CN106797358B - 用于毫米波谱控制的相位调制开关键控 - Google Patents

用于毫米波谱控制的相位调制开关键控 Download PDF

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Abstract

一种用于生成具有开关键控(OOK)的相位调制载波信号的发射装置包括编码电路，该编码电路用于接收二进制数字数据并且生成表示该二进制数字数据的开关键控(OOK)信号。该编码电路基于该OOK信号的接通和关断模式来生成相位调制控制信号以用于控制毫米波载波信号的相位调制。该装置还包括相位调制电路，用于基于相位调制控制信号对毫米波载波信号应用相位调制以生成相位调制载波信号，以及功率放大器，用于基于OOK信号和相位调制载波信号生成具有OOK的放大相位调制信号。该装置包括接口，用于经由毫米波通信链路向接收装置发射具有OOK的放大相位调制载波信号。

Description

用于毫米波谱控制的相位调制开关键控
技术领域
本公开的实施例总体上涉及电子设备的领域，尤其涉及向具有开关键控(OOK)的毫米波上应用相位调制以供频谱控制。
背景技术
极高频(EHF)是电磁频谱中射频的一部分。例如，EHF的频率范围从30-300千兆赫兹(GHz)。这个频带中的无线电波具有从1至10毫米的波长，正因如此，该无线电波的名称为毫米频带或毫米波。由于波长较短，所以这个频带允许使用与在较低频带中的类似情形所要求的相比更小的天线，以实现相同的高指向性和高增益。高指向性使得能够更有效地将频谱用于点对点通信、卫星间链路、点对多点通信等。
特别地，57-64GHz区域中的信号受到氧分子谐振的影响并且在大气中出现严重衰减。因此，这些毫米频带具有甚至更大的频率再用潜力并且可以广泛地被用在许多应用中。例如，60GHz频带可以用于非授权短距离(1.7公里)数据链路。60GHz频带还可用于具有高达每秒7千兆比特(Gbit)的数据传输速率的Wi-Fi标准IEEE802.11ad数据链路。WirelessHD是在60GHz范围内操作的另一种技术。具体地，WirelessHD规范基于60GHz无线电频带中的7GHz信道。高度定向的信号特性允许这些频带中的系统被设计成彼此靠近而不引起干扰。
然而，在美国和其它司法管辖区，对于该毫米频带的规定带宽是有限的。例如，60GHz频带具有由美国联邦通信委员会(FCC)所规定的仅7GHz的带宽。此外，60GHz频带的当前数据传送速率小于每秒4千兆比特，这对于许多应用而言不够高。对于平坦频谱，带宽没有得到有效地使用。因此，需要减少频谱的有效带宽或将频谱集中到频带的中心，并且因此提高频带使用的效率和实现更高的数据传送+速率。虽然可以通过提高信号处理复杂性以恢复信号的高级调制方法来提高数据速率，但是总是期望将低复杂度的发射机和接收机用于产品，以降低成本、功耗、维护费用、管理复杂度、集成难度以及物理尺寸。
发明内容
本公开的实施例总体上涉及用于毫米波通信的具有开关键控的相位调制载波信号。在一些实施例中，一种方法、装置或系统提供对具有开关键控的载波信号的相位调制，以用于毫米波通信、诸如60GHz毫米波通信。
在一个实施例中，一种计算机实施的方法包括：在发射装置处生成表示二进制数字数据的开关键控(OOK)信号；在发射装置处基于OOK信号的接通和关断模式来生成相位调制控制信号以用于控制毫米波载波信号的相位调制；在发射装置处基于相位调制控制信号对毫米波载波信号应用相位调制以生成相位调制载波信号；在发射装置处基于OOK信号和相位调制载波信号来生成具有OOK的放大相位调制信号；并且经由毫米波通信链路向接收装置发射具有OOK的放大相位调制载波信号。
在一个实施例中，相位调制控制信号在OOK信号的接通时段期间控制相位调制。在一个实施例中，相位调制包括双二进制相位调制，并且基于OOK信号的接通和关断模式来生成相位调制控制信号以用于控制毫米波载波信号的相位调制包括：对OOK信号的先前接通时段与OOK信号的当前接通时段之间的OOK信号的连续关断时段的数目进行计数；响应于确定连续关断时段的数目为偶数，生成相位调制控制信号用以控制相位调制电路在当前接通时段内向毫米波载波信号应用与在先前接通时段内被应用的相同相移；以及响应于确定连续关断时段的数目为奇数，生成相位调制控制信号用以控制相位调制电路在当前接通时段内向毫米波载波信号应用相对于在先前接通时段内被应用的相移而不同的相移。在一个实施例中，应用不同的相移包括：响应于先前接通时段具有pi弧度的相位，在当前接通时段内不向毫米波载波信号应用相移；以及响应于先前接通时段具有零弧度的相位，在当前接通时段内向毫米波载波信号应用pi弧度的相移。
