27/02GK1092568SQ93114348
公開日1994年9月21日 申請日期1993年11月10日 優(yōu)先權日1992年11月13日
發(fā)明者D·E·M·特爾森 申請人:菲利浦電子有限公司