CN113472374B - 设备唤醒方法和唤醒接收机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种设备唤醒方法和唤醒接收机。所述方法包括：接收唤醒信号；确定所述唤醒信号中相邻同向沿之间的同向信号段的同向信号时长；所述相邻同向沿为相邻上升沿或者相邻下降沿；根据各所述同向信号时长以及相应的同向信号段进行解码，获得所述唤醒信号对应的目标比特序列；当所述目标比特序列中包含对目标设备的唤醒口令时，唤醒所述目标设备。采用方法能够避免无法唤醒和误唤醒。

Description

设备唤醒方法和唤醒接收机

技术领域

本发明涉及本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种设备唤醒方法和唤醒接收机。

背景技术

唤醒接收机用于在具有较强通信功能的主电路睡眠时，侦听和接收用于唤醒处于睡眠状态的主电路的唤醒帧。当主电路睡眠时，其功耗会显著降低，但是此时会造成主电路通信连接的中断，睡眠的时间越长，则整体功耗越低。但只有当此设备的主电路从睡眠状态醒来后才可完成其所属的功能。然而，由于在信号传输过程中存在噪声或者损耗等，唤醒接收机所接收到的唤醒信号与源信号之间发生形变，导致无法唤醒设备或者误唤醒设备。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种设备唤醒方法和唤醒接收机。

一种设备唤醒方法，所述方法包括：

接收唤醒信号；

确定所述唤醒信号中相邻同向沿之间的同向信号段的同向信号时长；所述相邻同向沿为相邻上升沿或者相邻下降沿；

根据各所述同向信号时长以及相应的同向信号段进行解码，获得所述唤醒信号对应的目标比特序列；

当所述目标比特序列中包含对目标设备的唤醒口令时，唤醒所述目标设备。

一种唤醒接收机，所述唤醒接收机包括：

解码器，用于接收唤醒信号；

所述解码器，还用于确定所述唤醒信号中相邻同向沿之间的同向信号段的同向信号时长；所述相邻同向沿为相邻上升沿或者相邻下降沿；

所述解码器，还用于根据各所述同向信号时长以及相应的同向信号段进行解码，获得所述唤醒信号对应的目标比特序列；

比较器，用于当所述目标比特序列中包含对目标设备的唤醒口令时，唤醒所述目标设备。

上述设备唤醒方法和唤醒接收机，信号在传输过程中，会出现一些变形，经过研究发现，在传输过程中，虽然占空比发生变化，但是相邻同向沿之间的时间长度基本不发生改变，因此，可以基于这一特征，确定唤醒信号中相邻同向沿之间的同向信号段的同向信号时长，并基于信号段中的同向信号时长进行解码，提高了解码的准确性，并唤醒目标设备从而避免误唤醒或者无法唤醒的情况。

附图说明

图1为一个实施例中设备唤醒方法的应用场景示意图；

图2为一个实施例中设备唤醒方法的应用场景示意图；

图3为一个实施例中设备唤醒方法的流程示意图；

图4为一个实施例中同向信号时长所对应的唯一的源信号段的示意图；

图5为一个实施例中唤醒信号的波形示意图；

图6为另一个实施例中唤醒信号的波形示意图；

图7为一个实施例中唤醒接收机的结构框图；

图8为另一个实施例中唤醒接收机的装置结构框图。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变，所述的连接可以是直接连接，也可以是间接连接。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

首先，本申请中涉及的帧结构可应用于任何无线通信网络，例如可以应用于使用唤醒接收机(Wake-up Receiver，WUR)的IEEE802.11短距离无线通信网络，但并不限于此网络。一个典型的本申请应用的场景附图，可参照图1，应用在使用唤醒帧的无线通信网络中。

图1为一个实施例中设备唤醒方法的应用场景示意图。如图1所示，图1中包括所示的发送设备110和目标设备120，发送设备可通过设置在目标设备中的唤醒接收机1202将目标设备120的主电路唤醒。目标设备120的主电路中包括处理器以及处理器相关电路。发送设备110向唤醒接收机1202发送唤醒信号，其中包括唤醒口令，唤醒接收机1202确定该唤醒口令是否为匹配的唤醒口令，如果是则唤醒该目标设备120。发送设备110可以是终端设备、基站、服务器等，发送设备110还可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备。目标设备120可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备。

图2为一个实施例中唤醒信号变形的示意图。图2中的a信号为源信号，b 信号为唤醒接收机所接收得到的唤醒信号。以上升沿为例，可以看到图2中各上升沿之间的占空比虽然有变化，但是同向沿之间的同向沿信号时长几乎不发生变化。而不同的同向沿信号时长能够区分不同的码元，从而解码得到目标比特序列。

在一个实施例中，如图3所示，为一个实施例中设备唤醒方法的流程示意图，以该方法应用于唤醒接收机为例进行说明，包括：

步骤302，接收唤醒信号。

其中，唤醒信号是指以无线通信方式传输的信号。唤醒信号中包括口令信号。唤醒信号还可以包括前导码信号、数据信号中至少一种。

具体地，唤醒接收机接收发送设备所发送的唤醒信号。唤醒信号可以是归零码信号。归零码信号是指码元中间的信号回归到0电平，因此任意一个码元信号中包括高电平和低电平。归零码信号具体可以是通过曼彻斯特编码 (Manchester Code)方式、脉冲宽度调制方式(Pulse Width Modulation，PWM)、脉冲位置调制方式(Pulse PositionModulation，PPM)编码而成的。

