DE102009011957A1 - Schaltung und Verfahren zur Steuerung einer Empfängerschaltung - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Steuerung einer Empfängerschaltung (100) und Schaltung mit einer Empfängerschaltung (100) und einer Steuerschaltung (200),
- bei dem ein empfangenes Signal (RF) demoduliert und gefiltert wird,
- bei dem ein Amplitudenwert (A) des demodulierten und gefilterten Signals (F) mit Schwellen (Smin, Smax) eines Fensterkomparators (210) verglichen wird,
- bei dem ein Nulldurchgang (n1, n2, n3, n4) des demodulierten und gefilterten Signals (F) mit Zeitschwellen (tmin, tmax) eines Zeitfensters (tf) durch einen Vergleicher (220) verglichen wird,
- bei dem ein erster Ausgangswert (Q1) des Fensterkomparators (210) und ein zeiter Ausgangswert (Q2) des Vergleichers (220) logisch verknüpft werden und
- bei dem mittels der logischen Verknüpfung die Empfängerschaltung (100) ausgeschaltet wird, wenn innerhalb eines Zeitraumes (td) der Amplitudenwert (A) außerhalb eines durch die Schwellen (Smin, Smax) des Fensterkomparators (210) gebildeten Fensters oder ein Nulldurchgang (n1, n2, n3, n4) außerhalb des Zeitfensters (tf) bestimmt wird.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltung und ein Verfahren zur Steuerung einer Empfängerschaltung.
• Mittels einer Empfängerschaltung kann eine Funkverbindung zwischen einem Sender und einem die Empfängerschaltung aufweisenden Empfänger realisiert werden. Die Empfängerschaltung kann beispielsweise mit einer Batterie betrieben werden. Dabei ist eine möglichst lange Betriebsdauer mittels der Batterie wünschenswert, wobei die Betriebsdauer von der Kapazität der Batterie und dem Stromverbrauch der Empfängerschaltung abhängt.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde eine Schaltung mit einer Empfängerschaltung und einer Steuerschaltung möglichst zu verbessern.
• Diese Aufgabe wird durch eine Schaltung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 2 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand von abhängigen Ansprüchen und in der Beschreibung enthalten.
• Demzufolge ist eine Schaltung vorgesehen, die vorzugsweise auf einem Halbleiterchip monolithisch integriert ist.
• Die Schaltung weist eine Empfängerschaltung zum Empfang eines Signals auf. Die Empfängerschaltung ist vorzugsweise zum Empfang eines mittels Funk übertragenen Signals ausgebildet und weist vorzugsweise einen Antenneneingang auf. Alternativ könnte das Signal auch kabelgebunden oder optisch übertragen werden.
• Die Schaltung weist eine Steuerschaltung zur Steuerung der Empfängerschaltung auf. Die Steuerschaltung ist dabei zumindest zum Einschalten und Ausschalten der Empfängerfunktion der Empfängerschaltung ausgebildet.
• Die Empfängerschaltung weist einen Demodulator und einen – vorzugsweise digitalen – Filter zur Demodulation und Filterung des empfangenen Signals auf. Bevorzugt weist die Empfängerschaltung einen Analog-Digital-Umsetzer auf, der dem Demodulator und dem Filter vorgeschaltet ist, so dass zeitdiskrete Werte demoduliert und gefiltert werden. Der Filter weist vorzugsweise eine Tiefpasscharakteristik oder eine Bandpasscharakteristik auf.
• Die Steuerschaltung weist einen mit dem Filter verbundenen Fensterkomparator zum Vergleich von einem Amplitudenwert des demodulierten und gefilterten Signals mit Schwellen des Fensterkomparators auf. Vorzugsweise weist der Fensterkomparator einen Eingang zur Einstellung der Schwellen auf. Ein gültiges Signal liegt dann vor, wenn der Amplitudenwert innerhalb der Schwellen beispielsweise zu einem vorausberechneten Abtastzeitpunkt oder innerhalb mehrerer Abtastzeitpunkte bestimmt wird.
