CN105635011A - 信号解调装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种信号解调装置及方法。该信号解调装置包括:时钟生成设备,被设置为根据输入调制信号生成时钟信号;以及解调设备,被设置为根据该时钟信号对该输入调制信号解调制以生成解调信号,其中,该时钟信号的信号边缘基本上对齐该输入调制信号的转折点。本发明的信号解调装置及方法提供了简单的、低成本且低功耗的解调方案。

Description

信号解调装置及方法
技术领域
本发明涉及信号解调装置和相关方法,更具体地,涉及模拟近场通信(Nearfieldcommunication,NFC)信号解调器和相关方法。
背景技术
基于标准的短程非接触式连接技术,例如近场通信(Nearfieldcommunication,NFC),使用磁场感应使得近距离的电子设备之间能够通信。基于无线射频识别(RFID)技术,NFC为验证安全数据传输的识别协议提供了媒介。NFC信号由ASK(幅移键控)进行调制。为了正确接收NFC信号的数据,应首先提取NFC信号的包络。换句话说,应准确地检测NFC信号的包络的上升沿和下降沿,以正确地解调NFC信号的数据。一般来说,数字解调方案总是用于解调NFC信号,因为数字解调方案可以容易地处理NFC信号的各种调制方案。然而,数字解调方案对于晶片(die)而言是昂贵的。这是因为必须使用至少一个高分辨率模数转换器来将接收信号转换为数字信号,模数转换器总是占据晶片的大量面积。此外,模数转换器的大功耗是现有技术的另一个缺点。因此,提供简化的、低成本且低功耗的解调方案来检测NFC信号的包络是NFC领域中的紧迫问题。
发明内容
本发明的实施方式的目的之一是提供模拟NFC信号解调器和相关方法来解决上述问题。
依据第一实施方式,披露了一种信号解调装置。该信号解调装置包括时钟生成设备和解调设备。时钟生成设备被设置为根据输入调制信号生成时钟信号。解调设备被设置为根据该时钟信号对该输入调制信号解调制以生成解调信号。其中,该时钟信号的信号边缘基本上对齐该输入调制信号的转折点。
依据第二实施方式,披露了一种信号解调方法。该信号解调方法包括:根据输入调制信号生成时钟信号;以及根据该时钟信号对该输入调制信号解调制以生成解调信号,其中,该时钟信号的信号边缘基本上对齐该输入调制信号的转折点。
本发明的信号解调装置及方法都不需要采用模数转换器,从而提供了简单的、低成本且低功耗的解调方案。
在阅读各个附图中例示的优选实施例的如下详细描述之后,本发明的这些和其他目的对本领域技术人员来说无疑将变得显而易见。
附图说明
图1是根据本发明的实施方式例示信号解调装置的示意图。
图2是根据本发明的实施方式例示时钟生成设备的示意图。
图3是根据本发明的实施方式例示时钟信号、输入调制信号和比较器的第二输入端上的信号的波形的时序图。
图4是根据本发明的第一实施方式例示解调设备的示意图。
图5是根据本发明的实施方式例示采样保持电路、第一滤波器和第二滤波器的示意图。
图6是根据本发明的实施方式例示输入调制信号、包络信号和信号的时序图。
图7是根据本发明的实施方式例示第二滤波信号、参考电压和解调信号的时序图。
图8是根据本发明的第二实施方式例示解调设备的示意图。
图9是根据本发明的实施方式例示采样保持电路、第一滤波器和第二滤波器的示意图。
图10是根据本发明的实施方式例示第一滤波信号、第二滤波信号和解调信号的时序图。
图11是根据本发明的实施方式例示信号解调方法的流程图。
具体实施方式
在说明书及后续的权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的元件。本领域一般技术人员应可理解,制造商可能会用不同的名词来称呼同一元件。本说明书及后续的权利要求并不以名称的差异来作为区别元件的方式,而是以元件在功能上的差异来作为区别的基准。在通篇说明书及后续的权利要求当中所提及的“包含”是开放式的用语,故应解释成“包含但不限定于”。此外,“耦接”一词在此是包含任何直接及间接的电气连接手段。因此,若文中描述第一装置电性连接于第二装置,则代表该第一装置可直接连接于该第二装置,或通过其他装置或连接手段间接地连接至该第二装置。
