本发明专利技术涉及反向散射调制数据的数字解码。一种数字二进制幅移键控(BASK)解码器和编码器以及解码被编码的BASK调制信号的方法，其中该方法采样处理版本的调制信号的峰振幅值，以提供被数字化以形成数字化值的采样值。以基于对应于所述数字化值的峰振幅值被采样的次序的顺序次序来存储所述数字化值。使用所述数字化值的顺序次序来滤波该数字化值，以提供滤波调制数字信号。在数据比特持续时间内识别所述第一滤波调制数字信号的转换，然后选择性地生成所述解码解调的二进制数字流。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术通常涉及无线充电，尤其是反向散射调制数据的数字解调及此类数据的解码。
技术介绍
结合二进制幅移键控(BASK)(binary amplitude shift keying)调制使用的反向散射是一种用于在相对短的距离间传递数据的简单而性价比高的方法。这种方法依赖于初级及次级线圈的感应耦合，所述次级线圈中的电流被BASK调制。该调制的电流影响所述初级线圈上的负载，且因而跨所述初级线圈生成BASK调制信号。通常由模拟技术(例如包络检测和包络振幅比较后处理)来执行BASK调制差分双相编码数据的解调与解码。这些技术是硬件密集的，且操作期间线圈间的感应耦合强度可能变化，这会影响解码精度。而且，可能将噪声引入一个或两个线圈，这会影响信号振幅电平，从而造成不易被模拟解调及解码技术识别的潜在错误。因此，在解码BASK调制数据时解决这些缺陷是有益的。附图说明参见优选实施例的下列描述及附图，可以最好地理解本专利技术及其目标和优点。图1为根据本专利技术优选实施例的感应充电站和相关联的感应耦合可充电单元的框图。图2为根据本专利技术优选实施例的构成图1的感应充电站一部分的BASK解调器及解码器的示意框图。图3为根据本专利技术优选实施例的构成图2的解调器及解码器的一部分的偏置及滤波预处理模块的示意电路图。图4为表示差分双相编码BASK调制信号的波形图。图5为表示作为预处理版本的差分双相编码BASK调制信号的缩放的、滤波的、偏置的信号的波形的波形图。图6A为根据本专利技术优选实施例的由图2的解调器所创建的第一滤波调制数字信号的示例图。图6B为根据本专利技术优选实施例的由图2的解调器所生成的第二滤波调制数字信号的示例图。图7为示出以现有技术的差分双相编码格式编码的数据示例的波形图。图8为示出以另一现有技术的差分双相编码格式编码的数据示例的波形图。图9为根据本专利技术优选实施例的用于解码BASK调制信号的方法的流程图。具体实施方式下面结合附图阐述的详细描述旨在作为对本专利技术当前的优选实施例的描述，而不旨在表示可以实践本专利技术的唯一形式。要理解可以由旨在涵盖于本专利技术的精神及范围内的不同实施例实现相同或等同功能。在附图中，始终使用类似的标记来指示类似的元件。进而，词语“包含”、“包含有”或其任意其它变体旨在涵盖非排他性包含，使得包含一系列元件或步骤的模块、电路、设备组件、结构及方法步骤不仅仅包含那些元件，还可以包含未特别列出的其它元件或步骤或此类模块、电路、设备组件或步骤所固有的其它元件或步骤。“包含”后跟的元件未排除存在包含该元件的附加的相同元件，并无更多的约束。在一个实施例中，本专利技术提供了一种BASK解调器及解码器，其用于根据由载波频率调制的二进制幅移键控调制(binary amplitude shift keyingmodulated)信号生成多个解码解调的二进制数据流。所述解调器及解码器包括具有模拟信号采样输入、采样时钟输入和数字数据输出的模数转换器(ADC)。所述ADC采样在所述模拟信号采样输入处提供的处理版本的调制信号，并在所述数字数据输出处提供其数字化值。操作时，在所述采样时钟输入处提供处于载波信号处的时钟信号，以使采样与载波信号同步。理想地，经同步的采样与
所述处理版本的调制信号的峰振幅值的出现同时发生。还有具有耦接到所述数字数据输出的缓冲器输入和缓冲器输出的缓冲器。操作时，所述缓冲器以基于对应于所述数字化值的峰振幅值被采样的次序的顺序次序，来存储所述数字化值。数字滤波器具有耦接到所述缓冲器输出的滤波器输入和滤波器输出。所述数字滤波器被编程为使用所述缓冲器中存储的数字化值的顺序来处理缓冲器中存储的数字化值，以在所述滤波器输出提供至少第一滤波调制数字信号。所述解调器及解码器还包括具有生成器输出和耦接到所述滤波器输出的生成器输入的数据生成器。所述数据生成器配置为识别在所述生成器输入处接收的第一滤波调制数字信号的转换(transition)，并基于所述转换，在生成器输出处生成所述多个解码解调的二进制数据流的至少一个。在另一实施例中，本专利技术提供了一种用于解调二进制幅移键控调制信号的方法。该方法包括采样处理版本的调制信号的峰振幅值以提供采样值，且数字化所述采样值以提供所述处理版本的调制信号的数字化值。以基于对应于所述数字化值的峰振幅值被采样的次序的顺序次序，来存储所述数字化值。该方法还包括使用所述数字化值的顺序次序来滤波该数字化值以提供至少第一滤波调制数字信号，且然后识别所述第一滤波调制数字信号的转换。该方法然后基于所述识别，生成多个解码解调的二进制数据流的至少一个。参见图1，显示了根据本专利技术优选实施例的包括感应充电站102及相关联的感应耦合可充电单元104的系统100的框图。所述感应充电站102具有输出耦接到压控振荡器(VCO)108、驱动器110和合并的解调器及解码器112的控制器106。在这个实施例中，VCO 108具有输出，该输出提供正弦载波信号CS给驱动器110的输入。所述正弦信号CS具有载波频率FC，通常从110KHz至205KHZ，这取决于从控制器106发送到VCO 108的控制信号。控制器106包括耦接到解调器及解码器112的输出端口OUT的一条或多条输入信道，且控制器106具有耦接到解调器及解码器112的输入的输出线。驱动器110包括输出端子耦接到初级线圈L1的功率放大器电路，该初级线圈L1还耦接到解调器及解码器112的模拟信号输入ASI。可充电单元104具有次级线圈L2，所述次级线圈L2可以被定位成感应耦合到初级线圈L1。串联连接的电容器C1和C2跨次级线圈L2的输出端