• Die Steuerschaltung weist einen Vergleicher zum zeitlichen Vergleich eines Nulldurchgangs mit Zeitschwellen eines Zeitfensters auf. Vorzugsweise weist der Vergleicher einen Eingang zur Einstellung der Zeitschwellen auf. Mittels der Zeitschwellen wird für ein gültiges Signal festgelegt, dass ein Nulldurchgang des gültigen Signals innerhalb der Zeitschwellen, also in dem Zeitfenster erfolgen muss.
• Die Steuerschaltung weist eine mit dem Fensterkomparator und dem Vergleicher verbundene Logik und einen mit der Empfängerschaltung verbundenen Steuerausgang zum Ausschalten der Empfängerschaltung auf. Die Steuerschaltung ist ausgebildet die Empfängerschaltung bei einer Änderung eines ersten Ausgangswerts des Fensterkomparators oder eines zweiten Ausgangswerts des Vergleichers auszuschalten. Vorzugsweise weist die Logik eine logische ODER-Verknüpfung des ersten Ausgangswerts des Fensterkomparators und des zweiten Ausgangswerts des Vergleichers auf.
• Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zu Grunde ein möglichst verbessertes Verfahren zur Steuerung anzugeben.
• Diese Aufgabe wird durch das Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand von abhängigen Ansprüchen und in der Beschreibung enthalten.
• Demzufolge ist ein Verfahren zur Steuerung einer Empfängerschaltung vorgesehen.
• In dem Verfahren wird ein empfangenes Signal demoduliert und gefiltert. Zuvor können weitere Empfangsschritte, wie beispielsweise eine Verstärkung oder eine Heruntermischung auf einer Zwischenfrequenz oder eine Analog-Digital-Umsetzung erfolgen.
• Ein Amplitudenwert des demodulierten und gefilterten Signals wird mit Schwellen eines Fensterkomparators verglichen. Unter einem Amplitudenwert wird dabei ein maximaler Abstand zu einem Nullwert des demodulierten und gefilterten Signals verstanden.
• Zudem wird ein Nulldurchgang des demodulierten und gefilterten Signals mit Zeitschwellen eines Zeitfensters durch einen Vergleicher verglichen. Vorzugsweise wird ein Amplitudenwert zwischen jeweils zwei ermittelten und mit dem Zeitfenster verglichenen Nulldurchgängen bestimmt.
• Ein erster Ausgangswert des Fensterkomparators und ein zweiter Ausgangswert des Vergleichers werden logisch verknüpft. Beispielsweise werden der erste Ausgangswert und der zweite Ausgangswert logisch-ODER verknüpft.
• Mittels der logischen Verknüpfung wird die Empfängerschaltung ausgeschaltet wird, wenn innerhalb eines Zeitraumes der Amplitudenwert außerhalb eines durch die Schwellen des Fensterkomparators gebildeten Fensters oder ein Nulldurchgang außerhalb des Zeitfensters bestimmt wird. Hingegen bleibt die Empfängerschaltung eingeschaltet, wenn der Amplitudenwert innerhalb des durch die Schwellen des Fensterkomparators gebildeten Fensters und der Nulldurchgang innerhalb des Zeitfensters bestimmt wird.
• Die im Folgenden beschriebenen Weiterbildungen beziehen sich sowohl auf die Schaltung als auch auf das Verfahren zur Steuerung. Dabei lassen sich funktionale Vorrichtungsmerkmale aus Verfahrensschritten ableiten. Ebenso können Verfahrensschritte aus Funktionen der Vorrichtung abgeleitet werden.
• Die beschriebenen Weiterbildungsvarianten sind sowohl einzeln als auch in Kombination besonders vorteilhaft. Dabei können sämtliche Weiterbildungsvarianten untereinander kombiniert werden. Einige mögliche Kombinationen sind in der Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Figuren erläutert. Diese dort dargestellten Möglichkeiten von Kombinationen der Weiterbildungsvarianten sind jedoch nicht abschließend.
• Im Folgenden wird die Erfindung durch Ausführungsbeispiele anhand zeichnerischer Darstellungen näher erläutert.
• Dabei zeigen
• 1 ein schematisches Diagramm,