在一个实施例中，相位调制包括交替相位调制，并且基于OOK信号的接通和关断模式生成相位调制控制信号以用于控制毫米波载波信号的相位调制包括：确定在当前接通时段之前的先前接通时段内被应用于毫米波载波信号的第一相移；如果先前接通时段与当前接通时段之间没有关断时段，在当前接通时段内向毫米波载波信号应用相同的相移；并且如果先前接通时段与当前接通时段之间存在一个或多个关断时段，在当前接通时段内向毫米波载波信号应用第二相移，第二相移具有与第一相移不同的数值。例如，第一相移具有零弧度(0度)的数值，而第二相移具有pi弧度(180度)的数值。在一个实施例中，该方法进一步包括存储先前接通时段的第一相移。
在一个实施例中，一种发射装置包括：编码电路，用于接收二进制数字数据并且生成表示二进制数字数据的开关键控(OOK)信号，编码电路还基于OOK信号的接通和关断模式来生成相位调制控制信号以用于控制毫米波载波信号的相位调制；相位调制电路，通信地连接至编码电路以用于接收相位调制控制信号和毫米波载波信号，相位调制电路基于相位调制控制信号向毫米波载波信号应用相位调制以生成相位调制载波信号；功率放大器，通信地连接至编码电路和相位调制电路以用于接收OOK信号和相位调制载波信号，功率放大器基于OOK信号和相位调制载波信号来生成具有OOK的放大相位调制载波信号；和接口，用于经由毫米波通信链路向接收装置发射具有OOK的放大相位调制载波信号。
在一个实施例中，一种用于向具有OOK的毫米波载波信号应用相位调制的系统，包括如以上所描述的发射装置；用于接收具有OOK的放大相位调制载波信号的接收装置，该接收装置检测具有OOK的放大相位调制载波信号的包络以恢复二进制数字数据；以及具有每秒数千兆比特(Gbit)的数据传输速率的毫米波通信链路。例如，毫米波通信链路具有每秒5-7Gbit的数据传输速率。
本公开的这些实施例将频谱集中于FCC所允许的60GHz频带内的7GHz带宽的中心并且提高了数据传输速率，同时不必然增加接收机的复杂度。
附图说明
本文公开的实施例的教导能够通过考虑以下结合附图的详细描述而被容易地理解。
图1是图示根据一个实施例的基于相位调制开关键控(OOK)信号的通信系统的电路图。
图2是图示根据一个实施例的OOK信号和相对应的相位调制控制信号的示图。
图3是图示根据一个实施例的具有OOK的相位调制载波信号的示图。
图4是图示根据一个实施例的图3所示的相位调制载波信号的仿真功率谱密度的示图。
图5是根据一个实施例的用于基于OOK信号的模式对载波信号的相位调制的方法的流程图。
具体实施方式
现在详细参考多个实施例，这些实施例的示例被图示在附图中。注意，在可行的情况下，类似或相似附图标记可以被使用在附图中并且可以指示相同或相似功能。附图和相关描述仅出于说明的目的而描绘了各种实施例。本领域技术人员将从以下描述容易地认识到，可以采用本文所示的结构和方法的替代实施例而并不脱离本文所描述的原理。如本文所使用的，术语“估计”、“确定”或“计算”可以彼此互换地使用。
系统概述
图1是图示根据一个实施例的基于相位调制开关键控(OOK)信号的通信系统100的系统图。所图示的通信系统100包括经由通信链路107通信的发射机103和接收机105。在图1中仅示出了一个发射机103和一个接收机105以便使得描述简化且清楚。通信系统100的实施例可以具有被连接至通信链路107的许多发射机103和接收机105。同样，图1的各个实体所执行的功能在不同实施例中可以有所不同。
通信链路107支持发射机103和接收机105之间的通信。在一个实施例中，通信链路107使用标准通信技术和/或协议。例如，通信链路107可以使用诸如38.6-40.0千兆赫兹(GHz)频带、60GHz频带、71-76GHz频带、81-86GHz频带或92-95GHz频带之类的毫米波频带之一。这样的通信链路107可以是点对点无线局域网链路、卫星间链路或点对多点通信链路。在一个实施例中，通信链路107可以在具有高达7千兆比特/秒(Gbit/s)的数据传送速率的60GHz频谱上通信与Wi-Fi标准IEEE 802.11ad兼容的信号。在另一个实施例中，除以上所描述的之外或者作为其替代，实体103和105可以使用定制和/或专用通信技术。
发射机103可以是用于生成具有开关键控(OOK)的放大相位调制载波信号并通过通信链路107将该信号发送给接收机105的设备。在图1所示的实施例中，发射机103包括载波信号源111、相位调制电路113、编码器电路115、功率放大器119和接口117。发射机的组件相连。本领域技术人员将认识到，发射机103的其它实施例可以具有不同于本文所描述的电路的不同和/或附加的电路，并且功能可以以不同的方式被分布在电路中。
通常，载波信号源111可以是用于产生具有某个频率范围的载波信号112的载波信号发生器。例如，载波信号112是毫米波，例如具有60GHz频率或者处于30至300GHz范围内的其它频率。载波信号源111将载波信号112输出给相位调制电路113以用于对载波信号112执行相位调制。
