亚星游戏官网-www.yaxin868.com

用于扩展示波器带宽和采样率的谐波时域交织的制作方法
【专利摘要】公开了用于扩展示波器带宽和采样率的谐波时域交织。谐波时间交织（HTI）系统可以包括将提供基准信号的采样时钟、用于接收基准信号和第二输入的求和部件、用于接收输入信号的分离器部件以及每个从分离器接收输出的多个延迟块。HTI系统还可以包括用于从采样时钟接收基准信号并从每个混频部件接收输出的数字化部件，以及用于从每个数字化部件接收输出的多相位滤波器矩阵块。HTI系统还可以包括用于从多相位滤波器矩阵块接收输出并从每个数字化器接收交织时域信号样本以产生重构波形的交织重构块。
【专利说明】用于扩展示波器带宽和采样率的谐波时域交织

【技术领域】
[0001] 公开技术一般地涉及示波器且更特别地涉及用于扩展示波器的带宽和采样率的 谐波时间交织（HTI)系统。

【背景技术】
[0002] 在过去的十年中，某些公司已使用混频器拓扑结构来使带宽倍增，并且一些现在 在使用此技术的带宽和采样率两者方面引领市场。还已使用波段覆盖混频器技术。一些公 司已探索数字带宽交织（DBI)，其使用具有一个波段的每个通道一个混频器而使用软件混 频器来构建信号以用于重构。至少一个公司已经开发了双通道60 GHz示波器，其使用混频 器来增加带宽，但是被用于此的拓扑结构当前是未知的。
[0003] 至少一个公司已经采取使用一个通道来在多次采集内使带宽倍增的连续多采集 方法。还已探索了任何一般混频器谐波配置的谐波混频器的概念，其在信号的基准振荡器 总和中包括I. 〇因数。还存在异步时间交织（ATI)应用，其也是在每个通道上具有多个被 覆盖波段的谐波混频器方法。在过去十年中已经考虑了混频器拓扑结构布局的许多其他配 置。


【发明内容】

[0004] 公开技术的实施例一般地针对用于扩展示波器采集系统中的带宽和采样率的技 术。此类技术一般地包括在到标准交织数字化器块的路径中使用模拟混频器。此类技术使 得能够使用所有数字化器的输出的简单时域交织来执行信号重构，因此与其他技术(例如， 数字带宽交织（DBI)或异步时间交织（ATI))将需要的相比要求较少的数字信号处理（DSP) 以执行重构。公开技术的实施例提供了许多优点，包括关于系统中的数字化器的现有带宽 和采样率能力的使用的更大效率。实施例还提供了优化延迟能力，例如以优化混频器LO谐 波的相位以便使信噪比（SNR)最大化。

【专利附图】

【附图说明】
[0005] 图1是图示出根据公开技术的某些实施例的谐波时间交织（HTI)架构的示例的框 图。
[0006] 图2图示出具有在时间基准位置处对准的谐波峰值的到图1的HTI架构的混频器 的LO信号输入的图形表不的第一不例。
[0007] 图3图示出具有相对于在如图2中的时间基准位置处的时间对准而言处于不同时 间对准的谐波的到混频器的LO信号输入的图形表示的第二示例。
[0008] 图4是图示出根据公开技术的某些实施例的4路HTI架构的示例的框图。
[0009] 图5图示出用于图4的4路HTI架构的50GHz的数字化器fs的混频频谱的图形 表示的示例。
[0010] 图6是图示出根据公开技术的某些实施例的3路HTI架构的示例的框图。
[0011] 图7图示出用于图6的3路HTI架构的50GHz的数字化器fs的混频频谱的图形 表示的示例。
[0012] 图8是图示出根据公开技术的某些实施例的2路HTI架构的示例的框图。
[0013] 图9图示出用于图8的2路HTI架构的50GHz的数字化器fs的混频频谱的图形 表示的示例。

【具体实施方式】
[0014] 公开技术一般地针对谐波时间交织（HTI)，其是在前端使用谐波混频器来将带宽 和采样率增加至比系统中的单独数字化器能够支持的更高的新示波器采集系统拓扑结构。 在由HTI相比于其他技术(例如，ATI和DBI)所提供的许多优点之中的是其不要求软件混 频功能以重构信号；相反地，其简单地要求执行M个数字化器的输出的M路时域交织。这可 以通过对所有混频器施加具有谐波的相同基准振荡器输入并通过向到每个混频器的输入 射频（RF)信号提供不同延迟来实现。从振荡器和乘法器电路生成混频器基准谐波，并且可 以针对优化相位关系对其进行设计以使到混频器LO输入中的信噪比（SNR)最大化。
[0015] 图1是图示出根据公开技术的某些实施例的谐波时间交织（HTI)架构100的示例 的框图。该架构可以等效于标准范围时域交织（TDI)数字化器系统的方式操作。标准范围 数字化器在到A/D转换器的输入处具有混频器。此混频器常常称为采样和保持电路。基准 输入上的脉冲串被与输入信号相乘，并且结果在A/D转换器生成要存储在存储器中的二进 制数的同时被存储在模拟电路中。当前通过使每个管道中的数字化器的采样时钟延迟来对 多个数字化器进行时间交织。因此，通过使来自每个数字化器管道的输出数据样本交织来 执行信号重构。
[0016] 在示例100中，使输入X通过M路分离器110,来自那里的输出通过相应的延迟 112A-n至混频器114A-n，其以以下方式和配置而位于数字化器116A-n前面：允许增加带宽 和采样率两者超过单独数字化器116A-n能够做的、同时在仅有时间交织而没有附加数字 信号处理（DSP)的情况下并发地执行重构。
[0017] 采样时钟102基准信号的频域频谱也是频域中的一系列脉冲，其中，谐波的频率 间隔直接地与采样时钟102的脉冲之间的时段有关。在以下等式中示出了该关系。