• 2 ein schematisches Blockschaltbild mit einer Empfängerschaltung und einer Steuerschaltung,
• 3 ein schematisches Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Steuerschaltung, und
• 4 eine schematisches Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Steuerschaltung.
• 1 zeigt ein Signal F, dass durch einen digitalen Demodulator demoduliert und durch einen digitalen Filter gefiltert ist. Es weist diskrete Werte auf, die zu Abtastzeitpunkten vorliegen. Die Abtastzeitpunkte sind durch äquidistante Striche auf der Zeitachse t angedeutet. Der Wertverlauf des Signals F weist positive und negative Werte auf. Schematisch dargestellt ist das Signal F für einen Verlauf, der eine Anzahl Nulldurchgänge n1, n2, n3 und n4 aufweist. Zudem weist der Verlauf des Signals F mehrere Amplitudenwerte A1, A2, A3, A4 (Maxima) auf.
• Vorgesehen ist ein Verfahren zur Steuerung einer Empfängerschaltung, das anhand des Diagramms der 1 näher erläutert wird.
• Jeweils ein Amplitudenwert A1, A2, A3, A4 des demodulierten und gefilterten Signals F wird mit Schwellen Smin und Smax eines Fensterkomparators verglichen. Dabei legt die betragsmäßig kleinere Schwelle Smin einen minimalen Amplitudenschwellenwert fest, der durch das Signal F erreicht werden muss und die betragsmäßig größere Schwelle Smax legt einen maximalen Amplitudenschwellenwert fest, der durch das Signal F nicht überschritten werden darf. Hierdurch wird festgelegt, dass das empfangene Signal gültig ist, also einer vorbestimmten Spezifikation entspricht. Die Amplitudenwerte A1, A2, A3 und A4 sind im dargestellten Beispiel die maximalen diskreten Werte des Signals F.
• Jeder Nulldurchgang n1, n2, n3, n4 des demodulierten und gefilterten Signals F wird mit Zeitschwellen tmin und tmax eines Zeitfensters tf durch einen Vergleicher verglichen. Der Nulldurchgang n1, n2, n3, n4 des Signals F darf nicht außerhalb des durch die Zeitschwellen tmin, tmax definierten Zeitfensters tf liegen, nur wenn der Nulldurchgang n1, n2, n3, n4 des Signals F innerhalb der Zeitfensters tf erfolgt, wird das Signal F für die vorbestimmte Spezifikation als gültig erkannt.
• Der Vergleich des jeweiligen Amplitudenwertes A1, A2, A3, A4 mit den Schwellen Smin und Smax wird mit dem Vergleich der Nulldurchgänge n1, n2, n3, n4 mit den Zeitschwellen tmin, tmax kombiniert ausgewertet. Ein erster Ausgangswert des Fensterkomparators mit den Schwellen Smin, Smax und ein zweiter Ausgangswert des Vergleichers mit den Zeitschwellen tmin, tmax werden hierzu logisch verknüpft.
• Mittels der logischen Verknüpfung wird die Empfängerschaltung durch ein Steuersignal en ausgeschaltet, wenn innerhalb eines Zeitraumes td der Amplitudenwert A1, A2, A3, A4 außerhalb eines durch die Schwellen Smin, Smax des Fensterkomparators gebildeten Fensters oder ein Nulldurchgang n1, n2, n3, n4 außerhalb des Zeitfensters tf bestimmt wird. Im Ausführungsbeispiel der 1 ist beispielhaft dargestellt, wie zum Zeitpunkt toff der Amplitudenwert A4 des demodulierten und gefilterten Signals F unterhalb der Schwelle Smin des Fensterkomparators ist. Zu diesem Zeitpunkt toff ist die Amplitude also zu niedrig. Von diesem Vergleichsergebnis abhängig wird eine Flanke des Steuersignals en erzeugt, die den Empfangsvorgang abbricht, indem die Steuerschaltung ausgeschaltet wird. Im Ausführungsbeispiel der 1 wechselt das Steuersignal en von High-Potential zu Low-Potential.