子耦接。还有串联耦接的晶体管TR1和电容器C3跨电容器C2连接。而且，跨电容器C2连接的是包括四个二极管D1、D2、D3和D4的桥式整流器电路116。桥式整流器116的输出耦接到负载模决118，且平滑电容器C4跨桥式整流器电路116的输出耦接。可充电单元104还具有耦接到负载模决118的处理器120，且处理器120的输出耦接到晶体管TR1的栅极。负载模块118包括可充电电池，该可充电电池的状态由处理器120监控。操作时，当初级及次级线圈L1、L2紧邻并感应耦合在一起时，驱动器110可以以载波频率(可以在110KHz至205KHZ间变化)给初级线圈L1提供电力(power)。由于次级线圈L2感应耦合到初级线圈，在次级线圈L2的输出端子处感应出电压，该电压提供充电电流给负载模决118。该充电电流由桥式整流器电路116整流，并由平滑电容器C4平滑。系统100使用反向散射BASK调制技术来允许可充电单元104与充电站102通信，以通常至少提供负载模块118的当前电池充电状态和适当的充电分布(profile)。该反向散射BASK调制技术由处理器120实现，处理器120发送表示数据DA的脉冲控制信号PCS到晶体管TR1的栅极，以选择性地跨电容器C2连接和断开电容器C3。将数据DA编码为差分双相编码符号，如时本领域技术人员来说是明显的。跨电容器C2选择性地连接和断开电容器C3影响跨次级线圈L2的输出端子的电压。在此实施例中，脉冲控制信号PCS具有500uS的最小持续时间，该最小持续时间等于单个数据比特持续时间DBD。跨电容器C2连接和断开电容器C3本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种二进制幅移键控(BASK)解调器和解码器，其用于根据由载波信号调制的BASK调制信号生成多个解码解调的二进制数据流，所述解调器及解码器包括：模数转换器(ADC)，其具有模拟信号采样输入、采样时钟输入及数字数据输出，其中所述ADC采样在所述模拟信号采样输入处提供的处理版本的调制信号，并在所述数字数据输出处提供其数字化值，并且其中操作时在所述采样时钟输入处提供处于所述载波信号的载波频率处的时钟信号，以使采样与所述载波信号同步；缓冲器，其具有耦接到所述数字数据输出的缓冲器输入以及缓冲器输出，其中操作时所述缓冲器以基于对应于所述数字化值的峰振幅值被采样的次序的顺序次序来存储所述数字化值；数字滤波器，其具有耦接到所述缓冲器输出的滤波器输入以及滤波器输出，其中所述数字滤波器被编程为使用所述缓冲器中存储的所述数字化值的顺序次序来处理所述缓冲器中存储的所述数字化值，以在所述滤波器输出处提供至少第一滤波调制数字信号；以及数据生成器，其具有生成器输出以及耦接到所述滤波器输出的生成器输入，其中所述数据生成器识别在所述生成器输入处接收的所述第一滤波调制数字信号的转换，并且基于所述转换在所述生成器输出处生成所述多个解码解调的二进制数据流的至少一个。...
【技术特征摘要】
1.一种二进制幅移键控(BASK)解调器和解码器，其用于根据由载波信号调制的BASK调制信号生成多个解码解调的二进制数据流，所述解调器及解码器包括：模数转换器(ADC)，其具有模拟信号采样输入、采样时钟输入及数字数据输出，其中所述ADC采样在所述模拟信号采样输入处提供的处理版本的调制信号，并在所述数字数据输出处提供其数字化值，并且其中操作时在所述采样时钟输入处提供处于所述载波信号的载波频率处的时钟信号，以使采样与所述载波信号同步；缓冲器，其具有耦接到所述数字数据输出的缓冲器输入以及缓冲器输出，其中操作时所述缓冲器以基于对应于所述数字化值的峰振幅值被采样的次序的顺序次序来存储所述数字化值；数字滤波器，其具有耦接到所述缓冲器输出的滤波器输入以及滤波器输出，其中所述数字滤波器被编程为使用所述缓冲器中存储的所述数字化值的顺序次序来处理所述缓冲器中存储的所述数字化值，以在所述滤波器输出处提供至少第一滤波调制数字信号；以及数据生成器，其具有生成器输出以及耦接到所述滤波器输出的生成器输入，其中所述数据生成器识别在所述生成器输入处接收的所述第一滤波调制数字信号的转换，并且基于所述转换在所述生成器输出处生成所述多个解码解调的二进制数据流的至少一个。2.根据权利要求1所述的BASK解调器及解码器，进一步包括将所述模拟信号采样输入耦接到线圈的预处理模块，其中操作时所述预处理模块滤波所述BASK调制信号并用偏置电压偏置所述BASK调制信号，以提供其预处理的修改版本。3.根据权利要求1所述的BASK解调器及解码器，其中用所述第一滤波调制数字信号的预期最小值和最大值中间的中点值来识别所述转换之一，并且其中所述数据生成器配置为使得在数据比特持...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈非，李刚，
申请(专利权)人：飞思卡尔半导体公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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