相位调制电路113从载波信号源111接收载波信号112。相位调制电路113还从编码器电路115(其在下文被更详细描述)接收相位调制控制信号118。相位调制电路113基于相位调制控制信号118向接收到的载波信号112应用相位调制，以产生相位调制载波信号120。在一个实施例中，相位调制电路113通过在由相位调制控制信号118控制的选择时间间隔期间应用180度相移来调制载波信号112。相位调制电路113向功率放大器119发射所生成的相位调制载波信号120。
功率放大器119接收来自相位调制电路113的相位调制载波信号120和来自编码器电路115的OOK信号116。功率放大器119基于接收到的信号120和116来生成具有OOK的放大相位调制载波信号131。在开关键控中，信号131在如由OOK信号116所控制的不同时间间隔(例如，时钟周期)期间被有效地接通或关断。在接通时段期间，信号131包括高频信号，并且在关断时段期间，信号131基本上是平坦的(即，非常低或大约为零的幅度)。此外，具有OOK的相位调制载波信号131在OOK信号的接通脉冲期间被相位调制，以使得在每个接通脉冲期间，信号131可以例如具有相对于载波信号112的0度或180度(π弧度)的相移。参考图3详细描述具有OOK的放大相位调制载波信号131。
接口117经由通信链路107向接收机105发射具有OOK的放大相位调制载波信号131。例如，在一个实施例中，接口117包括用于向接收机105无线地发射具有OOK的放大相位调制载波信号113的天线和相关联的组件。
如以上所描述的，编码器电路115将OOK信号116输出给功率放大器119，并将相位调制控制信号118输出给相位调制电路113，以便促进具有OOK的放大相位调制载波信号131的生成。在所图示的实施例中，编码器电路115从外部源(未示出)接收二进制数字数据114，例如0或1。编码器电路115生成表示二进制数字数据114的开关键控(OOK)信号116。例如，OOK信号116使用“接通”和“关断”时段(例如，其中每个时段对应于时钟信号的一个时段)来分别表示二进制数字数据114的“一”和“零”，或反之亦然。换句话说，OOK信号116的“接通时段”对应于二进制数字数据114的信号一，并且OOK信号116的“关断时段”对应于二进制数据114中的信号零，或者反之亦然。因此，OOK信号116具有由二进制数字数据114所指定的接通和关断模式。
此外，编码器电路115基于OOK信号116的接通和关断模式生成相位调制控制信号118以用于控制被调制到载波信号112上的相位。例如，相位调制控制信号118可以使用例如下文进一步详细描述的双二进制或交替相位调制方案来基于OOK信号116的接通和关断模式控制相位调制电路113向载波信号112应用相移。换句话说，相位调制控制信号118与OOK信号116的接通和关断模式同步。在一个实施例中，相位调制(例如，相移)可以在OOK信号的至少一些“接通”时段期间被应用于载波信号112。由于在“关断”时段期间OOK信号中没有功率，相位调制控制信号118在“关断”时段期间是无关的，并且相位调制根据相位调制控制信号118在“关断”时段期间可以或可以不被应用。取决于相位调制方案，不同的相位调制(例如，不同的相移)在OOK信号116的不同“接通”时段期间可以被应用于载波信号112，这些相位调制的示例将参考图2详细描述。
编码器电路115向相位调制电路113发射相位调制控制信号118。此外，编码器电路115向功率放大器119发射OOK信号116，以用于如参考相位调制电路113所描述的向相位调制载波信号120应用开关键控。
接收机105可以是用于接收调制信号(诸如由发射机103生成的具有OOK的放大相位调制载波信号131)并且恢复由所接收信号表示的二进制数字数据的设备。在所图示的实施例中，接收机105包括用于经由通信链路107接收具有OOK的放大相位调制载波信号131的接口129(例如，天线和相关联的组件)。接收机105还可以包括低噪声放大器(LNA)123、功率检测器(“Power Det”)125和决策模块127。LNA 123放大来自发射机103的所接收信号。功率检测器125生成表示所接收信号的功率或其等同形式的信号。决策模块127对功率信号进行限幅以确定二进制数字数据，例如一或零。如果没有误差出现，则所确定的二进制数字数据就是由发射机103作为具有OOK的放大相位调制载波信号131进行发射的数据114。接收机105的附加组件(未示出)可以操作以检测和/或纠正错误或者对接收到的数据执行其它处理。在一个实施例中，功率检测器125可以是用于检测信号的幅度的包络检测器。在一个实施例中，功率检测器125可以检测与信号的功率具有单调关系的信号。
在上述通信系统100中，由发射机103所执行的相位调制有利地相对于没有任何相位调制的OOK信号收窄了所传输信号的频谱。例如，通过向OOK信号添加相位调制，信号的功率更集中于频带的中心范围。因此，有限的带宽更有效地被加以使用。这对于由联邦通信委员会(FCC)所规定的具有7GHz带宽的60GHz毫米波传输系统而言是特别有用的。此外，接收机105可以与常规的OOK接收机105相似或相同，原因在于由发射机103所添加的相位调制不影响接收机恢复OOK数据的能力。
