CN114095995A - 唤醒方法、装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种唤醒方法。该唤醒方法包括:第一信号处理电路在第一频点上进行监听;第二信号处理电路在第二频点上进行监听;第二频点与第一频点不相同;第二信号处理电路在第二频点上接收到唤醒信号;唤醒信号的带宽小于第一值;唤醒信号是第一电子设备在多个发射频点上或在大于第二值的带宽上发射的;第二值大于第一值。并且,第一信号处理电路在第二频点上进行监听;第二信号处理电路在第三频点上进行监听;第三频点与第一频点、第二频点都不相同;此时,第一信号处理电路在第二频点上接收到唤醒信号。这样,通过在多个频点监听唤醒信号,增加了成功捕获唤醒信号的概率,减小了唤醒时延。
Description
技术领域
本申请涉及终端设备领域,尤其涉及一种唤醒方法、装置及电子设备。
背景技术
无线电子设备之间建立连接,首先需要发端发射一组特定的唤醒信号,被唤醒设备接收到唤醒信号并正确解调,实现有效唤醒并开始建立连接。无线的电子设备中的传统接收机架构包含低噪声放大器、混频器、自动增益控制器等高功耗器件,如果在等待唤醒阶段保持常开会极大增加接收机的待机功耗。相关技术通过降低接收机的占空比降低接收机的待机功耗,即接收机周期性的在工作状态与休眠状态之间切换。这种降低占空比的方案虽然能有效降低接收机的待机功耗,但同时也降低了接收机被唤醒的概率,增加了唤醒时延。
发明内容
为了解决上述技术问题,本申请提供一种唤醒方法、装置及电子设备,可在多个频点监听极窄带宽的唤醒信号,增加了成功捕获唤醒信号的概率,减小了唤醒时延。
第一方面,本申请提供一种唤醒方法。该方法包括:第一信号处理电路在第一频点上进行监听;第二信号处理电路在第二频点上进行监听;第二频点与第一频点不相同;第二信号处理电路在第二频点上接收到唤醒信号;该唤醒信号的带宽小于第一值;唤醒信号是第一电子设备在多个发射频点上发射的,或者,唤醒信号是第一电子设备在大于第二值的带宽上发射的;第二值大于第一值。并且,当发生温漂时,第一信号处理电路在第二频点上进行监听;第二信号处理电路在第三频点上进行监听;第三频点与第一频点、第二频点都不相同;此时,第一信号处理电路在第二频点上接收到唤醒信号。这样,一方面,通过在多个频点监听唤醒信号,增加了成功捕获唤醒信号的概率,从而增大了电子设备被成功唤醒的概率,减小了唤醒时延。另一方面,通过在多个频点进行监听能够在发生温漂时仍然成功捕获唤醒信号,有效克服了温漂的影响。
示例性的,唤醒方法还可以包括:第三信号处理电路在第三频点上进行监听。发生温漂后,第三信号处理电路在第四频点上进行监听。第四频点与第一频点、第二频点、第三频点均不相同。本申请中,可以采用多个信号处理电路在多个不同频点进行监听,信号处理电路的数量越多,成功捕获唤醒信号的概率越大,唤醒时延越小。
根据第一方面,第一信号处理电路输出第一逻辑值,第一逻辑值用于指示第一信号处理电路接收到唤醒信号。并且,第二信号处理电路输出第二逻辑值,第二逻辑值用于指示第二信号处理电路未接收到唤醒信号。第一逻辑或运算电路根据第一逻辑值和第二逻辑值,确定接收到唤醒信号。这样,当第一信号处理电路和第二信号处理电路的任一个接收到唤醒信号,即可确定接收到唤醒信号,提高了接收灵敏度。当采用多个信号处理电路时,每个信号处理电路如果接收到唤醒信号,可以输出逻辑值1,如果未接收到唤醒信号,可以输出逻辑值0,第一逻辑或运算电路将所有信号处理电路输出的逻辑值相加,如果得到逻辑值1,确定接收到唤醒信号。这样,只要至少一路信号处理电路接收到唤醒信号,即可确定接收到唤醒信号。
根据第一方面,第一信号处理电路包括极窄带带通滤波器、包络检波器、比较器和相关器,极窄带带通滤波器的输入端与天线耦合,包络检波器的输入端与极窄带带通滤波器的输出端耦合,比较器的输入端与包络检波器的输出端耦合,相关器的输入端与比较器的输出端耦合。这样,第一信号处理电路在第二频点上接收到唤醒信号,可以包括:极窄带带通滤波器对在第二频点上监听到的第一信号进行极窄带带通滤波,得到极窄带宽的滤波信号;包络检波器提取滤波信号的幅度包络,得到基带脉冲信号;比较器将基带脉冲信号的电压与参考电压进行比较,得到第一数字信号序列;相关器获取第一数字信号序列与预设的唤醒序列的第一相关性指标值,并将第一相关性指标值与预设的相关性阈值进行比较,得到相关性比较结果,当相关性比较结果指示第一相关性指标值大于相关性阈值,第一信号为唤醒信号。这样,采用极窄带带宽上进行滤波,能够滤除更多的噪声和干扰,提高抗干扰能力。
根据第一方面,比较器包括第一比较器和第二比较器,第一比较器的输入端和第二比较器的输入端分别与包络检波器的输出端耦合;相关器包括第一相关器和第二相关器,第一相关器的输入端与第一比较器的输出端耦合,第二相关器的输入端与第二比较器的输出端耦合;第一信号处理电路还包括第二逻辑或运算电路,第一相关器的输出端和第二相关器的输出端分别与第二逻辑或运算电路的输入端耦合。这样,比较器将基带脉冲信号的电压与参考电压进行比较,得到第一数字信号序列,包括:第一比较器将基带脉冲信号的电压与第一参考电压进行比较,得到第一备选数字信号序列;第二比较器将基带脉冲信号的电压与第二参考电压进行比较,得到第二备选数字信号序列;第二参考电压与第一参考电压不相同。这样,相关器获取第一数字信号序列与预设的唤醒序列的第一相关性指标值,并将第一相关性指标值与预设的相关性阈值进行比较,得到相关性比较结果,当相关性比较结果指示第一相关性指标值大于相关性阈值,第一信号为唤醒信号,包括:第一相关器获取第一备选数字信号序列与预设的唤醒序列的第一相关性指标值的第一备选值,并将第一相关性指标值的第一备选值与预设的相关性阈值进行比较,得到第一相关性比较结果;第二相关器获取第二备选数字信号序列与预设的唤醒序列的第一相关性指标值的第二备选值,并将第一相关性指标值的第二备选值与预设的相关性阈值进行比较,得到第二相关性比较结果;第二逻辑或运算电路对第一相关性比较结果和第二相关性比较结果进行逻辑或运算,得到第一逻辑或运算结果;当第一逻辑或运算结果指示第一相关性指标值的第一备选值和第一相关性指标值的第二备选值中的至少一个大于预设的相关性阈值,第一信号处理电路在第二频点上接收到唤醒信号。这样,每一路信号处理电路中,采用多个不同参考电压的比较器分别与基带脉冲信号的电压进行比较,不同参考电压对应不同的距离,使得两个无线电子设备之间的距离不同时,至少有一路比较器能够输出准确的唤醒序列,从而成功唤醒电子设备中的主收发机,提高了灵敏度。
示例性的,比较器可以为一组比较器,该组比较器的数量可以大于2。其中,该组比较器中的每个比较器的参考电压与预设的距离相适应,不同比较器的参考电压不同。这样,当两个无线电子设备之间的距离不同时,都有具有与该距离对应的参考电压的比较器,能够准确获取唤醒信号中的唤醒序列,从而成功进行唤醒。可见,采用多个不同参考电压的比较器能够显著提高灵敏度。
根据第一方面,第一信号处理电路包括极窄带带通滤波器、包络检波器、包括积分电路的比较器、以及相关器,极窄带带通滤波器的输入端与天线耦合,包络检波器的输入端与极窄带带通滤波器的输出端耦合,包括积分电路的比较器的输入端与包络检波器的输出端耦合,相关器的输入端与包括积分电路的比较器的输出端耦合。这样,第一信号处理电路在第二频点上接收到唤醒信号,包括:极窄带带通滤波器对在第二频点上监听到的第一信号进行极窄带带通滤波,得到极窄带宽的滤波信号;包络检波器提取滤波信号的幅度包络,得到基带脉冲信号;包括积分器电路的比较器将基带脉冲信号转换为单脉冲信号,并将单脉冲信号的电压与参考电压进行比较,得到第二数字信号序列;相关器获取第二数字信号序列与预设的唤醒序列的第二相关性指标值,并将第二相关性指标值与预设的相关性阈值进行比较,得到相关性比较结果;当相关性比较结果指示第二相关性指标值大于预设的相关性阈值,第一信号为唤醒信号。积分电路能够对基带脉冲信号的电压进行累积形成对应的单脉冲信号,这样,能够提高比较器输出的数字信号序列的准确性,提高整体灵敏度。
根据第一方面,包括积分电路的比较器包括第三比较器和第四比较器,第三比较器和第四比较器中均包括积分电路,第三比较器的输入端和第四比较器的输入端分别与包络检波器的输出端耦合;相关器包括第三相关器和第三相关器,第三相关器的输入端与第三比较器的输出端耦合,第四相关器的输入端与第四比较器的输出端耦合;第一信号处理电路还包括第二逻辑或运算电路,第三相关器的输出端和第四相关器的输出端分别与第二逻辑或运算电路的输入端耦合。这样,包括积分器电路的比较器将基带脉冲信号转换为单脉冲信号,并将单脉冲信号的电压与参考电压进行比较,得到第二数字信号序列,包括:第三比较器将基带脉冲信号转换为单脉冲信号,并单脉冲信号的电压与第三参考电压进行比较,得到第三备选数字信号序列;第四比较器将基带脉冲信号转换为单脉冲信号,并单脉冲信号的电压与第四参考电压进行比较,得到第四备选数字信号序列;第四参考电压与第三参考电压不相同。这样,相关器获取第二数字信号序列与预设的唤醒序列的第二相关性指标值,并将第二相关性指标值与预设的相关性阈值进行比较,得到相关性比较结果;当相关性比较结果指示第二相关性指标值大于预设的相关性阈值,第一信号为唤醒信号,包括:第三相关器获取第三备选数字信号序列与预设的唤醒序列的第二相关性指标值的第一备选值,并将第二相关性指标值的第一备选值与预设的相关性阈值进行比较,得到第三相关性比较结果;第四相关器获取第四备选数字信号序列与预设的唤醒序列的第二相关性指标值的第二备选值,并将第二相关性指标值的第二备选值与预设的相关性阈值进行比较,得到第四相关性比较结果;第二逻辑或运算电路对第三相关性比较结果和第四相关性比较结果进行逻辑或运算,得到第二逻辑或运算结果;当第二逻辑或运算结果指示第二相关性指标值的第一备选值和第二相关性指标值的第二备选值中的至少一个大于预设的相关性阈值,第一信号为唤醒信号。这样,每一路信号处理电路中,采用多个不同参考电压的比较器分别与基带脉冲信号的电压进行比较,不同参考电压对应不同的距离,使得两个无线电子设备之间的距离不同时,至少有一路比较器能够输出准确的唤醒序列,从而成功唤醒电子设备中的主收发机,提高了灵敏度。
根据第一方面,第一频点与第二频点为相邻频点。这样,当发生温漂且温漂较小时,增大了信号处理电路在相邻频点接收到唤醒信号的概率,从而增大了成功唤醒的概率。
根据第一方面,第一频点与第二频点为非相邻频点。这样,当发生温漂且温漂较大时,增大了信号处理电路在非相邻频点接收到唤醒信号的概率,从而增大了成功唤醒的概率。
根据第一方面,多个发射频点包括第一频点和第二频点中的至少一个频点。这样,能够增大接收到唤醒信号的概率,从而增大成功唤醒的概率。
根据第一方面,第一频点和第二频点中的至少一个频点处于第一电子设备发射唤醒信号的带宽内。这样,能够增大接收到唤醒信号的概率,从而增大成功唤醒的概率。
