DE102014115967A1

DE102014115967A1 - Kommunikationsvorrichtungen und Verfahren

Info

Publication number: DE102014115967A1
Application number: DE102014115967.5A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Scherr; Mario Motz; Christof Bodner
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2014-11-03
Filing date: 2014-11-03
Publication date: 2016-05-04
Anticipated expiration: 2034-11-04
Also published as: CN105577341B; DE102014115967B4; US20160126986A1; CN105577341A; US10050649B2

Abstract

Vorrichtungen und Verfahren werden bereitgestellt, wobei ein erstes Signal über eine Schnittstelle bereitgestellt wird, und ein zweites Signal in Bezug auf die Eignung des ersten Signals für die Übertragung über die Schnittstelle bereitgestellt wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf Kommunikationsvorrichtungen wie Sender, Empfänger oder Sende-Empfangs-Vorrichtungen und auf entsprechende Verfahren.
HINTERGRUND
Heutzutage setzen Systeme häufig digitale Protokolle und Schnittstellen für eine Datenübertragung zwischen Komponenten, Vorrichtungen oder Elementen ein. Derartige Protokolle oder Schnittstellen weisen typischerweise eine begrenzte Bandbreite hinsichtlich ihrer Übertragung auf. Beispielsweise kann die Bandbreite für ein Protokoll oder eine Schnittstelle aufgrund von Leistungserwägungen, Kostenerwägungen, elektromagnetischen Kompatibilitätserwägungen oder anderen Faktoren eingeschränkt sein.
Ein Beispiel für ein solches System kann ein Sensor oder ein anderer Sender sein, der mit einer Steuerungseinheit oder einem anderen Empfänger gekoppelt ist. Der Sensor beispielsweise misst ein physikalisches Signal, wandelt es in einen digitalen Wert mit einer bestimmten Abtastfrequenz um und überträgt ihn an eine Steuerungseinheit unter Anwendung einer Übertragungsgeschwindigkeit, die durch eine Schnittstelle und/oder ein für die Übertragung verwendetes Protokoll vorgegeben ist.
Die Geschwindigkeit eines solchen Systems ist in vielen Fällen durch die Schnittstelle begrenzt, die zur Übertragung von Daten über einen Übertragungskanal eingesetzt wird. Geht man von der Annahme einer gewissen Übertragungsgeschwindigkeit über den Übertragungskanal aus, wird eine maximale Bandbreite des Systems gemäß dem Nyquist-Shannon-Theorem höchstens halb so hoch wie die Übertragungsgeschwindigkeit sein, um sogenannte Signalfaltungs(Aliasing)-Effekte zu vermeiden. Treten Signalfaltungs-Effekte auf, werden höhere Frequenzen in das übertragene Frequenzband ”zurückgefaltet”.
In weniger kritischen Fällen kann eine derartige Signalfaltung eben die Signalqualität (durch ein Erzeugen von maßgeblich zusätzlichem Rauschen) vermindern, in anderen Fällen jedoch kann sie die Signale so verändern, dass Fehler in übertragenen Daten oder andere Fehler auftreten können. Beispielsweise können in Fällen, in denen ein zu übertragendes Datensignal (beispielsweise eine physikalische Größe, die durch eine Sensorvorrichtung mit digitalem Sender gemessen wird) nicht als Band-eingeschränkt angenommen werden kann, solche höheren Frequenzkomponenten (über der halben Sendefrequenz) zu einem falschen Auslesen von Sensordaten führen.
Herkömmlicherweise werden sogenannte Anti-Aliasing-Filter (die im Wesentlichen Tiefpassfilter sein können) eingesetzt, um eine Signalfaltung herabzusetzen oder zu beseitigen. Im Wesentlichen werden mit solchen Filtern Signalkomponenten über dem „erlaubten” Frequenzband herausgefiltert oder zumindest abgeschwächt.
In einigen Anwendungen ist es erforderlich, dass ein System eine niedrige Sprung-Antwort aufweist, und erfordert somit eine niedrige Latenzzeit in Bezug auf die Übertragung von Daten an die Steuerungseinheit. Mit anderen Worten, eine schnelle Einschwingzeit eines Signals auf einen endgültigen Wert kann erforderlich sein. Ein Anti-Aliasing-Filter kann jedoch eine derartige Einschwingzeit erhöhen (beispielsweise auf einen RC-Wert des Filters), die auch einer erhöhten Latenz entsprechen kann.