请参照图1,图1是根据本发明的实施方式例示信号解调装置100的示意图。信号解调装置100可以是用于解调近场通信(Nearfieldcommunication,NFC)信号的解调器。NFC信号可以是具有13.56Mhz载波频率的幅度调制信号。NFC信号的数据速率可以从106Kb/s变化到6.78Mb/s,调制指数可以从10%变化到100%。信号解调装置100包括时钟生成设备102和解调设备104。时钟生成设备102被设置为接收输入调制信号MOD_IN。输入调制信号MOD_IN可以由天线(未示出)接收,天线被设置为从NFC设备或NFC主机接收无线NFC信号。时钟生成设备102被设置为根据输入调制信号MOD_IN生成时钟信号CKS。解调设备104耦接到时钟生成设备102。解调设备104被设置为接收时钟信号CKS和输入调制信号MOD_IN,并根据时钟信号CKS对输入调制信号MOD_IN进行解调以生成解调信号DEMOD_OUT。
根据此实施方式,时钟信号CKS的信号边缘基本上对齐输入调制信号MOD_IN的转折点,其中该信号边缘可以是时钟信号CKS的上升沿或下降沿,输入调制信号MOD_IN的转折点可以是峰值(例如,最大电压)或波谷值(例如,最低电压)。应该注意,时钟信号CKS的信号边缘可以准确地定位在输入调制信号MOD_IN的转折点或者只是接近输入调制信号MOD_IN的转折点。
请参照图2,图2是根据本发明的实施方式例示时钟生成设备102的示意图。时钟生成设备102包括比较器1022、第一晶体管1024、第二晶体管1026、电阻器1028和电容器1030。比较器1022具有用于接收输入调制信号MOD_IN的第一输入端N1(例如,负输入端)。第一晶体管1024具有用于接收输入调制信号MOD_IN的第一连接端(例如,源极)、耦接到比较器1022的第二输入端N2(例如,正输入端)的第二连接端(例如,漏极),以及耦接到比较器1022的输出端N3的控制端。第一晶体管1024可以是P型场效应晶体管。第二晶体管1026具有耦接到比较器1022的输出端N3的控制端,以及耦接到参考电压(即接地电压GND)的第一连接端(例如,源端)。电阻器1028的阻值为Rc。电阻器1028的第一端耦接到第二晶体管1026的第二连接端(例如,漏极)N4,第二端耦接到第一晶体管1024的第二连接端(即,N2)。第二晶体管1026可以是N型场效应晶体管。电容器1030的电容值为Cc。电容器1030的第一端耦接到第一晶体管1024的第二连接端(即,N2),第二端耦接到参考电压,即接地电压GND。根据此实施方式,时钟信号CKS是比较器1022的输出端N3上的信号。
为了例示时钟生成设备102的操作,提供了图3。图3是根据本发明的实施方式例示时钟信号CKS、输入调制信号MOD_IN和比较器1022的第二输入端N2上的信号PKC的波形的时序图。当输入调制信号MOD_IN被发送到时钟生成设备102时,比较器1022比较第一输入端N1和第二输入端N2上的电压。假设在时间t1之前,第一输入端N1上的电压低于第二输入端N2上的电压。因此,比较器1022的输出端N3上的电压在时间t1之前是高电压电平VDD。当输出端N3上的电压是高电压电平VDD时,第一晶体管1024截止和第二晶体管1026导通。这是因为在此实施方式中第一晶体管1024是P型场效应晶体管,第二晶体管1026是N型场效应晶体管。因此,电容器1030(即,第二输入端N2)上的电荷由电阻器1028放电,从而第二输入端N2上的电压(即,信号PKC)在时间t1之前逐渐降低。
接着,输入调制信号MOD_IN的电压在时间t1与信号PKC的电压相遇,并且之后,比较器1022将输出端N3上的电压从高电压电平VDD切换为低电压电平(例如,GND)。当输出端N3上的电压是低电压电平GND时,第一晶体管1024导通和第二晶体管1026截止。因此,第一晶体管1024在时间t1后对电容器1030充电,从而第二输入端N2上的电压(即,信号PKC)跟随输入调制信号MOD_IN的电压,如图3所示。更具体地说,如果输入调制信号MOD_IN的电压在时间t1后不断增加,则第二输入端N2上的电压将跟随输入调制信号MOD_IN的电压,这意味着第一输入端N1上的电压高于第二输入端N2上的电压。因此,输出端N3上的电压在时间t1后保持在低电压电平GND。
然而,在输入调制信号MOD_IN的电压达到最大电压后,输入调制信号MOD_IN的电压开始降低。在时间t2,输入调制信号MOD_IN的电压交叉信号PKC的电压,从而第一输入端N1上的电压低于第二输入端N2上的电压。接着,比较器1022将输出端N3上的电压从低电压电平GND切换为高电压电平VDD,第一晶体管1024截止和第二晶体管1026导通。
