CN100372281C - 用于接收消息信号的电路和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于接收消息信号的接收电路，它具有用于通过第一采样方法将消息信号转换成第一采样信号的第一采样器，至少一个用于通过第二采样方法将消息信号转换成第二采样信号的与第一采样器并联的第二采样器，和用于解码第一采样信号和/或者第二采样信号并且检验它们误差的分析单元。

Description

用于接收消息信号的电路和方法
技术领域
本发明涉及用于接收消息信号的接收电路。
背景技术
所谓的消息信号是包含编码信息的信号。
通过通信信道传输的消息信号经历大范围的误差生成影响。可能出现的误差尤其是幅值和相位误差。尽管幅值误差典型地引起一位或者多位误差，但是相位误差可以破坏例如反转消息的整个内容。出现相位误差是由于在发送器和接收器之间位同步的不精确的结果。避免相位误差的已知方法是基于边缘的再同步，也就是，将接收器的位定时调整到在接收消息中的每个边缘或者每个位上的数据流。这种根据识别的边缘来调整位定时的长度的方法是已知方法，例如，可以从Robert Bosch股份有限公司1990年CAN规范，1.2版本中了解这种方法。然而，当输入信号被噪音严重影响的时候，这种方法可能导致位同步完全开锁并且由此导致消息内容丢失。
发明内容
本发明一个目的是提供一种接收电路和与此有关的的方法，以便能够改进接收消息信号的解码。
对于接收电路，依据本发明通过用于接收消息信号的接收电路来实现这个目的，一种用于接收消息信号的接收电路，具有用于通过第一采样方法将消息信号转换成第一采样信号的第一采样器、至少一个用于通过第二采样方法将消息信号转换成第二采样信号的与第一采样器并联的第二采样器，其中，所述第一采样器具有与下游相连接的第一解码器，并且第二采样器具有与下游相连接的第二解码器，其中，所述第一或第二解码器中的每一个输出一路提供给包含在该接收电路中的控制单元的误差消息，其特征在于，该接收电路还包括分析单元，所述分析单元包括开关和检验单元，其中，所述第一或第二解码器的输出信号耦合至开关，而开关将第一或第二解码器的输出信号连接至所述检验单元以对它们进行检错，其中，所述控制单元以来自第一、第二解码器的误差消息为函数而操作开关。
依据本发明，接收电路具有由第一采样器和并联的第二采样器组成的电路。所谓采样器是在时间上可定义点处采样消息信号并且将它转换成由数字采样值组成的采样信号的元件。通过第一采样方法操作第一采样器，通过第二采样方法操作第二采样器。
因此，本发明的思想在于被第一采样方法和第二采样方法并行采样的输入消息信号。作为这样并行采样的结果，接收电路可以得到第一和第二采样信号，能够通过分析单元以多种不同方式来分别或者结合地分析这些信号。例如，如果第一采样方法对于通信信道的当前条件是理想的，则分析单元可以选择和处理第一采样信号。如果通信信道的条件在后级以通过第二采样方法的采样给出更好的结果这样的方式来改变，则分析单元可以选择和进一步处理第二采样信号。
对于第一和第二采样方法来说有可能是相同的，因此对于第一和第二采样器来说有可能通过相同的采样方法来操作。由于采样不精确，更有可能使得不清晰的消息信号能够被这样配备的一个采样器正确地采样。
在如权利要求2中所述的本发明的优选实施例中，两个采样器每一个都具有与它们的下游相连接的解码器。结果，并行解码第一和第二采样信号。随后，能够选择和进一步处理已经没有误差或者很少误差的解码器输出信号。
在如权利要求3中所述的本发明的优选实施例中，作为来自第一和/或者第二解码器的误差信号的函数，提供控制单元以便将来自第一解码器或者第二解码器的输出信号转换到检验单元。检验单元在消息级别也就是由解码器1或者解码器2重建的位流级别上进行检验。进行检验的可能的方法例如是循环冗余校验(CRC)。第一和第二解码器打算在代码级别上进行检验，也就是对于代码的各种损坏的监视。由检验单元发现的误差最好也提供给控制单元并且用于控制开关。
在如权利要求4中所述的本发明的实施例具有只需要一个解码器的优点。当通过分析单元来分析来自第一采样单元的采样信号或者来自第二采样单元的采样信号的时候，来自其他采样单元的采样信号在存储器中被缓冲存储。当需要的时候，也就是，如果分析单元在被分析的第一个采样信号中检测到误差，则能够读出和分析在存储器中缓冲存储的采样信号。对于在存储器中缓冲存储的采样信号来说，理论上有了为提高接收正确消息的可靠性而被分析的可能。
