[发明专利]用于噪声成形的方法和噪声成形滤波器

说明书

本发明涉及用于噪声成形的方法和噪声成形滤波器。一种用于噪声成形的方法，包括：减小输入信号的位深度，以获得量化的输入信号；将对应于输入信号的位深度减小的量化误差馈送到输入信号的反馈环路中，所述反馈环路包括第一量化级、第二量化级和校正级，第一和第二量化级二者以输入信号的位深度操作，并且校正级以量化误差的位深度操作；以及基于所述反馈环路，以低于输入信号的时钟速率生成噪声成形的输出信号。

技术领域

本公开内容总体上涉及噪声成形，并且更具体地，涉及一种用于噪声成形的方法、一种噪声成形滤波器和一种噪声成形器。

背景技术

噪声成形是通常在数字音频、图像和视频处理中使用的技术，作为数字信号的降噪或量化的过程的一部分。其目的是增大得到的信号的视在信噪比。其可以通过借助噪声功率在频带中的较低级处和在频带中的对应较高级处的这种方式更改由量化引入的误差的频谱形状而实施，其中，在较低级处，噪声被视为不期望得更多，而在对应较高级处，噪声被视为不期望得更少。因为噪声成形是反馈结构，所以操作的流水线是不可能的，并且所有结果应当在单个时钟周期内就绪。由此，以半采样率进行的实现要求将硬件增加到四倍，即，需要两个单元，其中，每一个单元都包含双倍硬件。这个所谓的“展望未来”方案的代价是巨大的硬件复杂度。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于噪声成形的方法，所述方法包括：减小输入信号的位深度，以获得量化的输入信号；将对应于输入信号的位深度减小的量化误差馈送到输入信号的反馈环路中，所述反馈环路包括第一量化级、第二量化级和校正级，第一和第二量化级二者以输入信号的位深度操作，并且校正级以量化误差的位深度操作；以及基于所述反馈环路，以低于输入信号的时钟速率生成噪声成形的输出信号。

根据本发明的第二方面，提供了一种噪声成形滤波器，包括：用于减小输入信号的位深度以获得量化的输入信号的装置；用于在反馈环路中将量化器的量化误差与所述输入信号相组合以获得噪声成形的输出信号的装置，其中，所述反馈环路包括以所述输入信号的位深度操作的第一和第二量化级与以所述量化误差的位深度操作的校正级的组合。

根据本发明的第三方面，提供了一种噪声成形器，包括：第一和第二噪声成形滤波器，它们中的每一个都包括：量化器，所述量化器被配置为减小输入信号的位深度，以获得量化的输入信号；反馈环路，所述反馈环路被配置为将所述量化器的量化误差与所述输入信号相组合，以获得噪声成形的输出信号，其中，所述反馈环路包括以所述输入信号的位深度操作的第一和第二量化级与以所述量化误差的位深度操作的校正级的组合。

根据本发明的第四方面，提供了一种收发器系统，包括：根据第三方面所述的噪声成形器；以及接收器，所述接收器被配置为接收基于噪声成形的输出信号的信号。

根据本发明的第五方面，提供了一种计算机可读介质，在其上存储了计算机指令，所述计算机指令当由计算机执行时使得所述计算机执行根据第一方面所述的方法。

附图说明

附图被包括以提供对本公开内容的方面的进一步的理解，并且附图被并入到本说明书中并构成其一部分。附图示出了各方面，并与描述一起用于解释各方面的原理。将易于意识到其他方面和示例以及方面和示例的许多预期优点，因为通过参考以下的详细描述，它们更好理解。相似的附图标记标明对应的相似部分。

图1示出了应用可加性的噪声成形滤波器100的示例。

图2示出了在借助噪声成形的位深度减小后信号和量化噪声的示例性频谱200。

图3示出了用于噪声成形的方法300的示例。

图4示出了以半时钟实施的噪声成形滤波器子块400的示例。

图5示出了以半时钟实施的示例性噪声成形滤波器500，包括如图4中所描绘的两个噪声成形滤波器子块。