專利名稱：脈沖接收機(jī)和脈沖串信號(hào)的接收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種脈沖接收機(jī)和脈沖串信號(hào)的接收方法，該脈沖接收機(jī)接收由多個(gè)脈沖構(gòu)成的脈沖串信號(hào)，并控制在最佳解調(diào)狀態(tài)。
背景技術(shù)：
在用于無線等通信的接收裝置中，為了保持接收信號(hào)的一定高電平，進(jìn)行以下任
一信號(hào)處理。(I)根據(jù)接收電平，將放大器設(shè)定為自動(dòng)增益控制(AGC Automatic GainControl)，保持輸入解調(diào)器的接收信號(hào)的一定的輸入電平(專利文獻(xiàn)I)。
(2)增加與主信號(hào)不同的導(dǎo)頻信號(hào)，僅監(jiān)視導(dǎo)頻信號(hào)來進(jìn)行上述AGC (非專利文獻(xiàn)I)。(3)生成并發(fā)送具有獨(dú)特碼的訓(xùn)練用信號(hào)，通過接收并解調(diào)該信號(hào)，判斷誤碼率，控制AGC或接收裝置的閥值(專利文獻(xiàn)2)。對(duì)于上述(1)，專利文獻(xiàn)I中記載了通過監(jiān)視接收信號(hào)(基帶信號(hào))的接收電平，或者監(jiān)視接收解調(diào)信號(hào)的錯(cuò)誤率修正程度，控制接收信號(hào)輸入部中的可變衰減器，從而能夠穩(wěn)定地解調(diào)無線接收裝置的接收信號(hào)的方式。并且，對(duì)于上述(2)，非專利文獻(xiàn)I中記載了ADSL將特定的固定頻率、例如276kHz設(shè)定為導(dǎo)頻，始終監(jiān)控該特定頻率的接收電平，從而推測(cè)主信號(hào)的傳輸狀態(tài)，根據(jù)需要將接收電平控制為最佳狀態(tài)的技術(shù)。另外，對(duì)于上述(3)，專利文獻(xiàn)2中記載了在利用無線的通信中，通信信號(hào)因衰落或距離變化而惡化，因此發(fā)送裝置定期在發(fā)送信號(hào)中插入多個(gè)區(qū)間的具有獨(dú)特碼的導(dǎo)頻信號(hào)，接收裝置監(jiān)視接收信號(hào)所包含的導(dǎo)頻信號(hào)，判斷信號(hào)的接收狀態(tài)，修改數(shù)據(jù)，進(jìn)行解調(diào)的方式。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開平05-129862號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :日本特開2000-059269號(hào)公報(bào)非專利文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)I : ITU—T G992. I Asymmetrical Digital Subscriber Line (ADSL)Transceivers.

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的技術(shù)問題但是，上述的使接收信號(hào)保持一定電平的現(xiàn)有方式均為以連續(xù)的數(shù)據(jù)傳送為前提，監(jiān)視連續(xù)的接收信號(hào)電平，或者插入導(dǎo)頻信號(hào)或固有的數(shù)據(jù)圖案來監(jiān)視接收電平或誤碼率，從而控制接收機(jī)，或者修改數(shù)據(jù)的方式。例如，專利文獻(xiàn)I記載的AGC電路的控制方式，需要檢測(cè)接收信號(hào)的電平，但是需要高速控制AGC電路，并且由于檢波器的特性，難以檢測(cè)使用短脈沖的脈沖串信號(hào)的接收信號(hào)電平。
并且，非專利文獻(xiàn)I公開的通過導(dǎo)頻推測(cè)主信號(hào)的傳送狀態(tài)來控制放大器或閥值的方法，還需要監(jiān)控以與主信號(hào)不同頻率傳送的導(dǎo)頻信號(hào)，因此需要專用的監(jiān)控電路。并且，專利文獻(xiàn)2公開的通過發(fā)送機(jī)插入并發(fā)送獨(dú)特碼，由接收機(jī)提取獨(dú)特碼的方法，需要以一定間隔反復(fù)插入獨(dú)特碼，無法適用于脈沖串通信。為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種脈沖接收機(jī)，通過接收脈沖串信號(hào)并控制其判斷閥值，以使解碼成功次數(shù)大于等于指定值，從而將誤碼率降低到目標(biāo)值以下，對(duì)脈沖串信號(hào)進(jìn)行解碼。解決技術(shù)問題的技術(shù)手段為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的脈沖接收機(jī)的第一方式是輸入包括要傳送的信息的脈沖串信號(hào)，對(duì)所述信息進(jìn)行解碼之后輸出的脈沖接收機(jī)，其特征在于包括比較器，將所述脈沖串信號(hào)與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，輸出對(duì)應(yīng)于所述脈沖串信號(hào)的脈沖序列；解碼部， 從所述比較器輸入所述脈沖序列，將該脈沖序列依次解碼為指定的基本數(shù)據(jù)后作為信息輸出，并且在指定的計(jì)數(shù)時(shí)間內(nèi)對(duì)解碼成功次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，所述解碼成功次數(shù)是所述脈沖序列被解碼為基本數(shù)據(jù)的次數(shù)；以及，控制部，從所述解碼部輸入所述解碼成功次數(shù)，并算出從指定的解碼目標(biāo)次數(shù)減去所述解碼成功次數(shù)的乖離數(shù)，當(dāng)該乖離數(shù)大于0以上的指定的第一判斷值時(shí)，以使所述乖離數(shù)變小的方式更新所述基準(zhǔn)電壓的設(shè)定值并輸出到所述比較器，并且在所述乖離數(shù)小于等于所述第一判斷值之前，反復(fù)進(jìn)行所述基準(zhǔn)電壓的設(shè)定值的更新。