步骤304，确定唤醒信号中相邻同向沿之间的同向信号段的同向信号时长；相邻同向沿为相邻上升沿或者相邻下降沿。

其中，相邻同向沿可以是相邻上升沿或者相邻下降沿。同向信号段是指相邻上升沿之间的信号段，或者相邻下降沿之间的信号段。

具体地，3D唤醒模块的参考时钟信号是高压域时钟，时钟来源是二选一： 180KHz(千赫兹)的片上OSC时钟或者32KHz的外部晶振时钟，通过选择信号进行选择，默认选择OSC180K。具体也可以在电量低于预设电量阈值时，选择OSC180K时钟。预设电量阈值可以是20％等。其中，唤醒接收机通过时钟确定唤醒信号中相邻同向沿之间的同向信号段的同向信号时长。

步骤306，根据各同向信号时长以及相应的同向信号段进行解码，获得唤醒信号对应的目标比特序列。

其中，码元可以是二进制数字，也可以是四进制数字等不限于此。目标比特序列中包括多个目标码元。目标比特序列中包括口令比特序列。口令比特序列是指对口令信号解码所得到的比特序列。目标比特序列中还可以包括前导码比特序列。

具体地，当唤醒信号的编码方式为曼彻斯特编码方式时，唤醒接收机根据同向信号时长确定同向信号段对应的源信号段；对各源信号段进行解码，获得唤醒信号对应的目标比特序列。根据同向信号段的同向信号时长确定源信号段，包括：获取同向信号时长所对应的唯一信号段；将唯一信号段作为源信号段。

本实施例中，唤醒接收机根据同向信号段的同向信号时长以及预设的同向信号时长与码元的映射关系，确定同向信号时长所对应的码元，获得目标比特序列。

本实施例中，当唤醒信号的编码方式为脉冲位置调制方式时，唤醒接收机获取源信号的各码元的码元占空比；根据同向信号时长以及同向信号段的目标电平持续时长，确定同向信号段的占空比；根据同向信号段的占空比进行解码，获得唤醒信号所对应的目标比特序列。

本实施例中，当唤醒信号的编码方式为脉冲宽度调制方式时，唤醒接收机获取源信号各码元的码元时长；根据各码元的码元时长确定各同向信号段所对应的码元，获得目标比特序列。

本实施例中，同向沿是根据唤醒信号中前导码信号后的一个口令码元信号的方向确定的。例如，前导码信号后的一个口令码元信号是上升沿，那么确定该同向沿为上升沿。

步骤308，当目标比特序列中包含对目标设备的唤醒口令时，唤醒目标设备。

其中，唤醒信号中包括唤醒口令。唤醒口令是指用于唤醒设备的口令。唤醒口令具体可以是由码元组成的。例如唤醒口令可以是1101001等不限于此。

具体地，唤醒设备模块将唤醒口令与目标比特序列中的口令比特序列口令比特序列进行匹配，当匹配成功时，确定该目标比特序列中包含对目标设备的唤醒口令。当目标比特序列中包含对目标设备的唤醒口令时，生成目标唤醒信号，该目标唤醒信号用于唤醒目标设备的主电路。主电路中包括处理器以及处理器相关电路。处理器具体可以是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)等。在生成目标唤醒信号后，唤醒接收机继续接收包含数据信号。数据信号用于承载发送设备需要传输的数据流。

本实施例中，信号在传输过程中，会出现一些变形，经过研究发现，在传输过程中，虽然占空比发生变化，但是相邻同向沿之间的时间长度基本不发生改变，因此，可以基于这一特征，确定唤醒信号中相邻同向沿之间的同向信号段的同向信号时长，并基于信号段中的同向信号时长进行解码，适用于计时器不是特别精准的设备，提高了解码的准确性，并唤醒目标设备从而避免误唤醒或者无法唤醒的情况。

在一个实施例中，根据各同向信号时长以及同向信号段进行解码，获得唤醒信号对应的目标比特序列，包括：

根据同向信号时长，获取同向信号段所对应的源信号段；

对各源信号段进行解码，获得唤醒信号对应的目标比特序列。

其中，源信号是指携带有唤醒口令的且是基站编码得到的源信号。即源信号是指未经过传输变形的信号。源信号段是与同向信号段的同向信号时长相同的但占空比可能有变化的信号段。源信号包括口令源信号，还可以包括前导码源信号。

在同向沿的方向确定的情况下，一定范围内的同向信号时长与源信号段是一一对应的关系。唤醒接收机中预存同向信号时长与所对应的唯一的源信号段的映射关系。如图4所示，为一个实施例中同向信号时长所对应的唯一的源信号段的示意图。例如，同向沿为上升沿，当同向信号时长为1T时，唯一的源信号段为1对应的信号段；当同向信号时长为1.5T时，唯一的源信号段为 10对应的信号段；当同向信号时长为2T时，唯一信号段为010对应的信号段。

具体地，当唤醒信号的编码方式为曼彻斯特编码方式时，根据同向信号时长，以及各同向信号时长与源信号段的映射关系，确定同向信号段所对应的唯一的源信号段。唤醒接收机对各唯一的源信号段进行解码，获得唤醒信号对应的目标比特序列。

本实施例中，在同向信号时长确定且同向沿方向确定的情况下，有且仅有一种源信号，因此可以通过获取同向信号段所对应的唯一的源信号段，即可以还原得到源信号，并进行解码，降低无法唤醒设备或者误唤醒设备的概率。

在一个实施例中，根据同向信号时长，获取同向信号段所对应的源信号段，包括：

获取唤醒信号所对应的源信号的周期；

根据同向信号时长以及源信号的周期，确定同向信号时长所对应的同向周期数量；

根据同向周期数量，还原得到同向信号段所对应的唯一的源信号段。

其中，同向周期数量是指同向信号段的同向信号时长所占据的周期数量。例如1个唤醒信号的周期为1毫秒，同向信号段的同向信号时长为2毫秒，那么同向周期数量为2。

源信号是指携带有唤醒口令的且是基站编码得到的源信号。即源信号是指未经过传输变形的信号。

目标比特序列包括口令比特序列。口令比特序列是指包含唤醒口令的比特序列。目标比特序列中还可以包括数据比特序列。

具体地，在传输过程中，唤醒信号的同向沿之间的时长不发生改变，唤醒接收机获取唤醒信号所对应的源信号的周期；根据同向信号时长以及源信号的周期确定同向信号段所对应的同向周期数量。唤醒接收机根据同向周期数量，调整同向信号段中信号的占空比，使得同向信号段中的占空比满足正常归零码信号的占空比，获得同向信号段所对应的源信号段。唤醒接收机对各源信号段进行解码，获得唤醒信号对应的目标比特序列。

