CN116961868A - 无线充电系统及其时钟同步方法、装置及电子设备 - Google Patents

无线充电系统及其时钟同步方法、装置及电子设备 Download PDF

Info

Publication number
CN116961868A
CN116961868A CN202310945526.6A CN202310945526A CN116961868A CN 116961868 A CN116961868 A CN 116961868A CN 202310945526 A CN202310945526 A CN 202310945526A CN 116961868 A CN116961868 A CN 116961868A
Authority
CN
China
Prior art keywords
period
signal
wireless charging
value
clock synchronization
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.)
Pending
Application number
CN202310945526.6A
Other languages
English (en)
Inventor
邵旭东
叶英发
刘懿瑶
刘志刚
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.)
Zhejiang Geoforcechip Technology Co Ltd
Original Assignee
Zhejiang Geoforcechip Technology Co Ltd
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 Zhejiang Geoforcechip Technology Co Ltd filed Critical Zhejiang Geoforcechip Technology Co Ltd
Priority to CN202310945526.6A priority Critical patent/CN116961868A/zh
Publication of CN116961868A publication Critical patent/CN116961868A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/00032—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/10—Frequency-modulated carrier systems, i.e. using frequency-shift keying
    • H04L27/12—Modulator circuits; Transmitter circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/10—Frequency-modulated carrier systems, i.e. using frequency-shift keying
    • H04L27/14—Demodulator circuits; Receiver circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L7/00—Arrangements for synchronising receiver with transmitter
    • H04L7/02—Speed or phase control by the received code signals, the signals containing no special synchronisation information

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Abstract

本申请提供一种无线充电系统及其时钟同步方法、装置及电子设备，涉及无线充电技术领域，用于无线充电的时钟同步方法包括：基于预设的周期调整信号对无线充电发射设备的原始信号的周期进行调整，以得到复合信号，其中，所述原始信号包括具有不同周期值的基波信号和调制波信号；基于无线充电接收设备接收到的所述复合信号，得到多个采样周期内的平均周期值；根据相邻两个所述采样周期内的平均周期值的变化量，确定所述无线充电接收设备的采样时钟同步时刻，所述采样时钟同步时刻为所述基波信号和所述调制波信号的周期变化时刻。本申请可以提高无线传输信号的传输速率。

Description

无线充电系统及其时钟同步方法、装置及电子设备
技术领域
本申请涉及无线充电技术领域，特别是涉及一种无线充电系统及其时钟同步方法、装置及电子设备。
背景技术
随着无线充电技术的发展，在现有成本和功耗的前提下提高无线传输速率成为未来发展趋势。
相关技术中，无线充电发送端向无线充电接收端发送信号波以进行数据交互，为了减小误差和噪声，无线充电接收端需要采集足够多的信号周期，并进行均值处理，但是由于无线充电的通信协议收发方式是一种异步通信，没有时钟同步，这会导致无线充电接收端的采样时机和无线充电发送端的信号调制时机不一致，使得无线充电接收端需要增加采样次数来提高数据传输准确率，这会增加无线充电接收端的采样时间，影响无线充电数据传输速率。
