CN101714851A - Ask/ook调制模式检波电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了ASK/OOK调制模式检波电路，其中将输入的差分信号一VIN1和差分信号二VIN2通过整流模块整流并且转换成单端信号A2，单端信号A2经过单端峰值检波模块取出包含ASK/OOK调制信号的峰值包络信号B2，峰值包络信号B2具有一定的纹波，低通滤波器滤除峰值包络信号B2的纹波得到去纹波信号C2，同时峰值包络信号B2经过取平均值模块取出峰值包络信号B2的平均值信号D2，然后去纹波信号C2和平均值信号D2通过比较器比较得到解调出来的被调制信号E。由于增加整流电路，有效改善接受前端灵敏度，同时可以节省电路成本。
Description
技术领域
本发明涉及信号处理技术，尤其是射频接收领域的信号处理。
背景技术
ASK/OOK调制模式接收电路如图1所示，ASK/OOK调制模式的射频信号由接收端天线接收，然后将天线接收到的射频信号通过低噪声放大器放大，再经过混频器混频输出中频信号，中频信号经过中频放大器放大，中频放大器放大器输出的差分信号一VIN1和差分信号二VIN2输入到检波解调模块，通过检波解调出被调制在射频上的信号。在检波调制的过程中一般要需要进行峰值检波，峰值检波提取出信号峰值和噪声峰值，然后比较信号峰值和噪声峰值，最后解调出被调制的信号。
检波解调模块如图2所示，包括双端输入转单端输出模块、单端峰值检波模块、低通滤波器和取平均值模块和比较器，将差分信号一VIN1和差分信号二VIN2转换成单端信号A，单端信号A经过单端峰值检波模块取出包含ASK/OOK调制信号的峰值包络信号B，峰值包络信号B具有一定的纹波，低通滤波器滤除峰值包络信号B的纹波得到去纹波信号C，同时峰值包络信号B经过取平均值模块取出峰值包络信号B的平均值信号D，然后去纹波信号C和平均值信号D通过比较器比较得到解调出来的被调制信号E。
如图3所示为传统的检波电路检波前后波形示意图，该图中去纹波信号C和平均值信号D的差值信号ΔV1较小，导致整个接收前端灵敏度偏低，在低噪声放大器、混频器、中频放大器前几级模块电路噪声和增益一定的情况下，如果需要再进一步提高灵敏度，则需要优化检波电路。
发明内容
本发明旨在解决现有检波技术的不足，提供一种可提高接收电路灵敏度的ASK/OOK调制模式检波电路。
ASK/OOK调制模式检波电路，包括整流模块、单端峰值检波模块、低通滤波器、取平均值模块以及比较器，将输入的差分信号一VIN1和差分信号二VIN2通过整流模块整流并且转换成单端信号A2，单端信号A2经过单端峰值检波模块取出包含ASK/OOK调制信号的峰值包络信号B2，峰值包络信号B2具有一定的纹波，低通滤波器滤除峰值包络信号B2的纹波得到去纹波信号C2，同时峰值包络信号B2经过取平均值模块取出峰值包络信号B2的平均值信号D2，然后去纹波信号C2和平均值信号D2通过比较器比较得到解调出来的被调制信号E。
所述的整流模块，包括第一NMOS晶体管M1和第二NMOS晶体管M2和电流源，所述电流源提供电流偏置信号Iss，第一NMOS晶体管M1和第二NMOS晶体管M2的源极连接电流源Iss的一端，电流源Iss的另外一端接地；第一NMOS晶体管M1和第二NMOS晶体管M2的漏极连接在电源VDD上；第一NMOS晶体管M1和第二NMOS晶体管M2的栅极分别接中频放大器输出的差分信号一VIN1和差分信号二VIN2，第一NMOS晶体管M1和第二NMOS晶体管M2的源极作为整流模块的输出端VOUT并连接到单端峰值检波模块。
