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

背景技術(shù)：

當(dāng)解調(diào)信號時，有時必須準(zhǔn)確地確定調(diào)制符號的邊沿。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)制符號調(diào)制的周期性載波信號的am信號發(fā)射到接收器，所述接收器必須解調(diào)am信號以便恢復(fù)信號內(nèi)包含的信息或數(shù)據(jù)。舉例來說，如果所述信號遞送包括重復(fù)圖案載波(其中振幅在兩個預(yù)定電平之間變化)的數(shù)字數(shù)據(jù)，那么每一調(diào)制符號的結(jié)束的準(zhǔn)確定時對于系統(tǒng)的操作可能是關(guān)鍵的，尤其是關(guān)于用于將響應(yīng)的起點設(shè)定在確切時間點處的起始計時器。

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

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)致實際包絡(luò)的不精確檢測和調(diào)制符號邊沿的定時的不確定性。

還已知在信號的調(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)制信號和本機振蕩器信號兩者饋送到相位檢測器。當(dāng)通過抑制載波調(diào)制輸入信號時，相位檢測器將不感測參考輸入上的任何信號，且pll將丟失鎖相。通過使用所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員本身已知的簡單的鎖定檢測器電路，可實現(xiàn)解調(diào)。

使用pll的缺點是，檢測鎖相所需的時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)制的無線電信號的方法，包括：將所述經(jīng)調(diào)制信號引導(dǎo)到相位檢測器和邊沿檢測器兩者；以及使用相位檢測器和邊沿檢測器的相應(yīng)輸出信號來確定所述信號中調(diào)制符號的結(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)制的無線電信號的接收器，其包括均經(jīng)布置以接收經(jīng)調(diào)制信號的相位檢測器和邊沿檢測器，所述接收器經(jīng)布置以使用所述相位檢測器和邊沿檢測器的相應(yīng)輸出信號來確定所述經(jīng)調(diào)制信號中調(diào)制符號的結(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)制的無線電信號引導(dǎo)到相位檢測器以便獲得經(jīng)調(diào)制信號的包絡(luò)，并且還引導(dǎo)到可確定經(jīng)調(diào)制信號中的邊沿的邊沿檢測器。來自兩個檢測器的輸出可用于確定調(diào)制符號的結(jié)束且因此提供經(jīng)解調(diào)的信號輸出。

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

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

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

上文提及的方波輸出可用于確定何時經(jīng)調(diào)制信號上存在調(diào)制符號。在一些進一步的實施例組中，正弦/方波轉(zhuǎn)換器的輸出在不存在調(diào)制符號時包括方波，且在存在調(diào)制符號時包括恒定值。

當(dāng)存在調(diào)制信號時，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不知道輸出將采取什么值。

經(jīng)調(diào)制信號上存在的調(diào)制符號的結(jié)束可通過監(jiān)視邊沿檢測器輸入的值從第一恒定值到第二值的改變來確定。在一些實施例組中，邊沿檢測器包括當(dāng)?shù)竭呇貦z測器的輸入高于第一閾值時鎖存到第一電平的第一輸出，和當(dāng)?shù)竭呇貦z測器的輸入低于第二閾值時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。

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

當(dāng)確定經(jīng)調(diào)制信號上存在調(diào)制符號且邊沿檢測器已復(fù)位時，隨后有利的是監(jiān)視調(diào)制符號的結(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，但有可能確定信號的當(dāng)前電平且監(jiān)視對于對應(yīng)相反電平的改變。在一些實施例組中，組合器經(jīng)布置以檢測在復(fù)位邊沿檢測器之后鎖存到第一輸出值的邊沿檢測器的第一輸出，且監(jiān)視鎖存到第二輸出值的邊沿檢測器的第二輸出。