Um ein Beispiel anzugeben, ist beispielsweise in einem System eine Einschwingzeit von 100 μs als ein sogenannter 5τ-Wert erforderlich, was im Wesentlichen anzeigt, dass ungefähr 99,9% des endgültigen Signalwertes nach 100 μs erreicht werden müssen. Soll ein derartiges Erfordernis in eine Schnittstelle mit einer 400 μs Aktualisierungsrate implementiert werden, würde die „Abtastfrequenz” der Übertragung 2,5 kHz entsprechen. Das würde, um Aliasing-Effekte zu vermeiden, einen Anti-Aliasing-Filter mit einer Eckfrequenz von weniger als 1,25 kHz erfordern.
Dieser Filter definiert grundsätzlich die schnellstmögliche Einschwingzeit. Gängige realistische Filterimplementierungen, die mit angemessenen Bemühungen und Kosten realisiert werden können und eine brauchbare Sprung-Antwort bereitstellen, würden jedoch zu einem 5τ-Wert führen, der viel größer als die erforderlichen 100 μs ist, je nach dem ausgewählten Filtertyp und Komplexität, und ferner je nach Abschwächung an der Eckfrequenz, um Anti-Aliasing-Probleme effektiv zu verhindern.
Besonders in sicherheitskritischen oder einsatzkritischen Systemen, wo derart redundante Datenübertragungsgrundsätze angewandt werden können, besteht vielleicht ein Bedarf an weiteren Spielräumen, um ein einwandfreies Funktionieren und Fehlertoleranz eines derart klassischen Aufbaus einerseits zu garantieren, was eine noch weiter eingeschränkte Bandbreite und eine höhere Latenz in den übertragenen Daten andererseits nach sich zieht.
ZUSAMMENFASSUNG
Eine wie in Anspruch 1, 12 oder 13 definierte Vorrichtung wird bereitgestellt. Überdies wird ein wie in Anspruch 17 definiertes Verfahren bereitgestellt. Die abhängigen Ansprüche definieren weitere Ausführungsformen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockschaltbild, das ein System gemäß einer Ausführungsform darstellt.
2 ist ein Diagramm, das in einigen Ausführungsformen angewandte Methoden darstellt.
3 ist ein Diagramm, das in einigen Ausführungsformen angewandte Methoden darstellt.
4 ist ein Blockschaltbild, das ein System gemäß einer Ausführungsform darstellt.
5 ist ein Blockschaltbild, das ein System gemäß einer Ausführungsform darstellt.
6 ist ein Blockschaltbild, das ein System gemäß einer Ausführungsform darstellt.
7 ist ein Blockschaltbild, das ein System gemäß einer Ausführungsform darstellt.
8 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform darstellt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Im Folgenden werden verschiedene Ausführungsformen ausführlich mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die Ausführungsformen sollen lediglich als veranschaulichende Beispiele verstanden werden und nicht als einschränkend gedeutet werden. Während Ausführungsformen beispielsweise als eine Vielzahl an Merkmalen oder Elementen umfassend beschrieben werden können, können in anderen Ausführungsformen einige dieser Merkmale oder Elemente weggelassen und/oder durch alternative Merkmale oder Elemente ersetzt werden. In noch anderen Ausführungsformen können zusätzliche Merkmale oder Elemente bereitgestellt werden.
Alle in den Zeichnungen dargestellten oder hierin beschriebenen Verbindungen oder Kopplungen können als direkte Verbindungen oder Kopplungen implementiert werden d. h. Verbindungen oder Kopplungen ohne dazwischenkommende Elemente, oder indirekte Verbindungen oder Kopplungen d. h. Verbindungen oder Kopplungen mit einem oder mehreren dazwischenkommenden Elementen, so lange als der allgemeine Zweck der Verbindung oder Kopplung, beispielsweise, eine gewisse Art von Signal zu übertragen und/oder eine gewisse Art von Information zu übertragen, im Wesentlichen aufrechterhalten bleibt. Verbindungen oder Kopplungen können, soweit nicht anders angegeben, drahtgebundene Verbindungen oder Kopplungen sein, können aber auch drahtlose Verbindungen oder Kopplungen sein.
Überdies können Merkmale aus verschiedenen Ausführungsformen zur Ausbildung weiterer Ausführungsformen kombiniert werden.