根據(jù)解碼目標(biāo)次數(shù)和解碼成功次數(shù)的乖離數(shù)，更新比較器的基準(zhǔn)電壓，以使所述乖離數(shù)變小，從而能夠?qū)⒄`碼率降至目標(biāo)值以下來對(duì)脈沖串信號(hào)進(jìn)行解碼。根據(jù)本發(fā)明的脈沖接收機(jī)的第二方式的特征在于，在所述脈沖接收機(jī)的第一方式中，當(dāng)所述乖離數(shù)大于所述第一判斷值時(shí)，所述控制部通過在之前的所述設(shè)定值上加上比例成分和積分成分來更新所述設(shè)定值，其中，所述乖離數(shù)乘以指定的比例控制常數(shù)得到所述比例成分，所述乖離數(shù)的累計(jì)值乘以指定的積分控制常數(shù)得到所述積分成分，當(dāng)所述乖離數(shù)小于等于所述第一判斷值，且所述乖離數(shù)的累計(jì)值大于0以上的指定的第二判斷值時(shí)，從所述設(shè)定值減去對(duì)應(yīng)于指定的偏壓的偏壓值，并且將所述乖離數(shù)的所述累計(jì)值清零。通過利用乖離數(shù)的比例成分和積分成分更新基準(zhǔn)電壓的設(shè)定值，能夠高速且穩(wěn)定地收斂基準(zhǔn)電壓的設(shè)定值，并且通過利用減去指定的偏壓的基準(zhǔn)電壓的設(shè)定值，能夠進(jìn)一步降低誤碼率。根據(jù)本發(fā)明的脈沖接收機(jī)的第三方式的特征在于，在所述脈沖接收機(jī)的第一方式中，當(dāng)所述乖離數(shù)大于所述第一判斷值時(shí)，所述控制部在之前的所述設(shè)定值上加上比例成分和積分成分來更新所述設(shè)定值，其中，所述乖離數(shù)乘以指定的比例控制常數(shù)得到所述比例成分，所述乖離數(shù)的累計(jì)值乘以指定的積分控制常數(shù)得到所述積分成分。通過利用乖離數(shù)的比例成分和積分成分更新基準(zhǔn)電壓的設(shè)定值，能夠高速且穩(wěn)定地收斂基準(zhǔn)電壓的設(shè)定值。根據(jù)本發(fā)明的脈沖接收機(jī)的第四方式的特征在于，在所述脈沖接收機(jī)的第二方式中，所述控制部將與大于輸入所述比較器的所述脈沖串信號(hào)的正的所述基準(zhǔn)電壓對(duì)應(yīng)的設(shè)定值作為所述設(shè)定值的初始值，所述比例控制常數(shù)和所述積分控制常數(shù)均為負(fù)數(shù)，所述偏壓為正數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的脈沖接收機(jī)的第五方式的特征在于，在所述脈沖接收機(jī)的第三方式中，所述控制部將與大于輸入所述比較器的所述脈沖串信號(hào)的正的所述基準(zhǔn)電壓對(duì)應(yīng)的設(shè)定值作為所述設(shè)定值的初始值，所述比例控制常數(shù)和所述積分控制常數(shù)均為負(fù)數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的脈沖串信號(hào)的接收方法的第一方式的特征在于包括Ca)輸入包括要傳送信息的脈沖串信號(hào)的步驟；(b)將所述脈沖串信號(hào)與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，生成對(duì)應(yīng)于所述脈沖串信號(hào)的脈沖序列的步驟；(C)將所述脈沖序列依次解碼為指定的基本數(shù)據(jù)，作為所述信息輸出，并且在指定的計(jì)數(shù)時(shí)間內(nèi)對(duì)解碼成功次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)的步驟，其中，所述解碼成功次數(shù)是指所述脈沖序列被解碼為所述基本數(shù)據(jù)的次數(shù)；以及，(d)計(jì)算從指定的解碼目標(biāo)次數(shù)減去所述解碼成功次數(shù)的乖離數(shù)，當(dāng)該乖離數(shù)大于0以上的指定的第一判斷值時(shí)，以使所述乖離數(shù)變小的方式更新所述基準(zhǔn)電壓的設(shè)定值，將所述基準(zhǔn)電壓設(shè)定為所述設(shè)定值的步驟，在所述乖離數(shù)小于等于所述第一判斷值之前反復(fù)進(jìn)行所述(a) Cd)步驟。根據(jù)本發(fā)明的脈沖串信號(hào)的接收方法的第二方式的特征在于，在所述脈沖串信號(hào)的接收方法的第一方式中，所述步驟(d)是當(dāng)所述乖離數(shù)大于所述第一判斷值時(shí)，通過在之 前的所述設(shè)定值上加上比例成分和積分成分來更新所述設(shè)定值，其中，所述乖離數(shù)乘以指 定的比例控制常數(shù)得到所述比例成分，所述乖離數(shù)的累計(jì)值乘以指定的積分控制常數(shù)得到所述積分成分，還包括(e)當(dāng)所述乖離數(shù)小于等于所述第一判斷值，且所述乖離數(shù)的累計(jì)值大于0以上的指定的第二判斷值時(shí)，從所述設(shè)定值減去對(duì)應(yīng)于指定的偏壓的偏壓值，并且將所述乖離數(shù)的所述累計(jì)值清零。