示例相位调制控制信号
图2是图示根据一个实施例的OOK信号116和相对应的相位调制控制信号118的示图。在所图示的实施例中，波形201、203、205对应于具有接通时段和关断时段(其中每个时段由虚线分开)的OOK信号116，而与波形201、203、205相关联的数字(例如“0”、“π”)表示根据相位调制控制信号118在OOK信号116的接通时段期间被应用于载波信号112的相位(以弧度为单位)。另外，相位调制控制信号118在OOK信号116的关断时段期间可以是任何值，这是因为在关断时段期间将不发射信号。
参考图2，波形201表示OOK信号116，并且随波形201所图示的数字“0”指示零相移(或没有相位调制)被应用于载波信号112。换句话说，OOK信号的接通时段具有零相移。
如上所述，系统100可以基于OOK信号116的接通和关断模式将相位调制应用于载波信号112。在一个实施例中，相位调制是双二进制相位调制。例如，与波形203相关联的数字“0”和“π”表示相位调制控制信号118，该相位调制控制信号118使得相位调制器113实现双二进制相位调制。在该示例中，相位调制器113生成相位调制信号120，以根据紧接在OOK信号203的给定接通时段之前的连续关断时段的数目而在该给定接通时段期间相对于载波信号112具有零相移或pi(π)相移。具体地，在这种调制方案中，相位调制控制信号118控制相位调制器113以使得如果在任何两个连续接通时段之间存在偶数(包括零)个关断时段，则这两个连续接通时段具有相同的相位；并且相位调制控制信号118控制相位调制器113以使得如果在两个连续接通时段之间存在奇数个关断时段，则这两个连续接通时段具有不同的相位。如在所示示例中看到的，波形203包括其间没有关断时段的第一接通时段211a和第二接通时段211b。因此，接通时段211a和211b具有相同的相位。此外，第三接通时段213跟随接通时段211b，它们之间具有单个关断时段215。因此，接通时段211b和213具有不同的相位。类似地，接通时段217a具有与接通时段213相同的相位，因为在它们之间存在偶数个关断时段219a，219b，并且接通时段217b具有与时段217a相同的相位，因为它们之间没有关断时段。
为了获得这样的双二进制相位调制控制信号118，编码器电路115可以追踪先前接通时段的相位并且追踪在OOK信号116中的前一个接通时段之后的连续关断时段的数目。对于当前接通时段而言，如果所追踪的连续关断时段的数目是偶数，则编码器电路115输出相位调制控制信号118以控制相位调制器113生成具有与先前接通时段相同相位的相位调制信号120，而如果编码器电路115确定所追踪的关断时段的数目是奇数，则编码器电路115输出相位调制控制信号118以控制相位调制器113生成具有不同相位的相位调制信号120。在一个实施例中，相移可以从零和pi的集合中选择，但是任何其它不同的相位对都是可能的。此外，初始相位的选择可以是零或pi。
在另一实施例中，相位调制控制信号118控制相位调制器113应用交替相位调制。在该实施例中，每当两个连续接通时段之间存在一个或多个关断时段时，这两个连续接通时段的相位不同，而在连续接通时段之间没有任何关断时段的情况下这些连续接通时段的相位相同。例如，接通时段221a和221b具有相同的相位，因为它们之间没有关断时段。接通221b和223具有不同相位，因为它们之间存在一个关断时段222。接通时段225a具有与接通时段223不同的相位，因为它们之间存在关断时段224a、224b；而接通时段225b与接通时段225a具有相同的相位，因为它们之间没有关断时段。为了使能交替相位调制载波信号，编码器电路115可以包括状态机，其存储先前接通时段的相位，并且在一个或多个关断时段后对相位进行切换(例如，从0到π，或反之也然)。在一个实施例中，相移可以从零和pi的集合中选择，但是任何其它不同的相位配对也是可能的。此外，初始相位的选择可以是零或pi。
示例相位调制载波信号
参考图3，根据相对于具有接通时段和关断时段(其中每个时段由虚线分开)的OOK信号307的一个实施例，图示出了具有OOK的相位调制载波信号。在所图示的实施例中，波形301表示具有OOK而没有相位调制的载波信号。因此，波形301在接通时段期间相对于原始载波信号没有相移。另外，波形303表示根据双二进制相位调制而被调制并且还具有OOK的载波信号。如果在连续接通时段之间存在偶数(包括零)个连续关断时段，则相位调制载波信号303针对连续接通时段具有相同的相位，并且如果在连续接通时段之间存在奇数个连续关断时段，相位调制载波信号303针对连续接通时段具有不同的相位。此外，波形305表示由交替相位调制进行调制并且具有OOK的载波信号。例如，如果在连续接通时段之间存在一个或多个关断时段，则调制载波信号305中的连续接通时段具有不同的相位，否则具有相同的相位。