一些時間之后，調(diào)制符號將結(jié)束，且來自正弦/方波轉(zhuǎn)換器的輸出將不再保持恒定。在進一步的實施例組中，鎖存到第二輸出值的邊沿檢測器的第二輸出可用于指示調(diào)制符號的結(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證調(diào)制符號的所檢測的結(jié)束以確保其為真來減少這些誤差。在一些實施例組中，由邊沿檢測器檢測到的邊沿是通過檢查所述邊沿后跟著相位檢測器輸出變高來驗證。

在一些實施例組中，解調(diào)器在電池供電的集成電路中實施。

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。在一些實施例組中，提供解調(diào)以供在近場通信(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)將僅借助于實例參考附圖描述本發(fā)明的實施例，在這些附圖中：

圖1a為常規(guī)模擬包絡(luò)檢測器的框圖；

圖1b為常規(guī)鎖相回路解調(diào)器的框圖；

圖2為常規(guī)簡單模擬包絡(luò)檢測器和常規(guī)鎖相回路解調(diào)器的時序圖；

圖3為本發(fā)明的示范性實施例的框圖；以及

圖4為本發(fā)明的示范性實施例的時序圖。

具體實施方式

圖1a展示常規(guī)模擬包絡(luò)檢測器解調(diào)器布置100的框圖。傳入的經(jīng)調(diào)制信號102饋送到模擬包絡(luò)檢測器104。此包絡(luò)檢測器104可采取簡單整流器的形式。包絡(luò)檢測器104產(chǎn)生包絡(luò)信號106作為輸出。此包絡(luò)信號106具有緊密遵循輸入的經(jīng)調(diào)制信號102的包絡(luò)的形狀。所得包絡(luò)信號106隨后饋送到比較器108，比較器108將包絡(luò)信號106與閾值比較以便產(chǎn)生經(jīng)解調(diào)信號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202的固定相位關(guān)系，如將進一步參看圖2詳述。具有鎖定-檢測的鎖相回路208獲取方波206作為第一輸入，且獲取匹配頻率本機振蕩器207作為第二輸入。在調(diào)制符號期間，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。意指何時鎖相回路具有鎖定和不具有鎖定的信號提供經(jīng)解調(diào)信號210作為輸出。

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

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

當(dāng)使用模擬包絡(luò)檢測器解調(diào)器布置100時，經(jīng)調(diào)制信號102由包絡(luò)檢測器104處理，且獲得經(jīng)解調(diào)信號110。此處可見，經(jīng)解調(diào)信號110的包絡(luò)遵循經(jīng)調(diào)制信號102的包絡(luò)，且已經(jīng)歷閾值運算來界定符號邊沿。然而，如圖中可看出，歸因于邊沿檢測器的組件中的不可避免的過程變化，調(diào)制符號的結(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110中存在的符號的長度不同于如經(jīng)調(diào)制信號102中原始存在的符號120的長度。

當(dāng)使用鎖相回路解調(diào)布置200時，經(jīng)調(diào)制信號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206。當(dāng)不存在調(diào)制符號220時，經(jīng)轉(zhuǎn)換的方波信號206具有與經(jīng)調(diào)制信號202相同的頻率。然而，在調(diào)制符號220期間，經(jīng)轉(zhuǎn)換的方波信號206在方波符號持續(xù)時間214內(nèi)保持恒定。經(jīng)轉(zhuǎn)換的方波信號206在調(diào)制符號220期間鎖存高或低，但將是哪一者并不可預(yù)測，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206隨后輸入到具有鎖定檢測器的鎖相回路208。具有鎖定檢測器的鎖相回路208具有本機空轉(zhuǎn)振蕩器207，其在載波頻率下運行且將本機振蕩器信號207與經(jīng)轉(zhuǎn)換的方波信號206比較并確定兩個信號之間的相位關(guān)系和產(chǎn)生輸出信號210。