虽然可以通过增加发送信号的调制深度和通过蓝牙等进行辅助传输，但是增加发送信号的调制深度会影响无线传输功率，降低充电过程的充电效率，严重时会导致充电功率控制失调。通过蓝牙等进行辅助传输会增加成本和复杂度。
因此，如何在不影响充电传输功率和不增加成本的基础上提高无线充电数据传输速率，是一个亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的在于提出一种无线充电系统及其时钟同步方法、装置及电子设备，本申请能够针对性的解决现有的问题。
基于上述目的，第一方面，本申请提出了一种用于无线充电的时钟同步方法，包括：基于预设的周期调整信号对无线充电发射设备的原始信号的周期进行调整，以得到复合信号，其中，所述原始信号包括具有不同周期值的基波信号和调制波信号；基于无线充电接收设备接收到的所述复合信号，得到多个采样周期内的平均周期值；根据相邻两个所述采样周期内的平均周期值的变化量，确定所述无线充电接收设备的采样时钟同步时刻，所述采样时钟同步时刻为所述基波信号和所述调制波信号的周期变化时刻。
可选地，所述预设的周期调整信号包括预设数量个周期值叠加量，所述预设数量根据一个采样周期内所包含的原始信号周期数得到，每一周期值叠加量与一原始信号周期相匹配；所述基于预设的周期调整信号对无线充电发射器的原始信号的周期进行调整，包括：将每一周期值叠加量与其对应的原始信号周期相叠加，得到所述复合信号；其中，对于叠加后的所述复合信号，其在一个采样周期内的基波信号周期平均值等于原始信号的基波信号周期平均值，以及，其在一个采样周期内的调制波信号周期平均值等于原始信号的调制波信号周期平均值。
可选地，在基于预设的周期调整信号对无线充电发射设备的原始信号的周期进行调整之前，所述方法包括：根据递增或递减的取值方式，确定所述周期调整信号的周期值叠加量。
可选地，根据相邻两个所述采样周期内的平均周期值的变化量，确定所述无线充电接收设备的采样时钟同步时刻，包括：将相邻两个所述采样周期内的平均周期值的变化量发生突变的时刻，确定为所述无线充电接收设备的采样时钟同步时刻。
第二方面，还提供了一种用于无线充电的时钟同步装置，所述装置包括：周期调整模块，用于基于预设的周期调整信号对无线充电发射设备的原始信号的周期进行调整，以得到复合信号，其中，所述原始信号包括具有不同周期值的基波信号和调制波信号；计算模块，用于基于无线充电接收设备接收到的所述复合信号，得到多个采样周期内的平均周期值；时钟同步模块，用于根据相邻两个所述采样周期内的平均周期值的变化量，确定所述无线充电接收设备的采样时钟同步时刻，所述采样时钟同步时刻为所述基波信号和所述调制波信号的周期变化时刻。
第三方面，还提供了一种无线充电系统，所述系统包括：控制单元、无线充电发射设备和无线充电接收设备；所述控制单元用于执行第一方面任一项所述的用于无线充电的时钟同步方法，以及控制所述无线充电发射设备发送复合信号；所述无线充电接收设备用于接收所述复合信号，并进行所述复合信号的解调。
可选地，无线充电发射设备包括：周期循环控制器和PWM生成器；所述周期循环控制器通过不同的接口分别连接所述控制单元和所述PWM生成器，所述周期循环控制器用于接收所述控制单元发送的循环周期表，所述循环周期表包含所述复合信号的周期值；所述周期循环控制器用于根据所述循环周期表向所述PWM生成器发送所述复合信号的周期值；所述PWM生成器用于根据所述复合信号的周期值发出PWM控制信号。
可选地，所述周期循环控制器包括循环周期表缓存模块、循环计数器和参数调度器；所述循环周期表缓存模块的输入端连接所述控制单元，所述循环周期表缓存模块的输出端连接所述参数调度器的第一端；所述循环计数器连接所述参数调度器的第二端；所述参数调度器通过第三端向所述PWM生成器发送所述复合信号的周期值，所述参数调度器通过第四端接收所述的PWM生成器发送的触发信号。
可选地，所述无线充电接收设备包括：时钟同步器和检波模块；所述时钟同步器用于在检测到采样时钟同步时刻的情况下，发出清零信号至所述检波模块；所述检波模块用于根据所述清零信号输出平均周期值，以进行信号解调。
第四方面，还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器运行所述计算机程序以实现第一方面所述的方法。
第五方面，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行实现第一方面任一项所述的方法。
总的来说，本申请至少存在以下有益效果：
本申请的实施例基于预设的周期调整信号对无线充电发射设备的原始信号的周期进行调整，以得到复合信号，基于无线充电接收设备接收到的复合信号，得到多个采样周期内的平均周期值，根据相邻两个采样周期内的平均周期值的变化量，确定无线充电接收设备的采样时钟同步时刻，通过在TX设备的基波信号周期和调制波信号周期的基础上叠加周期调整信号，使得在一时间段内测得的周期值存在突变，进而提高RX设备的周期分辨能力，使得RX设备能实现与发送端信号的时钟同步，以提升FSK通信速率。
附图说明
在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本申请公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本申请范围的限制。
图1示出本申请实施例提供的周期检测结果示意图；
图2示出本申请实施例提供的周期检测结果的另一示意图；
图3示出本申请实施例提供的一种用于无线充电的时钟同步方法的步骤流程图；
图4示出本申请实施例提供的一种原始信号及其周期示意图；
图5示出本申请实施例提供的具有周期值叠加量的复合信号及其周期示意图；