Einige Ausführungsformen beziehen sich auf das Bereitstellen eines Signals für einen Übertragungskanal (beispielsweise ein drahtgebundener oder ein drahtloser Übertragungskanal) über eine digitale Schnittstelle. Eine wie hierin angewandte digitale Schnittstelle kann sich auf eine Schnittstelle beziehen, die Daten über den Übertragungskanal mit einer bestimmten Übertragungsgeschwindigkeit übertragen kann. In einigen Ausführungsformen kann ein erstes Signal durch die Schnittstelle bereitgestellt werden. Zusätzlich dazu kann ein zweites Signal bereitgestellt werden. Das zweite Signal kann das Bestimmen eines system-abhängigen Fehlers im ersten Signal ermöglichen. Beispielsweise kann in einigen Ausführungsformen das zweite Signal eine mögliche Signalfaltung im ersten Signal anzeigen. In einigen Ausführungsformen kann das erste Signal durch das Bereitstellen eines Datensignals für eine Übertragung über die Schnittstelle bereitgestellt werden, ohne einen Anti-Aliasing-Filter einzusetzen.
In einigen Ausführungsformen kann das zweite Signal durch das Untersuchen von Eigenschaften eines Signals, das der Schnittstelle zugeführt werden soll, erzeugt werden, beispielsweise des vorgenannten Datensignals. Beispielsweise kann das zweite Signal auf Basis eines Signalabschnitts über der Nyquist-Frequenz erzeugt werden.
In anderen Ausführungsformen kann das zweite Signal auf einer gefilterten Version des Datensignals basieren, beispielsweise durch einen Anti-Aliasing-Filter gefiltert. Daher kann in einigen Ausführungsformen durch das Vergleichen des ersten Signals mit dem zweiten Signal ein Empfänger bestimmen, ob das erste Signal angewandt werden kann oder ob Fehler im ersten Signal beispielsweise aufgrund von Signalfaltung aufgetreten sind.
In anderen Ausführungsformen sind vielleicht andere Methoden anwendbar.
Mit nunmehriger Bezugnahme auf die Figuren ist in 1 ein System gemäß einer Ausführungsform dargestellt. Das System von 1 umfasst einen Sender 10 und einen Empfänger 11. Der Sender 10 überträgt Daten an den Empfänger 11, beispielsweise in drahtloser Art und Weise oder in drahtgebundener Art und Weise.
Es wird darauf hingewiesen, dass der Sender 10 und der Empfänger 11 in manchen Fällen auch Sende-Empfangs-Vorrichtungen sein können d. h. Daten können zusätzlich dazu auch vom Empfänger 11 an den Sender 10 übertragen werden. Diese zusätzliche Datenübertragung vom Empfänger 11 zum Sender 10 kann unter Anwendung von Methoden gemäß den hierin beschriebenen Ausführungsformen implementiert werden, oder kann auch auf herkömmliche Art und Weise implementiert werden.
In einigen Ausführungsformen kann der Sender 10 eine Sensorvorrichtung sein, die eine physikalische Größe misst, beispielsweise ein Magnetfeld, einen Druck oder ähnliches, um digitale Daten, die der gemessenen Größe entsprechen, an den Empfänger 11 zu übertragen. Der Empfänger 11 kann beispielsweise eine Steuerungseinheit sein, die zur Steuerung anderer Vorrichtungen auf Grund von vom Sensor erhaltenen Informationen angewandt werden kann.
In einer Ausführungsform überträgt der Sender 10 ein erstes digitales Datensignal s1, umfassend beispielsweise Nutzlastdaten wie Sensordaten, an den Empfänger 11 über einen ersten Übertragungskanal 12, beispielsweise einen drahtgebundenen Kanal oder einen drahtlosen Kanal. Für das Ausgeben des ersten Signals s1 an den Übertragungskanal 12 wendet der Sender 10 eine Schnittstelle 14 an, die eine bestimmte Übertragungsgeschwindigkeit aufweist. Der Empfänger 11 empfängt das erste Signal s1 über eine Schnittstelle 15.
