[发明专利]用于同步解调的系统和方法

说明书

公开使用无源采样模拟滤波用于同步解调的系统和方法。同步解调系统包括：用于接收输入信号的输入信道；用于滤波输入信号的第一无源采样模拟滤波器；用于混合滤波的输入信号并输出混合信号的混合器；用于滤波混合信号的第二无源采样模拟滤波器；和用于输出滤波的混合信号的输出通道。

相关申请的交叉引用

本申请要求根据35U.S.C.§120于2015年5月20日提交的、发明人Eric Nestler等人的题为“用于同步解调的系统和方法”的美国申请序列No.62/164,271的优先权的利益。在先申请的公开内容被认为是本申请的公开内容的一部分并且通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及集成电路领域，具体涉及滤波器。

背景技术

模拟信号的滤波通常涉及调制或解调以将感兴趣的信号从一个频率移动到另一个频率。例子涉及通过首先带通滤波输入信号x(t)保持f_c附近的信号分量、然后调制具有周期1/f_c的周期信号m(t)的信号来处理连续时间信号x(t)，从而恢复f_c(赫兹)附近能量的信号分量。使用运算放大器的模拟连续时间(CT)滤波器很难控制，并且与其他所有部件不一致。CT滤波器是IIR，它增加了相位误差。例子示于表A、图1。

当带通滤波器在模拟元件中实现时，期望中心频率f处的相位和幅度可能难以控制。例如，滤波器的实际中心频率的微小变化可能对期望(与实际滤波器相反)的中心频率的相位具有相对较大的影响。因此，即使多路复用器的调制频率恰好为f_c，滤波器的不可预知的相位响应也可使得难以实现相干处理。

调制器模块用于模拟滤波器模块的输入和/或输出的各种其他应用中，例如，作为模拟电路实现或者使用离散时间数字化采样信号处理器来实现。

发明内容

公开使用无源采样模拟滤波用于同步解调的系统和方法。在一个方面，系统包括：用于接收输入信号的输入信道；用于对输入信号进行滤波的第一无源采样模拟滤波器；混合器，用于混合滤波的输入信号并输出混合信号；用于对混合信号进行滤波的第二无源采样模拟滤波器；和用于输出滤波的混合信号的输出通道。在一些例子中，所述第一滤波器和所述混合器被合并在单一的无源电路块。

在一些实施方式中，系统包括在第一滤波器和混合器之间的有源放大器，用于放大滤波的信号。在另外的实施方式中，系统包括在混合器和第二滤波器之间的另一有源放大器，用于放大所述混合信号。

在一些例子中，第一无源采样模拟滤波器是可编程的滤波器。在其他例子中，第一无源采样模拟滤波器是混合滤波器。在一些例子中，第一无源采样模拟滤波器是带通滤波器。在其他例子中，第一无源采样模拟滤波器是低通滤波器。在另外例子中，第一无源采样模拟滤波器是高通滤波器。在其他例子中，第一无源采样模拟滤波器可以具有任意形状，并且可以具有任何选择的形状。在各种实施方式中，第一无源采样模拟滤波器是有限冲击响应(FIR)滤波器和无限脉冲响应(IIR)滤波器之一。

在一些例子中，第二无源采样模拟滤波器是可编程的滤波器。在其他例子中，第二无源采样模拟滤波器是混合滤波器。在一些例子中，第二无源采样模拟滤波器是带通滤波器。在其他例子中，第二无源采样模拟滤波器是低通滤波器。在另外例子中，第二无源采样模拟滤波器是高通滤波器。在其他例子中，第二无源采样模拟滤波器可以具有任意形状，并且可以具有任何选择的形状。在各种实施方式中，第二无源采样模拟滤波器是有限冲击响应(FIR)滤波器和无限脉冲响应(IIR)滤波器之一。

在一些实施方式中，系统包括用于产生激励信号的时钟发生器。激励信号被目标元素修改，并且修改的激励信号是输入信号。在一些例子中，目标元素是身体部位，并且系统测量身体部位的生物阻抗。在其他例子中，目标元素是传感器、变压器、差动变压器或其他部件。在一些实施方式中，系统测量目标元素的电容。在其他实施方式中，系统测量目标元素的电感。