CN102487369B - 解调器、解调ask信号的方法和车载单元 - Google Patents

解调器、解调ask信号的方法和车载单元 Download PDF

Info

Publication number
CN102487369B
CN102487369B CN201010568839.7A CN201010568839A CN102487369B CN 102487369 B CN102487369 B CN 102487369B CN 201010568839 A CN201010568839 A CN 201010568839A CN 102487369 B CN102487369 B CN 102487369B
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
resistance
current source
filter
mos transistor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201010568839.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102487369A (zh
Inventor
刘家洲
郭大为
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beken Corp
Original Assignee
Beken Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beken Corp filed Critical Beken Corp
Priority to CN201010568839.7A priority Critical patent/CN102487369B/zh
Priority to US12/973,938 priority patent/US8339194B2/en
Publication of CN102487369A publication Critical patent/CN102487369A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102487369B publication Critical patent/CN102487369B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/02—Amplitude-modulated carrier systems, e.g. using on-off keying; Single sideband or vestigial sideband modulation
    • H04L27/06—Demodulator circuits; Receiver circuits
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07B—TICKET-ISSUING APPARATUS; FARE-REGISTERING APPARATUS; FRANKING APPARATUS
    • G07B15/00—Arrangements or apparatus for collecting fares, tolls or entrance fees at one or more control points
    • G07B15/06—Arrangements for road pricing or congestion charging of vehicles or vehicle users, e.g. automatic toll systems
    • G07B15/063—Arrangements for road pricing or congestion charging of vehicles or vehicle users, e.g. automatic toll systems using wireless information transmission between the vehicle and a fixed station

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

本发明公开了一种解调器，其具有低功耗、高增益，且与CMOS集成工艺兼容的特点。本解调器利用了设置在共源状态的MOS晶体管，以获得理想的增益。本发明还公开了一种解调ASK信号的方法以及电子收费系统的车载单元。