在如权利要求5中所述的本发明的优选实施例中，利用转换装置，有可能校正采样器、存储器和解码器以便于第一采样器或者第二采样器直接耦合到解码器，而各自其他的采样器耦合到存储器。解码器首先解码来自和其直接耦合的采样器的信号，如果产生或者检测到误差的时候，在第二步中能够通过其他的采样器读取并且解码在存储器中被缓冲存储的信号。
在如权利要求6中所述的本发明的优选实施例中，在第一个采样器中以固定的采样模式(pattern)进行采样，也就是，以固定的循环间隔采样被接收的消息信号并且将其转换成数字采样信号。在第二个采样器中，以逐位再同步进行采样，也就是，一收到消息或者每一位的每个边缘，则接收器的位定时调整到接收的数据流。逐位再同步的方法尤其适合于防止相位误差。作为例如发送器和接收器之间的位同步不精确的结果而产生相位误差。相位误差可以破坏也就是反转消息的全部内容。然而，逐位再同步的缺点是当输入的信号被噪音严重影响的时候，这个方法可以导致位同步完全开锁并且由此导致消息内容的丢失。如果发生了这样的情况，则依据本发明，来自以固定采样模式运作的其他采样器的采样信号可用于接收电路，并且接收的消息信号仍然能够被无误差的分析和解码。
可以以模数转换器或者阈值鉴别器的形式来实现采样器。当用阈值鉴别器来实现它们的时候，最好提供n次过采样。如果在一个采样时间中，接收的消息信号的值超过规定的阈值，则阈值鉴别器发送1作为采样信号，否则发送0。
当借助模数转换器来实现的时候，有可能进行更高程度的质量分析。因此，例如随着浅层梯度的信号边缘，有可能估算来自信号波形的边缘位置。然而，为了防止任何的图形失真，模数转换器应该具有与其上游相连接的带限滤波器。
本发明对于例如通过Xerxes代码来编码的信号这样的边缘编码信号具有特别的优势。在边缘编码信号中，通过信号中边缘的出现来单独传送信息，而与边缘编码信号的幅值无关。
原则上，本发明能够用于通信和存储技术领域的全部应用范围中。尤其是，在汽车工程、工业自动化、医药技术等安全性十分重要的领域中，在考虑为了这种安全程度所必须支付的费用的前提下各种应用可以得益于这种冗余采样。
关于该方法，通过具有在权利要求10中详细描述的特征的方法来实现本发明的目的。
本发明的这些和其他方面通过参考在下文中描述的实施例将显现得更加清楚。
附图说明
在图中：
图1是具有两个采样器和与其上游相连接的两个解码器的接收电路的方框电路图。
图2是具有两个采样器、一个用于缓冲存储来自采样器的采样信号的存储器和一个解码器的接收电路的方框电路图。
具体实施方式
图1显示具有输入级2的接收电路，消息信号1供给到输入级2。输入级2可以包括例如HF和IF混频器、滤波器和其他元件。输入级2的目的是对输入消息信号1执行模拟预处理。与输入级2的下游连接的是并行电路，在第一个分支中，在第一采样器3的下游连接有第一解码器4，在第二个分支中，在第二采样器5的下游连接有第二解码器6。与这个并行电路的下游连接的是开关7，借助它并行电路的第一或者第二分支能够连接到检验单元8。与检验单元8的下游连接的是消息解释单元9。还提供了控制单元10。第一解码器4提供误差信号11，第二解码器6提供误差信号12，检验单元8将误差信号13提供给控制单元10。控制单元10控制开关7并且将控制信号14提供给开关7。
可以以使用n次过采样的阈值鉴别器的形式来实现第一采样器3和第二采样器5。采样器然后在时间上可定义点处采样消息信号。如果在这些采样时间处消息信号的级别超过阈值，采样器发送1，如果不是，发送0。可替代的，可以以模数转换器的形式来实现第一采样器3和第二采样器5。这样使得更高程度的质量分析成为可能。然而，模数转换器应该具有与其上游相连接的带通滤波器以便于防止图形失真。
第一解码器4解码来自采样器3的采样信号，第二解码器6解码来自采样器5的采样信号。与此同时，第一解码器4和第二解码器6对于代码的任何种类的损坏进行代码级的监视操作。如果存在对于代码的此种类型的任何损坏，则将这个结果的误差信号11和12提供给控制单元10。检验单元8进行消息级别也就是重建的位流的级别的检测。例如可以通过循环冗余校验(CRC)来完成。消息解释单元9然后进行消息或者数据的进一步处理。如果在消息级别上检测到了误差，则检验单元8将误差信号13提供给控制单元10。
在如图1中所示的接收电路中，通过第一采样器3和第一解码器4、第二采样器5和第二解码器6并行处理输入的消息信号。例如，在固定采样模式中的采样可以在第一采样器3中进行，逐位或者逐边再同步采样可以在第二采样器5中进行。作为提供给它的误差信号11、12和13的函数，控制单元10然后确定哪个采样方法特别适合于当前接收的消息信号。选择这个特别适合的信号并且通过开关7的操作来提供给检验单元8。
