用于毫米波谱控制的相位调制开关键控制造技术

一种用于生成具有开关键控(OOK)的相位调制载波信号的发射装置包括编码电路，该编码电路用于接收二进制数字数据并且生成表示该二进制数字数据的开关键控(OOK)信号。该编码电路基于该OOK信号的接通和关断模式来生成相位调制控制信号以用于控制毫米波载波信号的相位调制。该装置还包括相位调制电路，用于基于相位调制控制信号对毫米波载波信号应用相位调制以生成相位调制载波信号，以及功率放大器，用于基于OOK信号和相位调制载波信号生成具有OOK的放大相位调制信号。该装置包括接口，用于经由毫米波通信链路向接收装置发射具有OOK的放大相位调制载波信号。

Phase modulation switch keying for millimeter wave spectrum control

A method for generating with on-off keying (OOK) transmission device includes a phase modulated carrier signal encoding circuit, the encoding circuit for receiving digital data and generates a binary switch key of the binary digital data control (OOK) signal. The encoding circuit generates a phase modulation control signal based on the on and off mode of the OOK signal for controlling phase modulation of the millimeter wave carrier signal. The device also includes a phase modulation circuit for phase modulation control signal of millimeter wave carrier phase modulation signal used to generate the phase modulated carrier signal based on and power amplifier for OOK signal and phase modulated carrier signal to generate amplification phase modulation signal based on OOK. The device includes an interface for transmitting an amplified phase modulated carrier signal with a OOK to a receiving device via a millimeter wave communication link.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开的实施例总体上涉及电子设备的领域，尤其涉及向具有开关键控(OOK)的毫米波上应用相位调制以供频谱控制。
技术介绍
极高频(EHF)是电磁频谱中射频的一部分。例如，EHF的频率范围从30-300千兆赫兹(GHz)。这个频带中的无线电波具有从1至10毫米的波长，正因如此，该无线电波的名称为毫米频带或毫米波。由于波长较短，所以这个频带允许使用与在较低频带中的类似情形所要求的相比更小的天线，以实现相同的高指向性和高增益。高指向性使得能够更有效地将频谱用于点对点通信、卫星间链路、点对多点通信等。特别地，57-64GHz区域中的信号受到氧分子谐振的影响并且在大气中出现严重衰减。因此，这些毫米频带具有甚至更大的频率再用潜力并且可以广泛地被用在许多应用中。例如，60GHz频带可以用于非授权短距离(1.7公里)数据链路。60GHz频带还可用于具有高达每秒7千兆比特(Gbit)的数据传输速率的Wi-Fi标准IEEE802.11ad数据链路。WirelessHD是在60GHz范围内操作的另一种技术。具体地，WirelessHD规范基于60GHz无线电频带中的7GHz信道。高度定向的信号特性允许这些频带中的系统被设计成彼此靠近而不引起干扰。然而，在美国和其它司法管辖区，对于该毫米频带的规定带宽是有限的。例如，60GHz频带具有由美国联邦通信委员会(FCC)所规定的仅7GHz的带宽。此外，60GHz频带的当前数据传送速率小于每秒4千兆比特，这对于许多应用而言不够高。对于平坦频谱，带宽没有得到有效地使用。因此，需要减少频谱的有效带宽或将频谱集中到频带的中心，并且因此提高频带使用的效率和实现更高的数据传送+速率。虽然可以通过提高信号处理复杂性以恢复信号的高级调制方法来提高数据速率，但是总是期望将低复杂度的发射机和接收机用于产品，以降低成本、功耗、维护费用、管理复杂度、集成难度以及物理尺寸。
技术实现思路