Description

解调器、解调ASK信号的方法和车载单元
技术领域
本发明涉及一种振幅偏移键控信号的解调，尤其涉及一种解调器和解调振幅偏移键控信号的方法，以及包含该解调器的车载单元。
背景技术
振幅偏移键控(简称：ASK)调制被广泛地用在通讯系统中，例如，在电子收费系统(ETC)中，由路边单元发出的唤醒信号通常由振幅偏移键控法进行调制。
通常，为了保存电力，ASK信号通过肖特基势垒二极管SBD或源极跟随器的方式来解调。然而，肖特基势垒二极管与CMOS集成工艺不兼容，而源极跟随器仅能获得非常有限的增益。
因此，急需一种有着低功耗和高的增益，同时适合与CMOS集成工艺的新的解调器。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种解调器，其能与CMOS集成工艺兼容。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种解调器，其包括：
整流电路，所述整流电路包括隔直组件、第一电阻、MOS晶体管、电流源和第二电阻；所述隔直组件的一端用于接收ASK信号，另一端连接至所述第一电阻的一端和所述MOS晶体管的栅极，所述第一电阻的另一端用于接收偏置电压；所述电流源和所述第二电阻并联后连接至所述MOS晶体管的漏极，形成串联电路，所形成的串联电路设置在正电源和地之间；
滤波器，所述滤波器连接至所述电流源、所述第二电阻和所述MOS晶体管的漏极形成的公共端，用于接收产生在所述公共端的漏极信号，从漏极信号中移除载波以产生滤波后信号；
判定电路，连接至所述滤波器的输出端，用于接收滤波后信号，并根据滤波后信号来产生基带信号。
本发明还提供了一种解调ASK信号的方法，其包括：
用解调器接收ASK信号，所述解调器包括整流电路，所述整流电路包括隔直组件、第一电阻、MOS晶体管、电流源和第二电阻；所述隔直组件的一端用于接收ASK信号，另一端连接至所述第一电阻的一端和所述MOS晶体管的栅极，所述第一电阻的另一端用于接收偏置电压；所述电流源和所述第二电阻并联后连接至所述MOS晶体管的漏极，形成串联电路，所形成的串联电路设置在正电源和地之间；滤波器，所述滤波器连接至所述电流源、所述第二电阻和所述MOS晶体管的漏极形成的公共端，用于接收产生在所述公共端的漏极信号，从漏极信号中移除载波以产生滤波后信号；判定电路，连接至所述滤波器的输出端，用于接收滤波后信号，并根据滤波后信号来产生基带信号；
用所述解调器解调所述ASK信号。
本发明还提供一种电子收费系统的车载单元，其包括：
解调器，用于解调ASK信号以获得基带信号；
唤醒电路，连接至解调器，用于接收所述基带信号；
主要电路，连接至所述唤醒电路；
所述解调器包括：整流电路，所述整流电路包括隔直组件、第一电阻、MOS晶体管、电流源和第二电阻；所述隔直组件的一端用于接收ASK信号，另一端连接至所述第一电阻的一端和所述MOS晶体管的栅极，所述第一电阻的另一端用于接收偏置电压；所述电流源和所述第二电阻并联后连接至所述MOS晶体管的漏极，形成串联电路，所形成的串联电路设置在正电源和地之间；滤波器，所述滤波器连接至所述电流源、所述第二电阻和所述MOS晶体管的漏极形成的公共端，用于接收产生在所述公共端的漏极信号，从漏极信号中移除载波以产生滤波后信号；判定电路，连接至所述滤波器的输出端，用于接收滤波后信号，并根据滤波后信号来产生基带信号。
本发明的解调器，其利用MOS晶体管实现整流功能，与CMOS集成工艺兼容。本发明的解调器同时具有低功耗，高增益的优点。
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为使用中的ETC系统的示意图；
图2为本发明实施例的ETC系统的示意框图；
图3为本发明实施例的解调器的电路示意图；
图4为本发明实施例中的信号波形示意图；
图5为本发明另一实施例的解调器的电路示意图；
图6为本发明的ASK信号的解调方法的流程图。
具体实施方式
如图1所示，ETC系统包括路边单元(简称RSU)2和车载单元(OBU)3。在实际应用中，车载单元3通常安装在车辆1的挡风玻璃或其他适合的位置上。
车载单元3包括解调器30、唤醒电路31和主要电路32(见图2)。解调器30解调ASK信号(振幅偏移键控信号)，并获得一个基带信号。唤醒电路31探测基带信号的频率。当该频率符合至少一个预先设置的条件，例如频率落入一个限定的频率范围，而后唤醒主要电路32。之后主要电路32与路边单元2建立联系来完成付款。