當(dāng)鎖相回路具有建立的鎖定(即，本機振蕩器信號和經(jīng)轉(zhuǎn)換的方波信號206之間存在固定相位關(guān)系)時，輸出信號210為高。相比而言，當(dāng)無鎖定可建立時(其在存在調(diào)制符號220時發(fā)生)，輸出信號210為低，從而致使經(jīng)轉(zhuǎn)換的方波信號206在方波符號持續(xù)時間214內(nèi)保持恒定，從而移除經(jīng)轉(zhuǎn)換的方波信號206和本機振蕩器信號之間的相位關(guān)系。輸出信號210遵循形成經(jīng)調(diào)制信號202的調(diào)制信號的大體形狀，因此提供經(jīng)解調(diào)信號。然而，歸因于再建立鎖定所花費的可變時間，經(jīng)解調(diào)的輸出信號210具有關(guān)于調(diào)制符號的結(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)明的示范性實施例的框圖。天線328接收傳入信號326，且將所接收信號330提供到放大器332。所接收信號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)制信號輸入302。在其它實施例中，例如在近場通信(nfc)實施方案中，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306。

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

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

鎖定檢測信號310輸入到組合器312，組合器312監(jiān)視調(diào)制符號的存在且將鎖存器復(fù)位信號316提供到邊沿檢測器314。此組合器312還獲取正318和負320邊沿信號，且將這些輸入與鎖定檢測信號310組合以產(chǎn)生經(jīng)解調(diào)的輸出信號322，如下文將進一步參看圖4闡述。

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

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

當(dāng)使用鎖相回路解調(diào)布置300時，經(jīng)調(diào)制信號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306。當(dāng)不存在調(diào)制符號340時，經(jīng)轉(zhuǎn)換的方波信號306具有與經(jīng)調(diào)制信號302相同的頻率。然而，在調(diào)制符號340期間，經(jīng)轉(zhuǎn)換的方波信號306在方波符號持續(xù)時間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306在調(diào)制符號340期間鎖存高或低，但其將是哪一者并不可預(yù)測，且可能每次都改變。

具有鎖定檢測器的鎖相回路308的鎖定檢測信號310在鎖相回路已建立鎖定時為高(即，本機振蕩器信號和經(jīng)轉(zhuǎn)換的方波信號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，鎖定檢測信號310為低，這在存在調(diào)制符號340時發(fā)生，從而致使經(jīng)轉(zhuǎn)換的方波信號306在方波符號持續(xù)時間314內(nèi)保持恒定，從而移除經(jīng)轉(zhuǎn)換的方波信號306和本機振蕩器信號之間的相位關(guān)系。輸出信號310遵循形成經(jīng)調(diào)制信號302的調(diào)制信號的大體形狀，因此提供經(jīng)解調(diào)信號。然而，鎖定檢測信號310具有關(guān)于調(diào)制符號的結(jié)束的位置的一定程度的不確定性346。

組合器312監(jiān)視鎖定檢測信號310。一旦鎖定檢測信號310已為低持續(xù)預(yù)定時間長度(指示存在調(diào)制符號340)，組合器312就將鎖存器復(fù)位信號316提供到邊沿檢測器314，其將兩個鎖存器復(fù)位到邏輯低值352。因為鎖存器相對于閾值觸發(fā)，所以一旦鎖存器復(fù)位信號316被移除，兩個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)，因為此將意指調(diào)制符號340的結(jié)束。

因為此時經(jīng)轉(zhuǎn)換的方波信號306為高，所以正邊沿信號318立即觸發(fā)到邏輯高值354，從而意指組合器312必須監(jiān)視負邊沿信號320以在稍后時間356觸發(fā)到邏輯高值。

鎖定檢測信號310隨后與檢測到的更精確的負邊沿信號320組合以產(chǎn)生經(jīng)解調(diào)的輸出信號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信號310相關(guān)聯(lián)的不確定性346相比，經(jīng)解調(diào)的輸出信號322具有較窄不確定性窗口348。

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

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邊沿。

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