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二相相移鍵控解調(diào)器的制作方法

文檔序號:11628673閱讀:268來源:國知局
二相相移鍵控解調(diào)器的制造方法與工藝
本發(fā)明是有關(guān)一種二相相移鍵控解調(diào)器,特別是一種具有低功耗的二相相移鍵控解調(diào)器。
背景技術(shù)
:傳統(tǒng)同步的二相相移鍵控解調(diào)器可分為squaringloop和costasloop兩種架構(gòu)。其中,squaringloop先以平方運算將載波信號取出,而平方運算會使載波頻率加倍,因此需要鎖相回路(phase-lockedloop,pll)將信號鎖定在兩倍載波頻率。其中鎖相回路的操作頻率鎖定在兩倍載波頻率,會增加功率消耗;而,costasloop則包含兩個平行的鎖相回路,分別為i分支和q分支,兩分支有90度相位差。常見的做法是由振蕩器產(chǎn)生兩倍載波頻率,再通過數(shù)字正交信號產(chǎn)生器產(chǎn)生兩個相位相差90度的同頻率信號,其中振蕩器操作頻率鎖定在兩倍載波頻率,亦會提高功率消耗。因此,傳統(tǒng)同步的二相相移鍵控解調(diào)器解調(diào)器具有以下特性:1.消耗功率高,其原因如上所述。2.傳輸速度有限,因數(shù)據(jù)率將受限于鎖相回路的穩(wěn)定時間。3.電路復(fù)雜度高,因鎖相回路為較復(fù)雜的回授系統(tǒng)。4.布局面積大,因大的回路濾波器很占面積,不利于生醫(yī)應(yīng)用。然而,對于特定嚴格要求低功耗和低發(fā)熱的接收機或是無電池裝置,例如生醫(yī)植入式芯片、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)以及物聯(lián)網(wǎng)等,這些裝置需要一個具有低功耗與小面積的解調(diào)器來接收數(shù)據(jù),傳統(tǒng)解調(diào)器功耗占其整體系統(tǒng)功耗的比例過大而無法滿足上述需求。綜上所述,提供一種具有低功耗的二相相移鍵控解調(diào)器便是目前極需努力的目標。技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明提供一種二相相移鍵控解調(diào)器,其是利用一延遲電路以延遲一二相相移鍵控調(diào)制信號,將其與未延遲的二相相移鍵控調(diào)制信號混合以輸出一解調(diào)數(shù)據(jù)信號,其中,延遲電路的操作頻率為一倍或二分的一倍的載波頻率,可大幅減少功率消耗,且其于數(shù)字或模擬信號皆可實施。本發(fā)明一實施例的二相相移鍵控解調(diào)器包含一延遲電路以及一決策電路。延遲電路用以接收一二相相移鍵控調(diào)制信號,并使二相相移鍵控調(diào)制信號延遲一總計延遲時間以輸出一總計延遲信號。決策電路與延遲電路電性連接,且決策電路用以混合(mix)二相相移鍵控調(diào)制信號及總計延遲信號以產(chǎn)生一外差信號,并依據(jù)外差信號改變決策電路所輸出一解調(diào)數(shù)據(jù)信號。以下經(jīng)由具體實施例配合附圖詳加說明,當(dāng)更容易了解本發(fā)明的目的、技術(shù)內(nèi)容、特點及其所達成的功效。附圖說明圖1為一時序圖,顯示已知的二相相移鍵控調(diào)制信號。圖2為一示意圖,顯示本發(fā)明一實施例的二相相移鍵控解調(diào)器。圖3為一時序圖,顯示本發(fā)明一實施例的二相相移鍵控解調(diào)器的時序圖。圖4為一時序圖,顯示本發(fā)明一實施例的二相相移鍵控解調(diào)器的時序圖。圖5為一時序圖,顯示本發(fā)明一實施例的二相相移鍵控解調(diào)器的時序圖。圖6為一示意圖,顯示本發(fā)明另一實施例的決策電路。圖7為一示意圖,顯示本發(fā)明另一實施例的二相相移鍵控解調(diào)器。圖8為一示意圖,顯示本發(fā)明再一實施例的二相相移鍵控解調(diào)器。