本公开的实施例总体上涉及用于毫米波通信的具有开关键控的相位调制载波信号。在一些实施例中，一种方法、装置或系统提供对具有开关键控的载波信号的相位调制，以用于毫米波通信、诸如60GHz毫米波通信。在一个实施例中，一种计算机实施的方法包括：在发射装置处生成表示二进制数字数据的开关键控(OOK)信号；在发射装置处基于OOK信号的接通和关断模式来生成相位调制控制信号以用于控制毫米波载波信号的相位调制；在发射装置处基于相位调制控制信号对毫米波载波信号应用相位调制以生成相位调制载波信号；在发射装置处基于OOK信号和相位调制载波信号来生成具有OOK的放大相位调制信号；并且经由毫米波通信链路向接收装置发射具有OOK的放大相位调制载波信号。在一个实施例中，相位调制控制信号在OOK信号的接通时段期间控制相位调制。在一个实施例中，相位调制包括双二进制相位调制，并且基于OOK信号的接通和关断模式来生成相位调制控制信号以用于控制毫米波载波信号的相位调制包括：对OOK信号的先前接通时段与OOK信号的当前接通时段之间的OOK信号的连续关断时段的数目进行计数；响应于确定连续关断时段的数目为偶数，生成相位调制控制信号用以控制相位调制电路在当前接通时段内向毫米波载波信号应用与在先前接通时段内被应用的相同相移；以及响应于确定连续关断时段的数目为奇数，生成相位调制控制信号用以控制相位调制电路在当前接通时段内向毫米波载波信号应用相对于在先前接通时段内被应用的相移而不同的相移。在一个实施例中，应用不同的相移包括：响应于先前接通时段具有pi弧度的相位，在当前接通时段内不向毫米波载波信号应用相移；以及响应于先前接通时段具有零弧度的相位，在当前接通时段内向毫米波载波信号应用pi弧度的相移。在一个实施例中，相位调制包括交替相位调制，并且基于OOK信号的接通和关断模式生成相位调制控制信号以用于控制毫米波载波信号的相位调制包括：确定在当前接通时段之前的先前接通时段内被应用于毫米波载波信号的第一相移；如果先前接通时段与当前接通时段之间没有关断时段，在当前接通时段内向毫米波载波信号应用相同的相移；并且如果先前接通时段与当前接通时段之间存在一个或多个关断时段，在当前接通时段内向毫米波载波信号应用第二相移，第二相移具有与第一相移不同的数值。例如，第一相移具有零弧度(0度)的数值，而第二相移具有pi弧度(180度)的数值。在一个实施例中，该方法进一步包括存储先前接通时段的第一相移。在一个实施例中，一种发射装置包括：编码电路，用于接收二进制数字数据并且生成表示二进制数字数据的开关键控(OOK)信号，编码电路还基于OOK信号的接通和关断模式来生成相位调制控制信号以用于控制毫米波载波信号的相位调制；相位调制电路，通信地连接至编码电路以用于接收相位调制控制信号和毫米波载波信号，相位调制电路基于相位调制控制信号向毫米波载波信号应用相位调制以生成相位调制载波信号；功率放大器，通信地连接至编码电路和相位调制电路以用于接收OOK信号和相位调制载波信号，功率放大器基于OOK信号和相位调制载波信号来生成具有OOK的放大相位调制载波信号；和接口，用于经由毫米波通信链路向接收装置发射具有OOK的放大相位调制载波信号。在一个实施例中，一种用于向具有OOK的毫米波载波信号应用相位调制的系统，包括如以上所描述的发射装置；用于接收具有OOK的放大相位调制载波信号的接收装置，该接收装置检测具有OOK的放大相位调制载波信号的包络以恢复二进制数字数据；以及具有每秒数千兆比特(Gbit)的数据传输速率的毫米波通信链路。例如，毫米波通信链路具有每秒5-7Gbit的数据传输速率。本公开的这些实施例将频谱集中于FCC所允许的60GHz频带内的7GHz带宽的中心并且提高了数据传输速率，同时不必然增加接收机的复杂度。附图说明本文公开的实施例的教导能够通过考虑以下结合附图的详细描述而被容易地理解。图1是图示根据一个实施例的基于相位调制开关键控(OOK)信号的通信系统的电路图。图2是图示根据一个实施例的OOK信号和相对应的相位调制控制信号的示图。图3是图示根据一个实施例的具有OOK的相位调制载波信号的示图。图4是图示根据一个实施例的图3所示的相位调制载波信号的仿真功率谱密度的示图。图5是根据一个实施例的用于基于OOK信号的模式对载波信号的相位调制的方法的流程图。具体实施方式现在详细参考多个实施例，这些实施例的示例被图示在附图中。注意，在可行的情况下，类似或相似附图标记可以被使用在附图中并且可以指示相同或相似功能。附图和相关描述仅出于说明的目的而描绘了各种实施例。本领域技术人员将从以下描述容易地认识到，可以采用本文所示的结构和方法的替代实施例而并不脱离本文所描述的原理。如本文所使用的，术语“估计”、“确定”或“计算”可以彼此互换地使用。系统概述图1是图示根据一个实施例的基于相位调制开关键控(OOK)信号的通信系统100的系统图。所图示的通信系统100包括经由通信链路107通信的发射机103和接收机105。在图1中仅示出了一个发射机103和一个接收机105以便使得描述简化且清楚。通信系统100的实施例可以具有被连接至通信链路107的许多发射机103和接收机105。同样，图1的各个实体所执行的功能在不同实施例中可以有所不同。