第二方面,本申请提供一种唤醒装置。该唤醒装置包括:第一信号处理电路,第一信号处理电路耦合至天线,用于在第一频点上进行监听;第二信号处理电路,第二信号处理电路耦合至天线,用于在第二频点上进行监听;第二频点与第一频点不相同;当没有发生温漂时,第二信号处理电路还用于在第二频点上接收到唤醒信号;唤醒信号的带宽小于第一值;唤醒信号是第一电子设备在多个发射频点上发射的或在大于第二值的带宽上发射的;第二值大于第一值。当发生温漂时,第一信号处理电路还用于在第二频点上进行监听;第二信号处理电路器还用于在第三频点上进行监听;第三频点与第一频点、第二频点都不相同;第一信号处理电路还用于在第二频点上接收到唤醒信号。这样,一方面,通过在多个频点监听唤醒信号,增加了成功捕获唤醒信号的概率,从而增大了电子设备被成功唤醒的概率,减小了唤醒时延。另一方面,通过在多个频点进行监听能够在发生温漂时仍然成功捕获唤醒信号,有效克服了温漂的影响。
示例性的,唤醒装置还可以包括:第三信号处理电路,第三信号处理电路耦合至天线,用于在第三频点上进行监听。发生温漂后,第三信号处理电路还用于在第四频点上进行监听。第四频点与第一频点、第二频点、第三频点均不相同。本申请中,可以采用多个信号处理电路在多个不同频点进行监听,信号处理电路的数量越多,成功捕获唤醒信号的概率越大,唤醒时延越小。
根据第二方面,第一信号处理电路,还用于输出第一逻辑值,第一逻辑值用于指示第一信号处理电路接收到唤醒信号;第二信号处理电路,还用于输出第二逻辑值,第二逻辑值用于指示第二信号处理电路未接收到唤醒信号;装置还包括:第一逻辑或运算电路,第一逻辑或运算电路的输入端分别与第一信号处理电路的输出端和第二信号处理电路的输出端耦合,第一逻辑或运算电路用于根据第一逻辑值和第二逻辑值,确定接收到唤醒信号。这样,当第一信号处理电路和第二信号处理电路的任一个接收到唤醒信号,即可确定接收到唤醒信号,提高了接收灵敏度。
根据第二方面,第一信号处理电路包括:极窄带带通滤波器,极窄带带通滤波器的输入端耦合至天线,用于对在第二频点上监听到的第一信号进行极窄带带通滤波,得到极窄带宽的滤波信号;包络检波器,包络检波器的输入端与极窄带带通滤波器的输出端耦合,用于提取滤波信号的幅度包络,得到基带脉冲信号;比较器,比较器的输入端与包络检波器的输出端耦合,用于将基带脉冲信号的电压与参考电压进行比较,得到第一数字信号序列;相关器,相关器的输入端与比较器的输出端耦合,用于获取第一数字信号序列与预设的唤醒序列的第一相关性指标值,并将第一相关性指标值与预设的相关性阈值进行比较,得到相关性比较结果,当相关性比较结果指示第一相关性指标值大于相关性阈值,第一信号为唤醒信号。这样,采用极窄带带宽上进行滤波,能够滤除更多的噪声和干扰,提高抗干扰能力。
根据第二方面,比较器包括:第一比较器,第一比较器的输入端耦合至包络检波器的输出端,用于将基带脉冲信号的电压与第一参考电压进行比较,得到第一备选数字信号序列;第二比较器,第二比较器的输入端耦合至包络检波器的输出端,用于将基带脉冲信号的电压与第二参考电压进行比较,得到第二备选数字信号序列;第二参考电压与第一参考电压不相同。其中,相关器包括:第一相关器,第一相关器的输入端耦合至第一比较器的输出端,用于获取第一备选数字信号序列与预设的唤醒序列的第一相关性指标值的第一备选值,并将第一相关性指标值的第一备选值与预设的相关性阈值进行比较,得到第一相关性比较结果;第二相关器,第二相关器的输入端耦合至第二比较器的输出端,用于获取第二备选数字信号序列与预设的唤醒序列的第一相关性指标值的第二备选值,并将第一相关性指标值的第二备选值与预设的相关性阈值进行比较,得到第二相关性比较结果。唤醒装置还包括第二逻辑或运算电路,第二逻辑或运算电路的输入端分别与第一相关器的输出端和第二相关器的输出端耦合,用于对第一相关性比较结果和第二相关性比较结果进行逻辑或运算,得到第一逻辑或运算结果;当第一逻辑或运算结果指示第一相关性指标值的第一备选值和第一相关性指标值的第二备选值中的至少一个大于预设的相关性阈值,第一信号为唤醒信号。这样,每一路信号处理电路中,采用多个不同参考电压的比较器分别与基带脉冲信号的电压进行比较,不同参考电压对应不同的距离,使得两个无线电子设备之间的距离不同时,至少有一路比较器能够输出准确的唤醒序列,从而成功唤醒电子设备中的主收发机,提高了灵敏度。
根据第二方面,第一信号处理电路包括:极窄带带通滤波器,极窄带带通滤波器的输入端耦合至天线,用于对在第二频点上监听到的第一信号进行极窄带带通滤波,得到极窄带宽的滤波信号;包络检波器,包络检波器的输入端耦合至极窄带带通滤波器的输出端,用于检测滤波信号的幅度包络,得到基带脉冲信号;包括积分器电路的比较器,包括积分器电路的比较器的输入端与包络检波器的输出端耦合,用于将基带脉冲信号转换为单脉冲信号,并将单脉冲信号的电压与参考电压进行比较,得到第二数字信号序列;相关器,相关器的输入端与包括积分器电路的比较器的输出端耦合,用于获取第二数字信号序列与预设的唤醒序列的第二相关性指标值,并将第二相关性指标值与预设的相关性阈值进行比较,得到相关性比较结果;当相关性比较结果指示第二相关性指标值大于预设的相关性阈值,第一信号为唤醒信号。积分电路能够对基带脉冲信号的电压进行累积形成对应的单脉冲信号,这样,能够提高比较器输出的数字信号序列的准确性,提高整体灵敏度。
根据第二方面,包括积分电路的比较器包括:第三比较器,第三比较器中包括积分电路,第三比较器的输入端与包络检波器的输出端耦合,用于将基带脉冲信号转换为单脉冲信号,并单脉冲信号的电压与第三参考电压进行比较,得到第三备选数字信号序列;第四比较器,第四比较器中包括积分电路,第四比较器的输入端与包络检波器的输出端耦合,用于将基带脉冲信号转换为单脉冲信号,并单脉冲信号的电压与第四参考电压进行比较,得到第四备选数字信号序列;第四参考电压与第三参考电压不相同。其中,相关器包括:第三相关器,第三相关器的输入端与第三比较器的输出端耦合,用于获取第三备选数字信号序列与预设的唤醒序列的第二相关性指标值的第一备选值,并将第二相关性指标值的第一备选值与预设的相关性阈值进行比较,得到第三相关性比较结果;第四相关器,第四相关器的输入端与第四比较器的输出端耦合,用于获取第四备选数字信号序列与预设的唤醒序列的第二相关性指标值的第二备选值,并将第二相关性指标值的第二备选值与预设的相关性阈值进行比较,得到第四相关性比较结果。并且,唤醒装置还包括第二逻辑或运算电路,第二逻辑或运算电路的输入端分别与第三相关器的输出端和第四相关器的输出端耦合,用于对第三相关性比较结果和第四相关性比较结果进行逻辑或运算,得到第二逻辑或运算结果;当第二逻辑或运算结果指示第二相关性指标值的第一备选值和第二相关性指标值的第二备选值中的至少一个大于预设的相关性阈值,第一信号为唤醒信号。这样,每一路信号处理电路中,采用多个不同参考电压的比较器分别与基带脉冲信号的电压进行比较,不同参考电压对应不同的距离,使得两个无线电子设备之间的距离不同时,至少有一路比较器能够输出准确的唤醒序列,从而成功唤醒电子设备中的主收发机,提高了灵敏度。
根据第二方面,第一频点与第二频点为相邻频点。这样,当发生温漂且温漂较小时,增大了信号处理电路在相邻频点接收到唤醒信号的概率,从而增大了成功唤醒的概率。
根据第二方面,第一频点与第二频点为非相邻频点。这样,当发生温漂且温漂较大时,增大了信号处理电路在非相邻频点接收到唤醒信号的概率,从而增大了成功唤醒的概率。
根据第二方面,多个发射频点包括第一频点和第二频点中的至少一个频点。这样,能够增大接收到唤醒信号的概率,从而增大成功唤醒的概率。
根据第二方面,第一频点和第二频点中的至少一个频点处于第一电子设备发射唤醒信号的带宽内。这样,能够增大接收到唤醒信号的概率,从而增大成功唤醒的概率。
第三方面,本申请提供一种电子设备。该电子设备包括存储器和处理器,存储器与处理器耦合;存储器存储有程序指令,当程序指令由处理器执行时,使得电子设备执行第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的唤醒方法。
第四方面,本申请提供一种计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质包括计算机程序,当计算机程序在电子设备上运行时,使得电子设备执行第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的唤醒方法。
附图说明
图1为示例性示出的采用低占空比的方案的发送时序和接收时序示意图;
图2为示例性示出的唤醒方法的应用场景示意图;
图3为示例性示出的唤醒方法流程图;
图4为示例性示出的发射机和接收机的结构示意图;
图5为示例性示出的图4中唤醒接收机220的结构示意图;
图6为示例性示出的图5中信号处理电路222和逻辑或运算电路223的信号传输关系示意图。
图7为示例性示出的图5中信号处理电路222的结构示意图;
图8为示例性示出的比较器和相关器的信号传输关系示意图;
图9为示例性示出的多频点发射方式中发射机的发射信号和唤醒接收机的接收信号示意图;
图10为示例性示出的多频点发射方式中发射机的发射信号和唤醒接收机的接收信号与传统方案中发射机的发射信号和唤醒接收机的接收信号的带宽对比示意图;
图11为示例性示出的发射机100发射唤醒信号的时序图;
图12为示例性示出的多频点发射方式对抗温漂的原理示意图;
图13为示例性示出的发射唤醒信号的频点的侦听流程图;
图14为示例性示出的发射唤醒信号的多个频点为非相邻频点的示意图;
图15为示例性示出的发射唤醒信号的多个频点为相邻频点的示意图;
图16为示例性示出的发射唤醒信号的频点与唤醒接收机工作频点的对比示意图;
图17为示例性示出的大带宽发射方式中发射机的发射信号和唤醒接收机的接收信号示意图;
图18为示例性示出的大带宽发射方式对抗温漂的原理示意图;
图19为示例性示出的大带宽发射方式中发射机的发射信号和唤醒接收机的接收信号与传统方案中发射机的发射信号和唤醒接收机的接收信号的带宽对比示意图;
图20为示例性示出的唤醒信号的一种物理帧结构图;
图21为示例性示出的唤醒信号的另一种物理帧结构图;
图22为示例性示出的本申请实施例的一种装置900的示意性框图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。
本申请实施例的说明书和权利要求书中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象,而不是用于描述对象的特定顺序。例如,第一目标对象和第二目标对象等是用于区别不同的目标对象,而不是用于描述目标对象的特定顺序。
在本申请实施例中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