图6示出本申请实施例提供的一种用于无线充电的时钟同步装置的结构示意图；
图7示出本申请实施例提供的一种无线充电系统的结构示意图；
图8示出本申请实施例提供的一种无线充电发射设备的结构示意图；
图9示出本申请实施例提供的一种无线充电接收设备的结构示意图；
图10示出本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图；
图11示出了本申请一实施例所提供的一种存储介质的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关申请，而非对该申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关申请相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域技术人员所理解的通常意义。
频移键控通讯FSK(Frequency-shift keying)是信息传输中使用得较早的一种调制方式，因其较容易实现，抗噪声与抗衰减的性能较好，在中低速数据传输中得到了广泛的应用。
在无线充电领域中，需要无线电源发射设备(TX设备)与无线电源接收设备(RX设备)持续保持通信，TX设备发送给RX设备的通信数据普遍采用的是FSK调制。由于FSK通信时会对无线功率传输造成一定的影响，为了降低电能损耗，FSK调制深度需要尽量小，FSK调制深度即TX设备发送的基波信号频率与调制波信号频率的差值，但是若盲目增加FSK调制深度，将大大降低充电过程的充电效率，严重时会导致充电功率控制失调。
然而越小的FSK调制深度需要RX设备对接收频率有更高的分辨力，现有RX设备普遍使用MCU周期计数的方式进行鉴频。目前的无线传输协议中FSK调制深度参数的选择是根据32MHz左右的MCU的最小分辨周期设计的。此时由于周期变化范围小，对RX设备的分辨精度要求较高。无线充电过程中很难避免测量误差与噪声干扰，因此需要测量足够多个数的基波周期，并由RX设备的MCU进行数字滤波或均值处理，才能输出准确的FSK解调信号。同时，由于无线充电的通信协议收发方式是一种异步通信，没有时钟同步，TX设备的FSK调制时机与RX设备的采样时机不确定，RX设备很难捕捉到FSK的第一个频率周期变化并将其对齐，因此RX设备往往需要在一段时间窗口内不断对波形数据进行采集、计数与计算处理。RX设备通常需要采集足够多的FSK周期并求均值，以避免造成误判，这方面限制了FSK通信速率的进一步提高。
基于现有的大多数无线充电产品均包括了信息交互、功率协商、加密认证等功能，包含的数据量大，若FSK通信速率得不到提高会降低用户体验。虽然一些产品采用蓝牙等进行辅助数据传输，加快了数据传输的速度，但这也增加了成本与复杂度。
由此可知，如何保证在不增加电能损失、不增加成本又保证无线数据传输性能的情况下，提高无线充电数据传输速率，是一个亟待解决的问题。
鉴于上述问题，本申请实施例提出一种无线充电系统及其时钟同步方法、装置及电子设备，通过在TX设备的基波信号和调制波信号的基础上耦合周期调整信号，使得RX设备能实现与发送端信号的时钟同步，来提高RX设备的周期分辨能力，以提升FSK通信速率。
在本申请一个实施例中，基波信号对应的基波频率为foP，对应的基波周期为T0，FSK调制波频率为fmod，对应的调制波周期为T1。FSK通信的调制个数为N，表示将N个基波周期作为1个调制周期(组成1个bit)，N通常取512。
其中，RX设备的MCU是通过测量固定个数的无线传输信号的平均周期时长，来区分基波周期T0与调制波周期T1。在RX设备的MCU每1个调制周期采集1次的情况下，即RX设备每N个基波周期计算一次均值，则会得到如图1所示的周期检测结果。
图1示出本申请实施例提供的周期检测结果示意图，图1中以N＝6为例，如图1所示，第一行发送信号，表示TX设备发送的基波信号和调制波信号的周期，第二行时钟同步，表示在RX设备与TX设备时钟同步的情况下，RX设备计算得到的周期平均值，第三行时钟不同步，表示在RX设备与TX设备时钟不同步的情况下，RX设备计算得到的周期平均值。
TX设备的发送信号的频率切换时刻是基波周期与调制波周期的变化时刻，周期值从T0变化到T1，参考图1，在TX设备的发送信号的频率切换时刻与RX设备的采集时刻时钟同步的情况下，RX设备能很好地计算出均值并区分，此时得到的基波周期的均值为T0，调制波周期的均值为T1。在TX设备的发送信号的频率切换时刻与RX设备的采集时刻时钟不同步的情况下，RX设备计算出的均值为介于T0与T1之间，且得到的均值全部相等，以至于无法区分基波周期和调制波周期。
图2示出本申请实施例提供的周期检测结果的另一示意图，在RX设备的MCU每1个调制周期采集2次的情况下，即RX设备每N/2个基波周期计算一次均值，则会得到如图2所示的周期检测结果。
如图2所示，第一行发送信号，表示TX设备发送的基波信号和调制波信号的周期，第二行时钟同步，表示在RX设备与TX设备时钟同步的情况下，RX设备计算得到的周期平均值，第三行时钟滞后，表示在RX设备的时钟滞后TX设备时钟的情况下，RX设备计算得到的周期平均值，第四行时钟超前，表示在RX设备的时钟超前TX设备时钟的情况下，RX设备计算得到的周期平均值。
参考图2，在TX设备的发送信号的频率切换时刻与RX设备的采集时刻时钟同步的情况下，RX设备能很好地计算出均值并区分，此时得到的基波周期的均值为T0，调制波周期的均值为T1。在TX设备的发送信号的频率切换时刻与RX设备的采集时刻时钟不同步的情况下，在TX设备的发送信号的频率切换时刻落在RX设备的采样时间段时，RX设备计算出的均值为或/>介于T0与T1之间，而在TX设备的发送信号的频率切换时刻未落在RX设备的采样时间段时，RX设备可以区分基波周期和调制波周期。