图2中的解调器30包括整流电路300、滤波器301和判定电路302。参考图3和图4将对解调器30作可仿效的详细结构说明。
整流电路300a对ASK信号进行整流，并产生一适合于滤波器301的整流后信号。隔直组件310，例如隔直电容，被设置为用正极端接收ASK信号。隔直组件310能阻挡直流信号，使得由偏置电压源312a提供的偏置电压能通过第一电阻311将NMOS晶体管313a设置在亚阈值状态。
根据本发明的实施例，亚阈值状态指栅极到源极之间的电压低于NMOS晶体管313a的阈值电压的一个工作状态，并有漏极到源极的电流。当NMOS晶体管313a工作在亚阈值状态时，漏极到源极电流IDS与栅极到源极之间的电压呈指数关系。这种MOS晶体管的非线性特征常被用于整流。
根据图3中本发明的实施例，NMOS晶体管313a的源极接地，栅极到源极的电压VGS等于栅极的电势。漏极到源极电流IDS为电流源314a的电流和电阻315上电流的之和。既然电流源为常电流，电阻315上电流的变化相当于IDS电流的变化。NMOS晶体管313a的漏极上的电压变化可由以下等式确定：
ΔVD＝-ΔIDSR  (1)
其中ΔVD代表漏极电压的变化，R为电阻315的阻值。
参考图1至图4，将对ETC系统中的解调器300、滤波器301和判定电路302的应用作详细的说明。
在图4的顶端，图解表示调制之前的基带信号，例如在14KHZ的唤醒信号。
路边单元2使用基带信号来改变载波信号的振幅，并发送合成ASK信号330给车载单元3，其中载波信号的频率在5.83-5.84GHz之间。
在车载单元3的解调器30中，ASK信号330被整流。为响应NMOS晶体管313a栅极的输入，NMOS晶体管313a的漏极产生漏极信号331，在图中标为信号333。
查看在图4中的信号331和信号332，以及等式(1)，当信号331下降时，信号332上升。由于NMOS晶体管313a在亚阈值状态下的非线性特征，IDS急剧下降使得IDS最终很难影响漏极信号。如图4所见，当信号330在波谷附近时，信号331几乎为水平线。当信号331开始从波谷上升时，作为反应信号332下降的非常快。根据本发明的一个实施例，在信号331的作用下，NMOS晶体管313a可能不工作在亚阈值状态下。根据本发明的另一个实施例，在信号331的作用下，NMOS晶体管313a可能临时地、周期性地进入线性状态，当信号331达到波峰时，信号332将在波谷。这其中的差异存在于信号331的振幅中。
因此，如图4所示，当基带信号为“1”，由于NMOS晶体管313a的非线性特征，信号332的上面部分被切掉而信号332的较低部分为放大。
滤波器301得到漏极信号332，该滤波器为典型的具有去除漏极信号中的高频载波的低通滤波器，生成滤波后信号333
滤波后信号333在第一电压和第二电压之间交替变化，其中第一电压比第二电压要高。万一第一电压和第二电压之间的差异不适当，如图3所示，放大器320被用于放大滤波后信号333，来产生放大后信号334。因此，通过输入放大后信号334到非对称性比较器321的输入端，滤波后信号33到比较器321的另一端，产生基带信号335(见图4)。当放大后信号334和滤波后信号333的差异大于等于阈值时，比较器321输出“1”；当放大后信号334和滤波后信号333的差异小于阈值时，比较器321输出“0”。解调器30维持基带信号的频率，使得所生成的基带信号335能使用在唤醒电路中频率探测。
图3中所述的实施例有变例，包括显示在图5中的例子。根据这个变化例，PMOS晶体管313b被用于替代NMOS晶体管313a。偏置电压供应312b提供一个低于通过正电源316提供的正电压值的电压，以至于使PMOS晶体管313b偏置在亚阈值状态。既然整流电路300b的设置镜像了图3中整流电路300a的设置，这个变例分享图4所示的波形。当信号331的电压降低时，在第二电阻315上的电流增加，其结果为漏极信号332电压的增加。当信号332的电压增加时，在第二电阻315上的电流降低，其结果为漏极信号332电压的降低。
图6为解调ASK信号的方法的流程图。本发明的一个实例中，步骤602，用图3所示的解调器30a接收ASK信号。步骤604，用解调器30a解调ASK信号，如上所讨论的那样。在另一个实施例中，步骤602，用图5所示的解调器30b接收ASK信号。步骤604，用解调器30b解调ASK信号，如上所讨论的那样。
本领域的一般技术人员理解，信号332显示为线性，为更清楚的解释波形的变化，而不是限定本发明的范围。