在本申请实施例的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是指两个或两个以上。例如,多个处理单元是指两个或两个以上的处理单元;多个系统是指两个或两个以上的系统。
本申请实施例中的唤醒方法可以应用于第一电子设备与一个或多个第二电子设备之间的唤醒场景。其中,第一电子设备例如可以是手机、平板电脑、智能手表、Wi-Fi路由器、传感器网络信息采集装置、中心节点、无人机、基站(Base Station)等电子设备。第二电子设备例如可以是手机、平板电脑、Wi-Fi路由器、电子标签、无线耳机、智能电表、智能手表等电子设备。
相关技术中,可以通过降低电子设备中接收机的占空比来降低电子设备的待机功耗,在该相关技术中,接收机周期性的在工作状态与休眠状态之间切换。其中,占空比定义为工作时间占总时间的比例。图1为示例性示出的采用低占空比的方案的发送时序和接收时序示意图。请参见图1,发射方每隔20ms(毫秒)发射一次信号,其中,发射方在每个周期(20ms)的工作时长为3ms。接收方每隔600ms启动一次,每次工作时长为60ms,占空比=60/600=0.1。该接收方的最短时延为3ms,但最长时延可达543ms。
可见,降低占空比虽然能有效降低接收机待机功耗,但同时也降低了接收机被唤醒的概率,增加了唤醒时延。
图2为示例性示出的唤醒方法的应用场景示意图。请参见图2,手机与电子标签、智能手表、无线耳机、WiFi路由器或一组智能电表之间,在建立连接前,可以应用本申请实施例的唤醒方法唤醒电子标签、智能手表、无线耳机、Wi-Fi路由器或一组智能电表。唤醒后,手机可以与电子标签、智能手表、无线耳机、WiFi路由器或一组智能电表建立基于通信协议例如Wi-Fi协议、蓝牙(Blue Tooth,BT)协议、设备到设备(Device-to-Device,D2D)协议、蜂窝移动通信协议等的连接,从而进行数据通信。
需要说明的是,图1中所示的应用场景中的电子设备的类型、数量等仅为示意性举例,本申请不做限定。
本申请实施例中,唤醒方法应用于包括第一电子设备和第二电子设备的唤醒系统。其中,第一电子设备为唤醒设备,第二电子设备为被唤醒设备。第二电子设备中的主收发机用于与第一电子设备进行数据通信,但该主收发机通常功耗较高,在第二电子设备待机过程中,如果保持主收发机常开将会极大增加第二电子设备的待机功耗。为了减小第二电子设备的待机功耗,本申请实施例针对第二电子设备提出了一种新的接收机架构,在此基础上提出了本申请实施例的唤醒方法。
下面结合附图,对与本申请实施例的唤醒方法对应的接收机架构以及唤醒方法的原理进行说明。
图3为示例性示出的唤醒方法流程图。该唤醒方法可以由后续图4中的唤醒接收机220执行。请参见图3,本申请实施例中,唤醒方法可以包括:
步骤S301,第一信号处理电路在第一频点上进行监听;
步骤S302,第二信号处理电路在第二频点上进行监听;第二频点与第一频点不相同;
步骤S303,第二信号处理电路在第二频点上接收到唤醒信号;唤醒信号的带宽小于第一值;唤醒信号是第一电子设备在多个发射频点上发射或在大于第二值的带宽上发射的;第二值大于第一值;
步骤S304,第一信号处理电路在第二频点上进行监听;
步骤S305,第二信号处理电路在第三频点上进行监听;第三频点与第一频点、第二频点都不相同;
步骤S306,第一信号处理电路在第二频点上接收到唤醒信号。
其中,第一信号处理电路、第二信号处理电路均为后续图4中唤醒接收机中的电路。
以下结合接收机以及唤醒接收机的内部结构,对本申请实施例的唤醒方法作进一步详细说明。
图4为示例性示出的发射机和接收机的结构示意图。请参见图4,本申请实施例中的第一电子设备包括图4中的发射机100,第二电子设备包括图4中的接收机200。其中,发射机100可以兼容现有蜂窝、WiFi、蓝牙等通信系统的发射机,与主收发机进行基于传统协议的数据通信。
请继续参见图4,接收机200可以包括开关210、唤醒接收机220、控制器230和主收发机240。开关210分别与接收机天线、唤醒接收机220、控制器230和主收发机240耦合。唤醒接收机220分别与开关210和控制器230耦合。控制器230分别与唤醒接收机220和主收发机240耦合。主收发机240分别与开关210和控制器230耦合。在一个示例中,接收机200中可以包括一个唤醒接收机220。在另一个示例中,接收机200中可以包括一组唤醒接收机220。
接收机200的天线(为描述方便,以下称为接收天线)接收发射机100的天线(为描述方便,以下称为发射天线)发射的射频信号,该射频信号包括唤醒信号和数据信号,其中,唤醒信号用于唤醒接收机200中的主收发机240,即将主收发机240从休眠状态切换到工作状态;数据信号用于第一电子设备与第二电子设备进行数据通信。
图4所示接收机200的工作原理为:在接收机200所在的第二电子设备待机过程中,主收发机240处于休眠状态,唤醒接收机220处于工作状态;唤醒接收机220如果接收到第一电子设备的发射机100发射的唤醒信号,唤醒接收机220发送指示唤醒主收发机240的信号给控制器230,然后,唤醒接收机220进入休眠状态。控制器230在接收到指示唤醒主收发机240的信号后,可以控制主收发机240从休眠状态切换到工作状态。
在另一个示例中,控制器230在接收到指示唤醒主收发机240的信号后,也可以控制主收发机240继续保持在休眠状态。或者,控制器230在接收到指示唤醒主收发机240的信号后,还可以控制延迟一段时间后再将主收发机240从休眠状态切换到工作状态。
在符合该工作原理的前提下,图4所示接收机200中的各组成部分(开关210、唤醒接收机220、控制器230、主收发机240)之间可以采用不同的耦合关系。本申请实施例不对图4所示接收机200中的各组成部分之间的耦合关系进行限制。
在接收机200采用不同的耦合关系时,接收机200的工作过程可以是不同的,但接收机200的工作原理均与前述的工作原理相同。
下面通过接收机200中的各组成部分的一个示例性的耦合关系,提供一种基于该示例性耦合关系的接收机200的工作过程。
在一个示例中,图4中,开关210可以包括两个输入端和两个输出端。开关210的一个输入端(为描述方便,本文中称为第一输入端)与接收机天线耦合,另一个输入端(为描述方便,本文中称为第二输入端)与控制器230耦合。开关210的一个输出端(为描述方便,本文中称为第一输出端)与唤醒接收机220耦合,另一个输出端(为描述方便,本文中称为第二输出端)与主收发机240耦合。开关210在控制器230的控制信号的作用下,使第一输入端与第一输出端耦合,或者使第一输入端与第二输出端耦合。
在一个示例中,图4中,唤醒接收机220可以包括两个输入端和一个输出端。唤醒接收机220分别与开关210和控制器230相连。唤醒接收机220处于工作状态时,唤醒接收机220的一个输入端(为描述方便,本文中称为唤醒接收机220的第一输入端)与开关210耦合,唤醒接收机220的输出端与控制器230耦合。唤醒接收机220处于休眠状态时,唤醒接收机220的另一个输入端(为描述方便,本文中称为唤醒接收机220的第二输入端)与控制器230耦合。
在一个示例中,图4中,控制器230可以包括两个输入端和三个输出端。控制器230的一个输入端(为描述方便,本文中称为控制器230的第一输入端)与唤醒接收机220耦合,另一个输入端(为描述方便,本文中称为控制器230的第二输入端)与主收发机240耦合。控制器230的一个输出端(为描述方便,本文中称为控制器230的第一输出端)与开关210耦合,一个输出端(为描述方便,本文中称为控制器230的第二输出端)与主收发机240耦合,另一个输出端(为描述方便,本文中称为控制器230的第三输出端)与唤醒接收机220耦合。
在一个示例中,图4中,主收发机240可以包括两个输入端和两个输出端。主收发机240的一个输入端(为描述方便,本文中称为主收发机240的第一输入端)与开关210耦合,另一个输入端(为描述方便,本文中称为主收发机240的第二输入端)与控制器230耦合。主收发机240的一个输出端(为描述方便,本文中称为主收发机240的第一输出端)与开关210耦合,另一个输出端(为描述方便,本文中称为主收发机240的第二输出端)与控制器230耦合。
在接收机200采用上述耦合关系时,接收机200的工作过程可以如下:
第二电子设备在待机状态下,开关210的第一输入端与开关210的第一输出端耦合,开关210的第一输入端与开关210的第二输出端之间保持断开状态。此时,唤醒接收机220处于工作状态,主收发机240处于休眠状态。
在待机状态下,当满足预设的唤醒触发条件,发射机100通过发射天线发射唤醒信号。唤醒接收机220通过唤醒接收机220的第一输入端接收到发射机100发射的唤醒信号后,生成指示唤醒主收发机240的信号,并将指示唤醒主收发机240的信号通过输出端发送给控制器230。并且,唤醒接收机220从工作状态切换到休眠状态。
控制器230通过控制器230的第一输入端接收到唤醒接收机220发送的指示唤醒主收发机240的信号,生成指示开关210指向主收发机240的第一控制信息,以及生成指示主收发机240切换到工作状态的第二控制信息,将第一控制信息通过控制器230的第一输出端发送给开关210,将第二控制信息通过控制器230的第二输出端发送给主收发机240。
开关210通过开关210的第二输入端接收控制器230发送的第一控制信息,根据第一控制信息,将开关210的第一输入端切换到与开关210第二输出端耦合,此时,开关210的第一输入端与开关210的第一输出端之间切换到断开耦合的状态,主收发机240的第一输入端通过开关210的第二输出端、开关210的第一输入端与接收机天线耦合。
主收发机240通过主收发机240的第二输入端接收到第二控制信息后,从休眠状态切换到工作状态。至此,完成一次唤醒过程。
主收发机240从休眠状态切换到工作状态后,可以通过第一输出端向发射机100发送唤醒成功通知。发射机100接收到唤醒成功通知,可以停止发送唤醒信号。
此后,发射机100与接收机200中的主收发机240基于通信协议,例如蓝牙协议、WiFi协议、D2D协议等,建立通信连接。在成功建立通信连接后,发射机100通过发射天线,将数据信号发射给接收机200,接收机200中的主收发机240接收数据信号并进行相应处理,与发射机100之间进行数据通信。
当主收发机240未接收到数据信号的时长达到预设时间阈值,主收发机240可以通过第二输出端向控制器230发送休眠通知信息,然后从工作状态切换到休眠状态。主收发机240所在的第二电子设备进入待机状态。