• Der Zeitraum td wird vorzugsweise entsprechend der vorbestimmten Spezifikation einstellt. Beispielsweise kann der Zeitraum td vom ersten Nulldurchgang n1 bis zum sechsten Nulldurchgang (nicht dargestellt) oder durch eine festgelegte Anzahl von Abtastungen definiert sein. Wird während des gesamten Zeitraumes td ein gültiges Signal ermittelt, so erfolgt keine Abschaltung der Empfängerschaltung. Nachfolgend wird ein Aufwecksignal generiert, so dass durch das Aufwecksignal WU eine Recheneinheit, wie beispielsweise ein Mikrocontroller aufweckt wird. In 1 ist beispielhaft für den Fall eines gültigen Signals F der (spätere) Flankenwechsel des Aufwecksignals WU zum Zeitpunkt tWU dargestellt.
• Die Empfängerschaltung wird nach dem Ausschalten nach einer vorbestimmten Zeitspanne wieder eingeschaltet (engl. polling) um erneut ein Empfangssignal bezüglich der Schwellen Smin, Smax und der Zeitschwellen tmin, tmax zu überprüfen.
• Die Auswertung des Nulldurchgangs n1, n2, n3, n4 bezüglich des Zeitfensters und zugleich des Amplitudenwertes A1, A2, A3, A4 bezüglich der Schwellen Smin, Smax bewirkt den überraschenden Effekt, dass bereits nach sehr kurzer Zeit beispielsweise nach dem ersten Nulldurchgang n1 mittels des ersten Amplitudenwertes A1 ein ungültiges Signal sofort erkannt werden kann. Hierdurch kann eine Zeit des Stromverbrauchs während des Beginns einer Demodulation durch die Empfängerschaltung erheblich verkürzt und somit der durchschnittliche Gesamtstromverbrauch durch die Empfängerschaltung erheblich gesenkt werden.
• In 2 ist eine Schaltung für ein Empfangssystem durch ein Blockschaltbild schematisch dargestellt. Die Schaltung weist eine Empfängerschaltung 100, eine die Empfängerschaltung 100 steuernde Steuerschaltung 200 und einen Mikrocontroller 300 auf. An die Empfängerschaltung 100 ist die Antenne 1 angeschlossen, so dass die Empfängerschaltung 100 zum Empfang des Funksignals RF ausgebildet ist. Die Empfängerschaltung 100 weist im Ausführungsbeispiel der 1 einen Eingangsverstärker 110 (engl. LNA – Low Noise Amplifier), einen Mischer 120, einen analogen Filter 130, einen Analog-Digital-Umsetzer 140 (engl. ADC – Analog Digital Converter), einen digitalen Filter 150, einen digitalen Demodulator 160, einen digitalen Filter 170 zur gleitenden Mittelwertbildung und einen Entscheider 180 zur Ausgabe der empfangenen Daten D auf. Der digitale Filter 170 weist zumindest eine Tiefpasscharakteristik auf. An einem Ausgang des digitalen Filters 170 und am Eingang 201 der Steuerschaltung 200 liegt das demodulierte und gefilterte Signal F an.
• Die Steuerschaltung 200 weist zur Auswertung des Signals F einen Fensterkomparator 210 mit Schwellen Smin und Smax zur Auswertung von Amplitudenwerten A1, A2, A3, A4 (vergl. 1) auf. Die Schwellen Smin und Smax werden im Ausführungsbeispiel der 2 durch zwei digitale Komparatoren 211 und 212 realisiert. Die Schwellen Smin und Smax sind durch den Mikrocontroller 300 entsprechend der vorbestimmten Spezifikation des zu empfangenden Signals veränderbar.
• Mit den Ausgängen der beiden Komparatoren 211, 212 ist ein RS-Flip-Flop 213 verbunden, das durch das Ausgangssignal s des Komparators 211 gesetzt und durch das Ausgangssignal r des Komparator 212 zurückgesetzt wird. Über ein Schaltmittel 214 gelangt das Ausgangssignal des RS-Flip-Flops 213 als erstes Ausgangssignal Q1 des Fensterkomparators 210 an eine Steuerlogik 230.
• Weiterhin weist die Steuerschaltung 200 einen digitalen Vergleicher 220 auf. Der digitale Vergleicher 220 weist einen Nulldurchgangsdetektor 221 auf, dessen Eingang mit dem Eingang 201 der Steuerschaltung 200 verbunden ist. Der Nulldurchgangsdetektor 221 ist zur Detektion eines Nulldurchgangs n1, n2, n3, n4 (vergl. 1) des Signals F zwischen zwei Abtastwerten ausgebildet. In Abhängigkeit vom detektierten Nulldurchgang wird eine Anzahl von Abtastungen später das Schaltmittel 214 angesteuert und das erste Ausgangssignal Q1 des Fensterkomparators 210 ausgegeben. Mit einem nachfolgenden Takt der Abtastung wird das RS-Flip-Flop 213 durch ein Rücksetzsignal r des Nulldurchgangsdetektors 221 zurückgesetzt.
