针对幅移键控信号具有多种操作模式的解调器制造技术

一种用于对放大移位键控（ＡＳＫ）信号进行解调的解调器包含：包络检测器，其产生包络信号；低通滤波器，其产生经滤波包络信号；开关，其经耦合以响应于第一控制信号而断开所述低通滤波器；具有滞后的比较器，其对所述包络信号与所述经滤波包络信号进行比较。在操作中，所述开关响应于所述第一控制信号而打开或闭合，以促使所述解调器在多个操作模式中的一者中操作。在一种操作模式中，所述解调器使用小电容器来形成低通滤波器，所述低通滤波器具有等于或大于所述ＡＳＫ信号的位速率的截止频率，且所述解调器接收具有任何编码图案的ＡＳＫ信号，包含具有不相等数目的１和０的ＡＳＫ信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于对射频信号进行解调的解调器，且特定来说涉及用于对幅移键控 (ASK)数据信号进行解调的解调器。
技术介绍
幅移键控(ASK)是将数字数据表示为载波幅值变化的调制形式。最简单和最常用 形式的ASK称为通断键控(OOK)，其中ASK调制作为开关来操作，其使用载波的存在 来指示二进制的l,使用载波的不存在来指示二进制的O。换句话说，ASK信号的数据位 的每一者的特征在于在预定频率下不存在脉冲或存在脉冲的突发。幅移键控需要高信噪 比来进行其恢复，因为本质上信号的大部分是以减低的功率传输的。ASK无线电系统的 优点是收发器拓扑的简单性以及低电流消耗。用于幅移键控信号(ASK信号)的解调器通常实施为边缘或包络检测器。解调过程 基本上包含两个步骤所传输位流的恢复和二进制位流的再生。举例来说，传入的ASK 信号可首先在接收器处放大，下降混频成较低频率或直接混频成基带频率，且接着施加 于边缘或包络检测器。所传输信号的数据内容因此从所传输的位流恢复。更具体来说， 边缘或包络检测器产生经放大信号的包络。为了从检测到的包络中提取二进制位流，使 用比较器对包络信号与规定的阈值进行比较，并产生对应于所接收ASK信号中每一所接 收脉冲突发的脉冲信号。常规解调器要求使用大电容器来满足解调器的操作要求。当解调器实施在集成电路 中时，电容器常必须作为外部电容器来提供，因为将大电容器并入集成电路中是非常昂 贵的。外部电容器的使用增加了印刷电路板空间，且最终增加了 ASK接收器或收发器的 系统成本。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施例， 一种用于对放大移位键控(ASK)信号进行解调以提供 指示所述ASK信号的数字输出信号的解调器包含包络检测器，其具有接收所述ASK 信号的输入端子和产生指示所述ASK信号中编码的数据内容的包络信号的输出端子；低 通滤波器，其经耦合以接收所述包络信号并产生经滤波包络信号；开关，其经耦合以响应于第一控制信号而断开所述低通滤波器；以及具有滞后的比较器，其具有经耦合以接 收所述包络信号的非反转输入端子、耦合到第一端子并接收所述经滤波包络信号的反转 输入端子，以及提供所述数字输出信号的输出端子。在操作中，所述开关响应于所述第 一控制信号而打开或闭合，以促使所述解调器在多个操作模式中的一者中操作。在一个实施例中，所述低通滤波器包含第一电阻器，其具有第一电阻值，并耦合 在所述包络检测器的所述输出端子与第一节点之间；以及电容器，其具有第一电容值， 并耦合在所述比较器的所述反转输入端子与接地节点之间。所述开关耦合在所述第一节 点与所述比较器的所述反转输入端子之间。根据本专利技术的另一方面，第二电容器在所述解调器的选定操作模式中耦合到所述解 调器的第一端子。根据本专利技术的又一方面， 一种用于对幅移键控(ASK)信号进行解调并产生数字输 出信号的方法包含接收ASK信号；检测所述ASK信号的包络；产生指示所述ASK信 号的数据内容的包络信号；对所述包络信号进行低通滤波以产生经滤波包络信号，所述 低通滤波具有可选择的截止频率；将所述包络信号耦合到具有滞后的比较器的非反转输 入端子，且选择性地将所述经滤波包络信号耦合到所述具有滞后的比较器的反转输入端 子；以及在所述比较器的输出端子处产生指示所述ASK信号的所述数据内容的数字输出 信号。在考虑以下具体实施方式和附图之后将更好地理解本专利技术。 附图说明图1是根据本专利技术一个实施例的用于放大移位键控信号的解调器的示意图。图2说明数据位流和相应ASK信号以及相应包络信号和图1的ASK解调器的数字输出信号。图3说明作为对图1的ASK解调器的比较器的输入信号而提供的示范性包络信号和相关联的经滤波信号。图4是根据本专利技术第二实施例的用于放大移位键控信号的解调器的示意图。 