Claims (6)

1.一种解调器，其特征在于，包括：
整流电路，所述整流电路包括隔直组件、第一电阻、MOS晶体管、电流源和第二电阻；所述隔直组件的一端用于接收ASK信号，另一端连接至所述第一电阻的一端和所述MOS晶体管的栅极，所述第一电阻的另一端用于接收偏置电压；所述电流源和所述第二电阻并联后连接至所述MOS晶体管的漏极，形成串联电路，所形成的串联电路设置在正电源和地之间；
滤波器，所述滤波器连接至所述电流源、所述第二电阻和所述MOS晶体管的漏极形成的公共端，用于接收产生在所述公共端的漏极信号，从漏极信号中移除载波以产生滤波后信号；
判定电路，连接至所述滤波器的输出端，用于接收滤波后信号，并根据滤波后信号来产生基带信号；
所述MOS晶体管为NMOS晶体管，所述NMOS晶体管的源极接地，所述电流源的负极连接至所述第二电阻的一端和所述NMOS晶体管的漏极来形成所述公共端，所述电流源的正极连接至所述第二电阻的另一端和所述正电源；或者，所述MOS晶体管为PMOS晶体管，所述PMOS晶体管的源极接正电源，所述电流源的正极连接至所述第二电阻的一端和所述PMOS晶体管的漏极来形成所述公共端，所述电流源的负极连接至所述第二电阻的另一端并接地。
2.按照权利要求1所述的解调器，其特征在于：
所述判定电路包括放大器和比较器；
所述放大器连接至所述滤波器的输出端，用于接收和放大滤波后信号，以产生放大后信号；
所述比较器的输入端连接至所述滤波器的输出端，用于接收滤波后信号，所述比较器的另一输入端连接至所述放大器的输出端，用于接收放大后信号；所述比较器用于比较滤波后信号和放大后信号后，产生基带信号。
3.一种解调ASK信号的方法，其特征在于，包括：
用解调器接收ASK信号，所述解调器包括整流电路，所述整流电路包括隔直组件、第一电阻、MOS晶体管、电流源和第二电阻；所述隔直组件的一端用于接收ASK信号，另一端连接至所述第一电阻的一端和所述MOS晶体管的栅极，所述第一电阻的另一端用于接收偏置电压；所述电流源和所述第二电阻并联后连接至所述MOS晶体管的漏极，形成串联电路，所形成的串联电路设置在正电源和地之间；滤波器，所述滤波器连接至所述电流源、所述第二电阻和所述MOS晶体管的漏极形成的公共端，用于接收产生在所述公共端的漏极信号，从漏极信号中移除载波以产生滤波后信号；判定电路，连接至所述滤波器的输出端，用于接收滤波后信号，并根据滤波后信号来产生基带信号；
用所述解调器解调所述ASK信号；
所述MOS晶体管为NMOS晶体管，所述NMOS晶体管的源极接地，所述电流源的负极连接至所述第二电阻的一端和所述NMOS晶体管的漏极来形成所述公共端，所述电流源的正极连接至所述第二电阻的另一端和所述正电源；或者，所述MOS晶体管为PMOS晶体管，所述PMOS晶体管的源极接正电源，所述电流源的正极连接至所述第二电阻的一端和所述PMOS晶体管的漏极来形成所述公共端，所述电流源的负极连接至所述第二电阻的另一端并接地。
4.按照权利要求3所述的方法，其特征在：
所述判定电路包括放大器和比较器；
所述放大器连接至所述滤波器的输出端，用于接收和放大滤波后信号，以产生放大后信号；
所述比较器的输入端连接至所述滤波器的输出端，用于接收滤波后信号，所述比较器的另一输入端连接至所述放大器的输出端，用于接收放大后信号；所述比较器用于比较滤波后信号和放大后信号后，产生基带信号。
5.一种电子收费系统的车载单元，其特征在于，包括：
解调器，用于解调ASK信号以获得基带信号；
唤醒电路，连接至解调器，用于接收所述基带信号；
主要电路，连接至所述唤醒电路；
所述解调器包括：整流电路，所述整流电路包括隔直组件、第一电阻、MOS晶体管、电流源和第二电阻；所述隔直组件的一端用于接收ASK信号，另一端连接至所述第一电阻的一端和所述MOS晶体管的栅极，所述第一电阻的另一端用于接收偏置电压；所述电流源和所述第二电阻并联后连接至所述MOS晶体管的漏极，形成串联电路，所形成的串联电路设置在正电源和地之间；滤波器，所述滤波器连接至所述电流源、所述第二电阻和所述MOS晶体管的漏极形成的公共端，用于接收产生在所述公共端的漏极信号，从漏极信号中移除载波以产生滤波后信号；判定电路，连接至所述滤波器的输出端，用于接收滤波后信号，并根据滤波后信号来产生基带信号；
所述MOS晶体管为NMOS晶体管，所述NMOS晶体管的源极接地，所述电流源的负极连接至所述第二电阻的一端和所述NMOS晶体管的漏极来形成所述公共端，所述电流源的正极连接至所述第二电阻的另一端和所述正电源；或者，所述MOS晶体管为PMOS晶体管，所述PMOS晶体管的源极接正电源，所述电流源的正极连接至所述第二电阻的一端和所述PMOS晶体管的漏极来形成所述公共端，所述电流源的负极连接至所述第二电阻的另一端并接地。
6.按照权利要求5所述的车载单元，其特征在于：
所述判定电路包括放大器和比较器；
所述放大器连接至所述滤波器的输出端，用于接收和放大滤波后信号，以产生放大后信号；
所述比较器的输入端连接至所述滤波器的输出端，用于接收滤波后信号，所述比较器的另一输入端连接至所述放大器的输出端，用于接收放大后信号；所述比较器用于比较滤波后信号和放大后信号后，产生基带信号。
CN201010568839.7A 2010-12-02 2010-12-02 解调器、解调ask信号的方法和车载单元 Active CN102487369B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201010568839.7A CN102487369B (zh) 2010-12-02 2010-12-02 解调器、解调ask信号的方法和车载单元
US12/973,938 US8339194B2 (en) 2010-12-02 2010-12-21 Demodulator, a method for demodulating an ask signal and an on-board unit including the demodulator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201010568839.7A CN102487369B (zh) 2010-12-02 2010-12-02 解调器、解调ask信号的方法和车载单元