• Weiterhin steuert der Nulldurchgangsdetektor 221 im Ausführungsbeispiel der 2 ein Schaltmittel 222 an dem der Abtasttakt clk anliegt. Unmittelbar nach der Detektion eines Nulldurchgangs n1, n2, n3, n4 wird das Schaltmittel 222 durch den Nulldurchgangsdetektor 221 angesteuert, so dass der Abtasttakt clk zu einem Zähler 223 gelangt, der die Abtastungen bis zum nächsten Nulldurchgang zählt. Der Zählwert beim nächsten Nulldurchgang wird in einem Register 224 angesteuert durch den Nulldurchgangsdetektor 221 gespeichert. Danach setzt der Nulldurchgangsdetektor 221 den Zähler 223 auf einen Startwert zurück. Der gespeicherte Registerwert wird durch einen digitalen Komparator 225 mit einer ersten Zeitschwelle tmin und einer zweiten Zeitschwelle tmax verglichen. Das Ausgangssignal des digitalen Komparators 225 gelangt als zweites Ausgangssignal Q2 des Vergleichers 220 an einen Eingang der Steuerlogik 230.
• Die Logik 230 ist mit dem Fensterkomparator 210 und dem Vergleicher 220 verbunden. Die Logik 230 weist einen mit der Empfängerschaltung 100 verbundenen Steuerausgang 209 zum Ausschalten der Empfängerschaltung 100 bei einer Änderung des ersten Ausgangswerts Q1 des Fensterkomparators 210 oder eines zweiten Ausgangswerts Q2 des Vergleichers 220 auf. Hierzu sind der erste Ausgangswerts Q1 des Fensterkomparators 210 oder der zweite Ausgangswerts Q2 des Vergleichers 220 logisch-ODER verknüpft. Für die logische ODER-Verknüpfung weist die Logik 230 beispielsweise ein ODER-Gatter 231 auf. Die logische ODER-Verknüpfung bewirkt, dass die Empfängerschaltung 100 mittels des Steuersignals en ausgeschaltet wird, wenn innerhalb eines Zeitraumes td der Amplitudenwert A1, A2, A3, A4 außerhalb eines durch die Schwellen Smin, Smax des Fensterkomparators 210 gebildeten Fensters oder ein Nulldurchgang n1, n2, n3, n4 außerhalb des Zeitfensters tf bestimmt wird.
• Weiterhin weist die Logik 230 eine taktgesteuerte Recheneinheit 232 auf. Die taktgesteuerte Recheneinheit 232 schaltet die Empfängerschaltung 100 ereignisabhängig oder zeitabhängig – insbesondere zyklisch (engl. polling) – ein um einen Empfangsvorgang zu initiieren. Auch die Steuerschaltung 200 könnte durch die Logik 230 mit ein- und ausgeschaltet werden. Die taktgesteuerte Recheneinheit 232 generiert zudem in Abhängigkeit von der ODER-Verknüpfung und einer Zeitraumbestimmung mittels des Abtasttaktsignals clk bei einem als gültig erkannten Signal F ein Aufwecksignal WU zum Aufwecken des Mikrocontrollers 300 (uC). Nach dem Aufwecken des Mikrocontrollers 300 kann dieser die Daten D auswerten. Beispielsweise wird eine Identifikation (ID) durch den Mikrocontroller 300 ausgewertet und im Falle einer Übereinstimmung die weiteren Daten D ausgewertet. Ist die empfangene Identifikation falsch, schaltet der Mikrocontroller 300 über die Logik 230 der Steuerschaltung 200 die Empfängerschaltung 100 aus und steuert sich selbst in einen Schlafmodus.
• 3 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel einer Auswerteschaltung 200 mit einem vereinfachten Fensterkomparator 210'. Hierbei bestimmt der Nulldurchgangsdetektor 221 in Abhängigkeit vom ermittelten Nulldurchgang n1, n2, n3, n4 einen Abtastzeitpunkt an dem der Amplitudenwert A, A1, A2, A3, A4 ausgewertet werden soll und steuert zu diesem Abtastzeitpunkt ein Schaltmittel 216 an, dass den Eingang 201 der Steuerschaltung 200 mit einem digitalen Komparator 217 mit zwei Schwellen Smin und Smax verbindet. Der digitale Komparator 217 gibt an seinem Ausgang unmittelbar den ersten Ausgangswert Q1 des Fensterkomparators 210 aus.