【权利要求】
1. 一种谐波时间交织（HTI)系统，包括： 采样时钟，被配置成提供基准信号； 求和部件，被配置成接收第一输入处的基准信号和第二输入以接收从基准信号得到的 延迟的谐波信号，求和部件产生求和后的基准信号； 分离器部件，被配置成接收输入信号并且具有多个输出，用于在多个输出的每一个处 发展相应的输出信号，所述输出信号展示与输入信号基本上相同的带宽； 第一多个延迟块，每个被配置成从分离器接收相应的输出信号； 多个混频部件，每个被配置成从求和部件接收求和后的基准信号，和从第一多个延迟 块中的对应一个接收输出信号； 多个数字化部件，每个被配置成从采样时钟接收基准信号，和从多个混频部件中的对 应一个接收输出；以及 控制器，其实现多相位滤波器矩阵块，所述多相位滤波器矩阵块被配置成从多个数字 化部件中的每一个接收输出，并且实现交织重构块，所述交织重构块被配置成从多相位滤 波器矩阵块接收输出和从每个数字化器接收交织时域信号样本，以产生输入信号的基本上 全带宽的数字表示。
2. 如权利要求1所述的HTI系统，其中，所产生的输入信号的表示具有比从数字化器 输出的初始采样波形更高的采样率。
3. 如权利要求1所述的HTI系统，还包括： 带宽增强（BWE)滤波器，被配置成修正重构波形的相位和量值。
4. 如权利要求1所述的HTI系统，还包括： 多个频率乘法器，每个被配置成从采样时钟接收基准信号以产生谐波信号。
5. 如权利要求4所述的HTI系统，还包括： 第二多个延迟块，每个被配置成从多个频率乘法器中的对应一个接收输出以产生延迟 的谐波信号。
6. 如权利要求5所述的HTI系统，其中，求和部件还被配置成从第二多个延迟块中的 每一个接收输出。
7. 如权利要求1所述的HTI系统，其中，第一多个延迟块包括四个延迟块，多个混频部 件包括四个混频部件，并且多个数字化部件包括四个数字化部件。
8. 如权利要求7所述的HTI系统，还包括： 频率乘法器，被配置成从采样时钟接收基准信号；以及 辅延迟块，被配置成从频率乘法器接收输出。
9. 如权利要求8所述的HTI系统，其中，求和部件还被配置成从辅延迟块接收输出。
10. 如权利要求1所述的HTI系统，其中，第一多个延迟块包括三个延迟块，多个混频 部件包括三个混频部件，并且多个数字化部件包括三个数字化部件。
11. 如权利要求1所述的HTI系统，其中，第一多个延迟块包括两个延迟块，多个混频 部件包括两个混频部件，并且多个数字化部件包括两个数字化部件。
12. 如权利要求1所述的HTI系统，其中，到求和部件的第二输入是对应于基本上为 1.0的因数的dc值。
13. 如权利要求1所述的HTI系统，其中，输入信号是射频（RF)信号。
14. 如权利要求13所述的HTI系统，其中，第一多个延迟块是RF延迟块。
15. 如权利要求1所述的HTI系统，其中，输入信号是从DC直至多个数字化部件中的 每一个的带宽的M倍的最大频率的宽带信号，其中，M表示数字化部件的数目。
16. 如权利要求7所述的HTI系统，其中，输入信号是从DC直至多个数字化部件中的 每一个的带宽的4倍的最大频率的宽带信号。
17. 如权利要求10所述的HTI系统，其中，输入信号是从DC直至多个数字化部件中的 每一个的带宽的3倍的最大频率的宽带信号。
18. 如权利要求11所述的HTI系统，其中，输入信号是从DC直至多个数字化部件中的 每一个的带宽的2倍的最大频率的宽带信号。
【文档编号】G01R13/02GK104459256SQ201410463024
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年9月12日 优先权日:2013年9月13日
【发明者】J.J.皮克德 申请人:特克特朗尼克公司