通信链路107本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发射装置，包括：编码电路，用于接收二进制数字数据并且生成表示所述二进制数字数据的开关键控(OOK)信号，所述编码电路还基于所述OOK信号的接通和关断模式来生成相位调制控制信号以用于控制毫米波载波信号的相位调制；相位调制电路，通信地连接至所述编码电路以用于接收所述相位调制控制信号和所述毫米波载波信号，所述相位调制电路基于所述相位调制控制信号向所述毫米波载波信号应用相位调制以生成相位调制载波信号；功率放大器，通信地连接至所述编码电路和所述相位调制电路以用于接收所述OOK信号和所述相位调制载波信号，所述功率放大器基于所述OOK信号和所述相位调制载波信号来生成具有OOK的放大相位调制载波信号；以及接口，用于经由毫米波通信链路向接收装置发射所述具有OOK的放大相位调制载波信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.23 US 14/339,3931.一种发射装置，包括：编码电路，用于接收二进制数字数据并且生成表示所述二进制数字数据的开关键控(OOK)信号，所述编码电路还基于所述OOK信号的接通和关断模式来生成相位调制控制信号以用于控制毫米波载波信号的相位调制；相位调制电路，通信地连接至所述编码电路以用于接收所述相位调制控制信号和所述毫米波载波信号，所述相位调制电路基于所述相位调制控制信号向所述毫米波载波信号应用相位调制以生成相位调制载波信号；功率放大器，通信地连接至所述编码电路和所述相位调制电路以用于接收所述OOK信号和所述相位调制载波信号，所述功率放大器基于所述OOK信号和所述相位调制载波信号来生成具有OOK的放大相位调制载波信号；以及接口，用于经由毫米波通信链路向接收装置发射所述具有OOK的放大相位调制载波信号。2.根据权利要求1所述的发射装置，其中所述相位调制控制信号在所述OOK信号的接通时段期间控制相位调制。3.根据权利要求1所述的发射装置，其中所述相位调制包括双二进制相位调制，并且其中所述编码电路被配置为：对所述OOK信号的先前接通时段与所述OOK信号的当前接通时段之间的所述OOK信号的连续关断时段的数目进行计数；响应于确定所述连续关断时段的数目为偶数，生成所述相位调制控制信号用以控制所述相位调制电路在所述当前接通时段内向所述毫米波载波信号应用与在所述先前接通时段内被应用的相同相移；以及响应于确定所述连续关断时段的数目为奇数，生成所述相位调制控制信号用以控制所述相位调制电路在所述当前接通时段内向所述毫米波载波信号应用相对于在所述先前接通时段内被应用的相移而不同的相移。4.根据权利要求3所述的发射装置，其中应用所述不同的相移包括：响应于所述先前接通时段具有pi弧度的相位，在所述当前接通时段内不向所述毫米波载波信号应用相移；以及响应于所述先前接通时段具有零弧度的相位，在所述当前接通时段内向所述毫米波载波信号应用pi弧度的相移。5.根据权利要求1所述的发射装置，其中所述相位调制包括交替相位调制，并且其中所述编码电路被配置为：确定在当前接通时段之前的先前接通时段内被应用于所述毫米波载波信号的第一相移；如果所述先前接通时段与所述当前接通时段之间没有关断时段，在所述当前接通时段内向所述毫米波载波信号应用相同的相移；以及如果所述先前接通时段与所述当前接通时段之间存在一个或多个关断时段，在所述当前接通时段内向所述毫米波载波信号应用第二相移，所述第二相移具有与所述第一相移的数值不同的数值。6.根据权利要求5所述的发射装置，其中所述第一相移具有零弧度的数值并且所述第二相移具有pi弧度的数值。7.根据权利要求5所述的发射装置，其中所述编码电路包括用于存储所述先前接通时段的所述第一相移的状态机。8.根据权利要求1所述的发射装置，其中所述毫米波通信链路包括60GHz毫米波通信链路。9.一种系统，包括：发射装置，包括：编码电路，用于接收二进制数字数据并且生成表示所述二进制数字数据的开关键控(OOK)信号，所述编码电路还基于所述OOK信号的接通和关断模式来生成相位调制控制信号以用于控制毫米波载波信号的相位调制；相位调制电路，通信地连接至所述编码电路以用于接收所述相位调制控制信号和所述毫米波载波信号，所述相位调制电路基于所述相位调制控制信号向所述毫米波载波信号应用相位调制以生成相位调制载波信号；功率放大器，通信地连接至所述编码电路和所述相位调制电路以用于接收所述OOK信号和所述相位调制载波信号，所述功率放大器基于所述OOK信号和所述相位调制载波信号来生成具有OOK的放大相位调制载波信号；以及接口，用于经由毫米波通信链路向接收装置发射所述具有OOK的放大相位调制载波信号；接收装置，用于接收所述具有OOK的放大相位调制载波信号，所述接收装置检测所述具有OOK的放大相位调制载波信号的包络以恢复所述二进制数字数据；以及具有每秒数千兆比特的数据传输速率的所述毫米波通信链路。10.根据权利要求9所述的系统，其中所述相位调制控制信号在所述OOK信号的接通时段期间控制相位调制。11.根据权利要求9所述的系统，其中所述相位调制包括双二进制相位调制，并且其中所述编码电路被配置为：对所述OOK信号的先前接通时段与所述OOK...

【专利技术属性】
技术研发人员：何镜波，程石，
申请(专利权)人：美国莱迪思半导体公司，
类型：发明
国别省市：美国;US