根據(jù)本發(fā)明的脈沖串信號(hào)的接收方法的第三方式的特征在于，在所述脈沖串信號(hào)的接收方法的第一方式中，所述步驟(d)是當(dāng)所述乖離數(shù)大于所述第一判斷值時(shí)，在之前的所述設(shè)定值上加上比例成分和積分成分來更新所述設(shè)定值，其中，所述乖離數(shù)乘以指定的比例控制常數(shù)得到所述比例成分，所述乖離數(shù)的累計(jì)值乘以指定的積分控制常數(shù)得到所述積分成分。根據(jù)本發(fā)明的脈沖串信號(hào)的接收方法的第四方式的特征在于，在所述脈沖串信號(hào)的接收方法的第二方式中，將與大于所述脈沖串信號(hào)的正的所述基準(zhǔn)電壓對(duì)應(yīng)的設(shè)定值作為所述設(shè)定值的初始值，所述比例控制常數(shù)和所述積分控制常數(shù)均為負(fù)數(shù)，所述偏壓為正數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的脈沖串信號(hào)的接收方法的第五方式的特征在于，在所述脈沖串信號(hào)的接收方法的第三方式中，將與大于所述脈沖串信號(hào)的正的所述基準(zhǔn)電壓對(duì)應(yīng)的設(shè)定值作為所述設(shè)定值的初始值，所述比例控制常數(shù)和所述積分控制常數(shù)均為負(fù)數(shù)。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的脈沖接收機(jī)，接收脈沖串信號(hào)并控制其判斷閥值，以使解碼成功次數(shù)大于等于指定值，從而能夠?qū)⒄`碼率降低到目標(biāo)值以下，對(duì)脈沖串信號(hào)進(jìn)行解碼。附圖的簡要說明圖I是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的脈沖接收機(jī)結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是示出了對(duì)應(yīng)于基本數(shù)據(jù)“I”、“0”的脈沖波形例說明圖。圖3是示出了脈沖串信號(hào)中混入噪聲的一例說明圖。圖4是第一實(shí)施方式的控制部的控制流程圖。圖5是示出了當(dāng)基準(zhǔn)電壓設(shè)定為各種固定值時(shí)的解碼成功次數(shù)和誤碼率(BER :Bit Error Rate)變化的圖。圖6是第二實(shí)施方式的控制部的控制流程圖。圖7是利用第一實(shí)施方式的基準(zhǔn)電壓時(shí)與利用第二實(shí)施方式的基準(zhǔn)電壓時(shí)的誤碼率(BER)比較結(jié)果示意圖。圖8是示出了改變脈沖串信號(hào)的接收電平時(shí)的誤碼率的圖。
具體實(shí)施例方式參照附圖詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的脈沖接收機(jī)。為了簡化附圖及說明，對(duì)于具有相同功能的各構(gòu)成部標(biāo)注相同標(biāo)號(hào)。(第一實(shí)施方式) 參照?qǐng)DI說明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的脈沖接收機(jī)的結(jié)構(gòu)。圖I是示出了根據(jù)本實(shí)施方式的脈沖接收機(jī)100結(jié)構(gòu)的框圖。本實(shí)施方式的脈沖接收機(jī)100具有帶通濾波器(BPF) 110、低噪聲放大器(LNA) 120、比較器130、解碼部140、控制部150以及D/A轉(zhuǎn)換器160。從未圖示的發(fā)送機(jī)無線或有線發(fā)送的包括數(shù)字信息的脈沖串信號(hào)10在輸送路徑上受到衰減或噪聲等的影響之后，輸入本實(shí)施方式的脈沖接收機(jī)100。脈沖接收機(jī)100接收到的脈沖串信號(hào)10包括由脈沖寬度為數(shù)ns (納秒)以下的多個(gè)脈沖構(gòu)成的脈沖序列，對(duì)于該脈沖串信號(hào)10進(jìn)行根據(jù)該脈沖序列的位置關(guān)系調(diào)制信息的脈沖位置調(diào)制(PPM)。如圖2所示，脈沖串信號(hào)例如由對(duì)應(yīng)于基本數(shù)據(jù)“I”的脈沖波形IOa和對(duì)應(yīng)于基本數(shù)據(jù)“0”的脈沖波形IOb構(gòu)成。在圖2，對(duì)于圖2 Ca)所示的對(duì)應(yīng)于基本數(shù)據(jù)“ I”的脈沖波形分配有兩個(gè)脈沖序列，脈沖序列11、12，而對(duì)于圖2 (b)所示的對(duì)應(yīng)于基本數(shù)據(jù)“0”的脈沖波形僅分配有脈沖序列11，在相當(dāng)于對(duì)應(yīng)基本數(shù)據(jù)“I”的脈沖波形中的脈沖序列12的位置上沒有分配脈沖序列。從而可以根據(jù)以脈沖序列11為基準(zhǔn)的指定位置上是否存在脈沖序列12來解碼為基本數(shù)據(jù)“I”或“O”。另外，在圖2，脈沖序列11和12為相同的脈沖序列，但也可以不相同。脈沖接收機(jī)100接收的脈沖串信號(hào)10首先輸入BPF110，在此頻帶受到限制之后，輸出到LNA120。通過BPFl 10的信號(hào)在LNA120中放大至一定電平，之后輸出到比較器130。在比較器130中，比較從LNA120輸入的信號(hào)和基準(zhǔn)電壓Vth，該輸入信號(hào)大于基準(zhǔn)電壓Vth時(shí)輸出相當(dāng)于“High”的信號(hào)，而該信號(hào)小于等于基準(zhǔn)電壓Vth時(shí)輸出相當(dāng)于“Low”的信號(hào)。從而比較器130輸出對(duì)應(yīng)于接收波形的脈沖序列20。從比較器130輸出的脈沖序列20輸入解碼部140，在這里依次被解碼為基本數(shù)據(jù)“I”或“0”，作為信息30輸出。在

