信号解调装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种信号解调装置及方法。该信号解调装置包括：时钟生成设备，被设置为根据输入调制信号生成时钟信号；以及解调设备，被设置为根据该时钟信号对该输入调制信号解调制以生成解调信号，其中，该时钟信号的信号边缘基本上对齐该输入调制信号的转折点。本发明专利技术的信号解调装置及方法提供了简单的、低成本且低功耗的解调方案。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及信号解调装置和相关方法，更具体地，涉及模拟近场通信(Nearfieldcommunication，NFC)信号解调器和相关方法。
技术介绍
基于标准的短程非接触式连接技术，例如近场通信(Nearfieldcommunication，NFC)，使用磁场感应使得近距离的电子设备之间能够通信。基于无线射频识别(RFID)技术，NFC为验证安全数据传输的识别协议提供了媒介。NFC信号由ASK(幅移键控)进行调制。为了正确接收NFC信号的数据，应首先提取NFC信号的包络。换句话说，应准确地检测NFC信号的包络的上升沿和下降沿，以正确地解调NFC信号的数据。一般来说，数字解调方案总是用于解调NFC信号，因为数字解调方案可以容易地处理NFC信号的各种调制方案。然而，数字解调方案对于晶片(die)而言是昂贵的。这是因为必须使用至少一个高分辨率模数转换器来将接收信号转换为数字信号，模数转换器总是占据晶片的大量面积。此外，模数转换器的大功耗是现有技术的另一个缺点。因此，提供简化的、低成本且低功耗的解调方案来检测NFC信号的包络是NFC领域中的紧迫问题。
技术实现思路
本专利技术的实施方式的目的之一是提供模拟NFC信号解调器和相关方法来解决上述问题。依据第一实施方式，披露了一种信号解调装置。该信号解调装置包括时钟生成设备和解调设备。时钟生成设备被设置为根据输入调制信号生成时钟信号。解调设备被设置为根据该时钟信号对该输入调制信号解调制以生成解调信号。其中，该时钟信号的信号边缘基本上对齐该输入调制信号的转折点。依据第二实施方式，披露了一种信号解调方法。该信号解调方法包括：根据输入调制信号生成时钟信号；以及根据该时钟信号对该输入调制信号解调制以生成解调信号，其中，该时钟信号的信号边缘基本上对齐该输入调制信号的转折点。本专利技术的信号解调装置及方法都不需要采用模数转换器，从而提供了简单的、低成本且低功耗的解调方案。在阅读各个附图中例示的优选实施例的如下详细描述之后，本专利技术的这些和其他目的对本领域技术人员来说无疑将变得显而易见。附图说明图1是根据本专利技术的实施方式例示信号解调装置的示意图。图2是根据本专利技术的实施方式例示时钟生成设备的示意图。图3是根据本专利技术的实施方式例示时钟信号、输入调制信号和比较器的第二输入端上的信号的波形的时序图。图4是根据本专利技术的第一实施方式例示解调设备的示意图。图5是根据本专利技术的实施方式例示采样保持电路、第一滤波器和第二滤波器的示意图。图6是根据本专利技术的实施方式例示输入调制信号、包络信号和信号的时序图。图7是根据本专利技术的实施方式例示第二滤波信号、参考电压和解调信号的时序图。图8是根据本专利技术的第二实施方式例示解调设备的示意图。图9是根据本专利技术的实施方式例示采样保持电路、第一滤波器和第二滤波器的示意图。图10是根据本专利技术的实施方式例示第一滤波信号、第二滤波信号和解调信号的时序图。图11是根据本专利技术的实施方式例示信号解调方法的流程图。具体实施方式在说明书及后续的权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的元件。本领域一般技术人员应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同一元件。本说明书及后续的权利要求并不以名称的差异来作为区别元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区别的基准。