控制器230通过控制器230的第二输入端接收到主收发机240发送的休眠通知信息,生成指示开关210指向唤醒接收机220的第三控制信息,以及生成指示唤醒接收机220切换到工作状态的第四控制信息,将第三控制信息通过控制器230的第一输出端发送给开关210,将第四控制信息通过控制器230的第三输出端发送给唤醒接收机220。
唤醒接收机220通过唤醒接收机220的第二输入端接收到第四控制信息,根据第四控制信息的指示从休眠状态切换到工作状态。接收天线进行侦听扫描,直至再次接收到发射机100发射的唤醒信号,执行下一次唤醒。
需要说明的是,上述接收机200的工作过程仅为用于说明接收机200的工作原理的一个示例,并不用于对接收机200的工作过程进行限制。本领域技术人员可以理解,结合实际应用场景,在本申请其他实施例中,接收机200可以采用与上述示例的耦合关系不同的其他耦合关系,接收机200可以基于该其他耦合关系采用不同于上述示例的工作过程的其他工作过程。
例如,在上述示例的耦合关系基础上,可以去掉控制器230的第二输出端,在该新耦合关系基础上,当控制器230通过控制器230的第一输入端接收到唤醒接收机220发送的指示唤醒主收发机240的信号,生成指示将开关210的第一输入端切换到与开关210第二输出端耦合的第一控制信息,无需生成指示主收发机240切换到工作状态的第二控制信息,将第一控制信息通过控制器230的第一输出端发送给开关210。
开关210通过开关210的第二输入端接收控制器230发送的第一控制信息,根据第一控制信息,将开关210的第一输入端切换到与开关210第二输出端耦合,此时,开关210的第一输入端与开关210的第一输出端之间切换到断开耦合的状态,主收发机240的第一输入端通过开关210的第二输出端、开关210的第一输入端与接收天线耦合。
主收发机240响应于监测到主收发机240的第一输入端通过开关210的第二输出端、开关210的第一输入端与接收天线耦合,从休眠状态切换到工作状态。
本申请实施例中,唤醒触发条件可以根据实际应用需求设置。在一个示例中,唤醒触发条件可以是:发射机100所在的第一电子设备接收到需要转发给接收机200所在的第二电子设备的通信数据,该通信数据例如可以是语音信息、视频信息等。在另一个示例中,唤醒触发条件可以是:发射机100所在的第一电子设备响应于用户的触发操作而生成启动唤醒的指令。需要说明的是,该两种唤醒触发条件仅为示意性举例,本申请实施例不对唤醒触发条件进行限定。
本申请实施例中,主收发机240可以是多种通信协议例如蜂窝、Wifi、蓝牙等协议共用的模块,主收发机240能够与发射机100之间进行蜂窝、Wifi、蓝牙等协议的数据通信
在图4所示的接收机200的架构中,可以采用微控制单元(Microcontroller Unit,MCU)作为控制器230。
需要说明的是,在一个示例中,一个电子设备可以仅作为上述的第一电子设备使用,例如,在包括基站和手机的唤醒系统中,基站为第一电子设备,基站中包括图4中所示的发射机100,但不包括图4中所示的接收机200。
在另一个示例中,一个电子设备也可以仅作为上述的第二电子设备使用,例如,在包括手机和电子标签的唤醒系统中,电子标签为第二电子设备,电子标签中包括图4中所示的接收机200,但不包括图4中所示的发射机100。
在又一个示例中,一个电子设备还可以既作为上述的第一电子设备使用,又作为上述的第二电子设备使用,此时,该电子设备对应两个唤醒系统,例如手机,在包括手机和电子标签的唤醒系统中,手机为第一电子设备,在包括基站和手机的唤醒系统中,手机为第二电子设备,此时,手机中既包括与基站中的发射机100对应的接收机200,也包括与电子标签中的接收机200对应的发射机100。
需要说明的是,本申请实施例对唤醒系统中第一电子设备和第二电子设备在唤醒过程中的通信距离不作限定。
接下来,结合附图对唤醒接收机220的结构进行详细说明。
图5为示例性示出的图4中唤醒接收机220的结构示意图。请参见图5,唤醒接收机220可以包括射频信号匹配网络221、多路并联的信号处理电路222、逻辑或运算电路223、唤醒信号发生器224。射频信号匹配网络221的输入端与接收机天线耦合,射频信号匹配网络221的输出端分别与每一路信号处理电路的输入端耦合,每一路信号处理电路的输入端都与逻辑或运算电路223的输入端耦合,逻辑或运算电路223的输出端与唤醒信号发生器224耦合。
其中,射频信号匹配网络221用于实现唤醒接收机220与接收机天线之间的阻抗匹配。信号处理电路222用于对输入信号(本文中,输入信号为接收天线接收的由第一电子设备中发射机100的发射信号)进行处理,确定输入信号中是否有与本地存储的唤醒序列的相关性大于预设的相关性阈值的信号,如果有,则确定接收到唤醒信号。当输入信号中包括的唤醒序列与本地存储的唤醒序列的相关性大于预设的相关性阈值,信号处理电路222输出指示接收到唤醒信号的信号(例如数字信号1或高电平信号),否则输出指示未接收到唤醒信号的信号(例如数字信号0或低电平信号)。逻辑或运算电路223用于对多路并联的信号处理电路222输出的高、低电平信号或数字信号进行逻辑或运算。如果逻辑或运算电路223的逻辑或运算结果为1,则输出指示接收到唤醒信号的信号(例如数字信号1或高电平信号)给唤醒信号发生器224,如果逻辑或运算结果为0,则输出指示未接收到唤醒信号的信号(例如数字信号0或低电平信号)给唤醒信号发生器224。当唤醒信号发生器224接收到逻辑或运算电路223发送的指示接收到唤醒信号的信号,生成指示唤醒主收发机240的信号,并将指示唤醒主收发机240的信号发送给控制器230。以便控制器230在接收到指示唤醒主收发机240的信号后,生成指示开关210指向主收发机240的第一控制信息,以及生成指示主收发机240切换到工作状态的第二控制信息,将第一控制信息通过控制器230的第一输出端发送给开关210,将第二控制信息通过控制器230的第二输出端发送给主收发机240。当唤醒信号发生器224接收到逻辑或运算电路223发送的指示未接收到唤醒信号的信号,唤醒信号发生器224保持原有状态。
其中,多路信号处理电路222的工作频点不同,每一路信号处理电路222在各自的工作频点接收唤醒信号。
图6为示例性示出的图5中信号处理电路222和逻辑或运算电路223的信号传输关系示意图。本申请实施例中,假设指示接收到唤醒信号的信号为数字信号1,指示未接收到唤醒信号的信号为数字信号0。请参见图6,假设共有n路信号处理电路,分别为信号处理电路1、信号处理电路2……和信号处理电路n。每一路信号处理电路分别对输入信号进行处理,其中,信号处理电路1对输入信号进行处理后,输出1,信号处理电路2对输入信号进行处理后,输出0,……信号处理电路n对输入信号进行处理后,输出1。逻辑或运算电路对n路信号处理电路输出的数字信号进行逻辑或运算,输出运算结果1。这样,只要至少一路信号处理电路对输入信号进行处理后,输出1,逻辑或运算电路输出的运算结果都是1,该数字信号1用于后续触发控制器230唤醒主收发机240。在唤醒接收机220中的全部信号处理电路都输出0时,逻辑或运算电路输出的运算结果才是0,该数字信号0不会触发对唤醒主收发机240的唤醒。
可见,本申请实施例通过多个并行的信号处理电路,增加了唤醒接收机220成功捕获唤醒信号的概率,提高了收发机240被唤醒的概率,从而减小了唤醒时延。
需要说明的是,在本申请其他实施例中,唤醒接收机220也可以只包括一路信号处理电路222。此时,唤醒接收机220中不包括逻辑或运算电路223,信号处理电路222输出的信号直接传输给唤醒信号发生器224。这样,可以简化唤醒接收机220的结构,节约硬件成本,并减小功耗。
图7为示例性示出的图5中信号处理电路222的结构示意图。请参见图7,信号处理电路222可以包括极窄带带通滤波器222a、包络检波器222b、多路并联的比较器222c和相关器222d、逻辑或运算电路222e。极窄带带通滤波器222a的输入端与射频信号匹配网络221的输出端耦合,极窄带带通滤波器222a的输出端与包络检波器222b的输入端耦合,包络检波器222b的输出端分别与每一个比较器222c的输入端耦合,比较器222c的的输出端与相关器222d的输入端耦合,相关器222d的输出端与逻辑或运算电路222e的输入端耦合,逻辑或运算电路222e的输出端与图5中所示逻辑或运算电路223的输入端耦合。
其中,极窄带带通滤波器222a用于对输入信号进行过滤,得到极窄带宽的滤波信号。极窄带带通滤波器222a具有极高的载频-带宽比,能够有效滤除带外噪声和干扰,显著提高唤醒接收机220的抗干扰能力。
包络检波器222b用于提取极窄带带通滤波器222a输出的滤波信号的幅度包络,得到基带脉冲信号。
在并联电路中,每一路中的比较器222c和相关器222d串联。比较器222c用于将包络检波器222b输出的基带脉冲信号的电压与参考电压进行比较,输出0/1电平序列。其中,当基带脉冲信号的电压大于或等于参考电压,比较器222c输出1;当基带脉冲信号的电压小等于参考电压,比较器222c输出0。
在一个示例中,比较器222c中可以包括积分器电路,积分器电路用于将输入的基带脉冲信号转换为单脉冲信号,然后将单脉冲信号的电压与参考电压进行比较。
本申请实施例中,不同比较器222c所使用的参考电压值不同,不同的参考电压值与第一电子设备和第二电子设备之间的不同距离相适应,使得第一电子设备和第二电子设备之间处于不同的距离时,都能够有至少一路比较器222c能够输出准确的0/1电平序列,从而提高唤醒接收机的灵敏度。
发射机100的发射功率一定时,第一电子设备和第二电子设备之间的距离越大,唤醒接收机220接收到的上述输入信号越弱,相应地,基带脉冲信号的电压或者基带脉冲信号转换成的单脉冲信号越小,此时,需要的参考电压也越小。反之,第一电子设备和第二电子设备之间的距离越小,唤醒接收机220接收到的上述输入信号越强,相应地,基带脉冲信号的电压或者基带脉冲信号转换成的单脉冲信号越大,此时,需要的参考电压也越大。
表1为第一电子设备和第二电子设备之间的距离d与参考电压值V的对应关系表。
表1
第一电子设备和第二电子设备之间的距离d | 参考电压值V |
d1 | V1 |
d2 | V2 |
d3 | V3 |
…… | …… |
表1中,d1<d2<d3,对应地,V1>V2>V3。当第一电子设备和第二电子设备之间的距离d≤d1时,利用参考电压值V=V1的比较器能够获得0/1电平序列;当第一电子设备和第二电子设备之间的距离d1≤d≤d2时,利用参考电压值V=V2的比较器能够获得0/1电平序列;当第一电子设备和第二电子设备之间的距离d2≤d≤d3时,利用参考电压值V=V3的比较器能够获得0/1电平序列……以此类推。
相关器222d用于获取比较器222c输出的0/1电平序列与当前设备本地存储的唤醒序列(也即预设的唤醒序列)的相关性指标值,如果该两个序列的相关性指标值大于预设的相关性阈值,相关器222d输出指示接收到唤醒信号的信号(例如数字信号1或高电平信号),否则输出指示未接收到唤醒信号的信号(例如数字信号0或低电平信号)。