• 4 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel eines digitalen Vergleichers 220'. Ein Nulldurchgangsdetektor 221 ist wiederum mit dem Eingang 201 der Steuerschaltung 200 verbunden. Bei einem ermittelten Nulldurchgang n1, n2, n3, n4 steuert der Nulldurchgangsdetektor 221 das Latch/Register 224 an, das den Zählerwert am Ausgang eines Modulo-N-Zählers 223 zum Zeitpunkt des Nulldurchgangs n1, n2, n3, n4 speichert. Der Zähler 223 wirkt als Integrator. Der Zähler 223 wird nicht zurückgesetzt, sondern weist einen Überlauf auf. Beispielsweise läuft der Zähler 223 bei 2^N, beispielsweise 32 oder 64 über. Vorzugsweise gibt der Zähler 223 positive und negative Werte aus und läuft beim Aufwärtszählen entsprechend vom größten positiven Zählwert zum größten negativen Zählwert über.
• Das Latch/Register 224, die Schleifenglieder 227, 228 und der Zähler 223 bilden eine Regelschleife. Die Schleifenglieder 227, 228 verändern dabei die Parameter der Regelschleife, wie die Zählgeschwindigkeit und Phase. Die Zählgeschwindigkeit und/oder der Phasenanfangswert werden dabei bezüglich der erwarteten Datenrate durch die Schleifenglieder 227, 228 voreingestellt. Im Betrieb auftauchende Abweichungen von Zählgeschwindigkeit und Phase werden durch die Regelschleife nachgeregelt.
• Weiterhin ist ein digitaler Komparator 225' mit den Zeitschwellen tmin (beispielsweise –8) und tmax (beispielsweise +8) vorgesehen. Die Zeitschwellen definieren eine zulässige zeitliche Abweichung des Nulldurchgangs n1, n2, n3, n4 vom erwarteten Wert. Liegt der Nulldurchgang n1, n2, n3, n4 innerhalb des durch die Zeitschwellen tmin, tmax des digitalen Komparators 225' definierten Zeitfensters tf wird das Ausgangssignal Q2 nicht geändert, so dass der Empfang fortgesetzt und die Empfängerschaltung 100 nicht ausgeschaltet wird. Liegt hingegen ein Nulldurchgang n1, n2, n3, n4 außerhalb des Zeitfensters tf wird die Empfängerschaltung 100 ausgeschaltet. Durch das Ausführungsbeispiel der 4 kann mittels einer einfachen Implementierung der mittlere Stromverbrauch deutlich reduziert werden, da ein Empfang eines Signals, das nicht den vorgegebenen Parametern von Amplitude oder Nulldurchgang entspricht – also nicht gültig ist-, frühzeitig abgebrochen werden kann.
• Ist ein Signal bereits als gültig erkannt worden, wird das Ausschalten der Empfängerschaltung 100 inaktiv gesetzt. Tritt nun ein Nulldurchgang n1, n2, n3, n4 außerhalb des Zeitfensters tf auf, bleibt die Empfängerschaltung 100 eingeschaltet und der Fehler kann durch eine Auswerteschaltung 300 ausgewertet werden. Jedoch soll ein Nulldurchgang n1, n2, n3, n4 außerhalb des Zeitfensters tf nicht zu einer Veränderung des Regelzustands der Regelschleife führen, so dass ein derartiger Ausreißer ausgeblendet werden soll. Hierzu weist das Schleifengleid 227 eine Schaltfunktion auf, die die Regelwirkung der Regelschleife für Nulldurchgänge n1, n2, n3, n4 außerhalb des Zeitfensters tf deaktiviert. Hierdurch werden einzelne Ausreißer während der Regelung ausgeblendet. Beispielsweise ist das Schleifenglied ein veränderbares Proportionalglied, wobei bei einem Ausreißer ein Proportionalitätsfaktor des Proportionalglieds 227 auf Null gesetzt wird, so dass Zählgeschwindigkeit und Phase unverändert bleiben.
• Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausgestaltungsvarianten der 1 bis 4 beschränkt. Beispielsweise könnte anstelle der PLL- ähnlichen Regelschleife der 4 eine gleitende Mittelwertbildung zur Vorausberechnung eines Zeitwerts für einen Nulldurchgang aus mehreren vergangenen Zeitwerten vorgesehen sein. Die Erfindung wird besonders bevorzugt für ein batteriebetriebenes Funksystem verwendet.