本实施例中，唤醒接收机中预设周期数量与源信号段之间的映射关系。根据同向周期数量还原得到唯一的源信号段，包括：根据同向周期数量，以及预设的周期数量与源信号段之间的映射关系，确定同向信号段所对应的唯一的源信号段。

本实施例中，根据同向信号段的同向信号时长以及唤醒信号的周期，确定同向周期数量，再还原得到同向信号段所对应的源信号段，对源信号段进行解码，获得目标比特序列，依据同向沿之间时间长度基本不发生改变并且将同向信号段的同向周期数量结合同向信号段能够还原得到源信号，并进行解码，解码快速且准确。

在一个实施例中，同向信号段的同向信号时长包括前导码信号段的同向信号时长和口令信号段的同向信号时长；

根据各同向信号时长以及相应的同向信号段进行解码，获得唤醒信号对应的目标比特序列，包括：

获取各前导码的同向信号时长与码元之间的预设映射关系；

根据前导码信号的同向信号时长以及预设映射关系，对前导码信号段解码，获得对应的前导码比特序列；

当前导码比特序列与预存的前导码比特序列相匹配时，根据口令源信号的同向信号时长以及相应的口令信号段进行解码，获得口令比特序列。

其中，同向信号段的同向信号时长包括前导码信号段的同向信号时长和口令信号段的同向信号时长。SOF(Start Of the Frame，前导码)用于指示所述唤醒信号的到来，用于同步唤醒信号。前导码比特序列中不携带唤醒口令，也不携带数据。

前导码用于指示唤醒消息的到来，以及承载唤醒消息的同步信息，具体地，前导码包括唤醒帧指示字段和同步字段。

唤醒帧指示字段，唤醒帧指示字段作为前导码的第一部分，用以早期指示唤醒信号的到来，同时也可用以时间同步。此时间同步可用于更精准且完整的获取唤醒帧指示字段后面的同步字段，从而提供较好的对前导码后面的口令信号同步效果。

同步字段，同步字段用于相较于唤醒帧指示字段更精准的使接收端的接收机同步接收到的唤醒信号，并在一定程度上获取信道信息，从而改善同步字段后面身份标识字段和有效口令字段部分的解码效果。

前导码信号段的同向信号时长是指当前接收的唤醒信号中前导码的同向沿之间的同向信号时长。

具体地，在唤醒接收机中预存了各前导码的同向信号时长与码元之间的预设映射关系。例如，4种码元的长度分别用SOF_A、SOF_B、SOF_C、SOF_D 表示，各自声明其长度的最大和最小值。设定长度时应尽可能避免重叠，若出现重叠，优先级按照从SOF_A到SOF_D降低。例如设置了SOF_A码元的长度上限，其单位是4个参考时钟周期。在180KHz时钟下，最长可达5.6ms，分辨率为22us。前导码比特序列可由前述4种码元构成，每种码元用2-bit编号表征：A--00，B—01，C—10，D—11。

唤醒接收机根据唤醒信号中前导码信号段的同向信号时长和预设映射关系，对前导码信号段进行解码获得对应的前导码比特序列。唤醒接收机将前导码比特序列与预存的前导码比特序列进行匹配，根据口令信号段的同向信号时长对口令信号进行解码，获得口令比特序列。

本实施例中，根据口令源信号的同向信号时长对口令信号进行解码，获得口令比特序列，包括：获取口令信号的周期；根据口令信号的同向信号时长以及口令信号的周期，确定同向信号段所对应的同向周期数量；根据同向周期数量，还原得到同向信号段所对应的口令源信号；对口令源信号进行解码，获得口令比特序列。

本实施例中，基于前导码的同向信号时长解码出前导码比特序列，并且当前导码比特序列与预存前导码比特序列相匹配时，基于口令源信号的同向信号时长对口令信号进行解码，获得口令比特序列，能够在前导码的解码过程中同步信号，提升对后续口令信号的解码效果。

在一个实施例中，确定目标比特序列中包含对目标设备的唤醒口令的方式，包括：获取模糊口令模板；将目标比特序列中的口令比特序列与模糊口令模板进行匹配，当口令比特序列与模糊口令模板中对应位置的模板码元匹配成功时，确定目标比特序列中包含对目标设备的唤醒口令。

其中，模糊口令模板中包括模板码元。模板码元是指必须匹配成功的码元。模糊口令目标用于适配于多个对目标设备的唤醒口令。

具体地，唤醒接收机获取模糊口令模板，将目标比特序列中的口令比特序列与模糊口令模板进行匹配，当口令比特序列与模糊口令模板中对应位置的模板码元匹配成功时，确定目标比特序列中包含对目标设备的唤醒口令。并且，唤醒口令中模糊码元与模糊口令模板中对应位置的模糊码元可以不相同。例如，模糊口令模板为0*1**1，其中*表示模糊码元，口令比特序列为 011001，那么由于唤醒口令第一位是0，第三位是1，第六位也是1，因此口令比特序列与模糊口令模板中的模板码元匹配成功，说明目标比特序列中包含对目标设备的唤醒口令。而对应位置的模糊码元无论是多少均可。

本实施例中，唤醒接收机中的内存有限，那么将目标比特序列中的口令比特序列与模糊口令模板进行匹配，当口令比特序列与模糊口令模板中对应位置的模板码元匹配成功时，确定目标比特序列中包含对目标设备的唤醒口令，相当于可以采用模糊口令模板存储多个唤醒口令，减少存储唤醒口令所需要的内存，并增加了通用性。