逻辑或运算电路222e用于对多路并联的比较器222c和相关器222d输出的高、低电平信号或数字信号进行逻辑或运算。假设指示接收到唤醒信号的信号为数字信号1,指示未接收到唤醒信号的信号为数字信号0。逻辑或运算电路222e输出逻辑或运算结果给逻辑或运算电路223。
图8为示例性示出的比较器和相关器的信号传输关系示意图。请参见图8,假设每一路信号处理电路包括k路比较器和相关器,分别为比较器1和相关器1、比较器2和相关器2……比较器k和相关器k。同一基带脉冲信号分别被输入到每一路比较器和相关器,比较器1和相关器1对基带脉冲信号处理后输出数字信号0,比较器2和相关器2对基带脉冲信号处理后输出数字信号0,……比较器k和相关器k对基带脉冲信号处理后输出数字信号0,即全部相关器的输出均为数字信号0,逻辑或运算电路222e输出数字信号0,逻辑或运算电路222e的输出即为对应的信号处理电路的输出。如果k路比较器和相关器中的至少一路输出数字信号1,对应的信号处理电路的输出为数字信号1,从而可以唤醒主收发机240。
可见,本申请实施例通过多路并联的采用不同参考电压的比较器和对应的相关器,提高了唤醒接收机220的灵敏度,有助于减小唤醒时延。
需要说明的是,在本申请其他实施例中,每一路信号处理电路222中可以只包括一路比较器222c和相关器222d。此时,信号处理电路222中不包括逻辑或运算电路222e,相关器222d直接将数字信号输出给逻辑或运算电路223(此时唤醒接收机220中有多路信号处理电路222)或者输出给唤醒信号发生器224(此时唤醒接收机220中只有一路信号处理电路222)。这样,可以简化信号处理电路222的结构,节约硬件成本,并减小功耗。
接下来,结合前面图4、图5、图7的电路结构的描述,进一步对图4所示实施例中唤醒信号的发射和接收机制进行说明。
本申请实施例中,极窄带带通滤波器222a的带宽很小,示例性的,极窄带带通滤波器222a的带宽可以小于1MHz。采用很小带宽的极窄带带通滤波器222a可以显著地提高唤醒接收机220的抗干扰能力。但是,极窄带带通滤波器222a存在温漂。例如,极窄带带通滤波器222a的温漂即为极窄带带通滤波器222a所在信号处理电路222的温漂。假设设计的极窄带带通滤波器222a的工作频点为f,在极窄带带通滤波器222a实际工作时,实际工作频点为f’,f’与f为不同频点。
针对温漂问题,本申请实施例提出了相应的发射唤醒信号的方式。
示例性的,图4所示的发射机100可以通过如下方式来发射唤醒信号。
第一种发射唤醒信号的方式为多频点发射方式。在该方式中,发射机100在多个频点发射窄带宽的唤醒信号。其中,唤醒信号的带宽可以根据应用需求设置,例如小于1MHz。
图9为示例性示出的多频点发射方式中发射机的发射信号和唤醒接收机的接收信号示意图。此处,唤醒接收机的接收信号指经过极窄带带通滤波器222a过滤后得到的滤波信号。请参见图9,本申请实施例中,发射机100可以分别在频点1、频点2、频点3、频点4这4个频点发射窄带宽的唤醒信号。唤醒接收机220通过不同工作频点的多路并联的信号处理电路中的极窄带带通滤波器222a,分别对接收天线接收的前述输入信号进行极窄带滤波,只要任一个极窄带带通滤波器222a在频点1、频点2、频点3、频点4中任一频点上过滤得到的滤波信号为唤醒信号,即可成功唤醒主收发机240。
举例来说,假设唤醒接收机220中包括2路并联的信号处理电路,第1路信号处理电路的工作频点为频点2,第2路信号处理电路的工作频点为频点3,发射机100的发射频点分别为频点1、频点2、频点3、频点4。如果该路信号处理电路的工作频点都发生了温漂,第1路信号处理电路在温漂后的实际工作频点是频点5,第2路信号处理电路在温漂后的实际工作频点是频点1,则第2路信号处理电路在温漂后能够在频点1成功接收到唤醒信号。如果发射机100仅通过单个频点发射唤醒信号,例如仅在频点4发射唤醒信号,则上述2路信号处理电路在温漂后都无法接收到唤醒信号。
可见,多频点发射方式通过增加发射频点的数量,增大了信号处理电路温漂后的实际工作频点与发射唤醒信号的频点的匹配概率,能够有效地对抗温漂所带来的影响。
请继续参见图9,本申请实施例中,发射的唤醒信号的带宽与唤醒接收机220中极窄带带通滤波器222a的带宽(为描述方便,本文中称为接收带宽)相等。例如,发射的唤醒信号的带宽与唤醒接收机220中极窄带带通滤波器222a的带宽可以为100KHz。
需要说明的是,图9中所示的发射唤醒信号的频点的数量仅为示意性说明,在本申请其他实施例中,可以根据实际应用需求设置更多或更少的发射唤醒信号的频点,本申请实施例对于发射唤醒信号的频点的数量不作限制。并且,上述列举的发射的唤醒信号的带宽、唤醒接收机220中极窄带带通滤波器222a的带宽也为示意性说明,在实际应用中,可以根据需求确定窄带宽(多频点发射方式中发射的唤醒信号的带宽、唤醒接收机220中极窄带带通滤波器222a的带宽)的上限值以及实际带宽值。
图10为示例性示出的多频点发射方式中发射机的发射信号和唤醒接收机的接收信号与传统方案中发射机的发射信号和唤醒接收机的接收信号的带宽对比示意图。此处,多频点发射方式中唤醒接收机的接收信号指经过极窄带带通滤波器222a过滤后得到的滤波信号。请参见图10,多频点发射方式中发射机的发射信号和唤醒接收机的接收信号均为极窄带信号,而传统方案中,发射机的发射信号和接收机的接收信号均为宽带信号。相比于传统方案,本申请实施例中唤醒接收机接收信号为窄带宽信号,能够滤除更多的噪声和干扰,因此提高了抗干扰能力。并且,本申请实施例中,发射机100的发射功率集中在唤醒信号所在的窄带宽内,相比于相关方案中的宽带发射信号具有更高的功率密度,因此本申请实施例的唤醒接收机的信干比更高。
图12为示例性示出的多频点发射方式对抗温漂的原理示意图。请参见图12,假设在设计时将唤醒接收机的工作频点定为频点3,在实际工作时,该唤醒接收机的工作频点由于温漂的影响,变成了频点4。这样,即使发生了温漂,但由于发射机在频点3和频点4均发射唤醒信号,因此唤醒接收机仍然能够在发生温漂后的实际工作频点(频点4)接收到唤醒信号,从而能够在存在温漂的情况下成功唤醒主接收机。
在多频点发射方式中,在一个示例中,发射机100可以按照预设的发射周期发射各个频点的唤醒信号,在每一个发射周期,按照预设的发射顺序分时在各频点发射唤醒信号。图11为示例性示出的发射机100发射唤醒信号的时序图。请参见图11,假设发射机100发射唤醒信号的频点有频点1、频点2……频点n这n个频点,在时刻t1,发射机100在频点1发射唤醒信号,在时刻t2,发射机100在频点1发射唤醒信号,……在时刻tn,发射机100在频点n发射唤醒信号,在时刻tn+1,发射机100在频点1发射唤醒信号,在时刻tn+2,发射机100在频点1发射唤醒信号,……在时刻t2n,发射机100在频点n发射唤醒信号。其中,t2n=2tn。
在多频点发射方式的另一个示例中,发射机100可以按照预设的发射周期发射各个频点的唤醒信号,在每一个发射周期,分别对每个频点进行侦听,在频点满足预设的空闲条件时,在该频点发射唤醒信号。当同一时刻有多个频点都满足预设的空闲条件,可以根据预设的频点优先级,在优先级最高的频点发射唤醒信号。
本申请实施例中,可以采用载波侦听多路访问/冲突避免(Carrier SenseMultiple Access with Collision Avoidance,CSMA/CA)技术进行侦听。当然,CSMA/CA技术仅为本申请实施例中用于侦听的技术的一个示例,本申请实施例不对侦听的技术进行限定。
在一个示例中,空闲条件例如可以是:频点的连续空闲时长达到预设时间阈值。该时间阈值可以根据应用需求确定。
多频点发射方式中,所有发射频点可以采用相同的侦听流程。下面通过一个示例,对每个频点的侦听流程进行说明。
图13为示例性示出的发射唤醒信号的频点的侦听流程图。请参见图13,对于发射唤醒信号的每个频点,侦听过程可以包括如下步骤:
步骤S801,该频点有待发送的唤醒信号物理帧时,开始侦听。
在每个发射周期,每个发射唤醒信号的频点有一个需要发送的唤醒信号物理帧。假设发射周期为T,如果在发射周期T内,某个频点fj对应的唤醒信号物理帧还没有发送,则确定频点fj有待发送的唤醒信号物理帧;如果在发射周期T内,频点fj对应的唤醒信号物理帧已经发送,则确定频点fj没有待发送的唤醒信号物理帧。
步骤S802,确定该频点的连续空闲时长是否达到预设时间阈值,如果该频点的连续空闲时长达到预设时间阈值,执行步骤S803,否则,如果该频点的连续空闲时长还未达到预设时间阈值,执行步骤S802。
在一个示例中,在每个发射周期T开始时,可以为每个发射唤醒信号的频点启动一个计时器,累计该频点的空闲时间,如果在累计过程中,频点被占用,则将计时器的累计时间清零,重新进行累计。这样,通过查询频点对应的计时器的当前累计时间,并将当前累计时间与预设时间阈值进行比较,就可以确定该频点的连续空闲时长是否达到预设时间阈值。
步骤S803,确定当前是否还有其他空闲频点,如果当前有其他空闲频点,执行步骤S804,否则,如果当前没有其他空闲频点,执行步骤S805。
步骤S804,在当前有其他空闲频点,确定该频点的优先级是否高于其他所有空闲频点的优先级,如果该频点的优先级高于其他所有空闲频点的优先级,执行步骤S805,否则,如果其他空闲频点中有至少一个空闲频点的优先级高于该频点,返回步骤S802。
多频点发射方式中,各频点的优先级可以预先设置好。
步骤S805,在该频点发送唤醒信号物理帧,结束该频点本发射周期的侦听过程。
本申请实施例通过在发射唤醒信号前,对发射唤醒信号的频点进行侦听,可以选择频点空闲的时机在频点发射唤醒信号,这样能够降低唤醒信号被干扰的概率,提升信号质量,从而提高唤醒成功率,减小唤醒时延。
在一个示例中,发射机100发射唤醒信号的多个频点可以是不相邻的。例如,图14为示例性示出的发射唤醒信号的多个频点为非相邻频点的示意图,请参见图14,本申请实施例中,发射机100发射唤醒信号的频点有5个,该5个频点分别为2450.05MHz、2450.25MHz……2450.85MHz,每两个频点之间间隔200K Hz,唤醒信号的带宽为100KHz。
在另一个示例中,发射机100发射唤醒信号的多个频点也可以是相邻的。例如,图15为示例性示出的发射唤醒信号的多个频点为相邻频点的示意图,请参见图15,本申请实施例中,发射机100发射唤醒信号的频点有9个,该9个频点分别为2450.05MHz、2450.15MHz、2450.25MHz……2450.85MHz,每两个频点之间间隔100K Hz,唤醒信号的带宽为100K Hz。