在通篇说明书及后续的权利要求当中所提及的“包含”是开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。此外，“耦接”一词在此是包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述第一装置电性连接于第二装置，则代表该第一装置可直接连接于该第二装置，或通过其他装置或连接手段间接地连接至该第二装置。请参照图1，图1是根据本专利技术的实施方式例示信号解调装置100的示意图。信号解调装置100可以是用于解调近场通信(Nearfieldcommunication,NFC)信号的解调器。NFC信号可以是具有13.56Mhz载波频率的幅度调制信号。NFC信号的数据速率可以从106Kb/s变化到6.78Mb/s，调制指数可以从10％变化到100％。信号解调装置100包括时钟生成设备102和解调设备104。时钟生成设备102被设置为接收输入调制信号MOD_IN。输入调制信号MOD_IN可以由天线(未示出)接收，天线被设置为从NFC设备或NFC主机接收无线NFC信号。时钟生成设备102被设置为根据输入调制信号MOD_IN生成时钟信号CKS。解调设备104耦接到时钟生成设备102。解调设备104被设置为接收时钟信号CKS和输入调制信号MOD_IN，并根据时钟信号CKS对输入调制信号MOD_IN进行解调以生成解调信号DEMOD_OUT。根据此实施方式，时钟信号CKS的信号边缘基本上对齐输入调制信号MOD_IN的转折点，其中该信号边缘可以是时钟信号CKS的上升沿或下降沿，输入调制信号MOD_IN的转折点可以是峰值(例如，最大电压)或波谷值(例如，最低电压)。应该注意，时钟信号CKS的信号边缘可以准确地定位在输入调制信号MOD_IN的转折点或者只是接近输入调制信号MOD_IN的转折点。请参照图2，图2是根据本专利技术的实施方式例示时钟生成设备102的示意图。时钟生成设备102包括比较器1022、第一晶体管1024、第二晶体管1026、电阻器1028和电容器1030。比较器1022具有用于接收输入调制信号MOD_IN的第一输入端N1(例如，负输入端)。第一晶体管1024具有用于接收输入调制信号MOD_IN的第一连接端(例如，源极)、耦接到比较器1022的第二输入端N2(例如，正输入端)的第二连接端(例如，漏极)，以及耦接到比较器1022的输出端N3的控制端。第一晶体管1024可以是P型场效应晶体管。第二晶体管1026具有耦接到比较器1022的输出端N3的控制端，以及耦接到参考电压(即接地电压GND)的第一连接端(例如，源端)。电阻器1028的阻值为Rc。电阻器1028的第一端耦接到第二晶体管1026的第二连接端(例如，漏极)N4，第二端耦接到第一晶体管1024的第二连接端(即，N2)。第二晶体管1026可以是N型场效应晶体管。电容器1030的电容值为Cc。电容器1030的第一端耦接到第一晶体管1024的第二连接端(即，N2)，第二端耦接到参考电压，即接地电压GND。根据此实施方式，时钟信号CKS是比较器1022的输出端N3上的信号。为了例示时钟生成设备102的操作，提供了图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种信号解调装置，其特征在于，该信号解调装置包括：时钟生成设备，被设置为根据输入调制信号生成时钟信号；以及解调设备，被设置为根据该时钟信号对该输入调制信号解调制以生成解调信号，其中，该时钟信号的信号边缘基本上对齐该输入调制信号的转折点。

【技术特征摘要】
2014.11.20 US 62/082,556;2015.07.20 US 14/803,1311.一种信号解调装置，其特征在于，该信号解调装置包括：
时钟生成设备，被设置为根据输入调制信号生成时钟信号；以及
解调设备，被设置为根据该时钟信号对该输入调制信号解调制以生成解调
信号，