ASK/OOK调制模式检波电路的整流电路输入差分信号一VIN1和差分信号二VIN2，当差分信号一VIN1为高，差分信号二VIN2为低时，第一NMOS晶体管M1导通，第二NMOS晶体管M2截止，整流模块的输出端VOUT输出的交流信号等于差分信号一VIN1；当差分信号一VIN1为低，差分信号二VIN2为高时，第二NMOS晶体管M2导通，第一NMOS晶体管M1截止，整流模块的输出端VOUT输出的交流信号等于差分信号二VIN2；整流模块的输出端VOUT输出的VOUT交流信号为差分信号一VIN1和差分信号二VIN2正半周期信号的叠加，ASK/OOK调制模式检波电路的整流电路同时也实现了双端输入到单端输出的转换，对于后面的单端峰值检波模块，不需要采用额外的双端转单端的电路。
另外，电路也可以有其他的实现形式，例如晶体管采用双极型的等。
本发明的有益效果在于：ASK/OOK调制模式检波电路在检波输入增加一个整流电路，增大单端峰值检波模块检波出来的包络信号B2(或者去纹波信号C2)中信号峰值和噪声峰值的峰值差，最终有效改善接受前端灵敏度。同时，如图6所示，由于整流电路的存在，峰值检波的单位时间里，中频信号的峰值出现的个数加倍，单位时间检测到的峰值多，导致峰值包络信号B2增大，进而去纹波信号C2和平均值信号D2差值信号ΔV2增大，而噪声部分因为噪声频谱本身就是分布在每个频段，检波的时间常数相对较大，检波到的噪声的峰值包络信号基本上就是等于噪声信号本身的峰值，整流对噪声的峰值包络信号大小没有影响。综上，本发明通过整流电路提高了中频信号部分的峰值包络电压，而噪声峰值包络的电压不变，这样信号部分的峰值包络和噪声部分的峰值包络的电压差ΔV2就会变大，提高了信噪比，有利于后面的比较器比较；进一步，对于同一个比较器而言，因为整流前的峰值包络和噪声部分的峰值包络的电压差ΔV1小于整流后的峰值包络和噪声部分的峰值包络的电压差ΔV2，所以输入信号VIN1和VIN2可以更小，也就是天线接收到更小信号的时候，接收电路还能解调出来，提高了整个接收前端的灵敏度。同时，整流电路实现差分信号转单端信号的功能，可以节省电路成本。
附图说明：
图1ASK/OOK调制模式接收电路结构图
图2ASK/OOK调制模式接收电路中的检波解调模块结构图
图3传统的检波电路检波前后波形示意图
图4本发明提出的ASK/OOK调制模式检波电路结构图
图5本发明提出的ASK/OOK调制模式检波电路的整流模块电路图
图6本发明的的ASK/OOK调制模式检波电路检波前后波形示意图
图7本发明提出的ASK/OOK调制模式检波电路的整流模块电路图
图8本发明提出的ASK/OOK调制模式检波电路的整流模块电路图
具体实施方式
ASK/OOK调制模式检波电路，如图4所示，包括整流模块(21)、单端峰值检波模块(22)、低通滤波器(23)、取平均值模块(24)以及比较器(25)，将输入的差分信号一VIN1和差分信号二VIN2通过整流模块(21)整流并且转换成单端信号A2，单端信号A2经过单端峰值检波模块(22)取出包含ASK/OOK调制信号的峰值包络信号B2，峰值包络信号B2具有一定的纹波，低通滤波器滤除峰值包络信号B2的纹波得到去纹波信号C2，同时峰值包络信号B2经过取平均值模块取出峰值包络信号B2的平均值信号D2，然后去纹波信号C2和平均值信号D2通过比较器比较得到解调出来的被调制信号E。