由图1和图2可知，RX设备需要变换1个调制周期内的采集次数，采集更多的周期数据，才能够确定某一时间段内的平均周期时长，这会影响RX设备与TX设备之间的FSK通信速率。
本实施例提供的无线充电系统及其时钟同步方法，便是为了减少RX设备的周期采集次数，在TX设备的基波信号周期和调制波信号周期的基础上叠加周期调整信号，使得在一时间段内测得的周期值存在突变，进而提高RX设备的周期分辨能力，使得RX设备能实现与发送端信号的时钟同步，以提升FSK通信速率。
本申请实施例提供的时钟同步方法可适用于所有应用FSK的场景，或者其他无线电通讯的应用场景，本实施例为了便于说明，以无线电源发射器与无线电源接收器间的数据交互的无线充电领域为例。
下面对本申请实施例进行详细描述。
实施例一
图3示出本申请实施例提供的一种用于无线充电的时钟同步方法的步骤流程图，本申请实施例的无线充电的时钟同步方法可以由具有处理功能的控制器、MCU或集成电路芯片执行。
请参照图3，本申请实施例提供的一种用于无线充电的时钟同步方法包括如下步骤S301～S303：
S301、基于预设的周期调整信号对无线充电发射设备的原始信号的周期进行调整，以得到复合信号。
本申请的实施例中，原始信号包括具有不同周期值的基波信号和调制波信号，如图2所示基波信号的周期值为T0，调制波信号的周期值为T1。
可以理解的是，为了不影响RX设备的信号识别，调整后的复合信号仍需要满足无线充电Qi协议规范，因此，本申请的实施例中需要将周期调整信号设置在预设的范围内，以使得调整后的复合信号的周期均值保持不变。
本申请实施例中，预设的周期调整信号包括预设数量个周期值叠加量，预设数量根据一个采样周期内所包含的原始信号周期数得到，每一周期值叠加量与一原始信号周期相匹配。
本申请实施例中，一个采样周期可以是1个调制周期，即一个采样周期包含N个基波周期，则一个周期调整信号的周期值叠加量包括N个，则在原始信号为基波信号时，可以得到与N个基波周期一一匹配的N个周期值叠加量，在原始信号为调制波信号时，可以得到与N个调制波周期一一匹配的N个周期值叠加量。
需要说明的是，为了满足无线充电Qi协议规范，不影响RX设备的信号识别，本申请实施例中的周期值叠加量尽可能小，以在原始信号的周期值基础上进行微调，来得到调整后的复合信号，在一个例子中，周期值叠加量的值越大，越容易被RX设备识别，具体周期值叠加量的大小可根据RX设备的MCU的核心频率计算，以使复合信号既能被RX设备识别又能实现时钟对齐。不同的MCU的频率不同，则周期值叠加量不唯一，可随MCU的核心频率变化。
本申请实施例中，基于预设的周期调整信号对无线充电发射器的原始信号的周期进行调整，包括：将每一周期值叠加量与其对应的原始信号周期相叠加，得到复合信号，其中，对于叠加后的复合信号，其在一个采样周期内的基波信号周期平均值等于原始信号的基波信号周期平均值，以及，其在一个采样周期内的调制波信号周期平均值等于原始信号的调制波信号周期平均值。
本申请实施例提供的用于无线充电的时钟同步方法是通过在不改变原始信号周期的平均值的基础上对原始信号进行微调来实现，调整后的复合信号的平均周期值虽然不变，但是其极值和方差发生改变，极值和方差会影响RX设备的信号识别稳定性，因此，为了提高RX设备对复合信号的识别稳定性，本实施例在基于预设的周期调整信号对无线充电发射设备的原始信号的周期进行调整之前，还包括：根据递增或递减的取值方式，确定周期调整信号的周期值叠加量。如此，可以使得周期调整信号相邻两个周期值叠加量之间具有相同的数值变化规律，也可提高耦合周期调整信号后的复合信号的传输稳定性。
其中，递增或递减的取值方式包括但不限于根据线性取值方式或离散型取值方式，例如根据直线类型的取值方式，得到多个具有线性关系的周期值叠加量，方便开发设计。例如根据抛物线类型的取值方式，得到多个抛物线关系的周期值叠加量，可以使得调整后的复合信号的平均周期值的方差更小，对RX设备兼容性好。例如根据无函数规律地取几个满足递增或递减的离散值。
在一个例子中，周期值叠加量可以表示为“-x…-2，-1，+1，+2…+x”，则基于此叠加量得到的基波周期可以表示为“T0-x”、“T0-2”、“T0-1”、“T0+1”、“T0+2”、“T0+x”，同理，调制波周期可以表示为“T1-x”、“T1-2”、“T1-1”、“T1+1”、“T1+2”、“T1+x”。
S302、基于无线充电接收设备接收到的复合信号，得到多个采样周期内的平均周期值。
本实施例的采样周期可以是上述调制周期，即一个采样周期包括N个周期为T0的基波信号或N个周期为T1的调制波信号。
S303、根据相邻两个采样周期内的平均周期值的变化量，确定无线充电接收设备的采样时钟同步时刻。
本申请实施例中，根据相邻两个采样周期内的平均周期值的变化量，确定无线充电接收设备的采样时钟同步时刻，包括：将相邻两个采样周期内的平均周期值的变化量发生突变的时刻，确定为无线充电接收设备的采样时钟同步时刻。采样时钟同步时刻为基波信号和调制波信号的周期变化时刻。
为了更好的说明本申请实施例，下面给出一个对比例，图4为本申请实施例提供的一种原始信号及其周期示意图，图5为本申请实施例提供的具有周期值叠加量的复合信号及其周期示意图。
如图4所示FSK原始信号包括基波信号和调制波信号，在1个调制周期内，包含N个周期为T0的基波信号，在1个调制周期内，包含N个周期为T1的调制波信号，由上述基波频率为fop，调制波频率为fmod可知，不同频率对应的周期值也不同，即T0与T1不同。
