S-FSK接收器的位切割器电路、集成电路及其相关方法技术

本申请的实施例涉及一种S

【技术实现步骤摘要】
S
‑
FSK接收器的位切割器电路、集成电路及其相关方法
[0001]分案申请的相关信息
[0002]本申请是申请日为2020年2月12日，申请号为“202010089105.4”，专利技术名称为“S
‑
FSK接收器的位切割器电路、集成电路及其相关方法”的专利技术专利申请的分案申请。根据35 U.S.C.
§
119，本申请要求于2019年2月12日提交的标题为“自适应S
‑
FSK切割器(Adaptive S
‑
FSK Slicer)”的美国临时专利申请序列号62/804,452的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。


[0003]本申请的实施例涉及一种S
‑
FSK接收器的位切割器电路、集成电路及其相关方法。

技术介绍

[0004]扩频型频移键控(S
‑
FSK)是一种调制和解调技术，其将经典扩展频谱系统的优势(例如，对窄带干扰的抗扰性)与经典FSK系统的优势(例如，低复杂度)结合起来。S
‑
FSK发送器取决于数字数据位的值以两个频率中的一个输出音调。所述频率可以被称为“标记”频率(f
M
)和“空间”频率(f
S
)(参见图14)。例如，S
‑
FSK发送器可以在“空间”频率上发送信号以代表“关断”数据位并且在“标记”频率上发送信号以代表“接通”数据位。S
‑
FSK和经典FSK之间的区别在于f<br/>M
和f
S
频率彼此相距较远(“扩展”)。通过使f
S
远离f
M
，对所接收的两个信号的质量的信道效应变得独立。换句话说，每个频率将具有其自己的衰减因子和局部窄带噪声频谱。因此，窄带干扰源仅影响两个频率信号中的一个。
[0005]S
‑
FSK接收器以所发送的“标记”和“空间”频率进行FSK解调，从而产生两个解调信号，f
M
为“标记”频率，f
S
为“空间”频率(参见图14)。如果解调的“标记”和“空间”频率信号的平均接收质量相似，则判定单元可以基于具有更高接收质量的解调信号判定数字数据位的值。然而，如果一个解调频率信号的平均接收质量优于另一频率信号的质量，则判定单元可以在确定数字数据位的值时将较好信道的解调信号与阈值(T)进行比较。换句话说，如果两个信道均良好，则S
‑
FSK接收器可以进行FSK解调，而如果一个信道较差，则可以进行开关键控(OOK)解调。在这种情形下，判定单元忽略具有较低质量的解调信号。取决于S
‑
FSK调制的应用，在所发送的频率信号中可能存在零能量周期。如果两个解调频率的平均接收质量都低于阈值(T)，则判定单元可以将本情况解释为零能量状态。可以在S
‑
FSK发送器中采用更高电平的编码，以生成代表以S
‑
FSK波形调制的码字或命令的位流。
[0006]例如，SunSpec互操作性规范，用于快速关机的通信信号(Communication Signal for Rapid Shutdown)，版本34，描述了一种用于发送和接收携带巴克码的S
‑
FSK波形的S
‑
FSK通信系统，所述巴克码代表基于S
‑
FSK调制方案的“标记”和“空间”频率进行调制和解调的“接通”和“关断”数字数据位的序列。本S
‑
FSK通信系统使用电力线通信(PLC)技术来交换代表控制光伏(PV)阵列的命令的巴克码字的序列。例如，可以使用命令来实施快速关机，或者可以使用其它命令来使阵列保持活动状态。图15示出了SunSpec互操作性规范，用于快速关机的通信信号，版本34中提出的PLC物理层发送格式要求。