在一个实施例中，当口令比特序列与模糊口令模板中对应位置的模板码元匹配成功时，确定目标比特序列中包含对目标设备的唤醒口令，包括：

当口令比特序列与模糊口令模板中的模板码元匹配成功，且口令比特序列后的数据比特序列符合模糊口令模板中的码元格式时，确定目标比特序列中包含对目标设备的唤醒口令。其中，符合模糊口令模板中的码元格式可以是满足码元数量要求等。

具体地，唤醒口令较短时，如唤醒口令为10，一个简单的信号如10+噪音就有可能唤醒目标设备。那么唤醒接收机将口令比特序列与模糊口令模板进行匹配。当口令比特序列与模糊口令模板中的模板码元匹配成功，且口令比特序列后的比特序列符合模糊口令模板中的码元格式时，唤醒接收机确定目标比特序列中包含对目标设备的唤醒口令。唤醒接收机将目标比特序列中的口令比特序列和数据比特序列存储，存储的口令比特序列和数据比特序列供目标设备的主电路读取。

例如，模糊口令模板为10******，其中10均为模板码元，码元格式即为数据码元的码元总数量大于或等于6，那么目标比特序列1010000101中的10 与模板码元匹配成，且口令比特序列后的数据比特序列10000101的数量大于或等于6即符合模糊口令模板中的码元格式，说明口令比特序列后的数据比特序列不是噪音信号，确定目标比特序列中包含对目标设备的唤醒口令。

本实施例中，由于有些唤醒口令较短，会存在误唤醒的问题，因此需要采用模板码元和码元格式相结合的方式进行匹配，当口令比特序列与模糊口令中的模板码元匹配成功，且口令比特序列后的比特序列符合模糊口令模板中的码元格式时，确定目标比特序列中包含对目标设备的唤醒口令，能够在唤醒口令较短的情况下避免噪音，从而避免误唤醒。

在一个实施例中，该设备唤醒方法还包括：当检测到接收的唤醒信号出现超时违例时，将出现超时违例之前的超时信号段作为唤醒信号的最后一部分；

获取唤醒信号的编码方式；

根据各同向信号时长以及相应的同向信号段进行解码，获得唤醒信号对应的目标比特序列，包括：

根据各同向信号时长以及编码方式，对包含超时信号段的唤醒信号中相应同向信号段进行解码，获得唤醒信号对应的目标比特序列。

其中，信号应该结束时还没结束，仍旧有信号进来就会导致超时违例。一般情况下，判断超时违例的方式是在预设时长内未检测到电平跳变。超时信号段是指唤醒信号中最后一个码元信号的结束到检测到超时违例之间的信号段。码元信号是指含有一个码元的信号。例如码元信号可以是0所对应的信号或者1所对应的信号。第一码元可以是1，那么第二码元可以是0。目标比特序列中包含对唤醒信号解码所得到的所有码元。即目标比特序列中也包括对超时信号段所解码得到的第二码元。

具体地，当在预设时长内未检测到电平跳变即唤醒信号出现超时违例时，唤醒接收机将出现超时违例之前的超时信号段作为唤醒信号的最后一部分并保存。唤醒接收机根据同向信号段的同向信号时长以及编码方式所对应的解码方式，对包含超时信号段的唤醒信号中相应同向信号段进行解码，获得唤醒信号对应的目标比特序列。

本实施例中，根据各同向信号时长以及编码方式，对包含超时信号段的唤醒信号中相应同向信号段进行解码，获得唤醒信号对应的目标比特序列，包括：当唤醒信号的编码方式为脉冲宽度调制方式时，根据脉冲宽度调制方式对应的解码方式对超时信号段进行解码，获得同向信号时长较长所对应的超时码元。由于PWM调制方式中0和1所对应的码元信号的区别在于码元长度不相同，因此，当出现超时违例时，解码成比较长的信号并补录在原有的唤醒信号之后，能够保证接收的数据完整。

本实施例中，当唤醒信号的编码方式为脉冲位置调制方式时，根据同向信号段之间的占空比对超时信号段进行解码，获得超时码元。由于PWM调制方式中0和1所对应的码元信号的区别在于占空比不相同，因此，当出现超时违例时，基于占空比对超时信号段进行解码并补录在原有的唤醒信号之后，能够保证接收的数据完整。

本实施例中，通过将超时信号段作为唤醒信号的一部分进行解码，能够保证接收的数据的完整性，避免遗漏。

在一个实施例中，根据各同向信号时长以及编码方式，对包含超时信号段的唤醒信号中相应同向信号段进行解码，获得唤醒信号对应的目标比特序列，包括：

根据各同向信号时长以及编码方式，对包含超时信号段的唤醒信号中相应同向信号段进行解码，当编码方式为曼彻斯特编码方式、且对超时信号段之前的码元信号解码得到的码元为第一码元时，对超时信号段解码得到第二码元，获得目标比特序列；第一码元和第二码元不同。

具体地，唤醒接收机根据预先与发送设备之间的约定确定唤醒信号的编码方式。当唤醒信号的编码方式为曼彻斯特编码方式，且在超时信号段之前的且与超时信号段相邻的码元信号所解码得到的码元为第一码元时，唤醒接收机对超时信号段解码得到第二码元。唤醒接收机将包含第二码元的目标比特序列发送至目标设备的主电路，由目标设备的主电路基于包含第二码元的目标比特序列进行数据解析。