所述的整流模块如图5所示，包括第一NMOS晶体管M1和第二NMOS晶体管M2和电流源，所述电流源提供电流偏置信号Iss，第一NMOS晶体管M1和第二NMOS晶体管M2的源极连接电流源Iss的一端，电流源Iss的另外一端接地；第一NMOS晶体管M1和第二NMOS晶体管M2的漏极连接在电源VDD上；第一NMOS晶体管M1和第二NMOS晶体管M2的栅极分别接中频放大器输出的差分信号一VIN1和差分信号二VIN2，第一NMOS晶体管M1和第二NMOS晶体管M2的源极作为整流模块(21)的输出端VOUT并连接到单端峰值检波模块(22)。
ASK/OOK调制模式检波电路的整流电路(21)差分信号一VIN1和差分信号二VIN2，如图5(a)所示，整流输出信号波形如图5(b)所示。当差分信号一VIN1为高，差分信号二VIN2为低时，第一NMOS晶体管M1导通，第二NMOS晶体管M2截止，整流模块(21)的输出端VOUT输出的交流信号等于差分信号一VIN1；当差分信号一VIN1为低，差分信号二VIN2为高时，第二NMOS晶体管M2导通，第一NMOS晶体管M1截止，整流模块(21)的输出端VOUT输出的交流信号等于差分信号二VIN2；整流模块(21)的输出端VOUT输出的VOUT交流信号为差分信号一VIN1和差分信号二VIN2正半周期信号的叠加，ASK/OOK调制模式检波电路的整流电路(21)同时也实现了双端输入到单端输出的转换，对于后面的单端峰值检波模块(22)，不需要采用额外的双端转单端的电路。
另外，电路也可以有其他的实现形式，例如晶体管采用双极型等，如图7和图8。
上述实施例只是对本发明的说明，而不是对本发明的限制，任何不超出本发明实质精神范围内的非实质性的替换或修改的发明创造均落入本发明保护范围之内。
Claims (3)
1.ASK/OOK调制模式检波电路，其特征在于包括整流模块、单端峰值检波模块、低通滤波器、取平均值模块以及比较器，将输入的差分信号一VIN1和差分信号二VIN2通过整流模块整流并且转换成单端信号A2，单端信号A2经过单端峰值检波模块取出包含ASK/OOK调制信号的峰值包络信号B2，峰值包络信号B2具有一定的纹波，低通滤波器滤除峰值包络信号B2的纹波得到去纹波信号C2，同时峰值包络信号B2经过取平均值模块取出峰值包络信号B2的平均值信号D2，然后去纹波信号C2和平均值信号D2通过比较器比较得到解调出来的被调制信号E。
2.如权利要求1所述的ASK/OOK调制模式检波电路，其特征在于整流模块包括第一NMOS晶体管M1和第二NMOS晶体管M2和电流源，所述电流源提供电流偏置信号Iss，第一NMOS晶体管M1和第二NMOS晶体管M2的源极连接电流源Iss的一端，电流源Iss的另外一端接地；第一NMOS晶体管M1和第二NMOS晶体管M2的漏极连接在电源VDD上；第一NMOS晶体管M1和第二NMOS晶体管M2的栅极分别接中频放大器输出的差分信号一VIN1和差分信号二VIN2，第一NMOS晶体管M1和第二NMOS晶体管M2的源极作为整流模块的输出端VOUT并连接到单端峰值检波模块。
3.如权利要求2所述的ASK/OOK调制模式检波电路，其特征在于当差分信号一VIN1为高，差分信号二VIN2为低时，第一NMOS晶体管M1导通，第二NMOS晶体管M2截止，整流模块的输出端VOUT输出的交流信号等于差分信号一VIN1；当差分信号一VIN1为低，差分信号二VIN2为高时，第二NMOS晶体管M2导通，第一NMOS晶体管M1截止，整流模块的输出端VOUT输出的交流信号等于差分信号二VIN2；整流模块的输出端VOUT输出的VOUT交流信号为差分信号一VIN1和差分信号二VIN2正半周期信号的叠加。
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