圖9為一時序圖,顯示本發(fā)明再一實施例的二相相移鍵控解調(diào)器的時序圖。圖10為一時序圖,顯示本發(fā)明再一實施例的二相相移鍵控解調(diào)器的時序圖。圖11為一示意圖,顯示本發(fā)明一實施例的二相相移鍵控解調(diào)器。圖12為一時序圖,顯示本發(fā)明一實施例的二相相移鍵控解調(diào)器的時序圖。圖13為一時序圖,顯示本發(fā)明一實施例的二相相移鍵控解調(diào)器的時序圖。圖14為一示意圖,顯示本發(fā)明另一實施例的二相相移鍵控解調(diào)器。圖15為一示意圖,顯示本發(fā)明另一實施例的控制時鐘產(chǎn)生器。圖16為一時序圖,顯示本發(fā)明另一實施例的二相相移鍵控解調(diào)器的時序圖。圖17為一示意圖,顯示本發(fā)明再一實施例的控制時鐘產(chǎn)生器。圖18為一示意圖,顯示本發(fā)明再一實施例的控制時鐘產(chǎn)生器。圖19為一時序圖,顯示本發(fā)明再一實施例的二相相移鍵控解調(diào)器的時序圖。圖20為一示意圖,顯示本發(fā)明又一實施例的二相相移鍵控解調(diào)器。圖21為一示意圖,顯示本發(fā)明又一實施例的控制時鐘產(chǎn)生器。圖22為一時序圖,顯示本發(fā)明又一實施例的二相相移鍵控解調(diào)器的時序圖。符號說明:1延遲電路10總計延遲單元11第一延遲單元12第二延遲單元2決策電路21第一互斥或門22正反器23第一突波去除器3相位旋轉(zhuǎn)電路31數(shù)據(jù)選擇器4相位偵測器5第一控制器6控制時鐘產(chǎn)生器61第二控制器62與非門63第二互斥或門64或非門65第二突波去除器651第三延遲單元652第二或非門66除頻器bpsk二相相移鍵控調(diào)制信號dc1外差信號dc2轉(zhuǎn)態(tài)信號dt原始數(shù)據(jù)信號en致能信號n1第一控制信號n2第二控制信號n3第三控制信號pd1比較信號rck載波時鐘rdt解調(diào)數(shù)據(jù)信號s1第一延遲信號s2總計延遲信號s3延遲第二控制信號td總計延遲時間td1第一延遲時間td2第二延遲時間td3第三延遲時間tmd原始數(shù)據(jù)信號的轉(zhuǎn)態(tài)時間點trd解調(diào)數(shù)據(jù)信號的轉(zhuǎn)態(tài)時間點tr解調(diào)數(shù)據(jù)時間具體實施方式以下將詳述本發(fā)明的各實施例,并配合附圖作為例示。除了這些詳細說明之外,本發(fā)明亦可廣泛地施行于其它的實施例中,任何所述實施例的輕易替代、修改、等效變化都包含在本發(fā)明的范圍內(nèi),并以權(quán)利要求書為準。在說明書的描述中,為了使讀者對本發(fā)明有較完整的了解,提供了許多特定細節(jié);然而,本發(fā)明可能在省略部分或全部特定細節(jié)的前提下,仍可實施。此外,眾所周知的步驟或組件并未描述于細節(jié)中,以避免對本發(fā)明形成不必要的限制。附圖中相同或類似的組件將以相同或類似符號來表示。特別注意的是,附圖僅為示意之用,并非代表組件實際的尺寸或數(shù)量,有些細節(jié)可能未完全繪出,以求附圖的簡潔。為了方便以下相關(guān)時序說明,請參照圖1,bpsk解調(diào)器可以分辨輸入調(diào)制信號的兩種相差180度的相位,并輸出各個相位代表的編碼數(shù)據(jù)。舉例而言,輸入調(diào)制信號的相位為0度時,其數(shù)字化波形的特征是在時間0到t/2的邏輯狀態(tài)為1,以及在時間t/2到t的邏輯狀態(tài)為0,其中t為載波周期。輸入調(diào)制信號的相位180度時,其數(shù)字化波形的特征是在時間0到t/2的邏輯狀態(tài)為0,以及在時間t/2到t的邏輯狀態(tài)為1,其中編碼數(shù)據(jù)與輸入調(diào)制信號的相位間的對應(yīng)關(guān)系不以上述例示為限。