在一个示例中,在多频点发射方式中,发射机100发射唤醒信号的频点数量可以大于唤醒接收机220的工作频点数量,并且,发射机100发射唤醒信号的频点与唤醒接收机220的工作频点至少部分重合。
示例性的,在多频点发射方式中,发射机100发射唤醒信号的频点可以覆盖唤醒接收机220的全部工作频点。例如,图16为示例性示出的发射唤醒信号的频点与唤醒接收机工作频点的对比示意图,请参见图16,发射唤醒信号的频点为2450.05MHz、2450.15MHz、2450.25MHz……2450.85MHz(共9个频点),唤醒接收机220的工作频点为2450.05MHz、2450.25MHz……2450.85MHz(共5个频点),发射唤醒信号的9个频点覆盖了唤醒接收机的全部5个工作频点。
示例性的,在多频点发射方式中,发射机100发射唤醒信号的最小频点小于唤醒接收机220的最小工作频点,发射机100发射唤醒信号的最大频点大于唤醒接收机220的最大工作频点。例如,发射唤醒信号的频点为2450.05MHz、2450.15MHz、2450.25MHz……2450.85MHz(共9个频点),唤醒接收机220的工作频点为2450.25MHz、2450.45MHz、2450.65MHz(共3个频点)。
在一个示例中,发射唤醒信号的带宽对应的频率范围可以覆盖唤醒接收机220的全部工作频点,且发射唤醒信号的带宽对应的频率范围的最小频率小于唤醒接收机220的最小工作频点对应的接收频率范围的最小频率,发射唤醒信号的带宽对应的频率范围的最大频率大于唤醒接收机220的最大工作频点对应的接收频率范围的最大频率。
在上述示例中,发射机100发射唤醒信号的频点覆盖了唤醒接收机220的全部工作频点,唤醒接收机220捕获唤醒信号的概率大大增加,能够减小唤醒时延,提升用户使用体验。
在另一个示例中,发射机100发射唤醒信号的频点数量也可以小于或等于唤醒接收机220的工作频点数量。此时,唤醒接收机220的工作频点可以覆盖发射机100发射唤醒信号的部分频点或者全部频点。
第二种发射唤醒信号的方式为大带宽发射方式,即以大于唤醒信号所需带宽的带宽发射唤醒信号。
图17为示例性示出的大带宽发射方式中发射机的发射信号和唤醒接收机的接收信号示意图。请参见图17,在大带宽发射方式中,发射机100可以通过大于唤醒信号所需带宽(假设为100KHz)的带宽,例如1MHz,发射唤醒信号。唤醒接收机220通过不同工作频点的多路并联的信号处理电路中的极窄带带通滤波器222a接收极窄带范围内的唤醒信号,只要任一个极窄带带通滤波器222a的工作频点在发射机100所发射的唤醒信号的带宽(1MHz)内,唤醒接收机220就会成功接收到100KHz带宽的唤醒信号,从而可以成功唤醒主收发机240。
举例来说,假设发射机100发射唤醒信号的带宽为1MHz(例如对应的频率范围为2450MHz至2451MHz),唤醒接收机220中包括2路并联的信号处理电路,唤醒接收机220的接收带宽为100KHz,第1路信号处理电路的工作频点为2450.05MHz(对应的接收频率范围为2450MHz到2450.1MHz),第2路信号处理电路的工作频点为2450.25MHz(对应的接收频率范围为2450.2MHz到2450.3MHz)。如果该2路信号处理电路的工作频点都发生了温漂,例如,第1路信号处理电路在温漂后的实际工作频点是2449.95MHz(对应的实际接收频率范围为2449.9MHz到2450MHz),第2路信号处理电路在温漂后的实际工作频点是2450.65MHz(对应的实际接收频率范围为2450.6MHz至2450.7MHz),则第2路信号处理电路在温漂后仍然能够在2450MHz至2451MHz的频率范围内接收到唤醒信号。而如果发射机100发射唤醒信号的频率范围为2450MHz至2450.1MHz,则第1路信号处理电路和第2路信号处理电路在温漂后都无法接收到唤醒信号。
可见,大带宽发射方式通过增加发射带宽,增大了信号处理电路温漂后的实际工作频点对应的接收频率范围被发射带宽覆盖的概率,从而增大了成功接收到唤醒信号的概率,能够有效地对抗温漂所带来的影响。
图18为示例性示出的大带宽发射方式对抗温漂的原理示意图。请参见图18,假设在设计时将唤醒接收机的工作频点定为频点3,在实际工作时,该唤醒接收机的工作频点由于温漂的影响,变成了频点4。这样,即使发生了温漂,但由于发射机的发射带宽完全覆盖了频点3和频点4的唤醒信号范围,因此唤醒接收机仍然能够在发生温漂后的实际工作频点(频点4)接收到唤醒信号,从而能够在存在温漂的情况下成功唤醒主接收机。
在一个示例中,发射唤醒信号的带宽对应的频率范围可以覆盖唤醒接收机220的全部工作频点对应的全部接收频率范围,且发射唤醒信号的带宽对应的频率范围的最小频率小于唤醒接收机220的最小工作频点对应的接收频率范围的最小频率,发射唤醒信号的带宽对应的频率范围的最大频率大于唤醒接收机220的最大工作频点对应的接收频率范围的最大频率。
图19为示例性示出的大带宽发射方式中发射机的发射信号和唤醒接收机的接收信号与传统方案中发射机的发射信号和唤醒接收机的接收信号的带宽对比示意图。请参见图19,大带宽发射方式中发射机的发射信号与传统方案中发射机的发射信号宽带相同,但大带宽发射方式中唤醒接收机的接收信号的带宽远小于传统方案中接收机的接收信号带宽,这样,相比于传统方案,本申请实施例的大带宽发射方式中唤醒接收机能够滤除更多的噪声和干扰,信干比更高,提高了抗干扰能力。
本申请实施例中,发射机100和唤醒接收机220中分别存储唤醒信号的物理帧结构信息。这样,发射机100根据存储的物理帧结构信息确定待发射的唤醒信号物理帧,唤醒接收机220根据存储的物理帧结构信息识别每一路信号处理电路所过滤得到的滤波信号是否为唤醒信号。
在一个示例中,唤醒信号可以采用自定义的物理帧结构。图20为示例性示出的唤醒信号的一种物理帧结构图。请参见图20,唤醒信号物理帧可以包括头部和媒体存取控制地址(Media Access Control Address,MAC)协议数据单元。其中,唤醒信号物理帧头部承载唤醒接收机同步信号序列,MAC协议数据单元承载唤醒接收机设备ID。在发射机100和唤醒接收机220中存储的唤醒信号的物理帧结构信息中,包括唤醒接收机同步信号序列的内容。唤醒接收机220中存储有自身的唤醒接收机设备ID,每个唤醒接收机设备ID对应主收发机240。这样,唤醒接收机220可以根据唤醒接收机同步信号序列识别接收信号是否为唤醒信号,根据唤醒接收机设备ID识别唤醒接收机220所在的第二电子设备中的主收发机240是否为唤醒对象。
例如,假设定义唤醒信号物理帧的头部包括x比特(bit),MAC协议数据单元m包括y比特,x、y为自然数。唤醒接收机220从接收信号对应的物理帧中提取前x比特数据,将该x比特数据与自身中存储的唤醒接收机同步信号序列进行比对,如果两者匹配,则确定接收信号为唤醒信号。唤醒接收机220从接收信号对应的物理帧中提取后y比特数据,将该y比特数据与自身存储的唤醒接收机设备ID进行比对,如果两者匹配,则确定唤醒接收机220所在的第二电子设备中的主收发机240为唤醒对象。
此处,匹配可以指:被比对的双方数据的相关性指标值大于或等于预设的相关性阈值。其中,比对的双方数据的相关性指标值可以采用相关技术中的相关性计算方式得到,本申请实施例对于相关性指标值的计算方式不作限制,此处不再赘述。
在另一个示例中,唤醒信号可以采用符合802.11中通信协议规定的物理帧结构。图21为示例性示出的唤醒信号的另一种物理帧结构图。请参见图21,该唤醒信号物理帧是符合WiFi协议规定的唤醒信号物理帧,该唤醒信号物理帧仍然包括头部和MAC协议数据单元,但与图20所示唤醒信号物理帧结构不同的是,图21中的唤醒信号物理帧的头部承载的是WiFi前导码和唤醒接收机同步信号序列。示例性的,WiFi前导码可以包括短训练序列(Legacy Short Training Field,L-STF)、长训练序列(Legacy Long Training Field,L-LTF)、信令序列(Legacy Signal Field,L-SIG)和二进制相移键控标识(Binary PhaseShift Keying Mark,BPSK-Mark)。图21中的唤醒信号物理帧的MAC协议数据单元承载唤醒接收机设备ID。在发射机100和唤醒接收机220中存储的唤醒信号的物理帧结构信息中,包括WiFi前导码和唤醒接收机同步信号序列的内容。唤醒接收机220中存储有自身的唤醒接收机设备ID,每个唤醒接收机设备ID对应主收发机240。这样,唤醒接收机220可以根据WiFi前导码和唤醒接收机同步信号序列识别接收信号是否为唤醒信号,根据唤醒接收机设备ID识别唤醒接收机220所在的第二电子设备中的主收发机240是否为唤醒对象。
例如,假设定义唤醒信号物理帧的头部包括z比特的WiFi前导码和x比特的唤醒接收机同步信号序列,MAC协议数据单元m包括y比特,x、y、z为自然数。唤醒接收机220从接收信号对应的物理帧中提取前z+x比特数据,将该z+x比特数据中前z比特数据与自身中存储的WiFi前导码进行比对,得到第一匹配结果,将该z+x比特数据中后x比特数据与自身中存储的唤醒接收机同步信号序列进行比对,得到第二匹配结果,如果第一匹配结果和第二匹配结果均指示匹配,则确定接收信号为唤醒信号。唤醒接收机220从接收信号对应的物理帧中提取后y比特数据,将该y比特数据与自身存储的唤醒接收机设备ID进行比对,如果两者匹配,则确定唤醒接收机220所在的第二电子设备中的主收发机240为唤醒对象。
需要说明的是,图21所示的唤醒信号物理帧结构仅为示意性举例,在本申请其它实施例中,还可以采用符合其他通信协议,例如蓝牙协议、D2D协议规定的唤醒信号物理帧结构,本申请实施例不对唤醒信号的物理帧结构进行限定。
需要说明的是,在一个示例中,发射机100发射的唤醒信号中的唤醒接收机设备ID可以对应一个第二电子设备,此时唤醒信号用于唤醒一个第二电子设备。在另一个示例中,发射机100发射的唤醒信号中的唤醒接收机设备ID也可以对应一组第二电子设备(同一组中的所有第二电子设备对应的唤醒接收机设备ID相同),此时唤醒信号用于唤醒一组第二电子设备。
这里,通过一个示例,对本申请实施例的唤醒方法作进一步详细说明。
本申请实施例中,第一电子设备为WiFi路由器,WiFi路由器包括图4所示的发射机100。第二电子设备为手机,手机包括图4所示的接收机200,主收发机240为手机中的WiFi模块。在手机待机过程中,手机中的WiFi模块处于休眠状态,手机中的唤醒接收机处于工作状态。
WiFi路由器唤醒手机中WiFi模块的流程可以包括如下步骤:
WiFi路由器接收到需转发给手机上的应用a的信息A,触发唤醒流程;
WiFi路由器以T为周期,在每个周期T内,分时在s个频点上发射唤醒信号,s为自然数,该唤醒信号中包括唤醒序列1,唤醒序列1中包括设备ID1;