本实施例中，由于在唤醒信号传输过程中，可能会出现唤醒信号已经发送完毕，但仍旧有信号传入的问题，为了保证唤醒信号的数据被完全接受，因此当检测到超时违例时，将出现超时违例之前的超时信号段作为唤醒信号的一部分并存储，并且对该唤醒信号进行解码，当编码方式为曼彻斯特编码方式、且在超时信号段之前的码元信号所得到的码元为第一码元时，后面紧跟着的码元信号必然是第二码元，因此对超时信号段解码得到第二码元，能够保证数据不被遗漏。

在一个实施例中，该设备唤醒方法还包括：生成片外晶振唤醒信号，该片外晶振唤醒信号用于唤醒片外晶振；片外晶振用于在唤醒目标设备之后，通过片外晶振向发生设备发送该目标设备所返回的响应信号。由于在唤醒目标设备之后，一般情况下目标设备会向发送设备返回消息，需要启动片外晶振，如果片外晶振是由目标设备唤醒的，则会导致信号发送时间长；因此可在唤醒目标设备的同时或者在唤醒目标设备之前就通过唤醒接收机唤醒片外晶振，提高信号发送效率。

在一个实施例中，该设备唤醒方法还包括：当在目标设备上接收到唤醒口令时，唤醒目标设备。本实施例中，设备唤醒可以手动开启，增加了设备唤醒方式，并且与被动唤醒方式即接收唤醒信号之后唤醒的方式相互之间不干扰。

在一个实施例中，一种设备唤醒方法，包括：

步骤(a1)，接收唤醒信号；唤醒信号的编码方式为曼彻斯特编码方式。

步骤(a2)，确定唤醒信号中相邻同向沿之间的同向信号段的同向信号时长。相邻同向沿为相邻上升沿或者相邻下降沿；同向信号段的同向信号时长包括前导码信号段的同向信号时长和口令信号段的同向信号时长。

步骤(a3)，获取各前导码的同向信号时长与码元之间的预设映射关系。

步骤(a4)，根据前导码信号的同向信号时长以及预设映射关系，对前导码信号段解码，获得对应的前导码比特序列。

步骤(a5)，当前导码比特序列与预存的前导码比特序列相匹配时，获取口令信号所对应的源信号的周期。

步骤(a6)，根据同向信号时长以及口令信号所对应的源信号的周期，确定同向信号时长所对应的同向周期数量。

步骤(a7)，根据同向周期数量还原得到口令信号段所对应的唯一的源信号段。

步骤(a8)，对各口令信号段的源信号段进行解码，获得口令比特序列。

步骤(a9)，当口令比特序列与唤醒口令匹配成功时，确定目标比特序列中包含对目标设备的唤醒口令时，唤醒目标设备。

本实施例中，信号在传输过程中，会出现一些变形，经过研究发现，在传输过程中，虽然占空比发生变化，但是相邻同向沿之间的时间长度基本不发生改变，因此，可以基于这一特征，确定唤醒信号中相邻同向沿之间的同向信号段的同向信号时长，并基于信号段中的同向信号时长进行解码，适用于计时器不是特别精准的设备，提高了解码的准确性，并唤醒目标设备从而避免误唤醒或者无法唤醒的情况。

在一个实施例中，如图5所示，为一个实施例中唤醒信号的波形示意图。图5中的唤醒信号是基于曼彻斯特编码得到的。图5中唤醒信号按照 SOF-ID-DATA，即按照前导码信号-口令信号-数据信号的帧结构构建。

最前面的5个周期的前导码信号可忽略，接下来的4个同向信号段组成前导码信号。设定前导码信号的相邻同向沿为相邻上升沿，码元A的时长范围为2.5T～3.5T，码元B的时长范围为1.5T～2.5T，码元C的时长范围为 0.5T～1.5T。由图可知，根据同向信号时长以及预设映射关系，可知SOF信号所对应的比特序列为A-C-B-B。

设定口令信号和数据信号的相邻同向沿均为相邻上升沿，并设定T、1.5T 和2T的时长范围。那么根据口令信号和数据信号的同向信号时长，可知对应的周期数量，因此可得到口令信号对应的4bit比特序列为0-1-0-0。当唤醒口令为0100时，此时可唤醒目标设备。唤醒接收机继续接收后续的数据信号，并获得数据比特序列1-0-0-1。

在一个实施例中，如图6所示，为另一个实施例中唤醒信号的波形示意图。图6中的唤醒信号是基于脉冲宽度调制方式(PWM)得到的。图6中唤醒信号按照SOF-ID-DATA，即前导码信号-口令信号-数据信号的帧结构构建。

设定前导码信号的相邻同向沿为相邻上升沿，并设定码元A和码元B的时长，那么SOF信号所对应的SOF比特序列为A-B。对于口令信号和数据信号中code0和code1的时长，那么可知口令信号所对应的口令比特序列为 0-1-0-0。当唤醒口令为0-1-0-0时，口令比特序列与唤醒口令相匹配，那么唤醒目标设备。唤醒接收机继续接收后续的数据信号，并获得数据比特序列0-1。在一个实施例中，若唤醒口令为0-1-0-0，后面2个bit设定为模糊匹配，那么，当接收到A-C-B-B-0-1-0-0-1-0的比特序列后唤醒，并接续接收后续的数据比特序列0-1。

应该理解的是，虽然上述图3的流程图中各个步骤按照箭头的指示依次显示，步骤(a1)至步骤(a9)中的各个步骤按照标号指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头或者数字指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图3中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，如图7所示，为一个实施例中唤醒接收机的结构框图，包括解码器702和比较器704，解码器702和比较器704相连接，其中：