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102487369A CN102487369A (zh) 2012-06-06
CN102487369B true CN102487369B (zh) 2014-02-26

Family

ID=46152824

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201010568839.7A Active CN102487369B (zh) 2010-12-02 2010-12-02 解调器、解调ask信号的方法和车载单元

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8339194B2 (zh)
CN (1) CN102487369B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103927790A (zh) * 2012-12-27 2014-07-16 深圳市金溢科技股份有限公司 唤醒车载单元的方法、检测车载单元灵敏度档位的方法及车载单元
CN105337578B (zh) * 2014-08-06 2018-07-24 大陆汽车电子(长春)有限公司 Ask解调器
CN104766376A (zh) * 2015-02-11 2015-07-08 四川蜀路通机电设备安装有限公司 一种etc用频率变换新型识别系统
CN108811047A (zh) * 2017-04-26 2018-11-13 华为技术有限公司 无线接入点、终端设备及无线接入点唤醒终端设备的方法
CN112019469B (zh) * 2019-05-31 2023-03-03 博通集成电路（上海）股份有限公司 解调器和解调幅移键控信号的方法
CN112019468B (zh) * 2019-05-31 2022-10-14 博通集成电路（上海）股份有限公司 解调器和解调幅移键控信号的方法
US10891528B1 (en) * 2019-07-29 2021-01-12 Beken Corporation Demodulator and method of demodulating ask signal

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101789921A (zh) * 2009-01-23 2010-07-28 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 幅移键控解调装置和方法
US7839210B2 (en) * 2007-10-11 2010-11-23 STMicroeletronics (Rousset) SAS Detector of a radio-frequency signal

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008177748A (ja) * 2007-01-17 2008-07-31 Oki Electric Ind Co Ltd 高周波信号検出回路

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7839210B2 (en) * 2007-10-11 2010-11-23 STMicroeletronics (Rousset) SAS Detector of a radio-frequency signal
CN101789921A (zh) * 2009-01-23 2010-07-28 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 幅移键控解调装置和方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102487369A (zh) 2012-06-06
US20120147996A1 (en) 2012-06-14
US8339194B2 (en) 2012-12-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102487369B (zh) 解调器、解调ask信号的方法和车载单元
CN100527605C (zh) 放大器及使用它的高频功率放大器
CN105956647B (zh) 一种应用于无源超高频射频识别标签芯片的解调电路
CN101253674A (zh) 用于rfid集成电路的电荷泵电路
CN102004939B (zh) 一种用于超高频射频识别标签芯片的解调电路
CN102810180A (zh) 一种用于无源rfid标签芯片的宽解调范围的ask解调电路
CN102237902A (zh) 通信设备和通信方法
CN104091194A (zh) 一种用于无源超高频rfid标签芯片的解调电路
CN103731046A (zh) 一种动态整流控制电路与无源rfid及动态整流控制方法
CN103618468A (zh) 构成rfid电子标签的高效整流器及整流单元
CN102938870A (zh) 一种基于音频接口的低成本射频识别装置和方法
CN102184441B (zh) Rfid标签芯片解调电路
CN103209150B (zh) 幅移键控解调器和幅移键控信号的解调方法
KR100596005B1 (ko) 복조 회로
CN112434774B (zh) 一种电子标签的解调电路及电子标签
CN208636845U (zh) 新型非接触式应答器接收电路
CN105391316B (zh) 半导体设备
CN203941545U (zh) 一种用于无源超高频rfid标签芯片的解调电路
CN207558184U (zh) 微控制模块内置的红外遥控信号接收电路结构及相应装置
KR20110102629A (ko) 전류 모드 스위칭 전력 증폭기 및 바이아싱 방법
CN106845600A (zh) 一种应用于超高频标签的解调电路
US10198679B2 (en) NFC card emulation device
CN221283190U (zh) 无线充电通讯信息解调电路及驱动装置
CN105303207A (zh) 一种基于模数转换反向散射的标签通信系统
CN105024735A (zh) 一种采用电力载波传输通信的报警接收电路

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CP03 Change of name, title or address

Address after: 201203 Pudong New Area, Zhang Dong Road, No. 41, building 1387, Shanghai

Patentee after: Broadcom integrated circuit (Shanghai) Limited by Share Ltd

Address before: 201203 Shanghai city Pudong New Area Keyuan Road No. 1278 3A

Patentee before: Beken Corporation (Shanghai Headquarters)

CP03 Change of name, title or address