圖1，作為連接于脈沖接收機(jī)100的外部設(shè)備，連接有筆記本電腦(PC) 1，從解碼部140輸出的信息30輸出到PC1。在解碼部140未解調(diào)為基本數(shù)據(jù)的脈沖序列的信息不會(huì)輸出到外部設(shè)備。在脈沖接收機(jī)100，為了保證信息在解碼部140適當(dāng)解碼，從比較器130輸入的脈沖序列20應(yīng)該是正確再生所接收的脈沖串信號(hào)10的脈沖序列。輸入脈沖接收機(jī)100的脈沖串信號(hào)10具有如圖2所示的脈沖序列11、12，但是在被脈沖接收機(jī)100接收之前的輸送路徑上受到衰減或噪聲等的影響，則無法正確再生比較器130接收的脈沖傳信號(hào)10。例如，如圖3所示，當(dāng)脈沖序列11、12中混入噪聲13，重疊有該噪聲13的信號(hào)輸入到比較器130時(shí)，如果沒有適當(dāng)設(shè)定輸入比較器130的基準(zhǔn)電壓Vth，則有可能出現(xiàn)將噪聲13檢測(cè)為脈沖串信號(hào)10的脈沖的情況。在圖3所示的例子中，作為基準(zhǔn)電壓Vth采用符號(hào)14的設(shè)定值時(shí)，能夠正確解碼為基本數(shù)據(jù)，而不受噪聲13的影響，但是采用符號(hào)15的設(shè)定值用作基準(zhǔn)電壓Vth時(shí)，將噪聲13判斷為脈沖，解碼成錯(cuò)誤的基本數(shù)據(jù)，或者再生成與圖2(a)、(b)所示脈沖波形不一致的波形，因此無法進(jìn)行解碼。其結(jié)果，解碼部140中或者未能正確解碼脈沖串信號(hào)10發(fā)送的信息，或者解碼為錯(cuò)誤信息。如上所述，為了在解碼部140將脈沖串信號(hào)10發(fā)送的信息恰當(dāng)解碼，需要將在比較器130中用于判斷是否有脈沖的閥值的基準(zhǔn)電壓Vth設(shè)定為最佳值。在本實(shí)施方式的脈沖接收機(jī)100中，控制部150基于來自解碼部140的信息將基準(zhǔn)電壓Vth控制在恰當(dāng)值。下面說明脈沖接收機(jī)100中的基準(zhǔn)電壓Vth的控制方法。如上所述，解碼部140不僅將脈沖序列20解碼為信息30，并且在指定時(shí)間(計(jì)數(shù)時(shí)間Ts)計(jì)數(shù)成功解碼的次數(shù)，將該計(jì)數(shù)值(解碼成功次數(shù)DR)輸出到控制部150。解碼部140計(jì)數(shù)的解碼成功次數(shù)是指在計(jì)數(shù)時(shí)間Ts內(nèi)解碼成功的次數(shù)，與所解碼的信息的真假無關(guān)。其中，解碼成功是指將從比較器130輸入的脈沖序列與圖2所示的預(yù)先存儲(chǔ)的基本數(shù) 據(jù)的脈沖波形進(jìn)行比較，與基本數(shù)據(jù)“I”或“0”的脈沖波形一致的情況。因此，即使是由于噪聲13等的影響而例如將“0”誤解碼為“I”時(shí)，也被視為成功解碼計(jì)數(shù)于解碼成功次數(shù)中。相反由于噪聲13等的影響，所再生的脈沖波形與預(yù)先存儲(chǔ)的基本數(shù)據(jù)的波形脈沖波形不一致，未解碼為“ I”或“0”時(shí)，不會(huì)包括在解碼成功次數(shù)中。解碼部140在計(jì)數(shù)時(shí)間Ts (例如為Ts=500ms)期間計(jì)數(shù)視為解碼成功的次數(shù)，將其作為解碼成功次數(shù)DR輸出到控制部150。控制部150基于解碼部140通知的解碼成功次數(shù)DR來控制比較器130所使用的基準(zhǔn)電壓的設(shè)定值Vth。下面說明在控制部150，從解碼部140輸入計(jì)數(shù)時(shí)間Ts期間計(jì)數(shù)的解碼成功次數(shù)DR，利用該解碼成功次數(shù)DR計(jì)算輸出至比較器130的基準(zhǔn)電壓的設(shè)定值Vth的方法。將視為解碼部140恰當(dāng)解碼的解碼成功次數(shù)DR的目標(biāo)值為解碼目標(biāo)次數(shù)DRtct。以下面的公式表示解碼目標(biāo)次數(shù)drtct。DRTGT=Br Ts (I)其中，Br表示數(shù)據(jù)傳輸速度。例如，數(shù)據(jù)傳輸速度Br為100kbps，計(jì)數(shù)時(shí)間Ts為500ms時(shí)，解碼目標(biāo)次數(shù)DRtct為50000。將上述的解碼目標(biāo)次數(shù)DRtct與解碼部140計(jì)數(shù)的解碼成功次數(shù)DR的差為乖離數(shù)Err。根據(jù)下式計(jì)算乖離數(shù)Err。Err=DRTGT-DR (2)控制部150利用根據(jù)上式(2)算出的乖離數(shù)Err，根據(jù)下式更新基準(zhǔn)電壓的設(shè)定值Vth (另外，在下面的說明中，根據(jù)上下文，符號(hào)Vth表示供給比較器130的模擬的基準(zhǔn)電壓或者表示成為在控制部150內(nèi)更新操作的對(duì)象的(基準(zhǔn)電壓的)設(shè)定值)。