[发明专利]针对幅移键控信号具有多种操作模式的解调器

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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1，使用载波的不存在来指示二进制的0。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。

发明内容

根据本发明的一个实施例，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。

根据本发明的另一方面，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。

根据本发明的又一方面，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发明。

附图说明

图1是根据本发明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是根据本发明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是根据本发明第三实施例的用于放大移位键控信号的解调器的示意图。

具体实施方式

根据本发明的原理，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1和0。