时间t2之后,电容器1030(即,第二输入端N2)上的电荷,由电阻1028再次放电,从而第二输入端N2上的电压(即,信号PKC)逐渐降低,直到输入调制信号MOD_IN在时间t3与信号PKC交叉。在时间t3,重复如上操作。
根据图3,可以看到在输出端N3生成有与输入调制信号MOS_IN的峰值对齐/同步的窄脉冲(即,时钟信号CKS)。换句话说,生成其上升沿/下降沿与输入调制信号MOS_IN的峰值相对齐的时钟信号CKS。应当注意,对时钟生成设备102做出适当的修改后,也可以生成其上升沿/下降沿与输入调制信号MOS_IN的波谷值相对齐的时钟信号。本领域技术人员能够理解这种对时钟生成设备的修改,因而为了简化起见,这里省略了详细描述。例如,本领域技术人员可以将第一晶体管1024改变为N型场效应晶体管,以及把第二晶体管1026改变为P型场效应晶体管。
根据此实施方式,时钟信号CKS的脉冲宽度TP可以由下述公式(1)表示:
T p = T o 4 - T o 2 π arcsin [ exp ( - T o - T p R o C o ) ] . - - - ( 1 )
TC是输入调制信号MOS_IN的载波的周期。RCCC是电阻器1028和电容器1030的RC电路的时间常数。
请参照图4,图4是根据本发明的第一实施方式例示解调设备104的示意图。解调设备104包括采样保持电路(sampleandholdcircuit,SAH)1042、第一滤波器1044、第二滤波器1046和比较器1048。采样保持电路1042被设置为通过使用时钟信号CKS对输入调制信号MOS_IN进行采样来生成包络信号Sen。第一滤波器1044被设置为滤除包络信号Sen中的第一信号成分以生成第一滤波信号Shf。第二滤波器1046被设置为滤除包络信号Sen或者第一滤波信号Shf中的第二信号成分,以生成第二滤波信号Slf。比较器1048具有用于接收第二滤波信号Slf的第一输入端+(即,正输入端)、用于接收参考电压VREF的第二输入端-(即,负输入端)和用于输出解调信号DEMOD_OUT的输出端。第一滤波器1044和第二滤波器1046也接收参考电压VREF。
根据此实施方式,第一滤波器1044是高通滤波器,其被设置为将包络信号Sen的直流(DC)信号改变为参考电压VREF,并因此生成第一滤波信号Shf。第二滤波器1046是低通滤波器,其被设置为滤除第一滤波信号Shf的采样噪声,该采样噪声可视为包络信号Sen的采样噪声,并因此生成第二滤波信号Slf。
请参照图5,图5是根据本发明的实施方式例示采样保持电路1042、第一滤波器1044和第二滤波器1046的示意图。采样保持电路1042包括开关1042a和电容器1042b。开关1042a具有第一连接端和控制端,第一连接端接收输入调制信号MOD_IN,控制端接收时钟信号CKS用于选择性地将输入调制信号MOD_IN耦接到开关1042a的第二连接端。电容器1042b具有第一端和第二端,第一端耦接到开关1042a的第二连接端,第二端耦接到参考电压,即接地电压GND。根据此实施方式,包络信号Sen是电容器1042b的第一端上的信号。
第一滤波器1044包括电容器1044a和电阻器1044b。电容器1044a具有接收包络信号Sen的第一端。电阻器1044b具有耦接到电容器1044a的第二端的第一端和耦接参考电压VREF的第二端。根据此实施方式,第一滤波信号Shf是电阻器1044b的第一端上的信号。
第二滤波器1046包括第一电阻器1046a、第一电容器1046b、第二电阻器1046c和第二电容器1046d。第一电阻器1046a具有用于接收第一滤波信号Shf的第一端。第一电容器1046b具有耦接到第一电阻器1046a的第二端N5的第一端和耦接到参考电压VREF的第二端。第二电阻器1046c具有耦接到第一电阻器1046a的第二端N5的第一端。第二电容器1046d具有耦接到第二电阻器1046c的第二端的第一端和耦接到参考电压VREF的第二端。根据此实施方式,第二滤波信号Slf是第二电容器1046d的第一端上的信号。