Vthnew=Vth+P Err+I E Err (3)其中，Vthnew表示更新后的基準(zhǔn)電壓設(shè)定值，Vth表示更新前的當(dāng)前基準(zhǔn)電壓設(shè)定值。并且，E Err表示乖離數(shù)的累積值，P、I表示事先設(shè)定的常數(shù)的比例控制常數(shù)以及積分控制常數(shù)。公式(3)表示以乖離數(shù)Err的比例成分P-Err和積分成分I E Err來更新基準(zhǔn)電壓的設(shè)定值Vth?；诠?3)更新基準(zhǔn)電壓設(shè)定值Vth時(shí)，恰當(dāng)設(shè)定比例控制常數(shù)P和積分控制常數(shù)I，從而能夠快速且穩(wěn)定地將設(shè)定值Vth更新為恰當(dāng)值。基于公式(3)更新的基準(zhǔn)電壓的設(shè)定值Vthnew從控制部150輸出至D/A轉(zhuǎn)換器160,在D/A轉(zhuǎn)換器160中轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。模擬信號(hào)作為比較器130中使用的基準(zhǔn)電壓Vth從D/A轉(zhuǎn)換器160輸入比較器130。在乖離數(shù)Err變?yōu)樾∮诘扔诘谝慌袛嘀礟l之前，重復(fù)進(jìn)行基于公式(3)的基準(zhǔn)電壓的設(shè)定值Vth的更新。從而能夠?qū)⒒鶞?zhǔn)電壓設(shè)定值Vth控制在優(yōu)選值，降低誤碼率，提供優(yōu)良的接收機(jī)。作為優(yōu)選例子，第一判斷值Pi設(shè)定為O。這時(shí)，控制基準(zhǔn)電壓Vth的更新，以使解碼部140中解碼不會(huì)失敗。優(yōu)選地，作為基準(zhǔn)電壓設(shè)定值Vth的初始值，設(shè)定與大于輸入比較器130后放大的(正極性)脈沖串信號(hào)的正電壓值對(duì)應(yīng)的值，公式(3 )中的比例控制常數(shù)P和積分控制常數(shù)I均為負(fù)常數(shù)。從而，控制部150將基準(zhǔn)電壓的設(shè)定值Vth從初始值逐漸縮小，使乖離數(shù)Err變?yōu)樾∮诘扔诘谝慌袛嘀礟1。作為比較器130中設(shè)定的基準(zhǔn)電壓設(shè)定值Vth的初始值，例如可以是250mV (參照下面說明的圖5)。參照?qǐng)D4說明在本實(shí)施方式的脈沖接收機(jī)100中更新比較器130所用的基準(zhǔn)電壓Vth的控制部150的控制過程。圖4是示出了控制部150進(jìn)行的控制過程的流程圖。首先，在步驟S 1，為用于控制部150控制的參數(shù)設(shè)定初始值。首先，為從控制部150通過D/A轉(zhuǎn)換器160輸入比較器130的基準(zhǔn)電壓的設(shè)定值Vthnew設(shè)定對(duì)應(yīng)于指定大小電壓值的設(shè)定值Vthmax作為初始值。如上所述，Vthmax是與大于輸入比較器130后放大的(正極性)脈沖串信號(hào)的正基準(zhǔn)電壓對(duì)應(yīng)的設(shè)定值。并且，將乖離數(shù)Err和乖離數(shù)的積分值E Err設(shè)定為O。在步驟S2，脈沖接收機(jī)100判斷是否處于通信狀態(tài)。可以基于是否接收到脈沖串信號(hào)10來判斷是否處于通信狀態(tài)。當(dāng)判斷為脈沖接收機(jī)100為通信中時(shí)，進(jìn)入下面步驟3，判斷為不是通信中，則結(jié)束控制。在步驟S3，將當(dāng)前的基準(zhǔn)電壓設(shè)定值Vth設(shè)定為最后更新的基準(zhǔn)電壓的設(shè)定值Vthnew,并將其輸入D/A轉(zhuǎn)換器160。在步驟S4，解碼部140輸入計(jì)數(shù)時(shí)間Ts期間的解碼成功次數(shù)DR，在步驟S5，根據(jù)公式(2)計(jì)算乖離數(shù)Err。在步驟S6,判斷乖離數(shù)Err是否小于等于第一判斷值Pl,當(dāng)乖離數(shù)Err小于等于第一判斷值Pl時(shí)，進(jìn)入步驟S7，當(dāng)乖離數(shù)Err大于第一判斷值Pl時(shí)，進(jìn)入步驟S8。在步驟S7，解碼成功次數(shù)DR達(dá)到符號(hào)目標(biāo)次數(shù)DRtct,因此將乖離數(shù)的積分值E Err清零。另外，進(jìn)入步驟S8時(shí)，根據(jù)公式(3)計(jì)算基準(zhǔn)電壓的更新值Vthnew。更新后的該基準(zhǔn)電壓的設(shè)定值Vthnew在下一循環(huán)的步驟S3輸出至D/A轉(zhuǎn)換器160，進(jìn)一步輸出至比較器130,用于基準(zhǔn)電壓Vth。在步驟S9,積累的乖離數(shù)Err的積分值E Err加上步驟S5中算出的乖離數(shù)Err,以此更新積分值E Err。在計(jì)算下一周期的步驟S8的基準(zhǔn)電壓的更新值Vthnew時(shí)利用更新后的積分值E Err。在圖4所示的流程圖中，在步驟S6中判斷為乖離數(shù)Err小于等于第一判斷值Pl之前，反復(fù)進(jìn)行從步驟S2到步驟S9的處理。從而更新控制基準(zhǔn)電壓Vth，以使解碼成功次數(shù)DR達(dá)到解碼目標(biāo)次數(shù)DRtct。由此能夠?qū)⒄`碼率降低至目標(biāo)值以下，對(duì)脈沖串信號(hào)進(jìn)行解碼。