技术实现思路

[0007]集成电路的一个实例包含具有处理电路的位切割电路。所述处理电路从数字滤波电路接收第一和第二离散频率功率估计。所述第一和第二离散频率功率估计基于由与所述位切割电路相关联的S
‑
FSK接收器接收的扩频型频移键控(S
‑
FSK)波形。所述第一和第二离散频率功率估计代表使用S
‑
FSK调制以形成所述S
‑
FSK波形的一系列数据帧中的数字逻辑电平。例如，所述第一和第二离散频率功率估计分别是通过以所述第一频率和第二频率为中心的窄带滤波器之后的所接收的输入的离散时间波形(即S
‑
FSK波形)。每个数据帧包含至少一个字。每个字包含多个位周期。所述处理电路从参数计算电路接收第一和第二信噪比(SNR)参数。所述第一和第二SNR参数代表相对于所述一系列数据帧的所述相应第一和第二离散频率功率估计的动态SNR。所述处理电路基于所述第一和第二SNR参数从一组可用的位切割技术中选择一种位切割技术以生成所述第一和第二离散频率功率估计的个别位周期的数据位值。
[0008]用于在S
‑
FSK接收器中进行位切割的方法的一个实例包含在位切割电路处从数字滤波电路接收第一和第二离散频率功率估计。所述第一和第二离散频率功率估计基于由与所述位切割电路相关联的S
‑
FSK接收器接收的S
‑
FSK波形。所述第一和第二离散频率功率估计代表使用S
‑
FSK调制以形成所述S
‑
FSK波形的一系列数据帧中的数字逻辑电平。每个数据帧包含至少一个字。每个字包含多个位周期。在所述位分割电路处从参数计算电路接收第一和第二SNR参数。所述第一和第二SNR参数代表相对于所述一系列数据帧的所述相应第一和第二离散频率功率估计的动态SNR。基于所述第一和第二SNR参数从一组可用的位切割技术中选择一种位切割技术以生成所述第一和第二离散频率功率估计的个别位周期的数据位值。
[0009]用于在S
‑
FSK接收器中进行位切割的方法的另一实例包含在位切割电路处从数字滤波电路接收第一和第二离散频率功率估计。所述第一和第二离散频率功率估计基于由与所述位切割电路相关联的S
‑
FSK接收器接收的S
‑
FSK波形。所述第一和第二离散频率功率估计代表使用S
‑
FSK调制以形成所述S
‑
FSK波形的一系列数据帧中的数字逻辑电平。每个数据帧包含至少一个字。每个字包含多个位周期。在所述位分割电路处从参数计算电路接收第一和第二阈值参数。所述第一和第二阈值参数代表与相对于所述一系列数据帧的所述相应第一和第二离散频率功率估计相关联的位周期的“接通”和“关断”逻辑电平之间的动态阈值。确定所述第一离散频率功率估计在个别位周期内处于“接通”逻辑电平，其中所述第一离散频率功率估计大于所述第一阈值参数。确定所述第二离散频率功率估计在所述个别位周期内处于“接通”逻辑电平，其中所述第二离散频率功本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电路，其包括：(a)信号输入，其适用于接收扩频型频移键控信号，所述扩频型频移键控信号包含在标记频率上的标记信号并且包含在空间频率上的空间信号；(b)标记信号功率估计电路，其具有耦合到所述信号输入的标记信号输入并具有标记功率估计输出；(c)空间信号功率估计电路，其具有耦合到所述信号输入的空间信号输入并具有空间功率估计输出；(d)标记信号电路，其具有耦合到所述标记功率估计输出的输入、具有标记信噪比输出、并具有标记阈值输出；(e)空间信号电路，其具有耦合到所述空间功率估计输出的输入、具有空间信噪比输出、并具有空间阈值输出；以及(f)切割器电路，其具有耦合到所述标记功率估计输出的输入、具有耦合到所述标记阈值输出的输入、具有耦合到所述空间功率估计输出的输入、具有耦合到所述空间阈值输出的输入、并具有数字数据输出。