解码器702，用于接收唤醒信号；

所述解码器702，还用于确定所述唤醒信号中相邻同向沿之间的同向信号段的同向信号时长；所述相邻同向沿为相邻上升沿或者相邻下降沿；

所述解码器702，还用于根据各所述同向信号时长以及相应的同向信号段进行解码，获得所述唤醒信号对应的目标比特序列；

比较器704，用于当所述目标比特序列中包含对目标设备的唤醒口令时，唤醒所述目标设备。

本实施例中，信号在传输过程中，会出现一些变形，经过研究发现，在传输过程中，虽然占空比发生变化，但是相邻同向沿之间的时间长度基本不发生改变，因此，可以基于这一特征，确定唤醒信号中相邻同向沿之间的同向信号段的同向信号时长，并基于信号段中的同向信号时长进行解码，提高了解码的准确性，并唤醒目标设备从而避免误唤醒或者无法唤醒的情况。

在一个实施例中，解码器702用于根据同向信号时长，获取同向信号段所对应的源信号段；对各源信号段进行解码，获得唤醒信号对应的目标比特序列。

本实施例中，在同向信号时长确定且同向沿方向确定的情况下，有且仅有一种源信号，因此可以通过获取同向信号段所对应的唯一的源信号段，即可以还原得到源信号，并进行解码，降低无法唤醒设备或者误唤醒设备的概率。

在一个实施例中，解码器702用于获取唤醒信号所对应的源信号的周期；根据同向信号时长以及源信号的周期，确定同向信号时长所对应的同向周期数量；根据同向周期数量，还原得到同向信号段所对应的唯一的源信号段。

本实施例中，根据同向信号段的同向信号时长以及唤醒信号的周期，确定同向周期数量，再还原得到同向信号段所对应的源信号段，对数据源信号进行解码，获得数据比特序列，依据同向沿之间时间长度基本不发生改变并且将同向信号段的同向周期数量结合同向信号段能够还原得到源信号，并进行解码，解码快速且准确。

在一个实施例中，同向信号段的同向信号时长包括前导码信号段的同向信号时长和口令信号段的同向信号时长。解码器702包括前导码解码器和口令解码器。比较器704包括前导码比较器。前导码解码器用于获取各前导码的同向信号时长与码元之间的预设映射关系；

前导码解码器用于根据前导码信号的同向信号时长以及预设映射关系，对前导码信号段解码，获得对应的前导码比特序列；

前导码比较器用于将前导码比特序列与预存的前导码比特序列进行匹配。

口令解码器用于当前导码比特序列与预存的前导码比特序列相匹配时，根据口令信号段的同向信号时长以及相应的口令信号段进行解码，获得口令比特序列。

本实施例中，基于前导码的同向信号时长解码出前导码比特序列，并且当前导码比特序列与预存前导码比特序列相匹配时，基于口令源信号的同向信号时长对口令信号进行解码，获得口令比特序列，能够在前导码的解码过程中同步信号，提升对后续口令信号的解码效果。

在一个实施例中，比较器704用于获取模糊口令模板；将目标比特序列中的口令比特序列与模糊口令模板进行匹配，当口令比特序列与模糊口令模板中对应位置的模板码元匹配成功时，确定目标比特序列中包含对目标设备的唤醒口令。

本实施例中，唤醒接收机中的内存有限，那么将目标比特序列中的口令比特序列与模糊口令模板进行匹配，当口令比特序列与模糊口令模板中对应位置的模板码元匹配成功时，确定目标比特序列中包含对目标设备的唤醒口令，相当于可以采用模糊口令模板存储多个唤醒口令，减少存储唤醒口令所需要的内存，并增加了通用性。在一个实施例中，比较器704用于当口令比特序列与模糊口令模板中的模板码元匹配成功，且口令比特序列后的数据比特序列符合模糊口令模板中的码元格式时，确定目标比特序列中包含对目标设备的唤醒口令。

本实施例中，由于有些唤醒口令较短，会存在误唤醒的问题，因此需要采用模板码元和码元格式相结合的方式进行匹配，当口令比特序列与模糊口令中的模板码元匹配成功，且口令比特序列后的比特序列符合模糊口令模板中的码元格式时，确定目标比特序列中包含对目标设备的唤醒口令，能够在唤醒口令较短的情况下避免噪音，从而避免误唤醒。在一个实施例中，解码器702还用于当检测到接收的唤醒信号出现超时违例时，将出现超时违例之前的超时信号段作为唤醒信号的最后一部分；获取唤醒信号的编码方式；根据各同向信号时长以及编码方式，对包含超时信号段的唤醒信号中相应同向信号段进行解码，获得唤醒信号对应的目标比特序列。

本实施例中，通过将超时信号段作为唤醒信号的一部分进行解码，能够保证接收的数据的完整性，避免遗漏。

在一个实施例中，解码器702还用于根据各同向信号时长以及编码方式，对包含超时信号段的唤醒信号中相应同向信号段进行解码，当编码方式为曼彻斯特编码方式、且对超时信号段之前的码元信号解码得到的码元为第一码元时，对超时信号段解码得到第二码元，获得目标比特序列；第一码元和第二码元不同。

本实施例中，由于在唤醒信号传输过程中，可能会出现唤醒信号已经发送完毕，但仍旧有信号传入的问题，为了保证唤醒信号的数据被完全接受，因此当检测到超时违例时，将出现超时违例之前的超时信号段作为唤醒信号的一部分并存储，并且对该唤醒信号进行解码，当编码方式为曼彻斯特编码方式、且在超时信号段之前的码元信号所得到的码元为第一码元时，后面紧跟着的码元信号必然是第二码元，因此对超时信号段解码得到第二码元，能够保证数据不被遗漏。

在一个实施例中，比较器704还用于生成片外晶振唤醒信号，该片外晶振唤醒信号用于唤醒片外晶振；片外晶振用于在唤醒目标设备之后，通过片外晶振向发生设备发送该目标设备所返回的响应信号。