如图5所示复合信号的周期相对于图4中原始信号的周期时间发生改变，复合信号的周期时间在原始信号的周期时间的基础上叠加了周期值叠加量，本实施例以N＝4为例，则在一个调制周期内，原始信号中4个基波周期的周期值分别为T0、T0、T0、T0，4个调制波周期的周期值分别为T1、T1、T1、T1，而复合信号中4个基波周期的周期值分别为“T0-2”、“T0-1”、“T0+1”、“T0+2”，4个调制波周期的周期值分别为“T1-2”、“T1-1”、“T1+1”、“T1+2”。
本申请的实施例中，假设RX设备不能对齐时钟，采集的起始周期为“T0+2”，则采集到的四个周期值分别为“T0+2”“T1-2”、“T1-1”、“T1+1”。此四个周期的平均值为假设采集的起始周期为“T1-2”，则采集到的四个周期值分别为“T1-2”、“T1-1”、“T1+1”、“T1+2”，此四个周期的平均值为T1。假设采集的起始周期为“T1-1”，则采集到的四个周期值分别为“T1-1”、“T1+1”、“T1+2”、“T0-2”，此四个周期的平均值为/>由此可知，其采集到的平均值会发生由/>到T1的突变，而该突变时刻即为基波周期与调制波周期的变化时刻，则RX设备的MCU将能很好地判断出该“周期值突变”的时刻，可以将该时刻作为采样时钟同步时刻，进而将RX设备的采样时钟同步时刻进行时钟和相位的对齐。
在另一个例子中，也可以根据每一次的周期变化量来判断采样时钟同步时刻，例如，采集到的周期值分别为“T0+2”、“T1-2”、“T1-1”、“T1+1”、“T1+2”、“T0-2”，则相邻两个周期的变化量为1，而“T0+2”到“T0-2”的变化量为4，即从“T0+2”到“T0-2”可认为是一个采集周期，则可以将“T0+2”与“T1-2”的变化时刻，或“T1+2”与“T0-2”的变化时刻看作是变化量突变时刻，进而得到采样时钟同步时刻。
本申请的实施例中，“T0-2”、“T0-1”、“T0+1”、“T0+2”的平均值仍然是T0，“T1-2”、“T1-1”、“T1+1”、“T1+2”的平均值仍然是T1，在一个调制周期的更大时间尺度上，FSK信号的周期均值保持不变，FSK频率未变化，因此仍能符合Qi协议规范，不影响原有的RX设备的识别，体现较高的兼容性。
以上为本实施例提供的一种用于无线充电的时钟同步方法，基于预设的周期调整信号对无线充电发射设备的原始信号的周期进行调整，以得到复合信号，基于无线充电接收设备接收到的复合信号，得到多个采样周期内的平均周期值，根据相邻两个采样周期内的平均周期值的变化量，确定无线充电接收设备的采样时钟同步时刻，通过在TX设备的基波信号周期和调制波信号周期的基础上叠加周期调整信号，使得在一时间段内测得的周期值存在突变，进而提高RX设备的周期分辨能力，使得RX设备能实现与发送端信号的时钟同步，以提升FSK通信速率。
实施例二
基于上述用于无线充电的时钟同步方法相同的构思，本实施例还提供一种用于无线充电的时钟同步装置，参考图6，该用于无线充电的时钟同步装置600包括：
周期调整模块601，用于基于预设的周期调整信号对无线充电发射设备的原始信号的周期进行调整，以得到复合信号，其中，原始信号包括具有不同周期值的基波信号和调制波信号。
计算模块602，用于基于无线充电接收设备接收到的复合信号，得到多个采样周期内的平均周期值。
时钟同步模块603，用于根据相邻两个所述采样周期内的平均周期值的变化量，确定所述无线充电接收设备的采样时钟同步时刻，所述采样时钟同步时刻为所述基波信号和所述调制波信号的周期变化时刻。
在一个可选的例子中，预设的周期调整信号包括预设数量个周期值叠加量，所述预设数量根据一个采样周期内所包含的原始信号周期数得到，每一周期值叠加量与一原始信号周期相匹配。周期调整模块601还用于将每一周期值叠加量与其对应的原始信号周期相叠加，得到所述复合信号；其中，对于叠加后的所述复合信号，其在一个采样周期内的基波信号周期平均值等于原始信号的基波信号周期平均值，以及，其在一个采样周期内的调制波信号周期平均值等于原始信号的调制波信号周期平均值。
在一个可选的例子中，周期调整模块601还用于在基于预设的周期调整信号对无线充电发射设备的原始信号的周期进行调整之前，根据递增或递减的取值方式，确定所述周期调整信号的周期值叠加量。
在一个可选的例子中，时钟同步模块603还用于将相邻两个所述采样周期内的平均周期值的变化量发生突变的时刻，确定为所述无线充电接收设备的采样时钟同步时刻。
本实施例提供的用于无线充电的时钟同步装置，基于上述用于无线充电的时钟同步方法相同的构思，故至少能够实现上述用于无线充电的时钟同步方法能够实现的有益效果，且上述用于无线充电的时钟同步方法的任意实施方式均可应用于本实施例提供的无线充电装置中，在此不再赘述。
实施例三
基于上述用于无线充电的时钟同步方法相同的构思，本实施例还提供一种无线充电系统，参考图7，本实施例的无线充电系统700包括：控制单元701、无线充电发射设备702和无线充电接收设备703。
控制单元701用于执行上述用于无线充电的时钟同步方法，以及控制无线充电发射设备702发送复合信号，无线充电接收设备703用于接收复合信号，并进行复合信号的解调。
图8示出一种无线充电发射设备的结构示意图，如图8所示，无线充电发射设备包括：周期循环控制器和PWM生成器，周期循环控制器通过不同的接口分别连接控制单元和PWM生成器，周期循环控制器用于接收控制单元发送的循环周期表，周期循环控制器用于根据循环周期表向PWM生成器发送复合信号的周期值，PWM生成器用于根据复合信号的周期值发出PWM控制信号。