示例功率谱密度
图4是图示根据一个实施例的图3所示的相位调制载波信号的功率谱密度的示图。例如，图示了具有OOK而没有相位调制的载波信号410、具有OOK且具有交替相位调制的载波信号420以及具有OOK且具有双二进制相位调制的载波信号430的功率谱密度(或功率谱)。与没有相位调制的载波信号的平坦功率谱相比，由两种类型的相位调制中的任一种所调制的载波信号的功率谱更集中在主频带和侧频带的中心，例如0-1和1-2fRb，其中Rb是信号的比特率而f是信号的频率。换句话说，具有OOK的相位调制载波信号具有更多集中于带宽内的较窄频率范围上的能量。
示例方法
现在参考图5，图示了根据一个实施例的用于基于OOK信号的模式对载波信号的相位调制的方法500的流程图。发射机103从外部源接收510二进制数字数据114、例如0和1。发射机103生成520表示所接收的二进制数字数据114的OOK信号116。例如，OOK信号具有分别表示二进制数字数据114的“1”和“0”的接通时段和关断时段。
发射机103基于二进制数字数据114的模式生成530相位调制控制信号118。例如，相位调制控制信号118与表示所接收的二进制数字数据114的OOK信号116的接通和关断模式同步并且根据双二进制相位调制或交替相位调制指示相移。发射机103接收540载波信号112。例如，载波信号112是60GHz毫米波。发射机103基于相位调制控制信号118在载波信号112上应用550相位调制，以生成相位调制载波信号120。例如，发射机103的相位调制电路113基于相位调制控制信号118在OOK信号的脉冲(或接通时段)期间对载波信号应用双二进制相位调制或交替相位调制。
发射机103还使用相位调制载波信号和OOK信号生成560具有OOK的放大相位调制载波信号。例如，发射机103的放大器119在OOK信号的关断时段期间输出零值，并且在OOK信号的接通时段期间输出相位调制载波信号。发射机103例如经由60-GHz毫米通信链路向接收机发射570具有OOK的放大相位调制载波信号。
在以上描述中，出于说明的目的，阐述了许多具体细节以便提供对本发明的透彻理解。然而，对于本领域技术人员将清楚的是，本发明可以在没有这些具体细节中的一些的情况下被实施。在其它实例中，以框图形式示出了公知的结构和设备。在所图示的组件之间可能存在中间结构。本文所描述或示出的组件可以具有未被示出或描述的附加输入或输出。所图示的元件或组件还可以以不同的布置形式或顺序进行部署，包括任何字段的重新排序或字段大小的修改。
本发明可以包括各种处理。本发明的过程可以由硬件组件执行或者可以以计算机可读指令来实现，计算机可读指令可以用于使得通用或专用处理器或以指令编程的逻辑电路来执行这些处理。备选地，可以通过硬件和软件的组合来执行这些处理。
本发明的多个部分可以被提供为计算机程序产品，该计算机程序产品可以包括其上存储有计算机程序指令的计算机可读存储介质，上述计算机程序指令可以用于对计算机(或其它电子设备)进行编程以执行根据本发明的处理。计算机可读存储介质可以包括但不限于软盘、光盘、CD-ROM(致密盘只读存储器)和磁光盘、ROM(只读存储器)、RAM(随机访问存储器)、EPROM(可擦除可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、磁卡或光卡、闪存，或者适于存储电子指令的其它类型的媒介/计算机可读介质。此外，本发明还可以作为计算机程序产品被下载，其中该程序可以从远程计算机传送到请求计算机。
许多方法以其最为基本的形式被描述，但是可以向任何方法添加处理或从中删除处理，并且能够增加信息或者从任何所描述的消息中删减信息，而并不背离本发明的基本范围。本领域技术人员将清楚的是，可以做出许多另外的修改和调适。特定实施例并非被提供以限制本发明而是对其进行阐述。
如果提到部件“A”耦合至部件“B”或者与之耦合，则部件A可以直接耦合至部件B或者例如通过部件C间接耦合。当说明书或权利要求提到组件、特征、结构、处理或特性A“使得”组件、特征、结构、处理或特性B，则其意味着“A”至少是“B”的部分原因，但是也可能还有至少一个帮助协助“B”的其它组件、特征、结构、处理或特性。如果说明书指出组件、特征、结构、处理或特性“可以”、“可能”或“能够”被包括，则该特定组件、特征、结构、处理或特性并非必需被包括。如果说明书或权利要求涉及到“一个”部件，则这并非意味着仅有一个所描述的部件。
实施例是本发明的实施方式或示例。说明书中对于“实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”或“其它实施例”的引用意味着结合该实施例所描述的特定特征、结构或特性被包括在至少一些实施例中，但并非必然被包括在所有实施例中。“实施例”、“一个实施例”或“一些实施例”在各处的出现并非必然全部都指代相同的实施例。应当意识到的是，在以上对本发明示例性实施例的描述中，各种特征有时出于使得公开流畅并且帮助理解各个发明方面中的一个或多个的目的而在单个实施例、附图或其描述中被组合在一起。
在阅读本公开内容时，本领域技术人员将理解用于所描述的实施例的另外的替代设计。因此，虽然已经示出并描述了本公开的特定实施例和应用，但是应当理解的是，实施例不限于本文所公开的精确结构和组件，并且在不脱离如所附权利要求所限定的本公开的精神和范围的情况下，可以对本文公开的方法和装置的布置，操作和细节方面做出对于本领域技术人员而言将清楚的各种修改、改变和变化。

Claims (23)

1.一种发射装置，包括：
编码电路，用于接收二进制数字数据并且生成表示所述二进制数字数据的开关键控OOK信号，所述编码电路还基于所述OOK信号的接通和关断模式来生成相位调制控制信号以用于控制毫米波载波信号的相位调制；
相位调制电路，通信地连接至所述编码电路以用于接收所述相位调制控制信号和所述毫米波载波信号，所述相位调制电路基于所述相位调制控制信号向所述毫米波载波信号应用相位调制以生成相位调制载波信号；
功率放大器，通信地连接至所述编码电路和所述相位调制电路以用于接收所述OOK信号和所述相位调制载波信号，所述功率放大器基于所述OOK信号和所述相位调制载波信号来生成具有OOK的放大相位调制载波信号；以及
接口，用于经由毫米波通信链路向接收装置发射所述具有OOK的放大相位调制载波信号。
2.根据权利要求1所述的发射装置，其中所述相位调制控制信号在所述OOK信号的接通时段期间控制相位调制。
3.根据权利要求1所述的发射装置，其中所述相位调制包括双二进制相位调制，并且其中所述编码电路被配置为：
对所述OOK信号的先前接通时段与所述OOK信号的当前接通时段之间的所述OOK信号的连续关断时段的数目进行计数；
响应于确定所述连续关断时段的数目为偶数，生成所述相位调制控制信号用以控制所述相位调制电路在所述当前接通时段内向所述毫米波载波信号应用与在所述先前接通时段内被应用的相同相移；以及
响应于确定所述连续关断时段的数目为奇数，生成所述相位调制控制信号用以控制所述相位调制电路在所述当前接通时段内向所述毫米波载波信号应用相对于在所述先前接通时段内被应用的相移而不同的相移。
4.根据权利要求3所述的发射装置，其中应用所述不同的相移包括：
响应于所述先前接通时段具有pi弧度的相位，在所述当前接通时段内不向所述毫米波载波信号应用相移；以及
响应于所述先前接通时段具有零弧度的相位，在所述当前接通时段内向所述毫米波载波信号应用pi弧度的相移。
5.根据权利要求1所述的发射装置，其中所述相位调制包括交替相位调制，并且其中所述编码电路被配置为：
确定在当前接通时段之前的先前接通时段内被应用于所述毫米波载波信号的第一相移；
如果所述先前接通时段与所述当前接通时段之间没有关断时段，在所述当前接通时段内向所述毫米波载波信号应用相同的相移；以及
如果所述先前接通时段与所述当前接通时段之间存在一个或多个关断时段，在所述当前接通时段内向所述毫米波载波信号应用第二相移，所述第二相移具有与所述第一相移的数值不同的数值。
6.根据权利要求5所述的发射装置，其中所述第一相移具有零弧度的数值并且所述第二相移具有pi弧度的数值。
7.根据权利要求5所述的发射装置，其中所述编码电路包括用于存储所述先前接通时段的所述第一相移的状态机。
8.根据权利要求1所述的发射装置，其中所述毫米波通信链路包括60GHz毫米波通信链路。
9.一种通信系统，包括：
发射装置，包括：
编码电路，用于接收二进制数字数据并且生成表示所述二进制数字数据的开关键控OOK信号，所述编码电路还基于所述OOK信号的接通和关断模式来生成相位调制控制信号以用于控制毫米波载波信号的相位调制；
相位调制电路，通信地连接至所述编码电路以用于接收所述相位调制控制信号和所述毫米波载波信号，所述相位调制电路基于所述相位调制控制信号向所述毫米波载波信号应用相位调制以生成相位调制载波信号；
功率放大器，通信地连接至所述编码电路和所述相位调制电路以用于接收所述OOK信号和所述相位调制载波信号，所述功率放大器基于所述OOK信号和所述相位调制载波信号来生成具有OOK的放大相位调制载波信号；以及
接口，用于经由毫米波通信链路向接收装置发射所述具有OOK的放大相位调制载波信号；
接收装置，用于接收所述具有OOK的放大相位调制载波信号，所述接收装置检测所述具有OOK的放大相位调制载波信号的包络以恢复所述二进制数字数据；以及
具有每秒数千兆比特的数据传输速率的所述毫米波通信链路。
10.根据权利要求9所述的通信系统，其中所述相位调制控制信号在所述OOK信号的接通时段期间控制相位调制。
11.根据权利要求9所述的通信系统，其中所述相位调制包括双二进制相位调制，并且其中所述编码电路被配置为：
对所述OOK信号的先前接通时段与所述OOK信号的当前接通时段之间的所述OOK信号的连续关断时段的数目进行计数；
响应于确定所述连续关断时段的数目为偶数，生成所述相位调制控制信号用以控制所述相位调制电路在所述当前接通时段内向所述毫米波载波信号应用与在所述先前接通时段内被应用的相同相移；以及
响应于确定所述连续关断时段的数目为奇数，生成所述相位调制控制信号用以控制所述相位调制电路在所述当前接通时段内向所述毫米波载波信号应用相对于在所述先前接通时段内被应用的相移而不同的相移。
12.根据权利要求11所述的通信系统，其中应用所述不同的相移包括：
响应于所述先前接通时段具有pi弧度的相位，在所述当前接通时段内不向所述毫米波载波信号应用相移；以及
响应于所述先前接通时段具有零弧度的相位，在所述当前接通时段内向所述毫米波载波信号应用pi弧度的相移。
13.根据权利要求9所述的通信系统，其中所述相位调制包括交替相位调制，并且其中所述编码电路被配置为：
确定在当前接通时段之前的先前接通时段被应用于所述毫米波载波信号的第一相移；
如果所述先前接通时段与所述当前接通时段之间没有关断时段，在所述当前接通时段内向所述毫米波载波信号应用相同的相移；以及
如果所述先前接通时段与所述当前接通时段之间存在一个或多个关断时段，在所述当前接通时段内向所述毫米波载波信号应用第二相移，所述第二相移具有与所述第一相移的数值不同的数值。
14.根据权利要求13所述的通信系统，其中所述第一相移具有零弧度的数值并且所述第二相移具有pi弧度的数值。
15.根据权利要求13所述的通信系统，其中所述编码电路包括用于存储所述先前接通时段的所述第一相移的状态机。
16.根据权利要求9所述的通信系统，其中所述毫米波通信链路包括60GHz毫米波通信链路。
17.一种计算机实施的方法，包括：
在发射装置处生成表示二进制数字数据的开关键控OOK信号；
在所述发射装置处基于所述OOK信号的接通和关断模式来生成相位调制控制信号以用于控制毫米波载波信号的相位调制；
在所述发射装置处基于所述相位调制控制信号向所述毫米波载波信号应用相位调制以生成相位调制载波信号；
在所述发射装置处基于所述OOK信号和所述相位调制载波信号来生成具有OOK的放大相位调制信号；以及
经由毫米波通信链路向接收装置发射所述具有OOK的放大相位调制载波信号。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述相位调制控制信号在所述OOK信号的接通时段期间控制相位调制。
19.根据权利要求17所述的方法，其中所述相位调制包括双二进制相位调制，并且其中基于所述OOK信号的接通和关断模式来生成相位调制控制信号以用于控制毫米波载波信号的相位调制包括：
对所述OOK信号的先前接通时段与所述OOK信号的当前接通时段之间的所述OOK信号的连续关断时段的数目进行计数；
响应于确定所述连续关断时段的数目为偶数，生成所述相位调制控制信号用以控制所述相位调制电路在所述当前接通时段内向所述毫米波载波信号应用与在所述先前接通时段内被应用的相同相移；以及
响应于确定所述连续关断时段的数目为奇数，生成所述相位调制控制信号用以控制所述相位调制电路在所述当前接通时段内向所述毫米波载波信号应用相对于在所述先前接通时段内被应用的相移而不同的相移。
20.根据权利要求19所述的方法，其中应用所述不同的相移包括：
响应于所述先前接通时段具有pi弧度的相位，在所述当前接通时段内不向所述毫米波载波信号应用相移；以及
响应于所述先前接通时段具有零弧度的相位，在所述当前接通时段内向所述毫米波载波信号应用pi弧度的相移。
21.根据权利要求17所述的方法，其中所述相位调制包括交替相位调制，并且基于所述OOK信号的接通和关断模式生成相位调制控制信号以用于控制毫米波载波信号的相位调制包括：
确定在当前接通时段之前的先前接通时段内被应用于所述毫米波载波信号的第一相移；
如果所述先前接通时段与所述当前接通时段之间没有关断时段，在所述当前接通时段内向所述毫米波载波信号应用相同的相移；以及
如果所述先前接通时段与所述当前接通时段之间存在一个或多个关断时段，在所述当前接通时段内向所述毫米波载波信号应用第二相移，所述第二相移具有与第一相移不同的数值。
22.根据权利要求21所述的方法，其中所述第一相移具有零弧度的数值并且所述第二相移具有pi弧度的数值。
23.根据权利要求21所述的方法，进一步包括存储所述先前接通时段的所述第一相移。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106161307A (zh) * 2016-04-27 2016-11-23 熊运轩 采用单片机实现ook调制解调技术的低成本载波通信模块
US20180115953A1 (en) * 2016-10-21 2018-04-26 Qualcomm Incorporated Phase modulated wakeup message for a wakeup radio
US10193718B2 (en) 2017-01-16 2019-01-29 Electronics And Telecommunications Research Institute Method for data modulation in wireless communication system and apparatus for the same
BR112020007601A2 (pt) * 2017-10-19 2020-09-29 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) transmissor, nó de rede, método e programa de computador para transmitir informações binárias
US11160020B2 (en) * 2018-05-01 2021-10-26 Qualcomm Incorporated Multicarrier on-off keying symbol randomizer
CN109412989B (zh) * 2018-12-24 2021-10-22 北京无线电计量测试研究所 一种毫米波捷变信号开环幅度控制方法和装置
CN110730490B (zh) * 2019-10-23 2024-06-07 深圳拓邦股份有限公司 一种低功耗ook数据处理装置、通信系统及方法
CN112867018A (zh) * 2020-12-29 2021-05-28 广东省电信规划设计院有限公司 一种增加频谱带宽、毫米波成像的方法和系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101710890A (zh) * 2009-12-15 2010-05-19 华东理工大学 脉冲和ofdm双重数据调制方法
CN102447513A (zh) * 2011-09-05 2012-05-09 北京邮电大学 一种基于60GHz毫米波的光无线融合视频传输系统和方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7277645B2 (en) * 2002-03-14 2007-10-02 Lucent Technologies Inc. High-bit-rate long-haul fiber optic communication system techniques and arrangements
US20060002455A1 (en) * 2004-06-02 2006-01-05 Trex Enterprises Corp. Millimeter wave communications system with grid amplifier
US20060002425A1 (en) * 2004-06-30 2006-01-05 Mane Pravin D Determining available bandwidth in a network
US7668463B2 (en) * 2006-03-03 2010-02-23 Alcatel-Lucent Usa Inc. Method and apparatus for generating and transmitting WDM MWOF signals
US8098764B2 (en) * 2007-08-07 2012-01-17 Trex Enterprises Corp. Millimeter wave radio with phase modulation
US9008212B2 (en) * 2008-08-07 2015-04-14 Trex Enterprises Corp. High data rate millimeter wave radio
JP5500679B2 (ja) * 2010-03-19 2014-05-21 シリコンライブラリ株式会社 無線伝送システム並びにそれに用いられる無線送信機、無線受信機、無線送信方法、無線受信方法、及び無線通信方法
JP5665074B2 (ja) * 2010-03-19 2015-02-04 シリコンライブラリ株式会社 無線伝送システム並びにそれに用いられる無線送信機、無線受信機、無線送信方法、無線受信方法、及び無線通信方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101710890A (zh) * 2009-12-15 2010-05-19 华东理工大学 脉冲和ofdm双重数据调制方法
CN102447513A (zh) * 2011-09-05 2012-05-09 北京邮电大学 一种基于60GHz毫米波的光无线融合视频传输系统和方法

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