請一并參照圖2及圖3,其中一原始數(shù)據(jù)信號dt經(jīng)調(diào)制后形成一二相相移鍵控調(diào)制信號bpsk并發(fā)送至一二相相移鍵控解調(diào)器。請參照圖2,本發(fā)明的一實施例的二相相移鍵控解調(diào)器包含一延遲電路1、一決策電路2以及一相位旋轉(zhuǎn)電路3。延遲電路1包含串聯(lián)的一第一延遲單元11以及一第二延遲單元12。第一延遲單元11接收二相相移鍵控調(diào)制信號bpsk,并使二相相移鍵控調(diào)制信號bpsk延遲一第一延遲時間td1,以輸岀一第一延遲信號s1至相位旋轉(zhuǎn)電路3。第二延遲單元12接收第一延遲信號s1,并使第一延遲信號s1延遲一第二延遲時間,以輸岀一第二延遲信號作為該總計延遲信號s2至決策電路2。需說明的是,總計延遲時間符合以下的關(guān)系式:td=td1+td2,且0.25t≤td<((f/r)-0.25)t,其中td為總計延遲時間,td1為第一延遲時間,td2為第二延遲時間,t為二相相移鍵控調(diào)制信號的載波周期,f為二相相移鍵控調(diào)制信號的載波頻率(carrierfrequency),r為二相相移鍵控調(diào)制信號的數(shù)據(jù)率(datarate)。于圖3所示的一實施例中,二相相移鍵控調(diào)制信號的載波頻率與二相相移鍵控調(diào)制信號的數(shù)據(jù)率的比例(f/r)=(1/1)=1,故總計延遲時間td將符合以下的關(guān)系式:td=td1+td2,且0.25t≤td<0.75t,其中td為總計延遲時間,td1為第一延遲時間,td2為第二延遲時間,t為二相相移鍵控調(diào)制信號的載波周期。請繼續(xù)參照圖2及圖3,決策電路2包含一第一互斥或門21、一第一突波去除器23以及一正反器22。第一互斥或門21混合(mix)二相相移鍵控調(diào)制信號bpsk及總計延遲信號s2,以輸出外差(heterodyning)信號dc1。第一突波去除器23串聯(lián)于第一互斥或門21以及正反器22之間,并去除外差信號dc1中的突波,減少外差信號dc1的脈波寬度,以產(chǎn)生一轉(zhuǎn)態(tài)信號dc2。正反器22與可為一d型正反器,且接收轉(zhuǎn)態(tài)信號dc2及二相相移鍵控調(diào)制信號bpsk,并依據(jù)轉(zhuǎn)態(tài)信號dc2的邏輯狀態(tài)取樣二相相移鍵控調(diào)制信號bpsk,以輸出解調(diào)數(shù)據(jù)信號rdt,但不以此為限。于另一實施例中,正反器22亦可為一t型正反器,用以接收轉(zhuǎn)態(tài)信號dc2,并依據(jù)轉(zhuǎn)態(tài)信號dc2的轉(zhuǎn)換邏輯狀態(tài)改變t型正反器的輸出端所輸出的解調(diào)數(shù)據(jù)信號rdt的數(shù)據(jù)邏輯狀態(tài)。最后,經(jīng)比對驗證,二相相移鍵控解調(diào)器所還原的解調(diào)數(shù)據(jù)信號rdt與未經(jīng)調(diào)制前的原始數(shù)據(jù)信號dt為彼此相同??梢岳斫獾氖?,為了解出正確的解調(diào)數(shù)據(jù)信號rdt,于部分實施例中,圖2所示的正反器22可以依據(jù)實際電路設(shè)計需求采用上升緣觸發(fā)正反器或下降緣觸發(fā)正反器。其中,下降緣觸發(fā)正反器的替代電路設(shè)計是,將一反相器設(shè)置于第一互斥或門21的兩輸入端其一或輸出端,以搭配傳統(tǒng)的上升緣觸發(fā)正反器。請參照下表1,整理不同的總計延遲時間對應(yīng)于不同類型的正反器。舉例而言,請一并參照圖2及圖3,當(dāng)總計延遲時間td為0.5t,可將一反相器(未繪示)設(shè)置于第一互斥或門21前的第二延遲單元12的輸出端,使總計延遲信號s2相較于第一延遲信號s1為反相輸出。于其它實施例中,請一并參照圖2、圖4及圖5,當(dāng)總計延遲時間td為1.749t,則第一互斥或門21前端或后端無須設(shè)置反相器,總計延遲信號s2無須反相輸出。