1

Antenne

100

Empfängerschaltung

110, LNA

Eingangsverstärker

120

Mischer

130

Filter

140, ADC

Analog-Digital-Umsetzer

150

Filter

160

Demodulator

170

Filter

180

Entscheiderschaltung

200

Steuerschaltung

201

Eingang

209

Ausgang

210, 210'

Fensterkomparator

211, 212, 217

Komparator

213

Latch, Flip-Flop, Speicher

214, 216

Schaltmittel

220

Vergleicher

221

Nulldurchgangsdetektor

222

Schaltmittel

223

Zähler

224

Register

225, 225'

Komparator

226

Subtrahierer

227, 228

Regelkreiselemente

230

Logik

231

ODER-Gatter

323

Steuerlogik

300, uC

Mikrocontroller

RF

Empfangssignal

F

Signal

Q1, Q2

Ausgangswert

WU

Auswecksignal

clk

Abtasttaktsignal

en

Steuersignal

s

Setzsignal

r

Rücksetzsignal

Smax, Smin

Schwelle

t

Zeit

t0

Zeitpunkt

tmin, tmax

Zeitschwelle

n1, n2, n3, n4

Nulldurchgang

tf

Zeitfenster

toff

Ausschaltzeitpunkt

td

Zeitraum

tWU

Aufweckzeitpunkt

A1, A2, A3, A4

Amplitudenwert

Claims (8)