图5是根据本专利技术第三实施例的用于放大移位键控信号的解调器的示意图。具体实施例方式根据本专利技术的原理，用于接收幅移键控(ASK)数据信号并将ASK信号转换为数字 输出信号的ASK解调器实施多模式操作以处理具有不同信号特征的ASK信号。更具体 来说，ASK解调器的操作模式允许解调器对在所传输数据消息中不具有近似相等数目的1和0的ASK信号进行操作。解调器也可在经典模式中操作，其中ASK信号具有近似相 等数目的l和0。本专利技术的ASK解调器的显著特征在于，所述ASK解调器在不需要大电容的情况下 操作。大集成电容器或芯片外电容器对于所述解调器的操作来说是不需要的，但可视情 况而添加。消除对大电容器的需要减少了实施解调器的制造成本或系统成本。ASK解调 器的多模式操作提供了灵活性，且允许在用户期望时视情况而添加大电容器。本专利技术的 ASK解调器的优点包含对于用户降低的复杂性、减少的印刷电路板面积和减少的系统成 本，这是由于不需要外部电容器来实施解调器。图1是根据本专利技术一个实施例的用于放大移位键控信号的解调器的示意图。参看图 1，用于对放大移位键控信号(ASK信号)进行解调的ASK解调器包含包络检测器12、 具有滞后的比较器20、开关Sl以及由电阻器Rl和电容器Cl形成的一阶低通滤波器。 ASK解调器IO接收传入的ASK信号，其中载波振荡的幅值根据二进制数据消息在两个 状态之间切换。ASK解调器IO产生指示ASK信号中编码的二进制数据消息的数字输出 信号。图2提供ASK解调器10中各个信号的信号曲线图以说明ASK解调器10的操作。 参看图2，将传输的数据消息2是处于预定频率的1和0的二进制位流。通过用数据消 息的二进制位流对载波信号进行调制而形成ASK信号4。载波振荡具有比数据消息的频 率高得多的频率。因此，ASK信号在数据消息为"1"时包含脉冲突发，且在数据消息为 "0"时不包含脉冲。包络检测器12从传入的ASK信号4产生包络信号VENV 6。最后， 如下文将更详细描述，比较器20从包络信号6产生指示数据消息的数字输出信号8。传入的ASK信号由包络检测器12接收以产生指示ASK信号的数据内容的包络信号 VENV (节点13)。包络检测器12可使用目前己知或将开发的任何常规包络检测器或边缘检测器电路来实施。包络信号VENv作为输入信号耦合到比较器20的非反转输入端子。在ASK解调器10中，电阻器Rl连接在包络检测器的输出(节点13)与节点14 (也 表示为节点Nl)之间。开关Sl连接在节点Nl与节点16 (也表示为节点N2)之间，节 点16也是比较器20的反转输入端子。电容器C1连接在比较器20的反转输入端子(节 点16)与接地节点之间。开关S1由模型选择信号SEL控制以选择ASK解调器10的三 种操作模式中的一者。当开关S1闭合时，电阻器R1和电容器C1形成一阶低通滤波器。 电容器C1具有小电容值来将低通滤波器的截止频率保持为高，且还将解调器的带宽保持 为高。因为电容器C1具有小电容值，所以当ASK解调器IO形成于集成电路中时电容器Cl可形成为集成或芯片上电容器。在ASK解调器10中，节点N2是例如电容器C2的电容器可视情况而耦合到的端子。 当ASK解调器IO形成为集成电路时，节点N2是集成电路芯片的I/O端子，且电容器 C2是可视情况而耦合到节点N2的外部或芯片外电容器。在图l中，展示ASK解调器IO的关键组件。图1仅是说明性的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对放大移位键控（ＡＳＫ）信号进行解调以提供指示所述ＡＳＫ信号的数字输出信号的解调器，所述解调器包括：　　　　包络检测器，其具有接收所述ＡＳＫ信号的输入端子和产生指示所述ＡＳＫ信号中编码的数据内容的包络信号的输出端子；　　　　低通滤波器，其经耦合以接收所述包络信号并产生经滤波包络信号；　　　　开关，其经耦合以响应于第一控制信号而断开所述低通滤波器；以及　　　　具有滞后的比较器，其具有经耦合以接收所述包络信号的非反转输入端子、耦合到第一端子并接收所述经滤波包络信号的反转输入端子，以及提供所述数字输出信号的输出端子，　　　　其中所述开关响应于所述第一控制信号而打开或闭合，以促使所述解调器在多个操作模式中的一者中操作。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：弗雷德约翰彼得森，比约恩斯托克，
申请(专利权)人：麦奎尔有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]