[发明专利]一种用于充电器主板信号测试的2FSK解调电路及方法

说明书

本发明提供一种成本低、集成度高、稳定性好且测试精度高的用于充电器主板信号测试的2FSK解调电路及方法。该电路包括2FSK调制电路（1）、电感耦合线圈（2）、模拟可调负载（3）、信号滤波电路（4）、FPGA采样单元（5）和MCU数据解调单元（6）；该方法包括以下步骤：2FSK调制电路对数据进行BMC编码和调制；电感耦合线圈进行信号无线传输；模拟可调负载模拟无线充电的被充设备并模拟负载可调；FPGA采样单元进行信号数据采样并输出电平值；MCU数据解调单元将信号还原成原始信号，完成对2FSK解调信号的解析，比较解调后的信号与原始的充电器主板的信号是否一致。本发明用于无线充电器测试领域。

技术领域

本发明涉及无线充电器测试领域，尤其涉及一种用于充电器主板信号测试的2FSK解调电路及方法。

背景技术

在QI标准的无线充电设备中，能量发射端发射到能量接收端的通信信号，是通过2FSK(频移键控)的方式传输的，而与传统FSK信号不同的是：依QI标准的通讯协议，同一系统的不同阶段，通信载波频率Fca与调制频率Fmod并不固定，且Fca与Fmod之间的频率差较小。QI标准的无线充电设备，其在正常工作过程中通过不同频率的能量信号来传输不同的功率，而FSK信号通讯有可能发生在任何能量信号频率点，且QI标准中为保证传输能量稳定性规定了载波频率Fca与调制频率Fmod的周期差——最大值为282ns、最小值仅为32ns。同时，由于无线充电系统中能量接收端所收到的信号为电感耦合过来的信号，从而导致其接收到的信号并非单频正弦信号，而是可能掺杂有大量高频噪声。

传统的2FSK解调方法主要是相干解调、滤波非相干解调与正交相乘非相干解调三种方式。由于QI标准通信协议的限制，其载波频率Fca与调制频率Fmod差异较小，对接收端解调电路要求非常高。

故传统的2FSK解调方法难以满足当前精度越来越高的无线充电领域通信测试要求，如相干解调2FSK系统的抗噪声性能虽优于非相干的包络检测，但需要插入两个相干载波电路，整体电路变得复杂。非相干的包络检测无需相干载波，因而电路较为简单。但当输入信号的信噪比r很大时，相干解调和滤波非相干解调两者的相对差别并不明显。此外，传统的2FSK解调方法不够灵活，2FSK信号通讯有可能发生在任何能量信号频率点，就需要特定的解调电路。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种成本低、集成度高、稳定性好且测试精度高的用于充电器主板信号测试的2FSK解调电路及测试方法。

本发明所述用于充电器主板信号测试的2FSK解调电路所采用的技术方案是：它包括2FSK调制电路、电感耦合线圈、模拟可调负载、信号滤波电路、FPGA采样单元和MCU数据解调单元，

所述2FSK调制电路对模拟产生的充电器主板信号进行BMC编码，并对经过BMC编码的信号进行2FSK调制，并将经过调制后的信号传输到所述电感耦合线圈；

所述电感耦合线圈包括发送线圈和接收线圈，所述发送线圈将调制的信号耦合到所述接收线圈端；

所述模拟可调负载用于模拟无线充电的被充设备，并模拟调整所述接收线圈端的功率，以对被充设备在不同功率状态下进行2FSK的通信测试；

所述信号滤波电路用于对2FSK信号进行去直流、滤波、电平匹配、分压操作，再GPIO口输入所述FPGA采样单元；

所述FPGA采样单元对经过滤波处理的2FSK信号进行信号采样并传输到所述MCU数据解调单元；

所述MCU数据解调单元用于对所述FPGA采样单元发送来的信号进行去噪处理、BMC恢复和BMC解码，使BMC编码的信号最终还原成原始信号，完成对2FSK信号的解调，比较解调后的信号与原始的充电器主板的信号是否一致，进而完成从发送线圈到接收线圈的2FSK传输信号的测试。