置、以及属于TDC 202的输入的一组数据）来估计未量化相位的相位值。例如，输入可 包括来自参考时钟208的参考信号、来自控制环路路径206的本地振荡器（未示出）的本地 振荡器信号、在反馈路径或其它路径中提供的所需的相位值或预期相位值、以及与任何数 量的组件（特别是本地振荡器（未示出）和参考时钟208)相关联的误差。提供至TDC 202 的附加数据也可以作为先验数据得以利用和取回，该附加数据或者与TDC 202参数和校准 设置相关、或者是在实际由TDC 202处理之前（或与之同时）由TDC接收并处理的输入。
[0025] -方面，估计器（APPPE)组件204还分析由TDC 202输出的数据以确定有关TDC 202的进一步信息或数据、并生成对与先验数据一起被接收的数据的分析以进一步细化对 相位值的估计并减轻量化误差。由估计组件204接收的数据可通过识别量化值内的一组 (一个或多个）边界来进行分析，该量化值对应于TDC 202输出的生成中的每个样本。边 界，例如可以由估计器组件204作为将来自TDC 202的输出数据接口连接至控制环路路径 206的组件的一部分进行观察以用于数字编码相位值。边界可以是上限电平和下限电平，该 上限电平和下限电平分别包括下述项的高电平或最大电平以及低电平或最小电平：相位误 差、由TDC 202提供的量化值中固有的量化误差、或者作为未量化的相位，这取决于相对于 所估计的相位值沿统计分布的重心或最小误差功率。
[0026] 估计器组件204还被配置为评估TDC 202的输入数据，并生成关于期望噪声的中 心的统计分布。统计分布例如可以包括相位误差分量的随机统计分布，该随机统计分布关 于针对所需频率操作的预期相位。随机统计分布可以是对误差的分布并且例如表示为高斯 分布（如加性高斯白噪声分布或例如沿几何中心的其它统计分布）。估计器组件204因此 操作来利用与TDC 202相关的先验数据以及从输出中推算出的边界来估计到TDC 202的进 一步输入、并且在TDC输出被注入到控制环路206之前减小其中的量化误差。估计器组件 204还操作以通过进一步以更精细的分辨率量化相位值来修改量化值。估计器组件204和 相关联的处理可以完全在数字域中执行并且在DPLL锁定之后用于相位频率同步。
[0027] 由估计器组件204所采用的过程包括具有最小或最低误差功率的相位估计过程， 并且因此操作来将最小量的量化噪声作为边界内的估计的一部分插入到控制环路中。估计 器组件204的结果操作辅助DPLL 200的输出中的更低的相位噪声。一般而言，DPLL由量 化噪声所限制，量化噪声主要由例如TDC电路202来确定。这样为了使能设计灵活性，DPLL 的估计器组件204提供了用于改善这种量化噪声而不改变系统的任何模拟电路的全数字 解决方案的优势。低功耗的DPLL还经常利用具有较少量化电平的TDC(即提供更高的量 化噪声）。特别地对于这些情况，噪声降低的优点得以增加，而在所有情况下，性能功率比 (performance to power ratio)得以进一步提高。
[0028] 参照图3,示出了锁相环（PLL)系统300的示例，PLL系统300操作来根据各种方 面在操作的锁定模式中同步或者生成具有降低的量化误差的同步频率。系统300包括与上 文的讨论类似的部件，并且还包括求和节点302和304,以及（例如集成在系统300中的） 诸如一个或多个处理设备306和数据存储设备308之类的另外组件。这些组件操作在系统 300中响应于操作在操作的锁定模式中的DPLL(或与之同时），来减少或减轻量化误差、或 进一步量化源自TDC 202的输出v[η]的相位中的非量化组分。
[0029] 例如，估计器组件204可以操作来生成对输出ν[η]的量化误差的减小，或者以其 它方式提供对具有最小误差的相位的相位估计。如上文所讨论的，估计器组件204通过利 用与从TDC 202接收的输出ν[η]有关的数据（例如所观察到的边界）以及与TDC 202有 关的先验数据来生成估计。先验数据可以包括由TDC 202所接收的输入y [η]、用于处理输 入y[n]的TDC202的量化电平的数目、或量化电平的位置。估计器组件204被配置成估计 由TDC 202所接收的输入y [η]，并且将TDC 202的输出v [η]作为对输入y [η]的估计的函 数来减少其中的量化误差或者进一步对非量化的相位进行量化。
[0030] PLL系统300或者DPLL系统的目标例如是在锁定的频率/相位模式中同步或锁定 本地振荡器（L0)频率从而匹配所需的频率。在无噪声的PLL中，例如L0的每次采样将以 具体相位（预期相位r [η])来接收。在实际的PLL中，L0相位（作为实际相位）遵循预期 相位，只是具有其附近的小的误差，其中该误差被认为是相位噪声（ΡΝ)。估计器组件204包 括分布组件310,分布组件310分析输入内由TDC 202所接收的误差，并且生成误差关于作 为L0的实际相位和参考时钟或参考晶体的实际相位的相位的统计分布（以组合误差分量 ε ω[η]和ε [η]来表示）。预期相位与这些误差分量相结合并且作为到TDC 202的输入 被接收，TDC 202随后生成作为输入y [η]的函数的量化值ν [η]。
[0031] 估计器组件204的分布组件310被配置为通过基于所需的频率和围绕它的误差来 分析预期相位或相位斜坡（ramp)来生成先验数据的统计分布。例如，随机变量可以基于输 入的误差分量作为实际相位被分布于围绕预期相位。相位误差^。[幻和\ rf[n]可以例 如被视为加性高斯白噪声。估计器组件204随后可以进一步运行分布分析（诸如最小均方 误差（MMSE)估计）来例如进一步确定用于在全数字方案中提供量化噪声的减少的最小误 差功率或最低误差功率。估计器组件204随后将对输入y[n]的估计作为y Mt[n]输出、并 且将降低的量化误差提供到反馈控制环路中。
[0032] 例如，估计器组件204还通过分析TDC输出v[n]的上限或高电平边界以及下限或 低电平边界来确定针对由TDC 202接收的每个样本所观察的边界。边界确定可以被确定为 所分析的分布的参数。沿分布的区域的聚焦提供以下映射：到TDC 202的输入被提供作为 正被处理的实际相位而不是预期相位的区域。根据这个过程，估计器组件204可以利用所 确定的边界以及实际相位关于预期相位的统计分布来估计相位、相位值或相位差，其校正 了量化输出相位以抵消先前的未量化相位或者减小被注入到控制环路中的相位误差。估计 器组件204操作来将数字锁相环的性能功率比作为经由具有最小误差功率的校正的函数 进行改善。
[0033] 通过进一步举例的方式，减小组件312被配置为减小被插入到反馈环路或控制环 路（其耦接到TDC 202和估计器组件204)的量化值的量化误差。减小是对相位误差的估 计和对实际相位的估计结果，以适应控制环路的时间间隔差。估计可以是先验数据和从TDC 输出确定的边界简档的函数，该先验数据包括：预期相位、实际相位（其包括相位误差关于 预期相位的统计分布）、以及与量化值相关联的时间-数字转换器的一组量化电平的位置。
[0034] 由估计器组件生成的估计的定义可以在数学上表示如下：
[0035] y'[n] = argminy'E{(y~ [n]-y[n])2|y[n] e (vkl,vk)}(等式 1)
[0036] 其中y~[n]是对到TDC 202的输入y[n]的估计，并且针对被量化为vk[n]的每个 样本，量化边界由y[ n] e (Vkl，Vk)来表示。优选估计器是这样的估计操作器：该估计操作 器具有最小误差功率或者提供最低误差功率、并且因此（在紧随TDC 202的输出之后、并且 在DPLL被针对操作而锁定期间/之后）使得全数字估计的优势中的最大增加成为可能，这 提升了 DPLL的性能功率比。具体地，TDC 202的量化电平可以是非均一或均一的，但是是 确定的、并且是由用来估计相位值的估计器组件所知的（例如TDC后的校准）。L0相位被 假定为遵循预期的相位斜坡，但估计处理并不限于此。L0 PN为残余PN(作为锁定模式之后 预期相位的误差，其是与开环设计中的1/f PN不同的噪声）。一旦PLL被锁定，（L0和REF 时钟的）两种PN的组合就作为近似被假定为高斯噪声和白噪声；然而，其它统计分布也是 可以预见的。
[0037] 参照图4,示出了 DPLL系统400的另一示例。系统400包括耦接到估计器（APPPE) 组件204和反馈控制环路110的TDC 202。反馈控制环路110可以包括数字环路滤波器402 和本地振荡器404 (例如数字控制振荡器等）。数字环路滤波器402耦接到估计器组件204， 接收所估计的量化值yest [η]，并且用作滤除由TDC 202所产生的高频噪声。
[0038] 此外，估计器组件204包括如上所讨论的类似组件，并且还包括上限组件406和下 限组件408,用于提取与TDC的输出ν [η]有关的后验数据，并且在针对每个样本的TDC简档 中将该数据与输入y [η]相关的先验数据组合。TDC简档可以存储在数据存储设备308中， 并且作为到分布组件310的输入被提供用于对简档的统计分布的进一步统计分析。例如， 上限组件406被配置为针对当前相位样本、将量化值的上限电平确定为从TDC 202观察到 的近似高输出电平。下限组件408被配置为针对当前相位样本、将量化值的下限电平确定 为从时间-数字转换器观察到的近似低输出电平。
[0039] 参照图5,示出了根据所描述的各种方面的、与TDC相关的数据简档的图示500。上 文讨论的DPLL的估计器组件204可以操作来生成与TDC相关的数据的简档、并且基于该数 据简档来估计相位值。例如在每个样本处，预期相位r[n]以及包括L0相位噪声和参考时 钟的相位噪声的相位误差可以被识别并且被