本申请实施例中，循环周期表包含复合信号的周期值，复合信号即实施例一中基于预设的周期调整信号对无线充电发射设备的原始信号的周期进行调整得到的复合信号。
本申请实施例中，循环周期表如表1：
循环计数值 基波周期表 调制波周期表
0 T0-x T1-x
1 T0-(x-1) T1-(x-1)
…… …… ……
n-2 T0+(x-1) T1+(x-1)
n-1 T0+x T1+x
其中，循环计数值从0到n-1共n个，n的取值可以根据N的取值得到，例如一个调制周期包括512个基波周期，n可以是512的公约数，如8、16、32等。x可根据RX设备的MCU的核心频率计算得到。
可以理解的是，微调后的复合信号的周期值是不断变化的，如果采用现有RX设备的PWM生成器来生成PWM信号，需要RX设备的MCU不断的调整，非常占用资源，因此，本实施例提出的无线充电发射设备包括周期循环控制器。
参考图8，本实施例的周期循环控制器包括循环周期表缓存模块、循环计数器和参数调度器，循环周期表缓存模块的输入端连接控制单元，循环周期表缓存模块的输出端连接参数调度器的第一端，循环计数器连接参数调度器的第二端，参数调度器通过第三端向PWM生成器发送复合信号的周期值，参数调度器通过第四端接收的PWM生成器发送的触发信号。
本申请的实施例中，PWM生成器包括PWM周期寄存器、PWM输出单元和时钟计数器。参数调度器通过第三端向PWM周期寄存器发送复合信号的周期值，PWM输出单元向时钟计数器和参数调度器发送触发信号，并输出PWM波形。
在本实施例的无线充电发射设备中，循环周期表缓存模块对输入的循环周期表进行存储后，参数调度器读取该循环周期表，PWM输出单元每输出一个PWM信号则生成一个触发信号，PWM输出单元将该触发信号发送给参数调度器，参数调度器每接收一次触发信号会将循环计数器的循环计数值加1，并根据当前的循环计数值，在循环周期表中查找对应的周期值，参数调度器将该周期值其输出给PWM周期寄存器，PWM输出单元将时钟计数器与PWM周期寄存器的值进行比较，当两值相等时会输出一个PWM信号，并产生一个触发信号，使时钟计数器重置，得以控制下一个PWM的周期，如此循环，可稳定的输出PWM信号，输出PWM信号的频率为时钟源频率除以PWM周期寄存器的参数值，如此，可通过修改PWM周期寄存器的值即可实现调频，进一步可实现FSK控制。
可以理解的是，本申请实施例中的循环周期表缓存模块和循环计数器可以采用RX设备的MCU本身的硬件或软件设计来实现，而参数调度器可使用MCU的DMA外设，循环计数器中存储的是循环周期表对应的数据地址，DMA直接将对应地址的数据搬运到PWM生成器的PWM周期寄存器。不会额外增加硬件成本，且高效便捷，能节省软件资源。
在一个例子中，上述周期循环控制器还可以使用具有硬件搬运功能的数字逻辑单元来实现。
图9示出本申请实施例提供的一种无线充电接收设备的结构示意图，参考图9，无线充电接收设备包括：时钟同步器和检波模块，时钟同步器用于在检测到采样时钟同步时刻的情况下，发出清零信号至检波模块，检波模块用于根据清零信号输出平均周期值，以进行信号解调。
本申请实施例中加入了时钟同步器，可以实现采样时钟同步时刻的鉴别，时钟同步器可根据采集到的周期值变化量，得到相邻两个采样周期内的平均周期值的变化量发生突变的时刻，确定为无线充电接收设备的采样时钟同步时刻。当确定为采样时钟同步时刻之后，产生一个清零信号。
本申请实施例中，检波模块包括周期值缓存模块、周期个数计数器和均值计算单元，其中，周期值缓存模块用于缓存RX设备采集到的复合信号周期值，周期值缓存模块与时钟同步器相连，时钟同步器每产生一个清零信号，周期个数计数器的值加1，当到达设定值时产生溢出信号，并将值清零，溢出信号会触发均值计算单元进行一次运算，将周期值缓存模块的周期值进行均值计算，随后将周期值缓存模块清空。如此，即可以实现在每一个采样周期内进行均值计算，同时，由于加入了时钟同步器，可以根据采样时钟同步时刻实现采样时刻与TX设备发送的FSK信号的时钟同步，进而提高FSK信号的传输速率。
本实施例提供的无线充电系统，基于上述用于无线充电的时钟同步方法相同的构思，故至少能够实现上述用于无线充电的时钟同步方法能够实现的有益效果，且上述用于无线充电的时钟同步方法的任意实施方式均可应用于本实施例提供的无线充电系统中，在此不再赘述。
实施例四
基于上述用于无线充电的时钟同步方法相同的构思，本申请实施方式还提供一种电子设备，请参考图10，其示出了本申请的一些实施方式所提供的一种电子设备的示意图。如图10所示，所述电子设备20包括：处理器200，存储器201，总线202和通信接口203，所述处理器200、通信接口203和存储器201通过总线202连接；所述存储器201中存储有可在所述处理器200上运行的计算机程序，所述处理器200运行所述计算机程序时执行本申请前述任一实施方式所提供的方法。
其中，存储器201可能包含高速随机存取存储器(RAM：Random Access Memory)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口203(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网、广域网、本地网、城域网等。
总线202可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。其中，存储器201用于存储程序，所述处理器200在接收到执行指令后，执行所述程序，前述本申请实施例任一实施方式揭示的所述用于无线充电的时钟同步方法可以应用于处理器200中，或者由处理器200实现。