在一个实施例中，如图8所示，为另一个实施例中唤醒接收机的装置结构框图，其中包括毛刺滤波器、载波激发检测器、前导码探测模块、控制器、数据流接收模块。前导码探测器中包括前导码解码器、移位缓存器和前导码比较器。数据流接收模块中包括曼彻斯特解码器(MAN解码器)、脉冲宽度调制解码器(PWM解码器)和脉冲位置调制解码器(PPM解码器)。AR_DATA 是经过ASK解调后得到的解调信号。WAKEUP是指目标唤醒信号，用于唤醒目标设备。SOF_OK是当前导码相匹配时所产生的信号，表明可以进行接下来的数据接收。EN信号是当前导码匹配成功时，控制器向数据流接收器所发送的信号，用于指示数据流接收模块继续接收唤醒口令和数据信号。

唤醒接收机的参考时钟信号是高压域时钟，时钟来源是二选一：180KHz 的片上OSC时钟或者32KHz的外部晶振时钟，用SEL_LPOSCL进行选择，默认选择OSC180K。可选择对高压域时钟进行分频得到唤醒模块的参考时钟，分频后的参考时钟只用于唤醒逻辑，高压域寄存器的读写等操作还是用原高压域时钟。

经ASK解调后得到的解调信号(AR_DATA)，首先经过毛刺滤波器(Glitch Filter)滤除毛刺。BURST模式即载波激发模式，该模式下的基站只需发出一段持续的载波，经过ASK解调后的波形(AR_DATA)呈现为一段持续的高电平。

当AR_DATA为一段载波、且载波激发时间达到设定值tBURST(无须等待当前载波激发结束)，即刻生成目标唤醒信号用以唤醒目标设备。载波激发模式下，唤醒模块不对后续数据进行处理，后续工作应全部由CPU接手。 BURST模式下生成WAKEUP信号不会对PATTERN模式的逻辑造成任何影响，PATTERN模式自行照常工作。

在PATTERN模式下，经ASK解调后得到的解调信号(AR_DATA)，输入至前导码解码器解码得到前导码比特序列，并存储在移位缓存器，当解码得到的前导码比特序列与预存的前导码比特序列相匹配时，向控制器发送 SOF_OK信号，控制器向数据流接收模块发送EN信号。数据流接收模块接收到EN信号后，接收唤醒信号中的口令信号，根据口令信号的编码方式，按照对应的解码方式对口令信号进行解码，获得唤醒口令。将唤醒口令存储在移位缓存器中，并在唤醒口令比较器中将解码得到的唤醒口令与预存的唤醒口令进行匹配，当匹配成功时，生成WAKEUP信号。

PATTERN模式在上电后即自动持续工作，不可被关闭，但用户可以通过禁用全部唤醒口令通道来达到禁用PATTERN模式的效果。

PATTERN模式支持的唤醒帧可包含最多4个SOF bit(前导码码元)、最多32个(口令码元)和不限数量的DATA bit(数据码元)。特别注意： PATTERN帧中可以不包含SOF bit，但是必须包含ID bit。

SOF bit的码元类型最多有4种，ID bit和DATA bit的码元类型最多有2 种。无论是SOF bit的码元，还是ID/DATA bit的码元，其实都是在描述 AR_DATA的边沿到边沿之间的宽度。ID和DATA使用相同的2种码元类型，因此接收时将其都视作bit流来接收。

前导码信号

口令信号

数据信号

表1 PATTERN模式下的唤醒信号的帧结构

SOF检测阶段：SOF检测持续进行，只要满足条件就启动bit流接收过程；若满足条件时正处于bit流接收过程，则忽略之。若帧中不含SOFbit，可以手动关闭SOF检测。

bit流接收阶段：如果SOF使能，则在SOF满足后进行bit流接收；一旦违例，立刻中止，直到SOF再次满足后又重启bit流接收。如果SOF禁用，则一直进行bit流接收；一旦违例，重新开始接收。

ID和DATA都视作bit流来接收；当接收到足够多的bits后，ID匹配器实时移位检测移位缓存器(shift buffer)中的数据，一旦匹配上ID了立刻生成WAKEUP信号(已唤醒则不会再生成WAKEUP信号)，并进入data接收阶段。

bit流接收启动后将其解码得到的bit全部缓存到33-bit移位buffer中，当ID匹配上时，将移位buffer中以ID结尾的32bit数据全部存入ID_BUFFER (4BYTEs)中并提供寄存器接口供用户读取，同时也会产生一个中断。从唤醒开始接收到的数据视为data数据，存入DATA_BUFFER(4BYTEs)中并提供寄存器接口供用户读取；每收到一个新的字节便产生一个NEWBYTE中断。若出现违例时新收到的bits不满一个字节，将移位buffer中的最后8bit数据存入DATA_BUFFER中(只有高若干位有效)，并指明有效bit数目，生成 BITFAIL中断。

BITFAIL中断只会在DATA接收阶段才会产生，若ID匹配阶段出错，不会有任何反应。

违例发生时，只要有可能被解读为1个bit，一律接收。因此接收到的数据中最后一个bit可能是无效的，需要CPU结合通信协议进行判断。

超时违例补录：MAN编码类型下，若最后接收到1个bit1后出现超时违例，则认为后面跟着1个bit‘0’，将其补录。

PWM编码类型下，若超时违例，认为是比较长的那个bit并补录之。

PPM编码类型下，若超时违例，则在违例时按照占空比解出一个bit并补录之。

对于MAN编码，需要定义四个边界，TMIN、TMAX、2TMIN、2TMAX，则可以完全确定T\1.5T\2T的范围。

对于PWM编码，需要定义四个边界，CODE0MIN、CODE0MAX、 CODE1MIN、CODE1MAX，则可以完全确定CODE0\CODE1的范围。

对于PPM编码，需要定义TMIN、TMAX，固定以占空比50％为限，低于50％则为CODE0，否则为CODE1。

关于唤醒接收机的具体限定可以参见上文中对于设备唤醒方法的限定，在此不再赘述。上述唤醒接收机中的各个部件可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各部件可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个部件对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括唤醒接收机，该唤醒接收机用于实现上述各设备唤醒方法实施例的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述各唤醒接收机方法实施例的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，该计算机程序可存储于一非易失性计算机可读存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例中流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用地对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory,ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储介质可包括随机存取存储器(Ramdom Access Memory,RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory,DRAM)等。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种设备唤醒方法，其特征在于，所述方法包括：