具有通常知識者當(dāng)可自行修飾變化,但不以此為限,以使決策電路的正反器能正常運作。表1總計延遲時間td范圍正反器類型0.25t至0.75t下降緣觸發(fā)0.75t至1.25t上升緣觸發(fā)1.25t至1.75t下降緣觸發(fā)1.75t至2.25t上升緣觸發(fā)于一實施例中,第一突波去除器23用于濾除突波。舉例而言,正脈波寬度小于等于0.25t的脈波可視為一正突波。負脈波寬度小于等于0.25t的脈波可視為一負突波,亦即為一噪聲。第一突波器23將濾除正突波和負突波。本發(fā)明的二相相移鍵控解調(diào)器,除輸出一解調(diào)數(shù)據(jù)信號之外,更可輸出一載波時鐘,以作為系統(tǒng)電路中其它電子組件工作所需的時鐘。需注意的是,一般電子組件所需的時鐘,僅要求工作時鐘的上升緣周期穩(wěn)定即已足夠。而本發(fā)明一實施例的二相相移鍵控解調(diào)器所輸出的載波時鐘,除可滿足上述要求外,亦可同時符合下降緣周期穩(wěn)定的要求,而能進一步應(yīng)用于較高階的電路設(shè)計。以下說明二相相移鍵控解調(diào)器如何解調(diào)產(chǎn)生一載波時鐘。請繼續(xù)參照圖2及圖3,相位旋轉(zhuǎn)電路3與延遲電路1及決策電路2電性連接,且相位旋轉(zhuǎn)電路3依據(jù)決策電路2所輸出的解調(diào)數(shù)據(jù)信號rdt,反轉(zhuǎn)延遲電路1所輸出的第一延遲信號s1的相位180度,以輸出一載波時鐘rck。相位旋轉(zhuǎn)電路的操作原理是,一控制信號為低電平(于數(shù)字信號中即0)時,相位旋轉(zhuǎn)電路使一信號直接通過,以及該控制信號為高電平(于數(shù)字信號中即1)時,相位旋轉(zhuǎn)電路使該信號反相通過。舉例而言,相位旋轉(zhuǎn)電路可為一數(shù)據(jù)選擇器、一互斥或門、一模擬乘法器、一混波器或一吉伯單元等,但不以此為限。于一實施例中,相位旋轉(zhuǎn)電路3包含一數(shù)據(jù)選擇器31,當(dāng)正反器22所輸出的解調(diào)數(shù)據(jù)信號rdt為0時,數(shù)據(jù)選擇器31將使第一延遲信號s1直接通過;當(dāng)正反器22所輸出的解調(diào)數(shù)據(jù)信號rdt為1時,數(shù)據(jù)選擇器31將使第一延遲信號s1反相通過,用以輸出載波時鐘rck。需注意的是,由圖3所示載波時鐘rck的脈波相位可知,其上升緣及下降緣皆具有穩(wěn)定的周期,因此可提供高階電路設(shè)計所需的工作時鐘,例如第二代雙倍數(shù)據(jù)率同步動態(tài)隨機存取內(nèi)存(ddr2sdram)需要在工作時鐘信號的上升緣和下降緣皆傳輸數(shù)據(jù)。請參照圖3,需說明的是,為了解出載波時鐘,第一延遲時間符合以下的關(guān)系式:max{0,tr-0.5t}≤td1<tr+0.5t,tr=tmd-trd,其中td1為第一延遲時間,tmd是原始數(shù)據(jù)信號dt的轉(zhuǎn)態(tài)時間點,trd是解調(diào)數(shù)據(jù)信號rdt的轉(zhuǎn)態(tài)時間點,tr為解調(diào)數(shù)據(jù)時間。以下說明此不等式所對應(yīng)的不同實施例的時序圖。于一實施例中,請一并參照圖2及圖4,其中總計延遲時間td為1.749t,解調(diào)數(shù)據(jù)信號的轉(zhuǎn)態(tài)時間tr如圖4所示,而第一延遲時間td1為0,即上述不等式范圍的最小值。由圖4所示時序圖可知,相位旋轉(zhuǎn)電路3可依據(jù)決策電路2所輸出的解調(diào)數(shù)據(jù)信號rdt反轉(zhuǎn)延遲電路1所輸出的第一延遲信號s1的相位180度。于另一實施例中,請一并參照圖2及圖5,其中總計延遲時間td為1.749t,解調(diào)數(shù)據(jù)信號的轉(zhuǎn)態(tài)時間tr如圖5所示,而第一延遲時間td1為tr+0.4t,逼近上述不等式范圍的最大值。