2.根据权利要求1所述的电路，其包含模拟带通和抗混叠滤波器电路，所述抗混叠滤波器电路具有耦合到所述信号输入的输入、并具有耦合到所述标记信号输入和所述空间信号输入的滤波器输出。3.根据权利要求1所述的电路，其包含模数转换器，其具有耦合到所述信号输入的输入以及耦合到所述标记信号输入和所述空间信号输入的转换器输出。4.根据权利要求3所述的电路，其包含数字解调器电路，具有耦合到所述转换器输出的标记输入、具有耦合到所述转换器输出的空间输入、具有标记解调器输出、并具有空间解调器输出。5.根据权利要求4所述的电路，其中：所述标记信号功率估计电路包含标记滤波器和抽取电路，所述抽取电路具有耦合到所述标记解调器输出的输入并具有标记抽取输出；及所述空间信号功率估计电路包含空间滤波器和抽取电路，所述抽取电路具有耦合到所述空间解调器输出的输入并具有空间抽取输出。6.根据权利要求5所述的电路，其中：所述标记信号功率估计电路包含标记组合器电路，所述标记组合器电路具有耦合到所述标记抽取输出的输入、具有耦合到所述空间抽取输出的输入、并具有标记组合输出；及所述空间信号功率估计电路包含空间组合器电路，所述空间组合器电路具有耦合到所述空间抽取输出的输入，具有耦合到所述标记抽取输出的输入、并具有空间组合输出。7.根据权利要求6所述的电路，其中：所述标记信号功率估计电路包含标记绝对值电路，所述标记绝对值电路具有耦合到所述标记组合输出的输入和具有耦合到所述标记功率估计输出的输出；及所述空间信号功率估计电路包含空间绝对值电路，所述空间绝对值电路具有耦合到所述空间组合输出的输入和具有耦合到所述空间功率估计输出的输出。8.根据权利要求1所述的电路，其包含相关器电路，所述相关器电路具有耦合到所述数字数据输出的输入、并具有控制输出。
9.根据权利要求8所述的电路，其包含具有耦合到所述控制输出的输入的保活电路。10.一种处理，所述处理包括：(a)接收包含在标记频率上的标记信号且包含在空间频率上的空间信号的扩频型频移键控信号；(b)从所述标记信号产生标记功率估计信号；(c)从所述空间信号产生空间功率估计信号；(d)从所述标记信号产生标记信噪比信号；(e)从所述空间信号产生空间信噪比信号；且(f)从以下各项产生数字数据信号：(i)标记功率估计信号；(ii)空间功率估计信号；(iii)标记信噪比信号；及(iv)空间信噪比信号。11.根据权利要求10所述的处理，其中产生所述数字数据信号包含产生巴克序列数字数据信号。12.根据权利要求10所述的处理，其中产生所述数字数据信号包含产生
‑
1、
‑
1、
‑
1、+1、+1、+1、
‑
1、+1、+1、
‑
1、+1的序列以表示逻辑1。13.根据权利要求10所述的处理，其中产生所述数字数据信号包含产生+1、+1、+1、
‑
1、
‑
1、
‑
1、+1、
‑
1、
‑
1、+1、
‑
1的序列以表示逻辑0。14.根据权利要求10所述的处理，其包含将所述数字数据信号相关并产生控制信号。15.根据权利要求10所述的处理，其包含将所述数字数据信号相关并响应于所述数字数据信号来控制所述保活电路。16.一种处理电路，其包括：标记频率功率估计输入；空间频率功率估计输入，所述空间频率不同于所述标记频率；三进制数据输出；标记二进制幅移键控电路，其耦合到所述输入并具有耦合到所述三进制输出的输出；空间二进制幅移键控电路，其耦合到所述输入并具有耦合到所述三进制输出的输出；及并行二进制幅移键控电路，其耦合到所述输入并具有耦合到所述三进制输出的输出。17.根据权利要求16所述的处理电路，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：N，
申请(专利权)人：德州仪器公司，
类型：发明
国别省市：