在脈沖接收機(jī)100中，沒有利用控制部150對(duì)基準(zhǔn)電壓Vth的更新進(jìn)行控制，而是、將基準(zhǔn)電壓Vth的值設(shè)定為各種固定值時(shí)的解碼成功次數(shù)DR以及誤碼率BER的變化如圖5所示。其中，誤碼率BER表示脈沖串信號(hào)10未能解碼為正確信息的比率。解碼成功次數(shù)DR中包括錯(cuò)誤解碼的情況，誤碼率BER包括未能解碼的次數(shù)和錯(cuò)誤解碼的次數(shù)。在圖5中，解碼目標(biāo)次數(shù)DRtct為50000次，解碼成功次數(shù)DR為51，以符號(hào)52表示誤碼率BER。如圖5所示，基準(zhǔn)電壓Vth小于等于185mV時(shí)，解碼成功次數(shù)DR達(dá)到符號(hào)目標(biāo)次數(shù)DRtct。并且，對(duì)于誤碼率BER，當(dāng)基準(zhǔn)電壓Vth小于等于185mV時(shí)，能夠確保良好通信所需的誤碼率(BER=KT3以下)。如上所述，在本實(shí)施方式的脈沖接收機(jī)100中，恰當(dāng)設(shè)定解碼目標(biāo)次數(shù)DRtct,在控制部150控制基準(zhǔn)電壓的設(shè)定值Vth，以使解碼成功次數(shù)DR達(dá)到解碼目標(biāo)次數(shù)DRtct,從而能夠確保適宜通信的誤碼率BER。在本實(shí)施方式的脈沖接收機(jī)中，可以基于接收信號(hào)的解碼狀況確保良好的誤碼率來進(jìn)行通信，無需添加其他信號(hào)或設(shè)置其他接收電路。從而能夠提供小型化、低成本、具有穩(wěn)定的脈沖接收功能的脈沖接收機(jī)。另外，基準(zhǔn)電壓Vth小于等于SOmV時(shí)解碼成功次數(shù)DR大幅下降，這表示如果基準(zhǔn) 電壓Vth過低則無法適當(dāng)處理噪聲。并且，基準(zhǔn)電壓Vth超過185mV時(shí)解碼成功次數(shù)DR也大幅下降，這表示如果基準(zhǔn)電壓Vth過高則無法檢測(cè)脈沖串信號(hào)10所包括的脈沖信號(hào)。(第二實(shí)施方式)下面，對(duì)根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的脈沖接收機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。如圖5所示，將基準(zhǔn)電壓Vth從高電平Vthmax逐漸降低，在基準(zhǔn)電壓Vth為185mV時(shí)解碼成功次數(shù)DR達(dá)到解碼目標(biāo)次數(shù)DRtct之后，進(jìn)一步降低基準(zhǔn)電壓Vth時(shí)的誤碼率BER為最佳。 其中，在本實(shí)施方式中，從解碼成功次數(shù)DR達(dá)到解碼目標(biāo)次數(shù)DRtct時(shí)的電壓減去指定的正偏壓Voffset。在圖5所示的例子，從解碼成功次數(shù)DR達(dá)到解碼目標(biāo)次數(shù)DRtct時(shí)的電壓185mV減去偏壓Voffset、例如15mV，使基準(zhǔn)電壓Vth為170mV。這時(shí)，誤碼率BER為遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于進(jìn)行良好通信所需值(BER=10_3以下)的值(1X10_6以下)。另外，解碼成功次數(shù)DR達(dá)到解碼目標(biāo)次數(shù)DRtct，且乖離數(shù)的積分值E En■充分小時(shí)(小于等于下面的第二判斷值P2時(shí))，無需減去偏壓Voffset。參照?qǐng)D6說明第二實(shí)施方式中的控制部150的處理流程。圖6是示出了控制部140的控制過程的流程圖。在本實(shí)施方式中，在步驟S6判斷為乖離數(shù)Err小于等于第一判斷值Pl時(shí)的處理與第一實(shí)施方式的圖4所示流程不同。S卩，在步驟S6，判斷為乖離數(shù)Err小于等于第一判斷值P1，則在步驟S21判斷乖離數(shù)的積分值E Err是否小于等于第二判斷值P2。其中，作為第二判斷值P2設(shè)定0以上的值。在步驟S21，判斷為乖離數(shù)的積分值E Err小于等于第二判斷值P2，則控制部150結(jié)束該周期的處理，不計(jì)算基準(zhǔn)電壓的更新值Vthnew。這時(shí),之前的更新值Vthnew不會(huì)進(jìn)一步被更新，在步驟S3輸出到D/A轉(zhuǎn)換器160。另外，當(dāng)判斷為乖離數(shù)的積分值E Err大于第二判斷值P2時(shí)，在步驟S22，乖離數(shù)的積分值E Err清零，在步驟S23，根據(jù)下式更新基準(zhǔn)電壓的設(shè)定值。Vthnew=Vth-Voffset (4)在步驟S3，該基準(zhǔn)電壓Vthnew輸入D/A轉(zhuǎn)換器160，進(jìn)一步設(shè)定于比較器130中。如上所述，在第二實(shí)施方式中，比第一實(shí)施方式中得到的基準(zhǔn)電壓進(jìn)一步降低正偏壓Voffset，從而能夠以比第一實(shí)施方式更小的誤碼率BER對(duì)信息進(jìn)行解碼。利用未減去偏壓Voffset的第一實(shí)施方式中算出的基準(zhǔn)電壓時(shí)的誤碼率BER與利用減去偏壓Voffset的第二實(shí)施方式中算出的基準(zhǔn)電壓時(shí)的誤碼率BER的比較結(jié)果如圖7所示。