由圖5所示時序圖可知,相位旋轉(zhuǎn)電路3仍可依據(jù)決策電路2所輸出的解調(diào)數(shù)據(jù)信號rdt反轉(zhuǎn)延遲電路1所輸出的第一延遲信號s1的相位180度。本領(lǐng)域中具有通常知識者應(yīng)可辨認許多本發(fā)明的變化、修改以及置換等。舉例而言,一般的電路架構(gòu)本質(zhì)上具有不易使高頻突波通過的特性,因而使電路不易受高頻突波或噪聲的影響,其于一穩(wěn)定的操作環(huán)境中,如圖6所示的決策電路2已能正常操作。惟于部分電路設(shè)計,若欲增加決策電路的濾波效果,即以圖2所示的第一突波去除器23進行電路設(shè)計,但不以此為限。應(yīng)當(dāng)注意的是,于上述諸實施例所描述的部分特征為選擇性的,且可依據(jù)不同的電路設(shè)計與應(yīng)用來使用。雖然這些特征分別陳述于不同的實施例中,例如圖2所示的實施例的第二延遲單元12、第一突波去除器23以及數(shù)據(jù)選擇器31,但其可分開或結(jié)合應(yīng)用。請參照圖7,本發(fā)明的一實施例的二相相移鍵控解調(diào)器包含一延遲電路1以及一決策電路2。延遲電路1接收一二相相移鍵控調(diào)制信號bpsk,并使二相相移鍵控調(diào)制信號bpsk延遲一總計延遲時間以輸出一總計延遲信號s2。決策電路2與延遲電路1電性連接,且決策電路2混合二相相移鍵控調(diào)制信號bpsk及總計延遲信號s2以產(chǎn)生一外差信號,并依據(jù)外差信號改變決策電路2所輸出一解調(diào)信號rdt。其中,延遲電路1可以僅具有單一延遲單元,并不以包含二個延遲單元為必要,詳細說明如下。請一并參照圖8至圖10,其中延遲電路1、決策電路2以及相位旋轉(zhuǎn)電路3各組件間的連接關(guān)系及其操作原理,已如前述,在此不再贅述。于本實施例中,二相相移鍵控調(diào)制信號的載波頻率與二相相移鍵控調(diào)制信號的數(shù)據(jù)率的比例(f/r)=(1/1)=1,故總計延遲時間td符合以下的關(guān)系式:0.25t≤td<0.75t,其中td為總計延遲時間,t為二相相移鍵控調(diào)制信號的載波周期。需說明的是,延遲電路1包含一總計延遲單元10,其接收二相相移鍵控調(diào)制信號bpsk,并使二相相移鍵控調(diào)制信號bpsk延遲一總計延遲時間td,以輸出一總計延遲信號s2。正反器22為一t型正反器,其接收轉(zhuǎn)態(tài)信號dc2,并依據(jù)轉(zhuǎn)態(tài)信號dc2的轉(zhuǎn)換邏輯狀態(tài)改變t型正反器的輸出端所輸出的解調(diào)數(shù)據(jù)信號rdt的數(shù)據(jù)邏輯狀態(tài)。舉例而言,轉(zhuǎn)態(tài)信號dc2出現(xiàn)一脈波時,t型正反器的輸出端即改變輸出解調(diào)數(shù)據(jù)信號rdt的邏輯狀態(tài)。相位旋轉(zhuǎn)電路包含一數(shù)據(jù)選擇器31,且相位旋轉(zhuǎn)電路3依據(jù)決策電路2所輸出的解調(diào)數(shù)據(jù)信號rdt反轉(zhuǎn)二相相移鍵控調(diào)制信號bpsk的相位180度,以輸出一載波時鐘rck。承接上述說明,為了驗證圖8所示的延遲電路1的操作范圍是符合0.25t≤td<0.75t,請參照說明如下。圖9為延遲電路的總計延時時間為td=0.25t的時序圖,而圖10所示時序圖中,延遲電路的總計延時時間為td=0.749t以例示說明td<0.75t的實施態(tài)樣。由圖9以及圖10可知,二相相移鍵控解調(diào)器所還原的解調(diào)數(shù)據(jù)信號rdt與未經(jīng)調(diào)制前的原始數(shù)據(jù)信號dt為彼此相同;此外,載波時鐘rck的脈波上升緣具有穩(wěn)定的時鐘周期,可供一般電子組件所需的工作時鐘。