图2显示可替代的接收电路。这个可替代的接收电路具有输入级21，消息信号20提供给输入级21。输入级21对应于图1中的输入级2。与输入级21的上游连接的是包括第一采样器22和第二采样器23的并行电路。采样器22和23对应于图1中的采样器3和5。与第一采样器22和第二采样器23的上游连接的是第一开关24和第二开关25。另一方面，来自第一采样器22的输出信号可以通过第一开关24提供给第三开关27。另一方面，来自第二采样器23的输出信号可以通过第一开关24提供给第三开关27。第二开关25能够将来自第二采样器23的输出信号提供给存储器26，或者可替代的将来自第一采样器22的输出信号提供给存储器26。与第三开关27的下游连接的是解码器28。借助开关27，解码器28的输入可以被连接到开关24或者存储器26的输出。解码器28对应于图1中的解码器4和6。与解码器28的下游连接的是检验单元29。这个检验单元对应于图1中的检验单元8。与检验单元29的下游连接的是消息解释单元30。解码器28将误差信号32提供给控制单元31。检验单元29将误差信号33提供给控制单元31。控制单元31被提供用于操作第一开关24、第二开关25和第三开关27。为了这个目的它将控制信号35提供给第一开关24，将控制信号36提供给第二开关25，将控制信号34提供给第三开关27。与图1所示的接收电路相比，在图2中所示的接收电路中没有并行分析和解码由两个采样器提供的采样信号，但是提供了连续分析。例如来自第一采样器22的采样信号被首先提供给解码器28，而与此同时在存储器26中缓冲存储来自第二采样器23的采样信号。如果解码器28和/或者检验单元29已经发现由第一采样器22提供的信号中有误差，则它们将误差信号32和/或者33提供给控制单元31，其结果是转换第三开关27和将来自在存储器26中缓冲存储的第二采样器23的信号提供给解码器28。解码器28和消息检验器29现在能够分析和解码通过在第二采样单元23中实现的采样方法来采样的输入信号20。

Claims (7)

1.一种用于接收消息信号的接收电路，具有用于通过第一采样方法将消息信号(1)转换成第一采样信号的第一采样器(3)、至少一个用于通过第二采样方法将消息信号(1)转换成第二采样信号的与第一采样器(3)并联的第二采样器(5)，其中，所述第一采样器(3)具有与下游相连接的第一解码器(4)，并且第二采样器(5)具有与下游相连接的第二解码器(6)，其中，所述第一或第二解码器(4，6)中的每一个输出一路提供给包含在该接收电路中的控制单元(10)的误差消息(11，12)，
其特征在于，
该接收电路还包括分析单元，所述分析单元包括开关(7)和检验单元(8)，其中，所述第一或第二解码器(4，6)的输出信号耦合至开关(7)，而开关(7)将第一或第二解码器(4，6)的输出信号连接至所述检验单元(8)以对它们进行检错，其中，所述控制单元(10)以来自第一、第二解码器(4，6)的误差消息(11，12)为函数而操作开关(7)。
2.如权利要求1所述的接收电路，其特征在于，提供有存储器，利用该存储器可以缓冲存储来自第一或者第二采样器的采样信号，并且所述分析单元被设计成用于在第一步骤中分析来自一个采样器的采样信号，并且如果检测到一个或者多个误差，则在第二步骤中分析在存储器中被缓冲存储的来自另一个采样器的采样信号。
3.如权利要求1所述的接收电路，其特征在于，在第一采样器中提供有以固定采样模式作为第一采样方法进行采样的装置，和在第二采样器中提供有采用逐位再同步作为第二采样方法进行采样的装置。
4.如权利要求1所述的接收电路，其特征在于，所述编码消息信号是边缘编码信号。
5.如权利要求1所述的接收电路，其特征在于，以模数转换器的形式来实现所述采样器。
6.如权利要求1所述的接收电路，其特征在于，以阈值鉴别器的形式来实现所述采样器。
7.一种接收编码消息信号的方法，其中，借助第一采样方法将消息信号转换成第一采样信号，其中，借助与第一采样方法并行的第二采样方法将消息信号转换成第二采样信号，其中，所述第一采样信号向下游进行解码而第二采样信号并行地向下游进行解码，其中，根据每路解码信号而产生输出误差消息(11，12)，并对所述输出误差消息(11，12)进行分析，其中，根据所述分析，仅对第一采样信号和第二采样信号的其中之一执行检错。
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