接收唤醒信号；

确定所述唤醒信号中相邻同向沿之间的同向信号段的同向信号时长；所述相邻同向沿为相邻上升沿或者相邻下降沿；

根据所述同向信号时长，获取所述同向信号段所对应的源信号段；

对各所述源信号段进行解码，获得所述唤醒信号对应的目标比特序列；所述源信号段是源信号的部分信号段；所述源信号是未经过传输变形的信号；所述源信号段是与所述同向信号段的所述同向信号时长相同的但占空比可能有变化的信号段；

当所述目标比特序列中包含对目标设备的唤醒口令时，唤醒所述目标设备。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述同向信号时长，获取所述同向信号段所对应的源信号段，包括：

获取所述唤醒信号所对应的源信号的周期；

根据所述同向信号时长以及所述源信号的周期，确定所述同向信号时长所对应的同向周期数量；

根据所述同向周期数量，还原得到所述同向信号段所对应的唯一的源信号段。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述同向信号段的同向信号时长包括前导码信号段的同向信号时长和口令信号段的同向信号时长；

所述根据所述同向信号时长，获取所述同向信号段所对应的源信号段，对各所述源信号段进行解码，获得所述唤醒信号对应的目标比特序列，包括：

获取各前导码的同向信号时长与码元之间的预设映射关系；

根据所述前导码信号段的同向信号时长以及所述预设映射关系，对所述前导码信号段解码，获得对应的前导码比特序列；

当所述前导码比特序列与预存的前导码比特序列相匹配时，根据所述口令信号段的同向信号时长获取相应的口令信号段所对应的源信号段，对各所述源信号段进行解码，获得口令比特序列。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述目标比特序列中包含对目标设备的唤醒口令的方式，包括：

获取模糊口令模板；

将所述目标比特序列中的口令比特序列与所述模糊口令模板进行匹配，当所述口令比特序列与所述模糊口令模板中对应位置的模板码元匹配成功时，确定所述目标比特序列中包含对目标设备的唤醒口令。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述当所述口令比特序列与所述模糊口令模板中对应位置的模板码元匹配成功时，确定所述目标比特序列中包含对目标设备的唤醒口令，包括：

当所述口令比特序列与所述模糊口令模板中的模板码元匹配成功，且所述口令比特序列后的数据比特序列符合所述模糊口令模板中的码元格式时，确定所述目标比特序列中包含对目标设备的唤醒口令。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当检测到接收的唤醒信号出现超时违例时，将出现超时违例之前的超时信号段作为唤醒信号的最后一部分；

获取所述唤醒信号的编码方式；

所述根据所述同向信号时长，获取所述同向信号段所对应的源信号段，对各所述源信号段进行解码，获得所述唤醒信号对应的目标比特序列，包括：

根据各同向信号时长以及所述编码方式，获取包含所述超时信号段的唤醒信号中相应同向信号段所对应的源信号段，对各所述源信号段进行解码，获得唤醒信号对应的目标比特序列。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据各同向信号时长以及所述编码方式，获取包含所述超时信号段的唤醒信号中相应同向信号所对应的源信号段，对各所述源信号段进行解码，获得唤醒信号对应的目标比特序列，包括：

根据各同向信号时长以及所述编码方式，获取包含所述超时信号段的唤醒信号中相应同向信号所对应的源信号段，对各所述源信号段进行解码，当所述编码方式为曼彻斯特编码方式、且对所述超时信号段之前的码元信号解码得到的码元为第一码元时，对所述超时信号段解码得到第二码元，获得目标比特序列；所述第一码元和所述第二码元不同。

8.一种唤醒接收机，其特征在于，所述唤醒接收机包括：

解码器，用于接收唤醒信号；

所述解码器，还用于确定所述唤醒信号中相邻同向沿之间的同向信号段的同向信号时长；所述相邻同向沿为相邻上升沿或者相邻下降沿；

所述解码器，还用于根据所述同向信号时长，获取所述同向信号段所对应的源信号段；

以及对各所述源信号段进行解码，获得所述唤醒信号对应的目标比特序列；所述源信号段是源信号的部分信号段；所述源信号是未经过传输变形的信号；所述源信号段是与所述同向信号段的所述同向信号时长相同的但占空比可能有变化的信号段；

比较器，用于当所述目标比特序列中包含对目标设备的唤醒口令时，唤醒所述目标设备。

9.根据权利要求8所述的唤醒接收机，其特征在于，所述解码器用于:

获取所述唤醒信号所对应的源信号的周期；

根据所述同向信号时长以及所述源信号的周期，确定所述同向信号时长所对应的同向周期数量；

根据所述同向周期数量，还原得到所述同向信号段所对应的唯一的源信号段。

10.根据权利要求8所述的唤醒接收机，其特征在于，所述同向信号段的同向信号时长包括前导码信号段的同向信号时长和口令信号段的同向信号时长；所述解码器包括前导码解码器和口令解码器；所述比较器包括前导码比较器；

所述前导码解码器用于获取各前导码的同向信号时长与码元之间的预设映射关系；

所述前导码解码器用于根据所述前导码信号段的同向信号时长以及所述预设映射关系，对所述前导码信号段解码，获得对应的前导码比特序列；

所述前导码比较器用于将所述前导码比特序列与预存的前导码比特序列进行匹配；

所述口令解码器用于当所述前导码比特序列与预存的前导码比特序列相匹配时，根据所述口令信号段的同向信号时长获取相应的口令信号段所对应的源信号段，对各所述源信号段进行解码，获得口令比特序列。

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