其中，该时钟信号的信号边缘基本上对齐该输入调制信号的转折点。
2.根据权利要求1所述的信号解调装置，其特征在于，该输入调制信号的
转折点是该输入调制信号的峰值或波谷值。
3.根据权利要求1所述的信号解调装置，其特征在于，该时钟生成设备包
括：
比较器，具有用于接收该输入调制信号的第一输入端；
第一晶体管，具有用于接收该输入调制信号的第一连接端、耦接到该比较
器的第二输入端的第二连接端和耦接到该比较器的输出端的控制端；
第二晶体管，具有耦接到该比较器的输出端的控制端以及耦接到参考电压
的第一连接端；
电阻器，具有耦接到该第二晶体管的第二连接端的第一端和耦接到该第一
晶体管的第二连接端的第二端；以及
电容器，具有耦接到该第一晶体管的第二连接端的第一端和耦接到该参考
电压的第二端，
其中，该时钟信号是该比较器的输出端上的信号。
4.根据权利要求1所述的信号解调装置，其特征在于，该解调设备包括：
采样保持电路，被设置为通过使用该时钟信号对该输入调制信号进行采样，
以生成包络信号；
第一滤波器，被设置为滤除该包络信号中的第一信号成分以生成第一滤波
信号；
第二滤波器，被设置为滤除该包络信号中的第二信号成分以生成第二滤波
信号；以及
比较器，具有用于接收该第二滤波信号的第一输入端、用于接收第一参考
电压的第二输入端和用于输出该解调信号的输出端。
5.根据权利要求4所述的信号解调装置，其特征在于，该第一滤波器是高

\t通滤波器，被设置为将该包络信号的直流信号改变为该第一参考电压，并因此
生成该第一滤波信号。
6.根据权利要求4所述的信号解调装置，其特征在于，该第二滤波器是低
通滤波器，被设置为滤除该包络信号的采样噪声，并因此生成该第二滤波信号。
7.根据权利要求4所述的信号解调装置，其特征在于，该采样保持电路包
括：
开关，具有第一连接端和控制端，该第一连接端接收该输入调制信号，该
控制端接收该时钟信号用于选择性地将该输入调制信号耦接到该开关的第二连
接端；以及
电容器，具有耦接到该开关的第二连接端的第一端和耦接到第二参考电压
的第二端，
其中，该包络信号是该电容器的第一端上的信号。
8.根据权利要求4所述的信号解调装置，其特征在于，该第一滤波器包括：
电容器，具有接收该包络信号的第一端；以及
电阻器，具有耦接到该电容器的第二端的第一端和耦接到该第一参考电压的
第二端，
其中，该第一滤波信号是该电阻器的第一端上的信号。
9.根据权利要求4所述的信号解调装置，其特征在于，该第二滤波器包括：
第一电阻器，具有用于接收该第一滤波信号的第一端；
第一电容器，具有耦接到该第一电阻器的第二端的第一端和耦接到该第一
参考电压的第二端；
第二电阻器，具有耦接到该第一电阻器的第二端的第一端；以及
第二电容器，具有耦接到该第二电阻器的第二端的第一端和耦接到该第一
参考电压的第二端，
其中，该第二滤波信号是该第二电容器的第一端上的信号。
10.根据权利要求1所述的信号解调装置，其特征在于，该解调设备包括：
采样保持电路，被设置为通过使用该时钟信号对该输入调制信号进行采样
以生成包络信号；
第一滤波器，被设置为滤除该包络信号中的第一信号成分，以生成第一滤
波信号；
第二滤波器，被设置为滤除该包络信号中的第二信号成分，以生成第二滤

\t波信号；以及
比较器，具有用于接收该第一滤波信号的第一输入端、用于接收该第二滤
波信号的第二输入端和用于输出该解调信号的输出端。
11.根据权利要求10所述的信号解调装置，其特征在于，该第一滤波器的
时间常数基本上大于该第二滤波器的时间常数。
12.根据权利要求10所述的信号解调装置，其特征在于，该第一滤波器是
低通滤波器，其被设置为滤除该包络信号的交流信号，并因此生成该第一滤波
信号。
13.根据权利要求10所述的信号解调装置，其特征在于，该第二滤波器是...

【专利技术属性】
技术研发人员：达思古帕塔尤达，
申请(专利权)人：联发科技新加坡私人有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡;SG