在圖7，橫軸為輸送路徑上的脈沖串信號(hào)10的損失(衰減量)，縱軸為誤碼率BER，以符號(hào)61表不利用第一實(shí)施方式的基準(zhǔn)電壓時(shí)的誤碼率，以符號(hào)62表不利用給第二實(shí)施方式的基準(zhǔn)電壓時(shí)的誤碼率。并且，第二實(shí)施方式中減去的正偏壓Voffset為15mV。如圖7所示，利用了減去偏壓Voffset的第二實(shí)施方式的基準(zhǔn)電壓時(shí)，不受輸送路徑上的脈沖串信號(hào)10的損失的影響，大幅降低了誤碼率BER。圖8示出了適用第二實(shí)施方式的、當(dāng)改變輸送路徑狀態(tài)來改變脈沖串信號(hào)10的接收電平時(shí)，對(duì)應(yīng)于接收電平變化的誤碼率BER的變化與未適用第二實(shí)施方式時(shí)的變化情況的比較結(jié)果。其中，作為適用第二實(shí)施方式時(shí)的基準(zhǔn)電壓Vth，利用了固定值。在圖8中，符號(hào)70表示適用第二實(shí)施方式時(shí)的誤碼率，符號(hào)7廣75表示基準(zhǔn)電壓Vth分別固定為120、160、180、190、195mV時(shí)的誤碼率。如圖8所示，當(dāng)適用第二實(shí)施方式時(shí)，作為基準(zhǔn)電壓利用任意固定值，也能夠在大范圍的接收電平內(nèi)降低誤碼率BER，良好地解碼脈沖串信號(hào)10。 如上所述，在第二實(shí)施方式中，從解碼成功次數(shù)DR達(dá)到解碼目標(biāo)次數(shù)DRtct時(shí)的基準(zhǔn)電壓Vth進(jìn)一步減去正偏壓Voffset,從而能夠進(jìn)一步降低誤碼率BER。在本實(shí)施方式的脈沖接收機(jī)中，能夠確保比第一實(shí)施方式更加出色的誤碼率來進(jìn)行通信，無需添加其他信號(hào)或設(shè)置其他接收電路。從而能夠提供小型化且低成本、具有穩(wěn)定的脈沖接收功能的脈沖接收機(jī)。另外，在實(shí)施方式中說明了根據(jù)本發(fā)明的脈沖接收機(jī)的例子，本發(fā)明并不限定于此。在未脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)可以適當(dāng)變更本實(shí)施方式中的脈沖接收機(jī)的具體結(jié)構(gòu)和詳細(xì)動(dòng)作等。標(biāo)號(hào)說明100脈沖接收機(jī)110帶通濾波器120低噪聲放大器130比較器140解碼部150控制部160D/A 轉(zhuǎn)換部
權(quán)利要求
1.一種脈沖接收機(jī)，所述脈沖接收機(jī)用于輸入包括要傳送的信息的脈沖串信號(hào)，并對(duì)所述信息進(jìn)行解碼之后輸出，其特征在于，包括 比較器，將所述脈沖串信號(hào)與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，輸出對(duì)應(yīng)于所述脈沖串信號(hào)的脈沖序列； 解碼部，從所述比較器輸入所述脈沖序列，將該脈沖序列依次解碼為指定的基本數(shù)據(jù)后作為信息輸出，并且在指定的計(jì)數(shù)時(shí)間內(nèi)對(duì)解碼成功次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，所述解碼成功次數(shù)是所述脈沖序列被解碼為基本數(shù)據(jù)的次數(shù)；以及 控制部，從所述解碼部輸入所述解碼成功次數(shù)，并算出從指定的解碼目標(biāo)次數(shù)減去所述解碼成功次數(shù)的乖離數(shù)，當(dāng)該乖離數(shù)大于O以上的指定的第一判斷值時(shí)，以使所述乖離數(shù)變小的方式更新所述基準(zhǔn)電壓的設(shè)定值并輸出到所述比較器，并且在所述乖離數(shù)小于等于所述第一判斷值之前，反復(fù)進(jìn)行所述基準(zhǔn)電壓的設(shè)定值的更新。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的脈沖接收機(jī)，其特征在于， 當(dāng)所述乖離數(shù)大于所述第一判斷值時(shí)，所述控制部通過在之前的所述設(shè)定值上加上比例成分和積分成分來更新所述設(shè)定值，其中，所述乖離數(shù)乘以指定的比例控制常數(shù)得到所述比例成分，所述乖離數(shù)的累計(jì)值乘以指定的積分控制常數(shù)得到所述積分成分， 當(dāng)所述乖離數(shù)小于等于所述第一判斷值，且所述乖離數(shù)的累計(jì)值大于O以上的指定的第二判斷值時(shí)，所述控制部從所述設(shè)定值減去對(duì)應(yīng)于指定偏壓的偏壓值，并且將所述乖離數(shù)的所述累計(jì)值清零。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的脈沖接收機(jī)，其特征在于， 當(dāng)所述乖離數(shù)大于所述第一判斷值時(shí)，所述控制部在之前的所述設(shè)定值上加上比例成分和積分成分來更新所述設(shè)定值，其中，所述乖離數(shù)乘以指定的比例控制常數(shù)得到所述比例成分，所述乖離數(shù)的累計(jì)值乘以指定的積分控制常數(shù)得到所述積分成分。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的脈沖接收機(jī)，其特征在于， 所述控制部將與大于輸入所述比較器的所述脈沖串信號(hào)的正的所述基準(zhǔn)電壓對(duì)應(yīng)的設(shè)定值作為所述設(shè)定值的初始值，所述比例控制常數(shù)和所述積分控制常數(shù)均為負(fù)數(shù)，所述偏壓為正數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的脈沖接收機(jī)，其特征在于， 所述控制部將與大于輸入所述比較器的所述脈沖串信號(hào)的正的所述基準(zhǔn)電壓對(duì)應(yīng)的設(shè)定值作為所述設(shè)定值的初始值，所述比例控制常數(shù)和所述積分控制常數(shù)均為負(fù)數(shù)。