处理器200可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器200中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器200可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器201，处理器200读取存储器201中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
本申请实施例提供的电子设备与本申请实施例提供的用于无线充电的时钟同步方法出于相同的申请构思，具有与其采用、运行或实现的方法相同的有益效果。
实施例五
本申请实施方式还提供一种与前述实施方式所提供的用于无线充电的时钟同步方法对应的计算机可读存储介质，
请参考图11，其示出的计算机可读存储介质为光盘30，其上存储有计算机程序(即程序产品)，所述计算机程序在被处理器运行时，会执行前述任意实施方式所提供的用于无线充电的时钟同步方法。
需要说明的是，所述计算机可读存储介质的例子还可以包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他光学、磁性存储介质，在此不再一一赘述。
本申请的上述实施例提供的计算机可读存储介质与本申请实施例提供的用于无线充电的时钟同步方法出于相同的申请构思，具有与其存储的应用程序所采用、运行或实现的方法相同的有益效果。
需要说明的是：
在上述文本中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，仅为本申请的具体实施方式，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 (11)

1.一种用于无线充电的时钟同步方法，其特征在于，包括：
基于预设的周期调整信号对无线充电发射设备的原始信号的周期进行调整，以得到复合信号，其中，所述原始信号包括具有不同周期值的基波信号和调制波信号；
基于无线充电接收设备接收到的所述复合信号，得到多个采样周期内的平均周期值；
根据相邻两个所述采样周期内的平均周期值的变化量，确定所述无线充电接收设备的采样时钟同步时刻，所述采样时钟同步时刻为所述基波信号和所述调制波信号的周期变化时刻。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设的周期调整信号包括预设数量个周期值叠加量，所述预设数量根据一个采样周期内所包含的原始信号周期数得到，每一周期值叠加量与一原始信号周期相匹配；
所述基于预设的周期调整信号对无线充电发射器的原始信号的周期进行调整，包括：
将每一周期值叠加量与其对应的原始信号周期相叠加，得到所述复合信号；
其中，对于叠加后的所述复合信号，其在一个采样周期内的基波信号周期平均值等于原始信号的基波信号周期平均值，以及，其在一个采样周期内的调制波信号周期平均值等于原始信号的调制波信号周期平均值。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在基于预设的周期调整信号对无线充电发射设备的原始信号的周期进行调整之前，所述方法包括：
根据递增或递减的取值方式，确定所述周期调整信号的周期值叠加量。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据相邻两个所述采样周期内的平均周期值的变化量，确定所述无线充电接收设备的采样时钟同步时刻，包括：
将相邻两个所述采样周期内的平均周期值的变化量发生突变的时刻，确定为所述无线充电接收设备的采样时钟同步时刻。
5.一种用于无线充电的时钟同步装置，其特征在于，所述装置包括：
周期调整模块，用于基于预设的周期调整信号对无线充电发射设备的原始信号的周期进行调整，以得到复合信号，其中，所述原始信号包括具有不同周期值的基波信号和调制波信号；
计算模块，用于基于无线充电接收设备接收到的所述复合信号，得到多个采样周期内的平均周期值；
时钟同步模块，用于根据相邻两个所述采样周期内的平均周期值的变化量，确定所述无线充电接收设备的采样时钟同步时刻，所述采样时钟同步时刻为所述基波信号和所述调制波信号的周期变化时刻。
6.一种无线充电系统，其特征在于，所述系统包括：控制单元、无线充电发射设备和无线充电接收设备；
所述控制单元用于执行权利要求1-4任一项所述的用于无线充电的时钟同步方法，以及控制所述无线充电发射设备发送复合信号；
所述无线充电接收设备用于接收所述复合信号，并进行所述复合信号的解调。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述无线充电发射设备包括：周期循环控制器和PWM生成器；
所述周期循环控制器通过不同的接口分别连接所述控制单元和所述PWM生成器，所述周期循环控制器用于接收所述控制单元发送的循环周期表，所述循环周期表包含所述复合信号的周期值；
所述周期循环控制器用于根据所述循环周期表向所述PWM生成器发送所述复合信号的周期值；
所述PWM生成器用于根据所述复合信号的周期值发出PWM控制信号。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述周期循环控制器包括循环周期表缓存模块、循环计数器和参数调度器；
所述循环周期表缓存模块的输入端连接所述控制单元，所述循环周期表缓存模块的输出端连接所述参数调度器的第一端；
所述循环计数器连接所述参数调度器的第二端；
所述参数调度器通过第三端向所述PWM生成器发送所述复合信号的周期值，所述参数调度器通过第四端接收所述的PWM生成器发送的触发信号。