更具体地,当解调设备104接收输入调制信号MOD_IN和时钟信号CKS时,采样保持电路1042使用时钟信号CKS的窄脉冲,来对输入调制信号MOD_IN的峰值附近的电压进行采样,并在输入调制信号MOD_IN的剩余的载波周期内保持该电压。因此,当输入调制信号MOD_IN的载波的振幅为高时,采样保持电路1042的输出为高,当输入调制信号MOD_IN的载波的振幅为低时,采样保持电路1042的输出为低。因此,信号在采样保持电路1042的输出处已经被解调。然而,解调信号(即,采样保持电路1042的输出)具有高的DC电平,并且由于采样操作还包含有一些噪声。接着,高通滤波器(即,第一滤波器1044)将解调信号的DC电平恢复/改变为预定参考电平(即,VREF)。低通滤波器(即,第二滤波器1046)从解调信号消除了采样噪声。经过净化和DC恢复的解调信号(即,Slf)接着被馈送到比较器1048的非反相输入(即,正输入端+),而参考电压VREF被馈送到比较器1048的反相输入(即,负输入端-)。比较器1048的输出处的信号因此是解调信号的轨对轨(rail-to-rail)数字形式。
请参照图6,图6是根据本发明的实施方式例示输入调制信号MOD_IN、包络信号Sen和信号PKC的时序图。输入调制信号MOD_IN是调幅信号。采样保持电路1042使用时钟信号CKS对输入调制信号MOD_IN的峰值电压或者峰值附近的电压进行采样,并保持输入调制信号MOD_IN的峰值电压或者峰值附近的电压以生成包络信号Sen。因此,包络信号Sen基本上输入调制信号MOD_IN的包络。此外,信号PKC是三角波,但具有与输入调制信号MOD_IN类似的包络。
请参照图7,图7是根据本发明的实施方式例示第二滤波信号Slf、参考电压VREF、解调信号DEMOD_OUT的时序图。由于DC恢复,参考电压VREF设置在第二滤波信号Slf的中间电压处。因此,当第二滤波信号Slf的电压高于参考电压VREF时,比较器1048输出高电压电平VDD,即电源电压。当第二滤波信号Slf的电压低于参考电压VREF时,比较器1048输出低电压电平,即接地电压GND。因此,比较器1048输出与输入调制信号MOD_IN的包络对应的轨对轨方波(即,解调信号DEMOD_OUT)。
请参照图8,图8是根据本发明的第二实施方式例示解调设备804的示意图。解调设备804包括采样保持电路8042、第一滤波器8044、第二滤波器8046和比较器8048。采样保持电路8042被设置为通过使用时钟信号CKS’对输入调制信号MOS_IN’进行采样来生成包络信号Sen’。第一滤波器8044被设置为滤除包络信号Sen’中的第一信号成分以生成第一滤波信号Slf1’。第二滤波器8046被设置为滤除包络信号Sen’中的第二信号成分,以生成第二滤波信号Slf2’。比较器8048具有用于接收第一滤波信号Slf1’的第一输入端(即,负输入端-)、用于接收第二滤波信号Slf2’的第二输入端(即,正输入端+)和用于输出解调信号DEMOD_OUT’的输出端。
根据此实施方式,第一滤波器8044是低通滤波器,其被设置为将包络信号Sen’的交流(Alternatingcurrent,AC)信号滤除,并因此生成第一滤波信号Slf1’。第二滤波器8046是另一个低通滤波器,其被设置为滤除包络信号Sen’的采样噪声,并因此生成第二滤波信号Slf2’。因此,第一滤波器8044的时间常数大于第二滤波器8046的时间常数。更具体地说,第一滤波器8044具有大的时间常数,第二滤波器8046具有小的时间常数。
请参照图9,图9是根据本发明的实施方式例示采样保持电路8042、第一滤波器8044和第二滤波器8046的示意图。采样保持电路8042包括开关8042a和电容器8042b。开关8042a具有第一连接端和控制端,第一连接端接收输入调制信号MOD_IN’,控制端接收时钟信号CKS’用于选择性地将输入调制信号MOD_IN’耦接到开关8042a的第二连接端。电容器8042b具有第一端和第二端,第一端耦接到开关8042a的第二连接端,第二端耦接到参考电压,即接地电压GND。根据此实施方式,包络信号Sen’是电容器8042b的第一端上的信号。
第一滤波器8044包括第一电阻器8044a、第一电容器8044b、第二电阻器8044c和第二电容器8044d。第一电阻器8044a具有用于接收包络信号Sen’的第一端。第一电容器8044b具有耦接到第一电阻器8044a的第二端N6的第一端和耦接到参考电压(即,接地电压GND)的第二端。第二电阻器8044c具有耦接到第一电阻器8044a的第二端N6的第一端。第二电容器8044d具有耦接到第二电阻器8044c的第二端的第一端和耦接到接地电压GND的第二端。根据此实施方式,第一滤波信号Slf1’是第二电容器8044d的第一端上的信号。