6.一種脈沖串信號(hào)的接收方法，其特征在于，包括 Ca)輸入包括要傳送信息的脈沖串信號(hào)的步驟； (b)將所述脈沖串信號(hào)與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，生成對(duì)應(yīng)于所述脈沖串信號(hào)的脈沖序列的步驟； (C)將所述脈沖序列依次解碼為指定的基本數(shù)據(jù)，作為所述信息輸出，并且在指定的計(jì)數(shù)時(shí)間內(nèi)對(duì)解碼成功次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)的步驟，其中，所述解碼成功次數(shù)是指所述脈沖序列被解碼為所述基本數(shù)據(jù)的次數(shù)；以及 Cd)計(jì)算從指定的解碼目標(biāo)次數(shù)減去所述解碼成功次數(shù)的乖離數(shù)，當(dāng)該乖離數(shù)大于O以上的指定的第一判斷值時(shí)，以使所述乖離數(shù)變小的方式更新所述基準(zhǔn)電壓的設(shè)定值，將所述基準(zhǔn)電壓設(shè)定為所述設(shè)定值的步驟，其中，在所述乖離數(shù)小于等于所述第一判斷值之前反復(fù)進(jìn)行所述(a) (d)步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的脈沖串信號(hào)的接收方法，其特征在于， 所述步驟(d)是當(dāng)所述乖離數(shù)大于所述第一判斷值時(shí)，通過在之前的所述設(shè)定值上加上比例成分和積分成分來更新所述設(shè)定值，其中，所述乖離數(shù)乘以指定的比例控制常數(shù)得到所述比例成分，所述乖離數(shù)的累計(jì)值乘以指定的積分控制常數(shù)得到所述積分成分， 還包括 Ce)當(dāng)所述乖離數(shù)小于等于所述第一判斷值，且所述乖離數(shù)的累計(jì)值大于O以上的指定的第二判斷值時(shí)，從所述設(shè)定值減去對(duì)應(yīng)于指定的偏壓的偏壓值，并且將所述乖離數(shù)的所述累計(jì)值清零。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的脈沖串信號(hào)的接收方法，其特征在于， 所述步驟(d)是當(dāng)所述乖離數(shù)大于所述第一判斷值時(shí)，在之前的所述設(shè)定值上加上比例成分和積分成分來更新所述設(shè)定值，其中，所述乖離數(shù)乘以指定的比例控制常數(shù)得到所述比例成分，所述乖離數(shù)的累計(jì)值乘以指定的積分控制常數(shù)得到所述積分成分。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的脈沖串信號(hào)的接收方法，其特征在于， 將與大于所述脈沖串信號(hào)的正的所述基準(zhǔn)電壓對(duì)應(yīng)的設(shè)定值作為所述設(shè)定值的初始值，所述比例控制常數(shù)和所述積分控制常數(shù)均為負(fù)數(shù)，所述偏壓為正數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的脈沖串信號(hào)的接收方法，其特征在于， 將與大于所述脈沖串信號(hào)的正的所述基準(zhǔn)電壓對(duì)應(yīng)的設(shè)定值作為所述設(shè)定值的初始值，所述比例控制常數(shù)和所述積分控制常數(shù)均為負(fù)數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種脈沖接收機(jī)，通過接收脈沖串信號(hào)并控制其判斷閥值，以使解碼成功次數(shù)大于等于指定值，從而將誤碼率降低到目標(biāo)值以下，對(duì)脈沖串信號(hào)進(jìn)行解碼。解碼部(140)將脈沖序列(20)解碼為信息(30)，并且在指定的時(shí)間內(nèi)對(duì)解碼成功的次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，將其計(jì)數(shù)值(解碼成功次數(shù)DR)輸出到控制部(150)。控制部(150)根據(jù)從解碼部(140)通知的解碼成功次數(shù)DR，對(duì)于比較器(130)使用的基準(zhǔn)電壓的設(shè)定值Vth進(jìn)行控制。
文檔編號(hào)H04B1/16GK102754349SQ20118000858
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2011年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月19日
發(fā)明者上村和孝, 糸原洋行, 青柳靖 申請(qǐng)人:古河As株式會(huì)社, 古河電氣工業(yè)株式會(huì)社