手机的接收天线接收到唤醒信号后,将该唤醒信号作为输入信号输出给每一路信号处理电路222;各路信号处理电路222中的极窄带带通滤波器222a根据自身的工作频点对输入信号进行过滤,得到滤波信号;
在每一路信号处理电路222中,包络检波器222b提取本路信号处理电路中极窄带带通滤波器输出的滤波信号的幅度包络,得到基带脉冲信号;然后,将基带脉冲信号分别输出给n路比较器222c和相关器222d;
每一路比较器222c和相关器222d中,比较器222c将包络检波器222b输出的基带脉冲信号的电压与自身的参考电压进行比较,得到0/1电平序列,将0/1电平序列输出给相关器;相关器222d将比较器222c输出的0/1电平序列与手机本地存储的唤醒序列2进行比对,如果该0/1电平序列与唤醒序列2的相关性大于预设的相关性阈值,相关器222d输出指示接收到唤醒信号的信号,例如为数字信号1,否则输出指示未接收到唤醒信号的信号,例如为数字信号0;
位于每一路信号处理电路222中的逻辑或运算电路222e对该路信号处理电路222中的所有相关器222d的输出结果进行逻辑或运算,得到该路信号处理电路222的输出信号(0或1);
逻辑或运算电路223对所有信号处理电路222的输出信号进行逻辑或运算,得到输出信号0或1,如果输出信号0,则输出指示未接收到唤醒信号的信号给唤醒信号发生器224,唤醒信号发生器224保持原有状态;如果输出信号1,则输出指示接收到唤醒信号的信号给唤醒信号发生器224,唤醒信号发生器224生成指示唤醒手机中WiFi模块的信号给控制器230,控制器230通过控制指令控制手机中的WiFi模块进入工作状态,以及控制唤醒接收机进入休眠状态,并通知WiFi路由器WiFi模块已被唤醒;
WiFi路由器将信息A发送给手机,手机上的WiFi模块接收信息A,并将信息A发送给手机上的应用a;
如果此后WiFi路由器没有通信数据再发送给手机上的WiFi模块,则手机上的WiFi模块等待一段预设的时间后自动进行休眠状态,并通知手机上的控制器230,控制器230通过控制指令控制唤醒接收机220进入工作状态,直到再一次接收到唤醒信号,执行下一次唤醒手机上的WiFi模块的过程。
需要说明的是,手机中存储的唤醒序列2包括手机的设备ID2。如果WiFi路由器的唤醒对象为手机,则WiFi路由器发射的唤醒信号包括的唤醒序列1中的设备ID1与唤醒序列2中的设备ID2完全一致。如果手机中的唤醒接收机220准确接收了WiFi路由器发射的唤醒信号,则手机中比较器222c输出的0/1电平序列中的设备ID应该与唤醒序列1中的设备ID1完全一致。但由于比较器222c中参考电压与WiFi路由器和手机之间距离的匹配准确度关系,手机中比较器222c输出的0/1电平序列中的设备ID与唤醒序列1中的设备ID1可能不完全一致,因此手机中比较器222c输出的0/1电平序列中的设备ID与唤醒序列2中的设备ID2可以不完全一致,只要手机中比较器222c输出的0/1电平序列中的设备ID与唤醒序列2中的设备ID2的相关性指标值大于预设的相关性阈值,就认为WiFi路由器发射的唤醒信号是针对手机所发出的。
可以理解的是,电子设备为了实现上述功能,其包含了执行各个功能相应的硬件和/或软件模块。结合本文中所公开的实施例描述的各示例的算法步骤,本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以结合实施例对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
一个示例中,图22为示例性示出的本申请实施例的一种装置900的示意性框图。装置900可包括:处理器901和收发器/收发管脚902,可选地,还包括存储器903。
装置900的各个组件通过总线904耦合在一起,其中总线904除包括数据总线之外,还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见,在图中将各种总线都称为总线904。
可选地,存储器903可以用于前述方法实施例中的指令。该处理器901可用于执行存储器903中的指令,并控制接收管脚接收信号,以及控制发送管脚发送信号。
装置900可以是上述方法实施例中的电子设备或电子设备的芯片。
其中,上述方法实施例涉及的各步骤的所有相关内容均可以援引到对应功能模块的功能描述,在此不再赘述。
其中,本实施例提供的电子设备、计算机存储介质、计算机程序产品或芯片均用于执行上文所提供的对应的方法,因此,其所能达到的有益效果可参考上文所提供的对应的方法中的有益效果,此处不再赘述。
通过以上实施方式的描述,所属领域的技术人员可以了解到,为描述的方便和简洁,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个装置,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是一个物理单元或多个物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个不同地方。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
本申请各个实施例的任意内容,以及同一实施例的任意内容,均可以自由组合。对上述内容的任意组合均在本申请的范围之内。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机,芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(read only memory,ROM)、随机存取存储器(random access memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述,但是本申请并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本申请的启示下,在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本申请的保护之内。
Claims (22)
1.一种唤醒方法,其特征在于,包括;
第一信号处理电路在第一频点上进行监听;
第二信号处理电路在第二频点上进行监听;所述第二频点与所述第一频点不相同;
所述第二信号处理电路在所述第二频点上接收到唤醒信号;所述唤醒信号的带宽小于第一值;所述唤醒信号是第一电子设备在多个发射频点上发射的或在大于第二值的带宽上发射的;所述第二值大于所述第一值;
所述第一信号处理电路在所述第二频点上进行监听;
所述第二信号处理电路在第三频点上进行监听;所述第三频点与所述第一频点、所述第二频点都不相同;
所述第一信号处理电路在所述第二频点上接收到所述唤醒信号。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述第一信号处理电路输出第一逻辑值,所述第一逻辑值用于指示所述第一信号处理电路接收到唤醒信号;
所述第二信号处理电路输出第二逻辑值,所述第二逻辑值用于指示所述第二信号处理电路未接收到唤醒信号;
第一逻辑或运算电路根据所述第一逻辑值和所述第二逻辑值,确定接收到唤醒信号。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一信号处理电路包括极窄带带通滤波器、包络检波器、比较器和相关器,所述极窄带带通滤波器的输入端与天线耦合,所述包络检波器的输入端与所述极窄带带通滤波器的输出端耦合,所述比较器的输入端与所述包络检波器的输出端耦合,所述相关器的输入端与所述比较器的输出端耦合;
所述第一信号处理电路在所述第二频点上接收到所述唤醒信号,包括:
所述极窄带带通滤波器对在所述第二频点上监听到的第一信号进行极窄带带通滤波,得到极窄带宽的滤波信号;
所述包络检波器提取所述滤波信号的幅度包络,得到基带脉冲信号;
所述比较器将所述基带脉冲信号的电压与参考电压进行比较,得到第一数字信号序列;
所述相关器获取所述第一数字信号序列与预设的唤醒序列的第一相关性指标值,并将所述第一相关性指标值与预设的相关性阈值进行比较,得到相关性比较结果,当所述相关性比较结果指示所述第一相关性指标值大于所述相关性阈值,所述第一信号为唤醒信号。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述比较器包括第一比较器和第二比较器,所述第一比较器的输入端和所述第二比较器的输入端分别与所述包络检波器的输出端耦合;所述相关器包括第一相关器和第二相关器,所述第一相关器的输入端与所述第一比较器的输出端耦合,所述第二相关器的输入端与所述第二比较器的输出端耦合;所述第一信号处理电路还包括第二逻辑或运算电路,所述第一相关器的输出端和所述第二相关器的输出端分别与所述第二逻辑或运算电路的输入端耦合;
所述比较器将所述基带脉冲信号的电压与参考电压进行比较,得到第一数字信号序列,包括:
所述第一比较器将所述基带脉冲信号的电压与第一参考电压进行比较,得到第一备选数字信号序列;
所述第二比较器将所述基带脉冲信号的电压与第二参考电压进行比较,得到第二备选数字信号序列;所述第二参考电压与所述第一参考电压不相同;
所述相关器获取所述第一数字信号序列与预设的唤醒序列的第一相关性指标值,并将所述第一相关性指标值与预设的相关性阈值进行比较,得到相关性比较结果,当所述相关性比较结果指示所述第一相关性指标值大于所述相关性阈值,所述第一信号为唤醒信号,包括:
所述第一相关器获取所述第一备选数字信号序列与预设的唤醒序列的第一相关性指标值的第一备选值,并将所述第一相关性指标值的第一备选值与预设的相关性阈值进行比较,得到第一相关性比较结果;
所述第二相关器获取所述第二备选数字信号序列与预设的唤醒序列的第一相关性指标值的第二备选值,并将所述第一相关性指标值的第二备选值与预设的相关性阈值进行比较,得到第二相关性比较结果;
所述第二逻辑或运算电路对所述第一相关性比较结果和所述第二相关性比较结果进行逻辑或运算,得到第一逻辑或运算结果;当所述第一逻辑或运算结果指示所述第一相关性指标值的第一备选值和所述第一相关性指标值的第二备选值中的至少一个大于预设的相关性阈值,所述第一信号处理电路在所述第二频点上接收到所述唤醒信号。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一信号处理电路包括极窄带带通滤波器、包络检波器、包括积分电路的比较器、以及相关器,所述极窄带带通滤波器的输入端与天线耦合,所述包络检波器的输入端与所述极窄带带通滤波器的输出端耦合,所述包括积分电路的比较器的输入端与所述包络检波器的输出端耦合,所述相关器的输入端与所述包括积分电路的比较器的输出端耦合;
所述第一信号处理电路在所述第二频点上接收到所述唤醒信号,包括:
所述极窄带带通滤波器对在所述第二频点上监听到的第一信号进行极窄带带通滤波,得到极窄带宽的滤波信号;
所述包络检波器提取所述滤波信号的幅度包络,得到基带脉冲信号;
所述包括积分器电路的比较器将所述基带脉冲信号转换为单脉冲信号,并将所述单脉冲信号的电压与参考电压进行比较,得到第二数字信号序列;
所述相关器获取所述第二数字信号序列与预设的唤醒序列的第二相关性指标值,并将所述第二相关性指标值与预设的相关性阈值进行比较,得到相关性比较结果;当所述相关性比较结果指示所述第二相关性指标值大于预设的相关性阈值,所述第一信号为唤醒信号。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述包括积分电路的比较器包括第三比较器和第四比较器,所述第三比较器和所述第四比较器中均包括积分电路,所述第三比较器的输入端和所述第四比较器的输入端分别与所述包络检波器的输出端耦合;所述相关器包括第三相关器和第三相关器,所述第三相关器的输入端与所述第三比较器的输出端耦合,所述第四相关器的输入端与所述第四比较器的输出端耦合;所述第一信号处理电路还包括第二逻辑或运算电路,所述第三相关器的输出端和所述第四相关器的输出端分别与所述第二逻辑或运算电路的输入端耦合;
所述包括积分器电路的比较器将所述基带脉冲信号转换为单脉冲信号,并将所述单脉冲信号的电压与参考电压进行比较,得到第二数字信号序列,包括:
所述第三比较器将所述基带脉冲信号转换为单脉冲信号,并单脉冲信号的电压与第三参考电压进行比较,得到第三备选数字信号序列;
所述第四比较器将所述基带脉冲信号转换为单脉冲信号,并单脉冲信号的电压与第四参考电压进行比较,得到第四备选数字信号序列;所述第四参考电压与所述第三参考电压不相同;
所述相关器获取所述第二数字信号序列与预设的唤醒序列的第二相关性指标值,并将所述第二相关性指标值与预设的相关性阈值进行比较,得到相关性比较结果;当所述相关性比较结果指示所述第二相关性指标值大于预设的相关性阈值,所述第一信号为唤醒信号,包括:
所述第三相关器获取所述第三备选数字信号序列与预设的唤醒序列的第二相关性指标值的第一备选值,并将所述第二相关性指标值的第一备选值与预设的相关性阈值进行比较,得到第三相关性比较结果;
所述第四相关器获取所述第四备选数字信号序列与预设的唤醒序列的第二相关性指标值的第二备选值,并将所述第二相关性指标值的第二备选值与预设的相关性阈值进行比较,得到第四相关性比较结果;
所述第二逻辑或运算电路对所述第三相关性比较结果和所述第四相关性比较结果进行逻辑或运算,得到第二逻辑或运算结果;当所述第二逻辑或运算结果指示所述第二相关性指标值的第一备选值和所述第二相关性指标值的第二备选值中的至少一个大于预设的相关性阈值,所述第一信号为唤醒信号。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一频点与所述第二频点为相邻频点。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一频点与所述第二频点为非相邻频点。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述多个发射频点包括所述第一频点和所述第二频点中的至少一个频点。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一频点和所述第二频点中的至少一个频点处于所述第一电子设备发射所述唤醒信号的带宽内。
11.一种唤醒装置,其特征在于,包括:
第一信号处理电路,所述第一信号处理电路耦合至天线,用于在第一频点上进行监听;
第二信号处理电路,所述第二信号处理电路耦合至天线,用于在第二频点上进行监听;所述第二频点与所述第一频点不相同;
所述第二信号处理电路还用于在所述第二频点上接收到唤醒信号;所述唤醒信号的带宽小于第一值;所述唤醒信号是第一电子设备在多个发射频点上发射的或在大于第二值的带宽上发射的;所述第二值大于所述第一值;
所述第一信号处理电路还用于在所述第二频点上进行监听;
所述第二信号处理电路器还用于在第三频点上进行监听;所述第三频点与所述第一频点、所述第二频点都不相同;
所述第一信号处理电路还用于在所述第二频点上接收到所述唤醒信号。
12.根据权利要求11所述的装置,其特征在于,
所述第一信号处理电路,还用于输出第一逻辑值,所述第一逻辑值用于指示所述第一信号处理电路接收到唤醒信号;
所述第二信号处理电路,还用于输出第二逻辑值,所述第二逻辑值用于指示所述第二信号处理电路未接收到唤醒信号;
所述装置还包括:
第一逻辑或运算电路,所述第一逻辑或运算电路的输入端分别与所述第一信号处理电路的输出端和所述第二信号处理电路的输出端耦合,所述第一逻辑或运算电路用于根据所述第一逻辑值和所述第二逻辑值,确定接收到唤醒信号。
13.根据权利要求11所述的装置,其特征在于,所述第一信号处理电路包括:
极窄带带通滤波器,所述极窄带带通滤波器的输入端耦合至天线,用于对在所述第二频点上监听到的第一信号进行极窄带带通滤波,得到极窄带宽的滤波信号;
包络检波器,所述包络检波器的输入端与所述极窄带带通滤波器的输出端耦合,用于提取所述滤波信号的幅度包络,得到基带脉冲信号;
比较器,所述比较器的输入端与所述包络检波器的输出端耦合,用于将所述基带脉冲信号的电压与参考电压进行比较,得到第一数字信号序列;
相关器,所述相关器的输入端与所述比较器的输出端耦合,用于获取所述第一数字信号序列与预设的唤醒序列的第一相关性指标值,并将所述第一相关性指标值与预设的相关性阈值进行比较,得到相关性比较结果,当所述相关性比较结果指示所述第一相关性指标值大于所述相关性阈值,所述第一信号为唤醒信号。
14.根据权利要求13所述的装置,其特征在于,所述比较器包括:
第一比较器,所述第一比较器的输入端耦合至所述包络检波器的输出端,用于将所述基带脉冲信号的电压与第一参考电压进行比较,得到第一备选数字信号序列;
第二比较器,所述第二比较器的输入端耦合至所述包络检波器的输出端,用于将所述基带脉冲信号的电压与第二参考电压进行比较,得到第二备选数字信号序列;所述第二参考电压与所述第一参考电压不相同;
所述相关器包括:
第一相关器,所述第一相关器的输入端耦合至所述第一比较器的输出端,用于获取所述第一备选数字信号序列与预设的唤醒序列的第一相关性指标值的第一备选值,并将所述第一相关性指标值的第一备选值与预设的相关性阈值进行比较,得到第一相关性比较结果;
第二相关器,所述第二相关器的输入端耦合至所述第二比较器的输出端,用于获取所述第二备选数字信号序列与预设的唤醒序列的第一相关性指标值的第二备选值,并将所述第一相关性指标值的第二备选值与预设的相关性阈值进行比较,得到第二相关性比较结果;
所述装置还包括第二逻辑或运算电路,所述第二逻辑或运算电路的输入端分别与所述第一相关器的输出端和所述第二相关器的输出端耦合,用于对所述第一相关性比较结果和所述第二相关性比较结果进行逻辑或运算,得到第一逻辑或运算结果;当所述第一逻辑或运算结果指示所述第一相关性指标值的第一备选值和所述第一相关性指标值的第二备选值中的至少一个大于预设的相关性阈值,所述第一信号为唤醒信号。
15.根据权利要求11所述的装置,其特征在于,所述第一信号处理电路包括:
极窄带带通滤波器,所述极窄带带通滤波器的输入端耦合至天线,用于对在所述第二频点上监听到的第一信号进行极窄带带通滤波,得到极窄带宽的滤波信号;
包络检波器,所述包络检波器的输入端耦合至所述极窄带带通滤波器的输出端,用于检测所述滤波信号的幅度包络,得到基带脉冲信号;
包括积分器电路的比较器,所述包括积分器电路的比较器的输入端与所述包络检波器的输出端耦合,用于将所述基带脉冲信号转换为单脉冲信号,并将所述单脉冲信号的电压与参考电压进行比较,得到第二数字信号序列;
相关器,所述相关器的输入端与所述包括积分器电路的比较器的输出端耦合,用于获取所述第二数字信号序列与预设的唤醒序列的第二相关性指标值,并将所述第二相关性指标值与预设的相关性阈值进行比较,得到相关性比较结果;当所述相关性比较结果指示所述第二相关性指标值大于预设的相关性阈值,所述第一信号为唤醒信号。
16.根据权利要求15所述的装置,其特征在于,所述包括积分电路的比较器包括:
第三比较器,所述第三比较器中包括积分电路,所述第三比较器的输入端与所述包络检波器的输出端耦合,用于将所述基带脉冲信号转换为单脉冲信号,并单脉冲信号的电压与第三参考电压进行比较,得到第三备选数字信号序列;
第四比较器,所述第四比较器中包括积分电路,所述第四比较器的输入端与所述包络检波器的输出端耦合,用于将所述基带脉冲信号转换为单脉冲信号,并单脉冲信号的电压与第四参考电压进行比较,得到第四备选数字信号序列;所述第四参考电压与所述第三参考电压不相同;
所述相关器包括:
第三相关器,所述第三相关器的输入端与所述第三比较器的输出端耦合,用于获取所述第三备选数字信号序列与预设的唤醒序列的第二相关性指标值的第一备选值,并将所述第二相关性指标值的第一备选值与预设的相关性阈值进行比较,得到第三相关性比较结果;
第四相关器,所述第四相关器的输入端与所述第四比较器的输出端耦合,用于获取所述第四备选数字信号序列与预设的唤醒序列的第二相关性指标值的第二备选值,并将所述第二相关性指标值的第二备选值与预设的相关性阈值进行比较,得到第四相关性比较结果;
所述装置还包括第二逻辑或运算电路,所述第二逻辑或运算电路的输入端分别与所述第三相关器的输出端和所述第四相关器的输出端耦合,用于对所述第三相关性比较结果和所述第四相关性比较结果进行逻辑或运算,得到第二逻辑或运算结果;当所述第二逻辑或运算结果指示所述第二相关性指标值的第一备选值和所述第二相关性指标值的第二备选值中的至少一个大于预设的相关性阈值,所述第一信号为唤醒信号。
17.根据权利要求11所述的装置,其特征在于,所述第一频点与所述第二频点为相邻频点。
18.根据权利要求11所述的装置,其特征在于,所述第一频点与所述第二频点为非相邻频点。
19.根据权利要求11所述的装置,其特征在于,所述多个发射频点包括所述第一频点和所述第二频点中的至少一个频点。
20.根据权利要求11所述的装置,其特征在于,所述第一频点和所述第二频点中的至少一个频点处于所述第一电子设备发射所述唤醒信号的带宽内。
21.一种电子设备,其特征在于,包括:
存储器和处理器,所述存储器与所述处理器耦合;
所述存储器存储有程序指令,当所述程序指令由所述处理器执行时,使得所述电子设备执行权利要求1-10中任意一项所述的唤醒方法。
22.一种计算机可读存储介质,其特征在于,包括计算机程序,当所述计算机程序在电子设备上运行时,使得所述电子设备执行如权利要求1-10中任意一项所述的唤醒方法。
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