9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述无线充电接收设备包括：时钟同步器和检波模块；
所述时钟同步器用于在检测到采样时钟同步时刻的情况下，发出清零信号至所述检波模块；
所述检波模块用于根据所述清零信号输出平均周期值，以进行信号解调。
10.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器运行所述计算机程序以实现如权利要求1-4任一项所述的方法。
11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行实现如权利要求1-4中任一项所述的方法。
CN202310945526.6A 2023-07-28 2023-07-28 无线充电系统及其时钟同步方法、装置及电子设备 Pending CN116961868A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310945526.6A CN116961868A (zh) 2023-07-28 2023-07-28 无线充电系统及其时钟同步方法、装置及电子设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310945526.6A CN116961868A (zh) 2023-07-28 2023-07-28 无线充电系统及其时钟同步方法、装置及电子设备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116961868A true CN116961868A (zh) 2023-10-27

Family

ID=88458051

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310945526.6A Pending CN116961868A (zh) 2023-07-28 2023-07-28 无线充电系统及其时钟同步方法、装置及电子设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116961868A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117389136A (zh) * 2023-12-13 2024-01-12 浙江地芯引力科技有限公司 功率控制系统和控制方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117389136A (zh) * 2023-12-13 2024-01-12 浙江地芯引力科技有限公司 功率控制系统和控制方法
CN117389136B (zh) * 2023-12-13 2024-03-12 浙江地芯引力科技有限公司 功率控制系统和控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN116961868A (zh) 无线充电系统及其时钟同步方法、装置及电子设备
JP7391973B2 (ja) 標準ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ｌｏｗ ｅｎｅｒｇｙパケットを用いた受信角度および放射
US10700903B2 (en) Circuit structure for efficiently demodulating FSK signal in wireless charging device
CN101420398A (zh) 信号处理设备、数字广播接收设备、及其控制方法
CN108989256B (zh) 一种fsk/gfsk解调方法及装置
CN108123684A (zh) 一种数字下变频处理方法及设备
CN110488228B (zh) 线性调频信号生成方法、装置及存储介质
CN107404450A (zh) 解调信号的方法及装置
JPS6128258A (ja) Ｆｓｋ復調回路
CN114500201B (zh) Ask数据解码装置、方法、微控制器及设备
JP2653284B2 (ja) データ同期検出装置
CN115801522B (zh) 一种两路相参线性调频信号的生成方法、系统及相关设备
CN103297070B (zh) 补偿传送器/接收器中同相信号与正交信号不匹配的方法
CN101425809B (zh) 接收电路以及时钟
CN115622743A (zh) 一种数据传输安全的加密解扰时变方法及装置
CN103297067A (zh) 射频控制装置及其控制方法
JP2679474B2 (ja) データ同期検出方法
KR100339585B1 (ko) 디지털 신호 수신기의 디지털 복조 장치
JP2010200220A (ja) タイミング調整回路及びその調整方法
JP4024602B2 (ja) サンプルレートコンバータ及びこれを用いた受信機
CN118018371A (zh) 一种频偏估计方法、系统及现场可编程门阵列
JPH10173715A (ja) Ｆｓｋ復調器
JP2002051091A (ja) 静的動作を有するマルチモジュール装置
JP2012019424A (ja) 無線通信装置
JP2665904B2 (ja) Ｍｓｋ復調装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination