本發(fā)明涉及解調(diào)經(jīng)振幅調(diào)制(am)信號(hào)，確切地說如短距離數(shù)據(jù)通信中所使用的無線電信號(hào)。

背景技術(shù)：

當(dāng)解調(diào)信號(hào)時(shí)，有時(shí)必須準(zhǔn)確地確定調(diào)制符號(hào)的邊沿。舉例來說，無線通信系統(tǒng)可經(jīng)配置使得發(fā)射器將包括由調(diào)制符號(hào)調(diào)制的周期性載波信號(hào)的am信號(hào)發(fā)射到接收器，所述接收器必須解調(diào)am信號(hào)以便恢復(fù)信號(hào)內(nèi)包含的信息或數(shù)據(jù)。舉例來說，如果所述信號(hào)遞送包括重復(fù)圖案載波(其中振幅在兩個(gè)預(yù)定電平之間變化)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，那么每一調(diào)制符號(hào)的結(jié)束的準(zhǔn)確定時(shí)對(duì)于系統(tǒng)的操作可能是關(guān)鍵的，尤其是關(guān)于用于將響應(yīng)的起點(diǎn)設(shè)定在確切時(shí)間點(diǎn)處的起始計(jì)時(shí)器。

當(dāng)從經(jīng)調(diào)制信號(hào)解調(diào)am調(diào)制符號(hào)時(shí)，已知使用包絡(luò)檢測(cè)器來提取遞送調(diào)制信號(hào)的大體形狀的信號(hào)包絡(luò)，所述信號(hào)包絡(luò)大體來說將遵循產(chǎn)生所述經(jīng)調(diào)制信號(hào)的調(diào)制符號(hào)。此包絡(luò)檢測(cè)器常常包括簡(jiǎn)單整流器，其中使用模擬濾波器對(duì)整流器的輸出信號(hào)濾波，且接著將其饋送到比較器以提供經(jīng)解調(diào)信號(hào)。

此解決方案中使用的模擬濾波器通常遭受過程變化(歸因于制造過程的裝置之間的差異)，其可導(dǎo)致實(shí)際包絡(luò)的不精確檢測(cè)和調(diào)制符號(hào)邊沿的定時(shí)的不確定性。

還已知在信號(hào)的調(diào)制中已使用僅am技術(shù)的情況下，使用鎖相回路(pll)用于解調(diào)。在此系統(tǒng)中，經(jīng)調(diào)制信號(hào)和本機(jī)振蕩器信號(hào)兩者饋送到相位檢測(cè)器。當(dāng)通過抑制載波調(diào)制輸入信號(hào)時(shí)，相位檢測(cè)器將不感測(cè)參考輸入上的任何信號(hào)，且pll將丟失鎖相。通過使用所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員本身已知的簡(jiǎn)單的鎖定檢測(cè)器電路，可實(shí)現(xiàn)解調(diào)。

使用pll的缺點(diǎn)是，檢測(cè)鎖相所需的時(shí)間取決于振蕩器空轉(zhuǎn)頻率，該振蕩器空轉(zhuǎn)頻率自身通常取決于模擬組件的模擬過程變化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明開始提供一種替代方法。

依據(jù)第一方面，本發(fā)明提供一種解調(diào)經(jīng)振幅調(diào)制的無線電信號(hào)的方法，包括：將所述經(jīng)調(diào)制信號(hào)引導(dǎo)到相位檢測(cè)器和邊沿檢測(cè)器兩者；以及使用相位檢測(cè)器和邊沿檢測(cè)器的相應(yīng)輸出信號(hào)來確定所述信號(hào)中調(diào)制符號(hào)的結(jié)束。

依據(jù)第二方面，本發(fā)明提供一種經(jīng)布置以解調(diào)經(jīng)振幅調(diào)制的無線電信號(hào)的接收器，其包括均經(jīng)布置以接收經(jīng)調(diào)制信號(hào)的相位檢測(cè)器和邊沿檢測(cè)器，所述接收器經(jīng)布置以使用所述相位檢測(cè)器和邊沿檢測(cè)器的相應(yīng)輸出信號(hào)來確定所述經(jīng)調(diào)制信號(hào)中調(diào)制符號(hào)的結(jié)束。

因此，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，根據(jù)本發(fā)明，接收器將經(jīng)調(diào)制的無線電信號(hào)引導(dǎo)到相位檢測(cè)器以便獲得經(jīng)調(diào)制信號(hào)的包絡(luò)，并且還引導(dǎo)到可確定經(jīng)調(diào)制信號(hào)中的邊沿的邊沿檢測(cè)器。來自兩個(gè)檢測(cè)器的輸出可用于確定調(diào)制符號(hào)的結(jié)束且因此提供經(jīng)解調(diào)的信號(hào)輸出。

與無邊沿檢測(cè)器的常規(guī)系統(tǒng)相比，使用相位檢測(cè)器和邊沿檢測(cè)器兩者提供獲得關(guān)于調(diào)制符號(hào)的結(jié)束具有減小的不確定性的經(jīng)解調(diào)信號(hào)的能力。

存在此項(xiàng)技術(shù)中本身已知的若干相位檢測(cè)器電路。在一些實(shí)施例組中，相位檢測(cè)器包括鎖相回路和鎖定檢測(cè)器。

為了確定是否存在調(diào)制符號(hào)，有利的是將常規(guī)上為正弦的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為方波，隨后將其作為輸入提供到相位檢測(cè)器。在一些實(shí)施例組中，將經(jīng)調(diào)制信號(hào)饋送到正弦/方波轉(zhuǎn)換器。

上文提及的方波輸出可用于確定何時(shí)經(jīng)調(diào)制信號(hào)上存在調(diào)制符號(hào)。在一些進(jìn)一步的實(shí)施例組中，正弦/方波轉(zhuǎn)換器的輸出在不存在調(diào)制符號(hào)時(shí)包括方波，且在存在調(diào)制符號(hào)時(shí)包括恒定值。

當(dāng)存在調(diào)制信號(hào)時(shí)，歸因于正弦/方波轉(zhuǎn)換器電路的性質(zhì)，通常并非始終事先知道方波輸出將包括邏輯高值還是邏輯低值。通常正弦/方波轉(zhuǎn)換器(例如利用施密特觸發(fā)器(schmitttrigger)的那些正弦/方波轉(zhuǎn)換器)具有滯后作用，使得當(dāng)輸入低于克服所述滯后作用所需的閾值電壓時(shí)不知道輸出將采取什么值。

經(jīng)調(diào)制信號(hào)上存在的調(diào)制符號(hào)的結(jié)束可通過監(jiān)視邊沿檢測(cè)器輸入的值從第一恒定值到第二值的改變來確定。在一些實(shí)施例組中，邊沿檢測(cè)器包括當(dāng)?shù)竭呇貦z測(cè)器的輸入高于第一閾值時(shí)鎖存到第一電平的第一輸出，和當(dāng)?shù)竭呇貦z測(cè)器的輸入低于第二閾值時(shí)鎖存到第二電平的第二輸出。所述第一和第二閾值可相同但通常其不同。

邊沿檢測(cè)器可連續(xù)產(chǎn)生輸出。然而，在一組實(shí)施例中，一旦已知此調(diào)制符號(hào)當(dāng)前在經(jīng)調(diào)制信號(hào)上存在，其就改為僅監(jiān)視調(diào)制符號(hào)的結(jié)束。因此，在一些實(shí)施例組中，提供組合器，其經(jīng)布置以在相位檢測(cè)器已檢測(cè)到調(diào)制符號(hào)之后復(fù)位邊沿檢測(cè)器。

當(dāng)確定經(jīng)調(diào)制信號(hào)上存在調(diào)制符號(hào)且邊沿檢測(cè)器已復(fù)位時(shí)，隨后有利的是監(jiān)視調(diào)制符號(hào)的結(jié)束。歸因于正弦/方波轉(zhuǎn)換器上存在的上文提及的滯后效應(yīng)，通常事先并不知道調(diào)制符號(hào)的結(jié)束將由低到高轉(zhuǎn)變還是高到低轉(zhuǎn)變意指，但有可能確定信號(hào)的當(dāng)前電平且監(jiān)視對(duì)于對(duì)應(yīng)相反電平的改變。在一些實(shí)施例組中，組合器經(jīng)布置以檢測(cè)在復(fù)位邊沿檢測(cè)器之后鎖存到第一輸出值的邊沿檢測(cè)器的第一輸出，且監(jiān)視鎖存到第二輸出值的邊沿檢測(cè)器的第二輸出。

一些時(shí)間之后，調(diào)制符號(hào)將結(jié)束，且來自正弦/方波轉(zhuǎn)換器的輸出將不再保持恒定。在進(jìn)一步的實(shí)施例組中，鎖存到第二輸出值的邊沿檢測(cè)器的第二輸出可用于指示調(diào)制符號(hào)的結(jié)束。

大體來說，存在任何給定解調(diào)方案中可發(fā)生誤差的可能性，且在一些情況下有利的是通過驗(yàn)證調(diào)制符號(hào)的所檢測(cè)的結(jié)束以確保其為真來減少這些誤差。在一些實(shí)施例組中，由邊沿檢測(cè)器檢測(cè)到的邊沿是通過檢查所述邊沿后跟著相位檢測(cè)器輸出變高來驗(yàn)證。

在一些實(shí)施例組中，解調(diào)器在電池供電的集成電路中實(shí)施。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，本發(fā)明具有廣范圍通信技術(shù)中的應(yīng)用。在一些實(shí)施例組中，提供解調(diào)以供在近場(chǎng)通信(nfc)系統(tǒng)中使用。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還將理解，關(guān)于本發(fā)明提及的載波不限于正弦波，且可包括其它形式，包含(但不限于)方波、鋸齒波、三角波或其它周期性波形。

附圖說明

現(xiàn)將僅借助于實(shí)例參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，在這些附圖中：

圖1a為常規(guī)模擬包絡(luò)檢測(cè)器的框圖；

圖1b為常規(guī)鎖相回路解調(diào)器的框圖；

圖2為常規(guī)簡(jiǎn)單模擬包絡(luò)檢測(cè)器和常規(guī)鎖相回路解調(diào)器的時(shí)序圖；

圖3為本發(fā)明的示范性實(shí)施例的框圖；以及

圖4為本發(fā)明的示范性實(shí)施例的時(shí)序圖。

具體實(shí)施方式

圖1a展示常規(guī)模擬包絡(luò)檢測(cè)器解調(diào)器布置100的框圖。傳入的經(jīng)調(diào)制信號(hào)102饋送到模擬包絡(luò)檢測(cè)器104。此包絡(luò)檢測(cè)器104可采取簡(jiǎn)單整流器的形式。包絡(luò)檢測(cè)器104產(chǎn)生包絡(luò)信號(hào)106作為輸出。此包絡(luò)信號(hào)106具有緊密遵循輸入的經(jīng)調(diào)制信號(hào)102的包絡(luò)的形狀。所得包絡(luò)信號(hào)106隨后饋送到比較器108，比較器108將包絡(luò)信號(hào)106與閾值比較以便產(chǎn)生經(jīng)解調(diào)信號(hào)110。

圖1b展示常規(guī)鎖相回路解調(diào)布置200的框圖。傳入的經(jīng)調(diào)制信號(hào)202饋送到正弦/方波轉(zhuǎn)換器204，正弦/方波轉(zhuǎn)換器204產(chǎn)生方波206作為輸出。此方波206具有與傳入的經(jīng)調(diào)制信號(hào)202的固定相位關(guān)系，如將進(jìn)一步參看圖2詳述。具有鎖定-檢測(cè)的鎖相回路208獲取方波206作為第一輸入，且獲取匹配頻率本機(jī)振蕩器207作為第二輸入。在調(diào)制符號(hào)期間，方波206和振蕩器207之間不再存在相位關(guān)系，且因此鎖相回路丟失鎖定。意指何時(shí)鎖相回路具有鎖定和不具有鎖定的信號(hào)提供經(jīng)解調(diào)信號(hào)210作為輸出。

圖2展示圖1a的常規(guī)模擬包絡(luò)檢測(cè)器解調(diào)器布置100和圖1b的相位檢測(cè)器解調(diào)器布置200的時(shí)序圖，其展示隨時(shí)間而變的與其相關(guān)聯(lián)的信號(hào)的性質(zhì)。

經(jīng)調(diào)制信號(hào)102、202由已經(jīng)使用振幅調(diào)制(am)技術(shù)調(diào)制的載波信號(hào)組成(在此實(shí)例中，載波信號(hào)為正弦波)，使得所得經(jīng)調(diào)制信號(hào)102、202的包絡(luò)在此情況下遞送兩個(gè)相異信號(hào)電平的符號(hào)。符號(hào)120、220的長(zhǎng)度為信號(hào)電平低于給定閾值所持續(xù)的持續(xù)時(shí)間。

當(dāng)使用模擬包絡(luò)檢測(cè)器解調(diào)器布置100時(shí)，經(jīng)調(diào)制信號(hào)102由包絡(luò)檢測(cè)器104處理，且獲得經(jīng)解調(diào)信號(hào)110。此處可見，經(jīng)解調(diào)信號(hào)110的包絡(luò)遵循經(jīng)調(diào)制信號(hào)102的包絡(luò)，且已經(jīng)歷閾值運(yùn)算來界定符號(hào)邊沿。然而，如圖中可看出，歸因于邊沿檢測(cè)器的組件中的不可避免的過程變化，調(diào)制符號(hào)的結(jié)束存在一定程度的不確定性122，這導(dǎo)致經(jīng)解調(diào)信號(hào)110中存在的符號(hào)的長(zhǎng)度不同于如經(jīng)調(diào)制信號(hào)102中原始存在的符號(hào)120的長(zhǎng)度。

當(dāng)使用鎖相回路解調(diào)布置200時(shí)，經(jīng)調(diào)制信號(hào)202由正弦/方波轉(zhuǎn)換器204處理，正弦/方波轉(zhuǎn)換器204產(chǎn)生經(jīng)轉(zhuǎn)換的方波信號(hào)206。當(dāng)不存在調(diào)制符號(hào)220時(shí)，經(jīng)轉(zhuǎn)換的方波信號(hào)206具有與經(jīng)調(diào)制信號(hào)202相同的頻率。然而，在調(diào)制符號(hào)220期間，經(jīng)轉(zhuǎn)換的方波信號(hào)206在方波符號(hào)持續(xù)時(shí)間214內(nèi)保持恒定。經(jīng)轉(zhuǎn)換的方波信號(hào)206在調(diào)制符號(hào)220期間鎖存高或低，但將是哪一者并不可預(yù)測(cè)，且可能每次都改變。

在此常規(guī)鎖相回路解調(diào)布置200(圖1b)中，經(jīng)轉(zhuǎn)換的方波信號(hào)206隨后輸入到具有鎖定檢測(cè)器的鎖相回路208。具有鎖定檢測(cè)器的鎖相回路208具有本機(jī)空轉(zhuǎn)振蕩器207，其在載波頻率下運(yùn)行且將本機(jī)振蕩器信號(hào)207與經(jīng)轉(zhuǎn)換的方波信號(hào)206比較并確定兩個(gè)信號(hào)之間的相位關(guān)系和產(chǎn)生輸出信號(hào)210。

當(dāng)鎖相回路具有建立的鎖定(即，本機(jī)振蕩器信號(hào)和經(jīng)轉(zhuǎn)換的方波信號(hào)206之間存在固定相位關(guān)系)時(shí)，輸出信號(hào)210為高。相比而言，當(dāng)無鎖定可建立時(shí)(其在存在調(diào)制符號(hào)220時(shí)發(fā)生)，輸出信號(hào)210為低，從而致使經(jīng)轉(zhuǎn)換的方波信號(hào)206在方波符號(hào)持續(xù)時(shí)間214內(nèi)保持恒定，從而移除經(jīng)轉(zhuǎn)換的方波信號(hào)206和本機(jī)振蕩器信號(hào)之間的相位關(guān)系。輸出信號(hào)210遵循形成經(jīng)調(diào)制信號(hào)202的調(diào)制信號(hào)的大體形狀，因此提供經(jīng)解調(diào)信號(hào)。然而，歸因于再建立鎖定所花費(fèi)的可變時(shí)間，經(jīng)解調(diào)的輸出信號(hào)210具有關(guān)于調(diào)制符號(hào)的結(jié)束的位置的一定程度的不確定性212。

圖3展示例如供在雙向無線電通信系統(tǒng)中使用的本發(fā)明的示范性實(shí)施例的框圖。天線328接收傳入信號(hào)326，且將所接收信號(hào)330提供到放大器332。所接收信號(hào)330由放大器332放大以提供足夠振幅供解調(diào)器300使用。經(jīng)放大信號(hào)334隨后由降頻轉(zhuǎn)換器336處理以產(chǎn)生適于解調(diào)的經(jīng)調(diào)制信號(hào)輸入302。在其它實(shí)施例中，例如在近場(chǎng)通信(nfc)實(shí)施方案中，可能不需要降頻轉(zhuǎn)換器和/或放大器。傳入的經(jīng)調(diào)制信號(hào)302引導(dǎo)到正弦/方波轉(zhuǎn)換器304，正弦/方波轉(zhuǎn)換器304產(chǎn)生經(jīng)轉(zhuǎn)換的方波信號(hào)306。

經(jīng)轉(zhuǎn)換的方波信號(hào)306隨后輸入到具有鎖定檢測(cè)器的鎖相回路308。具有鎖定檢測(cè)器的鎖相回路308具有本機(jī)空轉(zhuǎn)振蕩器309，所述本機(jī)空轉(zhuǎn)振蕩器309在載波頻率下運(yùn)行且將此本機(jī)振蕩器信號(hào)與經(jīng)轉(zhuǎn)換的方波信號(hào)306比較且確定所述兩個(gè)信號(hào)之間的相位關(guān)系且產(chǎn)生鎖定檢測(cè)信號(hào)310。

經(jīng)轉(zhuǎn)換的方波信號(hào)306還輸入到邊沿檢測(cè)器314。邊沿檢測(cè)器314包括兩個(gè)鎖存器，其中的第一者提供當(dāng)經(jīng)轉(zhuǎn)換的方波信號(hào)306高于預(yù)定閾值時(shí)鎖存到邏輯高值的正邊沿信號(hào)318，其中的第二者提供當(dāng)經(jīng)轉(zhuǎn)換的方波信號(hào)306低于另一預(yù)定閾值時(shí)鎖存到邏輯高值的負(fù)邊沿信號(hào)320。

鎖定檢測(cè)信號(hào)310輸入到組合器312，組合器312監(jiān)視調(diào)制符號(hào)的存在且將鎖存器復(fù)位信號(hào)316提供到邊沿檢測(cè)器314。此組合器312還獲取正318和負(fù)320邊沿信號(hào)，且將這些輸入與鎖定檢測(cè)信號(hào)310組合以產(chǎn)生經(jīng)解調(diào)的輸出信號(hào)322，如下文將進(jìn)一步參看圖4闡述。

圖4為圖3中展示的本發(fā)明的示范性實(shí)施例的時(shí)序圖，且展示隨時(shí)間而變的與本發(fā)明的各種組件相關(guān)聯(lián)的信號(hào)的性質(zhì)。

經(jīng)調(diào)制信號(hào)302由已經(jīng)使用振幅調(diào)制(am)技術(shù)調(diào)制的載波信號(hào)組成(在此實(shí)例中，載波信號(hào)為正弦波)，使得所得經(jīng)調(diào)制信號(hào)302的包絡(luò)在此情況下遞送兩個(gè)相異信號(hào)電平的符號(hào)。符號(hào)340的長(zhǎng)度為信號(hào)電平低于給定閾值所持續(xù)的持續(xù)時(shí)間。

當(dāng)使用鎖相回路解調(diào)布置300時(shí)，經(jīng)調(diào)制信號(hào)302由正弦/方波轉(zhuǎn)換器304處理，正弦/方波轉(zhuǎn)換器304產(chǎn)生經(jīng)轉(zhuǎn)換的方波信號(hào)306。當(dāng)不存在調(diào)制符號(hào)340時(shí)，經(jīng)轉(zhuǎn)換的方波信號(hào)306具有與經(jīng)調(diào)制信號(hào)302相同的頻率。然而，在調(diào)制符號(hào)340期間，經(jīng)轉(zhuǎn)換的方波信號(hào)306在方波符號(hào)持續(xù)時(shí)間314內(nèi)保持恒定。歸因于正弦/方波轉(zhuǎn)換器304中存在的滯后作用，經(jīng)轉(zhuǎn)換的方波信號(hào)306在調(diào)制符號(hào)340期間鎖存高或低，但其將是哪一者并不可預(yù)測(cè)，且可能每次都改變。

具有鎖定檢測(cè)器的鎖相回路308的鎖定檢測(cè)信號(hào)310在鎖相回路已建立鎖定時(shí)為高(即，本機(jī)振蕩器信號(hào)和經(jīng)轉(zhuǎn)換的方波信號(hào)306之間存在固定相位關(guān)系)。相比而言，當(dāng)無鎖定可建立時(shí)，鎖定檢測(cè)信號(hào)310為低，這在存在調(diào)制符號(hào)340時(shí)發(fā)生，從而致使經(jīng)轉(zhuǎn)換的方波信號(hào)306在方波符號(hào)持續(xù)時(shí)間314內(nèi)保持恒定，從而移除經(jīng)轉(zhuǎn)換的方波信號(hào)306和本機(jī)振蕩器信號(hào)之間的相位關(guān)系。輸出信號(hào)310遵循形成經(jīng)調(diào)制信號(hào)302的調(diào)制信號(hào)的大體形狀，因此提供經(jīng)解調(diào)信號(hào)。然而，鎖定檢測(cè)信號(hào)310具有關(guān)于調(diào)制符號(hào)的結(jié)束的位置的一定程度的不確定性346。

組合器312監(jiān)視鎖定檢測(cè)信號(hào)310。一旦鎖定檢測(cè)信號(hào)310已為低持續(xù)預(yù)定時(shí)間長(zhǎng)度(指示存在調(diào)制符號(hào)340)，組合器312就將鎖存器復(fù)位信號(hào)316提供到邊沿檢測(cè)器314，其將兩個(gè)鎖存器復(fù)位到邏輯低值352。因?yàn)殒i存器相對(duì)于閾值觸發(fā)，所以一旦鎖存器復(fù)位信號(hào)316被移除，兩個(gè)鎖存器中的一者就將立即觸發(fā)，但歸因于如上文所解釋的正弦/方波轉(zhuǎn)換器304中的滯后作用，其事先并不知道哪一者將觸發(fā)。組合器312檢測(cè)第一鎖存器的觸發(fā)，且接著監(jiān)視第二鎖存器的觸發(fā)，因?yàn)榇藢⒁庵刚{(diào)制符號(hào)340的結(jié)束。

因?yàn)榇藭r(shí)經(jīng)轉(zhuǎn)換的方波信號(hào)306為高，所以正邊沿信號(hào)318立即觸發(fā)到邏輯高值354，從而意指組合器312必須監(jiān)視負(fù)邊沿信號(hào)320以在稍后時(shí)間356觸發(fā)到邏輯高值。

鎖定檢測(cè)信號(hào)310隨后與檢測(cè)到的更精確的負(fù)邊沿信號(hào)320組合以產(chǎn)生經(jīng)解調(diào)的輸出信號(hào)322，與同如圖1b的常規(guī)鎖相回路解調(diào)布置中所使用的鎖定檢測(cè)信號(hào)310相關(guān)聯(lián)的不確定性346相比，經(jīng)解調(diào)的輸出信號(hào)322具有較窄不確定性窗口348。

隨后可能通過檢查在負(fù)邊沿信號(hào)觸發(fā)到邏輯高值356之后鎖定檢測(cè)信號(hào)310返回到邏輯高值而驗(yàn)證所檢測(cè)的邊沿。此產(chǎn)生具有驗(yàn)證的經(jīng)解調(diào)信號(hào)324，所述具有驗(yàn)證的經(jīng)解調(diào)信號(hào)324與無驗(yàn)證的經(jīng)解調(diào)信號(hào)322相比具有略微時(shí)間延遲。

因此，將看到，已描述一種用于解調(diào)經(jīng)調(diào)制信號(hào)的方法，其中可以比常規(guī)方法中少的模擬過程變化確定符號(hào)邊沿。

盡管已詳細(xì)地描述特定實(shí)施例，但在本發(fā)明的范圍內(nèi)，許多變化和修改是可能的。