1. Verfahren zur Steuerung einer Empfängerschaltung (100), – bei dem ein empfangenes Signal (RF) demoduliert und gefiltert wird, – bei dem ein Amplitudenwert (A1, A2, A3, A4) des demodulierten und gefilterten Signals (F) mit Schwellen (Smin, Smax) eines Fensterkomparators (210) verglichen wird, – bei dem ein Nulldurchgang (n1, n2, 3n, n4) des demodulierten und gefilterten Signals (F) mit Zeitschwellen (tmin, tmax) eines Zeitfensters (tf) durch einen Vergleicher (220, 220') verglichen wird, – bei dem ein erster Ausgangswert (Q1) des Fensterkomparators (210, 210') und ein zweiter Ausgangswert (Q2) des Vergleichers (220, 220') logisch verknüpft werden, und – bei dem mittels der logischen Verknüpfung die Empfängerschaltung (100) ausgeschaltet wird, wenn innerhalb eines Zeitraumes (td) der Amplitudenwert (A1, A2, A3, A4) außerhalb eines durch die Schwellen (Smin, Smax) des Fensterkomparators (210, 210') gebildeten Fensters oder ein Nulldurchgang (n1, n2, n3, n4) außerhalb des Zeitfensters (tf) bestimmt wird.
2. Schaltung, – mit einer Empfängerschaltung (100) zum Empfang eines Signals (RF), – mit einer Steuerschaltung (200) zur Steuerung der Empfängerschaltung (100), – bei der die Empfängerschaltung (100) einen Demodulator (160) und einen Filter (170) zur Demodulation und Filterung des empfangenen Signals (RF) aufweist, – bei der die Steuerschaltung (200) einen mit dem Filter (170) verbundenen Fensterkomparator (210, 210') zum Vergleich von einem Amplitudenwert (A1, A2, A3, A4) des demodulierten und gefilterten Signals (F) mit Schwellen (Smin, Smax) des Fensterkomparators (210, 210') aufweist, – bei der die Steuerschaltung (200) einen Vergleicher (220, 220') zum zeitlichen Vergleich eines Nulldurchgangs (n1, n2, n3, n4) mit Zeitschwellen (tmin, tmax) eines Zeitfensters (tf) aufweist, – bei der die Steuerschaltung (200) eine mit dem Fensterkomparator (210, 210') und dem Vergleicher (220, 220') verbundene Logik (230) und einen mit der Empfängerschaltung (100) verbundenen Steuerausgang (209) zum Ausschalten der Empfängerschaltung (100) bei einer Änderung eines ersten Ausgangswerts (Q1) des Fensterkomparators (210, 210') oder eines zweiten Ausgangswerts (Q2) des Vergleichers (220, 220') aufweist.
3. Schaltung nach Anspruch 2, – bei der der Fensterkomparator (200) einen Speicher, insbesondere ein Flip-Flop (213) zur Speicherung einer Überschreitung einer Schwelle (Smin, Smax) durch den Amplitudenwert (A1, A2, A3, A4) aufweist.
4. Schaltung nach einem vorhergehenden Ansprüche, – bei der der Vergleicher (220') eine Teilschaltung (226, 227, 228), insbesondere eine Regelschleife, zu Vorausberechnung eines Nulldurchgangs aus mehreren vorhergehenden Nulldurchgängen aufweist.
5. Schaltung nach einem vorhergehenden Ansprüche, – bei der die Logik (230) ein mit dem Fensterkomparator (210, 210') und mit dem Vergleicher (220, 220') verbundenes Gatter, insbesondere ein ODER-Gatter (231) aufweist.
6. Schaltung nach einem vorhergehenden Ansprüche, – bei der der Fensterkomparator (210, 210') einen Eingang zur Einstellung der Schwellen (Smin, Smax) und/oder der Vergleicher (220, 220') einen Eingang zur Einstellung der Zeitschwellen (tmin, tmax) aufweist.
7. Schaltung nach einem vorhergehenden Ansprüche, – bei der die Steuerschaltung (200) zum zeitabhängigen, insbesondere zyklischen, und/oder ereignisabhängigen Einschalten der Empfängerschaltung (100) ausgebildet ist.
8. Schaltung nach einem vorhergehenden Ansprüche, – bei der die Steuerschaltung (200) zur Generierung eines Aufwecksignals (WU) in Abhängigkeit von dem ersten Ausgangswert (Q1) des Fensterkomparators (210, 210') und dem zweiten Ausgangswert (Q2) des Vergleichers (220, 220') ausgebildet ist.