于另一實施例中,請一并參照圖11至圖13,其中延遲電路1、決策電路2以及相位旋轉(zhuǎn)電路3各組件間的連接關(guān)系及其操作原理,已如前述,在此不再贅述。于本實施例中,二相相移鍵控調(diào)制信號的載波頻率與二相相移鍵控調(diào)制信號的數(shù)據(jù)率的比例(f/r)=(1/1)=1,故總計延遲時間td符合以下的關(guān)系式:0.25t≤td<0.75t,其中td為總計延遲時間,t為二相相移鍵控調(diào)制信號的載波周期。與圖8所示的實施例的差異在于,圖11所示的實施例中,相位旋轉(zhuǎn)電路3是接受延遲電路1所輸出的總計延遲信號s1以及正反器22所輸出的解調(diào)數(shù)據(jù)信號rdt來輸出載波時鐘rck。數(shù)據(jù)選擇器31依據(jù)正反器22所輸出的解調(diào)數(shù)據(jù)信號rdt,反轉(zhuǎn)延遲電路1所輸出的總計延遲信號s1的相位180度,以輸出載波時鐘rck。承接上述說明,為了驗證圖11所示的延遲電路1的操作范圍是符合0.25t≤td<0.75t,請參照說明如下。圖12為延遲電路的總計延時時間為td=0.25t的時序圖,而圖13為延遲電路的總計延時時間為td=0.749的時序圖。由圖12以及圖13可知,二相相移鍵控解調(diào)器所還原的解調(diào)數(shù)據(jù)信號rdt與未經(jīng)調(diào)制前的原始數(shù)據(jù)信號dt為彼此相同;此外,載波時鐘rck的脈波上升緣具有穩(wěn)定的時鐘周期,可供一般電子組件所需的工作時鐘。綜合上述,本發(fā)明的二相相移鍵控解調(diào)器,其是利用一延遲電路(即延遲線)以延遲一二相相移鍵控調(diào)制信號,將其與未延遲的二相相移鍵控調(diào)制信號混合,以輸出一解調(diào)數(shù)據(jù)信號。同時利用一相位旋轉(zhuǎn)電路,經(jīng)由該解調(diào)數(shù)據(jù)信號以解出一載波時鐘。于一實施例中,其中延遲電路1由一延遲鎖定回路來鎖定,且延遲電路1作為該延遲鎖定回路的延遲線。請參照圖14,一二相相移鍵控解調(diào)器包含一延遲電路1、一決策電路2、一相位旋轉(zhuǎn)電路3、一相位偵測器4以及控制器5。其中,延遲電路1、相位偵測器4以及控制器5即組成一延遲鎖定回路(delay-locked-loop,dll)。相位偵測器4偵測二相相移鍵控調(diào)制信號bpsk與總計延遲信號s2的相位差,以輸出一比較信號pd1。一控制器5與相位偵測器4以及延遲電路1電性連接,且控制器5依據(jù)比較信號pd1,控制總計延遲時間。舉例而言,控制器5通過延遲鎖定回路將延遲電路1的第一延遲時間及第二延遲時間皆鎖定在0.25t。于一實施例中,控制器接5收載波時鐘rck作為一控制時鐘cck??梢岳斫獾氖牵刂破?所需的一控制時鐘cck可由外部電路提供,只要控制時鐘cck的頻率與載波時鐘rck的頻率相同即可,但不以此為限??刂破?于鎖定后即關(guān)閉延遲鎖定回路,使延遲電路1回到開回路的延遲線,藉此達到對抗工藝變異(processvariations)的效果。請一并參照圖14至圖16,于一實施例中,一二相相移鍵控解調(diào)器包含一延遲電路1、一決策電路2、一相位旋轉(zhuǎn)電路3、一相位偵測器4、一第一控制器5以及一控制時鐘產(chǎn)生器6。如圖15所示,控制時鐘產(chǎn)生器6,其包含一第二控制器61以及一與非門62,用以輸出一控制時鐘cck至控制器5。其中,第二控制器61,接收載波時鐘rck,計數(shù)載波時鐘n個周期后輸出信號第一控制信號n1變?yōu)榱?。與非門62接收第一控制信號n1及載波時鐘rck,以進行反及(nand)運算并輸出一控制時鐘cck至第一控制器5。因此,第一控制器5利用二相相移鍵控調(diào)制信號bpsk中前面一段n位的訓(xùn)練數(shù)據(jù)(trainingsequence)來鎖定延遲電路1,其中n為自然數(shù)。于一實施例中,延遲電路1的第一延遲時間td1以及第二延遲時間td2,兩者的延遲時間相同,同時受第一控制器5鎖定控制。如果第一控制器5的調(diào)整范圍是五位,若是以逐漸逼近收尋法(successiveapproximation),最多五個周期就能達到鎖定,鎖定后將延遲鎖定回路關(guān)閉。于一實施例中,控制時鐘產(chǎn)生器6的第二控制器61當(dāng)n個周期后就會回到開回路的延遲電路,藉此達到對抗工藝變異的效果。亦即,控制器僅在一開始的幾個周期追鎖,之后就不動作。其它電路操作原理已如前述,此即不再贅述。須說明的是,于圖15及圖16所示的實施例中,其中延遲鎖定回路的控制器是采用前景式校正,經(jīng)由二相相移鍵控調(diào)制信號bpsk中前面一小段訓(xùn)練數(shù)據(jù)以鎖定延遲電路為具有正確的延遲時間。但本發(fā)明的另一實施例的二相相移鍵控解調(diào)器,其延遲鎖定回路的控制器亦可采用背景式校正,即數(shù)據(jù)開始傳輸后,延遲鎖定回路仍會持續(xù)鎖定延遲電路為具有正確的延遲時間,進一步說明其操作原理及技術(shù)效果如下??梢岳斫獾氖?,因為二相相移鍵控調(diào)制信號bpsk在數(shù)據(jù)0和1轉(zhuǎn)換時會產(chǎn)生180度的相位翻轉(zhuǎn),使相位偵測器錯誤追鎖。因此,本發(fā)明的二相相移鍵控解調(diào)器更可通過控制時鐘產(chǎn)生器來控制鎖定過程,每當(dāng)二相相移鍵控調(diào)制信號bpsk的相位翻轉(zhuǎn)時則不讓控制器改變控制碼,藉此防止錯誤鎖定。在數(shù)據(jù)開始傳送后,仍以背景式執(zhí)行鎖定,藉此達到對抗工藝、電壓和溫度變異,以及提高電路可靠度的技術(shù)效果。于一實施例中,請參照圖17,其中一控制時鐘產(chǎn)生器6接收二相相移鍵控調(diào)制信號bpsk、解調(diào)數(shù)據(jù)信號rdt及轉(zhuǎn)態(tài)信號dc2,以輸出一控制時鐘cck至控制器5。較佳者,請一并參照圖14、圖18及圖19,其中在第二控制信號n2的周期之間,當(dāng)轉(zhuǎn)態(tài)信號dc2有脈波產(chǎn)生,則控制時鐘產(chǎn)生器6所輸出的控制時鐘cck于該周期不轉(zhuǎn)態(tài)。控制時鐘產(chǎn)生器6包含一第二互斥或門63、一或非門64以及一第二突波去除器65。第二互斥或門63接收二相相移鍵控調(diào)制信號bpsk及解調(diào)數(shù)據(jù)信號rdt,以進行互斥或(xor)運算并輸出一第二控制信號n2?;蚍情T64與第二互斥或門63電性連接?;蚍情T64接收第二控制信號n2及轉(zhuǎn)態(tài)信號dc2,以進行反或(nor)運算并輸出一第三控制信號n3。第二突波去除器65與或非門64電性連接。第二突波去除器65去除第三控制信號n3中的突波并輸出一控制時鐘cck。較佳者,第二突波去除器65包含一第三延遲單元651以及一第二或非門652。第三延遲單元651接收第三控制信號n3,并使第三控制信號n3延遲一第三延遲時間,以輸出一延遲第二控制信號s3。第二或非門652與第三延遲單元651電性連接。第二或非門652接收延遲第二控制信號s3及第三控制信號n3,以進行反或(nor)運算并輸出一控制時鐘cck至控制器5。惟,第二突波去除器的實施方式尚不以上述實施例為限。需注意的是,請參照圖19,相位偵測器持續(xù)追蹤二相相移鍵控調(diào)制信號bpsk和總計延遲信號s2的上升緣是否對齊,且當(dāng)轉(zhuǎn)態(tài)信號dc2有脈波產(chǎn)生,控制時鐘產(chǎn)生器所輸出的控制時鐘cck于該周期不轉(zhuǎn)態(tài),藉此防止錯誤鎖定的誤動作。同時以背景式執(zhí)行鎖定,藉此達到對抗工藝、電壓和溫度變異,以及提高電路可靠度的技術(shù)效果。但背景式鎖定的電路架構(gòu)不以上述實施例為限,于另一實施例中,請一并參照圖20至圖22,一控制時鐘控制器6包含一除頻器66,用以接收一載波時鐘rck并輸出一控制時鐘cck以及一致能信號en。除頻器66依據(jù)載波時鐘rck的上升緣,輸出一控制時鐘cck至控制器5,以及依據(jù)載波時鐘rck的上升緣,輸出一致能信號en至相位偵測器4,其中致能信號en與控制時鐘cck彼此相位反相。因此,控制器5在控制時鐘cck的上升緣改變控制碼,相位偵測器4在致能信號為高電平(亦即數(shù)字1)時動作,雖然會使最高傳輸速率降低,但是在數(shù)據(jù)開始傳送后,仍可背景式執(zhí)行鎖定,藉此達到對抗工藝、電壓和溫度變異,以及提高電路可靠度的技術(shù)效果。須說明的是,傳輸數(shù)據(jù)率若是載波頻率的m分之一倍,除頻器的除數(shù)可以為m的因子,但是該因子不可以為1。于本實施例中,傳輸數(shù)據(jù)率為載波頻率的一半,所以除頻器的除數(shù)選擇為二,如圖22所示。其中,相位偵測器持續(xù)追蹤二相相移鍵控調(diào)制信號bpsk和總計延遲信號s2的上升緣是否對齊,以背景式執(zhí)行鎖定。總體而言,本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點:1.絕對穩(wěn)定。延遲電路是開回路,沒有穩(wěn)定度的問題。2.高資料率。由于上述電路架構(gòu)絕對穩(wěn)定,其數(shù)據(jù)率最高可達二相相移鍵控調(diào)制信號bpsk的最快傳送速度。3.低功耗。相較于傳統(tǒng)的二相相移鍵控解調(diào)器,本發(fā)明無須使用耗電的振蕩器。4.電路架構(gòu)簡易。簡易的電路架構(gòu)于數(shù)字或模擬電路皆可實施。5.低電壓。在無線功率傳輸系統(tǒng),接收端電路所需的供應(yīng)電壓準位越低,越容易增加傳輸距離,以提升應(yīng)用范圍。若以數(shù)字電路實現(xiàn),可降低供應(yīng)電壓,更能同時大幅減低動態(tài)功率消耗和靜態(tài)功率消耗。6.小面積。電路布局可不需要低頻濾波器,減少被動組件使用。7.回復(fù)時鐘工作周期可為50%。二相相移鍵控解調(diào)器所輸出的載波時鐘可以供其它電路使用,對于雙邊緣觸發(fā)的數(shù)字電路、dram等電路,50%的工作周期是很重要的。8.對抗pvt變異的能力。延遲電路可以利用延遲鎖定回路控制,當(dāng)鎖定時,能對抗pvt變異,提升電路可靠度。綜合上述,本發(fā)明的二相相移鍵控解調(diào)器,其是利用一延遲電路以延遲一二相相移鍵控調(diào)制信號,將其與未延遲的二相相移鍵控調(diào)制信號混合,以輸出一解調(diào)數(shù)據(jù)信號,同時利用一相位旋轉(zhuǎn)電路,經(jīng)由該解調(diào)數(shù)據(jù)信號以解出一載波時鐘。延遲電路是開回路,因此無需額外復(fù)雜的電路解決穩(wěn)定度。由于上述電路架構(gòu)絕對穩(wěn)定,其數(shù)據(jù)率最高可達二相相移鍵控調(diào)制信號的最快傳送速度。其中,延遲電路的操作頻率為一倍或二分之一倍的載波頻率,更可大幅減少功率消耗,且于數(shù)字或模擬信號皆可實施。此外,搭配延遲鎖定回路經(jīng)由前景式或背景式執(zhí)行鎖定,可以達到對抗工藝、電壓和溫度變異,以及提高電路可靠度的技術(shù)效果。以上所述的實施例僅是為說明本發(fā)明的技術(shù)思想及特點,其目的在使熟習(xí)此項技藝的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施,當(dāng)不能以的限定本發(fā)明的專利范圍,即大凡依本發(fā)明所揭示的精神所作的均等變化或修飾,仍應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的專利范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁12
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