第二滤波器8046包括第一电阻器8046a、第一电容器8046b、第二电阻器8046c和第二电容器8046d。第一电阻器8046a具有用于接收包络信号Sen’的第一端。第一电容器8046b具有耦接到第一电阻器8046a的第二端N7的第一端和耦接到接地电压GND的第二端。第二电阻器8046c具有耦接到第一电阻器8046a的第二端N7的第一端。第二电容器8046d具有耦接到第二电阻器8046c的第二端的第一端和耦接到接地电压GND的第二端。根据此实施方式,第二滤波信号Slf2’是第二电容器8046d的第一端上的信号。
根据此实施方式,第一电容器8044b、第二电容器8044d、第一电容器8046b和第二电容器8046d可以具有相同的电容值。因此,第一电阻器8044a和第二电阻器8044c的电阻值需要远大于第一电阻器8046a和第二电阻器8046c的电阻值。例如,第一电阻器8044a和第二电阻器8044c的电阻值比第一电阻器8046a和第二电阻器8046c的电阻值大40倍,而第一电容器8044b、第二电容器8044d、第一电容器8046b和第二电容器8046d具有相同的电容值。
更具体地,采样保持电路8042与上述的采样保持电路1042相似。因此,在采样保持电路8042的输出处信号已经被解调。在此实施方式中,解调信号(即,采样保持电路8042的输出)被馈送到具有大时间常数的低通滤波器(即,第一滤波器8044),用于生成解调信号的平均值。解调信号(即,采样保持电路8042的输出)还被馈送到具有小时间常数的低通滤波器(即,第二滤波器8046),以消除解调信号的采样噪声。具有大时间常数的低通滤波器的输出被馈送到比较器8048的反相输入(即,负输入端-),而具有小时间常数的低通滤波器的输出被馈送到比较器8048的非反相输入(即,正输入端+)。比较器8048的输出处的信号因此是解调信号的轨对轨数字形式。请注意,在此实施方式中,不需要解调信号的DC电平的恢复。
请参照图10,图10是根据本发明的实施方式例示第一滤波信号Slf1’、第二滤波信号Slf2’和解调信号DEMOD_OUT’的时序图。第一滤波信号Slf1’的电压位于第二滤波信号Slf2’的中间。因此,当第二滤波信号Slf2’的电压高于第一滤波信号Slf1’时,比较器8048输出高电压电平VDD,即电源电压。当第二滤波信号Slf2’的电压低于第一滤波信号Slf1’时,比较器8048输出低电压电平,即接地电压GND。因此,比较器8048输出与输入调制信号MOD_IN’的包络对应的轨对轨方波(即,解调信号DEMOD_OUT’)。
根据上面的描述,信号解调装置100是不使用模数转换器的模拟解调器。因此,所提出的解调装置100是简单的、低成本并且低功耗的解调器。
总的来讲,信号解调装置100的操作可以概括为图11的流程。图11是根据本发明的实施方式例示信号解调方法1100的流程图。只要能实现基本上相同的结果,图11所示流程图的步骤无需严格按照所示的顺序,也无需连续的执行;也就是说,中间可以有其他步骤。信号解调方法1100包括如下步骤:
步骤1101:根据输入调制信号MOD_IN生成时钟信号CKS;以及
步骤1103:根据时钟信号CKS对输入调制信号MOD_IN解调制以生成解调信号DEMOD_OUT,
其中,该时钟信号的信号边缘基本上对齐该输入调制信号的转折点。
其中,根据输入调制信号MOD_IN生成时钟信号CKS的步骤具体的包括:由比较器接收输入调制信号MOD_IN,并由比较器比较输入调制信号MOD_IN与第一晶体管的漏极上的电压,生成控制第一晶体管和第二晶体管的导通或截止的控制信号,该控制信号作为时钟信号CKS;
当输入调制信号MOD_IN的电压低于第一晶体管的漏极上的电压时,由比较器输出高电平的控制信号,使得第一晶体管截止和第二晶体管导通,并使得电容器通过第二晶体管放电;以及
当输入调制信号MOD_IN的电压高于第一晶体管的漏极上的电压时,由比较器输出低电平的控制信号,使得第一晶体管导通和第二晶体管截止,并由输入调制信号MOD_IN通过第一晶体管对电容器充电。
其中,根据时钟信号CKS对输入调制信号MOD_IN解调制以生成解调信号DEMOD_OUT的步骤具体的可以包括:通过使用时钟信号CKS对该输入调制信号MOD_IN进行采样,以生成包络信号;滤除该包络信号中的第一信号成分以生成第一滤波信号;滤除该包络信号中的第二信号成分以生成第二滤波信号;以及比较该第二滤波信号和参考电压,以生成该解调信号DEMOD_OUT。
其中,滤除该包络信号中的第二信号成分以生成第二滤波信号具体地可以包括滤除该包络信号的采样噪声,并因此生成该第二滤波信号。
或者,根据时钟信号CKS对输入调制信号MOD_IN解调制以生成解调信号DEMOD_OUT的步骤可以包括:通过使用该时钟信号CKS对该输入调制信号MOD_IN进行采样以生成包络信号;滤除该包络信号中的第一信号成分,以生成第一滤波信号;滤除该包络信号中的第二信号成分,以生成第二滤波信号;以及比较该第一滤波信号和该第二滤波信号,以生成该解调信号DEMOD_OUT。
其中,滤除该包络信号中的第一信号成分以生成该第一滤波信号的步骤包括滤除该包络信号的交流信号,并因此生成该第一滤波信号。滤除该包络信号中的第二信号成分以生成该第二滤波信号的步骤包括滤除该包络信号的采样噪声,并因此生成该第二滤波信号。
简单地讲,本发明的信号解调装置和相关方法应用模拟解调方案来提取输入NFC信号的包络。因此,提出的信号解调装置是简单的、低成本且低功耗的解调器。
本领域技术人员将容易注意到,在保持本发明的教导的同时,可以对装置和方法做出大量修改和变化。因此,上述公开内容应当被理解为仅由权利要求的范围限制。

Claims (25)

1.一种信号解调装置,其特征在于,该信号解调装置包括:
时钟生成设备,被设置为根据输入调制信号生成时钟信号;以及
解调设备,被设置为根据该时钟信号对该输入调制信号解调制以生成解调信号,
其中,该时钟信号的信号边缘基本上对齐该输入调制信号的转折点。
2.根据权利要求1所述的信号解调装置,其特征在于,该输入调制信号的转折点是该输入调制信号的峰值或波谷值。
3.根据权利要求1所述的信号解调装置,其特征在于,该时钟生成设备包括:
比较器,具有用于接收该输入调制信号的第一输入端;
第一晶体管,具有用于接收该输入调制信号的第一连接端、耦接到该比较器的第二输入端的第二连接端和耦接到该比较器的输出端的控制端;
第二晶体管,具有耦接到该比较器的输出端的控制端以及耦接到参考电压的第一连接端;
电阻器,具有耦接到该第二晶体管的第二连接端的第一端和耦接到该第一晶体管的第二连接端的第二端;以及
电容器,具有耦接到该第一晶体管的第二连接端的第一端和耦接到该参考电压的第二端,
其中,该时钟信号是该比较器的输出端上的信号。
4.根据权利要求1所述的信号解调装置,其特征在于,该解调设备包括:
采样保持电路,被设置为通过使用该时钟信号对该输入调制信号进行采样,以生成包络信号;
第一滤波器,被设置为滤除该包络信号中的第一信号成分以生成第一滤波信号;
第二滤波器,被设置为滤除该包络信号中的第二信号成分以生成第二滤波信号;以及
比较器,具有用于接收该第二滤波信号的第一输入端、用于接收第一参考电压的第二输入端和用于输出该解调信号的输出端。
5.根据权利要求4所述的信号解调装置,其特征在于,该第一滤波器是高通滤波器,被设置为将该包络信号的直流信号改变为该第一参考电压,并因此生成该第一滤波信号。
6.根据权利要求4所述的信号解调装置,其特征在于,该第二滤波器是低通滤波器,被设置为滤除该包络信号的采样噪声,并因此生成该第二滤波信号。
7.根据权利要求4所述的信号解调装置,其特征在于,该采样保持电路包括:
开关,具有第一连接端和控制端,该第一连接端接收该输入调制信号,该控制端接收该时钟信号用于选择性地将该输入调制信号耦接到该开关的第二连接端;以及
电容器,具有耦接到该开关的第二连接端的第一端和耦接到第二参考电压的第二端,
其中,该包络信号是该电容器的第一端上的信号。
8.根据权利要求4所述的信号解调装置,其特征在于,该第一滤波器包括:
电容器,具有接收该包络信号的第一端;以及
电阻器,具有耦接到该电容器的第二端的第一端和耦接到该第一参考电压的第二端,
其中,该第一滤波信号是该电阻器的第一端上的信号。
9.根据权利要求4所述的信号解调装置,其特征在于,该第二滤波器包括:
第一电阻器,具有用于接收该第一滤波信号的第一端;
第一电容器,具有耦接到该第一电阻器的第二端的第一端和耦接到该第一参考电压的第二端;
第二电阻器,具有耦接到该第一电阻器的第二端的第一端;以及
第二电容器,具有耦接到该第二电阻器的第二端的第一端和耦接到该第一参考电压的第二端,
其中,该第二滤波信号是该第二电容器的第一端上的信号。
10.根据权利要求1所述的信号解调装置,其特征在于,该解调设备包括:
采样保持电路,被设置为通过使用该时钟信号对该输入调制信号进行采样以生成包络信号;
第一滤波器,被设置为滤除该包络信号中的第一信号成分,以生成第一滤波信号;
第二滤波器,被设置为滤除该包络信号中的第二信号成分,以生成第二滤波信号;以及
比较器,具有用于接收该第一滤波信号的第一输入端、用于接收该第二滤波信号的第二输入端和用于输出该解调信号的输出端。
11.根据权利要求10所述的信号解调装置,其特征在于,该第一滤波器的时间常数基本上大于该第二滤波器的时间常数。
12.根据权利要求10所述的信号解调装置,其特征在于,该第一滤波器是低通滤波器,其被设置为滤除该包络信号的交流信号,并因此生成该第一滤波信号。
13.根据权利要求10所述的信号解调装置,其特征在于,该第二滤波器是低通滤波器,其被设置为滤除该包络信号的采样噪声,并因此生成该第二滤波信号。
14.根据权利要求10所述的信号解调装置,其特征在于,该采样保持电路包括:
开关,具有第一连接端和控制端,该第一连接端接收该输入调制信号,该控制端接收该时钟信号用于选择性地将该输入调制信号耦接到该开关的第二连接端;以及
电容器,具有耦接到该开关的第二连接端的第一端和耦接到参考电压的第二端,
其中,该包络信号是该电容器的第一端上的信号。
15.根据权利要求10所述的信号解调装置,其特征在于,该第一滤波器包括:
第一电阻器,具有用于接收该包络信号的第一端;
第一电容器,具有耦接到该第一电阻器的第二端的第一端和耦接到参考电压的第二端;
第二电阻器,具有耦接到该第一电阻器的第二端的第一端;以及
第二电容器,具有耦接到该第二电阻器的第二端的第一端和耦接到该参考电压的第二端,
其中,该第一滤波信号是该第二电容器的第一端上的信号。
16.根据权利要求10所述的信号解调装置,其特征在于,该第二滤波器包括:
第一电阻器,具有用于接收该包络信号的第一端;
第一电容器,具有耦接到该第一电阻器的第二端的第一端和耦接到参考电压的第二端;
第二电阻器,具有耦接到该第一电阻器的第二端的第一端;以及
第二电容器,具有耦接到该第二电阻器的第二端的第一端和耦接到该参考电压的第二端,
其中,该第二滤波信号是该第二电容器的第一端上的信号。
17.一种信号解调方法,其特征在于,该信号解调方法包括:
根据输入调制信号生成时钟信号;以及
根据该时钟信号对该输入调制信号解调制以生成解调信号,
其中,该时钟信号的信号边缘基本上对齐该输入调制信号的转折点。
18.根据权利要求17所述的信号解调方法,其特征在于,该输入调制信号的转折点是该输入调制信号的峰值或波谷值。
19.根据权利要求17所述的信号解调方法,其特征在于,根据输入调制信号生成时钟信号的步骤包括:
由比较器接收该输入调制信号,并由该比较器比较该输入调制信号的电压与第一晶体管的漏极上的电压,生成控制该第一晶体管和第二晶体管的导通或截止的控制信号,其中,该控制信号作为该时钟信号;
当该输入调制信号的电压低于该第一晶体管的漏极上的电压时,由该比较器输出高电平的该控制信号,使得该第一晶体管截止和该第二晶体管导通,并使得电容器通过该第二晶体管放电;以及
当该输入调制信号的电压高于该第一晶体管的漏极上的电压时,由该比较器输出低电平的该控制信号,使得该第一晶体管导通和该第二晶体管截止,并由该输入调制信号通过该第一晶体管对该电容器充电。
20.根据权利要求17所述的信号解调方法,其特征在于,根据该时钟信号对该输入调制信号解调制以生成解调信号的步骤包括:
通过使用该时钟信号对该输入调制信号进行采样,以生成包络信号;
滤除该包络信号中的第一信号成分以生成第一滤波信号;
滤除该包络信号中的第二信号成分以生成第二滤波信号;以及
比较该第二滤波信号和第一参考电压,以生成该解调信号。
21.根据权利要求20所述的信号解调方法,其特征在于,滤除该包络信号中的第一信号成分以生成第一滤波信号的步骤包括:
将该包络信号的直流信号改变为该第一参考电压,并因此生成该第一滤波信号。
22.根据权利要求20所述的信号解调方法,其特征在于,滤除该包络信号中的第二信号成分以生成第二滤波信号的步骤包括:
滤除该包络信号的采样噪声,并因此生成该第二滤波信号。
23.根据权利要求17所述的信号解调方法,其特征在于,根据该时钟信号对该输入调制信号解调制以生成解调信号的步骤包括:
通过使用该时钟信号对该输入调制信号进行采样以生成包络信号;
滤除该包络信号中的第一信号成分,以生成第一滤波信号;
滤除该包络信号中的第二信号成分,以生成第二滤波信号;以及
比较该第一滤波信号和该第二滤波信号,以生成该解调信号。
24.根据权利要求23所述的信号解调方法,其特征在于,滤除该包络信号中的第一信号成分以生成该第一滤波信号的步骤包括:
滤除该包络信号的交流信号,并因此生成该第一滤波信号。
25.根据权利要求23所述的信号解调方法,其特征在于,滤除该包络信号中的第二信号成分以生成该第二滤波信号的步骤包括:
滤除该包络信号的采样噪声,并因此生成该第二滤波信号。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116112326A (zh) * 2018-06-19 2023-05-12 意法半导体发展有限责任公司 用于近场通信中的协议检测和解码的集成电路和方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017094045A1 (ja) * 2015-12-04 2017-06-08 日本電気株式会社 受信回路、受信装置及び受信方法
EP3579438B1 (en) * 2018-06-05 2021-03-03 EM Microelectronic-Marin SA Demodulator for an rfid circuit
CN109474308B (zh) * 2018-12-19 2021-07-09 深圳易联凯科技有限公司 一种信号解调系统及方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1650919A1 (en) * 2003-07-25 2006-04-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Modulation device, demodulation device, modulation method, and demodulation method
CN100499617C (zh) * 2006-01-20 2009-06-10 清华大学 幅度键控信号解调电路模块中的比较判决电路
CN101594328A (zh) * 2008-05-30 2009-12-02 佳能株式会社 通信系统及其控制方法
US20100008441A1 (en) * 2006-07-31 2010-01-14 Panasonic Corporation Multiantenna receiving device

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5214409A (en) * 1991-12-03 1993-05-25 Avid Corporation Multi-memory electronic identification tag
KR100957700B1 (ko) 2008-08-13 2010-05-12 한국전자통신연구원 서브 캐리어 방식의 태그 신호에 대한 rfid 리더의 복조 장치 및 방법
TWI401923B (zh) * 2009-06-06 2013-07-11 Generalplus Technology Inc 適應性時脈重建方法與裝置以及進行音頻解碼方法
EP2280488A1 (en) 2009-06-30 2011-02-02 STMicroelectronics S.r.l. Transmission and reception apparatus for digital signals

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1650919A1 (en) * 2003-07-25 2006-04-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Modulation device, demodulation device, modulation method, and demodulation method
CN100499617C (zh) * 2006-01-20 2009-06-10 清华大学 幅度键控信号解调电路模块中的比较判决电路
US20100008441A1 (en) * 2006-07-31 2010-01-14 Panasonic Corporation Multiantenna receiving device
CN101594328A (zh) * 2008-05-30 2009-12-02 佳能株式会社 通信系统及其控制方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116112326A (zh) * 2018-06-19 2023-05-12 意法半导体发展有限责任公司 用于近场通信中的协议检测和解码的集成电路和方法

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