Zusätzlich dazu überträgt der Sender 10 ein zweites Signal s2 über einen zweiten Übertragungskanal 13 unter Anwendung einer Schnittstelle 16. Der Empfänger 11 empfängt das zweite Signal s2 über eine Schnittstelle 17. Das Signal s2 in Ausführungsformen umfasst Informationen, die sich auf mögliche system-abhängige Fehler im ersten Signal s1 beziehen, beispielsweise aufgrund von Übertragung über eine Schnittstelle 14 und/oder einen Übertragungskanal 12. Beispielsweise kann in einigen Ausführungsformen das zweite Signal s2 anzeigen, dass ein der Schnittstelle 14 bereitgestelltes Datensignal, das als erstes Signal s1 übertragen werden soll, Komponenten bei einer Frequenz über der Hälfte der Übertragungsgeschwindigkeit der Schnittstelle 14 umfasst. In anderen Ausführungsformen kann das zweite Signal s2 auf einer gefilterten Version eines solchen gesendeten Datensignals basieren. Andere Methoden können ebenfalls angewandt werden.
Es wird darauf hingewiesen, dass der zweite Übertragungskanal 13 und der erste Übertragungskanal 12 das gleiche oder ein anderes physikalisches Medium anwenden können, und die Schnittstellen 14 und 16 einerseits und die Schnittstellen 15 und 17 andererseits können jeweils als eine Einzel-Schnittstelle oder als eine kombinierte Mehr-Kanal-Schnittstelle implementiert werden. Beispielsweise können die Signale s1 und s2 über einen Einzel-Übertragungskanal durch Multiplexen oder als zwei separate Kanäle unter Anwendung eines ähnlichen oder unterschiedlicher Übertragungsverfahren und Kodierungen übertragen werden (wie Stromhöhe im Vergleich zu Spannungshöhe, drahtlose im Vergleich zu drahtgebundener Schnittstelle und so weiter).
Obwohl sich weitere Ausführungsformen auf digitale Übertragungsgrundsätze konzentrieren, sollte darauf hingewiesen werden, dass hierin beschriebene Methoden nicht notwendigerweise auf eine digitale Übertragung beschränkt sind; vielmehr können sie auch auf analoge Übertragungen oder auf analog-digital-kombinierte Übertragungen ebenfalls angewandt werden.
Bei solchen Anwendungen entspricht eine hierin in Beispielen angewandte Abtastfrequenz einer maximalen Bandbreite auf einem analogen Kanal, der durch seine physikalischen Eigenschaften bestimmt ist. Beispielsweise kann in einer Ausführungsform s1 als ein analoger Wert mit einer hohen Bandbreite auf einem physikalischen Kanal 12 übertragen werden, und s2 kann auf einem Kanal 13, dessen Bandbreite erheblich eingeschränkt ist, übertragen werden, wobei ein digital kodiertes Übertragungsverfahren angewandt wird. Überdies könnte als Beispiel und auf eine solche Konfiguration nicht beschränkt, Kanal 13 ein exaktes „Gleichstrom-ähnliches” Signal bereitstellen, das auch gegen Übertragungsfehler gut geschützt sein kann, wobei gewisse Datenintegritätsüberprüfungen angewandt werden, ob Kanal 12 schnelle Signalveränderungen übertragen kann, ein System könnte vielleicht in richtiger Art und Weise auf Veränderungen reagieren müssen, obwohl es verzerrt einfacher wäre und weniger funktionssicher, und der Empfänger 46 somit in der Lage sein wird, im Fall, dass die Signale s1 und s2 von einer annehmbaren Reichweite zu weit entfernt sind, zu reagieren.
Beispiele für ein zweites Signal s2 werden in der Folge mit Bezug auf die Ausführungsformen von den 4 bis 7 näher beschrieben werden. Vor dem Beschreiben der Ausführungsformen von den 4 bis 7 im Detail werden zuerst einige grundlegende Konzepte und Methoden mit Bezug auf die 2 und 3 dargestellt werden, um ein besseres Verstehen der folgenden Ausführungsformen bereitzustellen.
2 stellt ein System dar, in dem Daten von einem Sender 20 an einen Empfänger 24 unter Anwendung einer Schnittstelle 23 übertragen werden. Eine Signalerzeugungs-Schaltung 21 im Beispiel von 2 erzeugt ein Signal mit einer ersten Datenübertragungsrate. Beispielsweise kann der Sender 20 ein Sensor sein, und der Schaltung 21 kann einen Analog-Digital-Wandler umfassen, der eine Sensorausgabe in ein digitales Datensignal mit der ersten Datenübertragungsrate umwandelt.
Das ”zulässige” Frequenzspektrum eines solchen Signals ist unter dem Kasten, der den Schaltung 21 in 2 anzeigt, dargestellt. Hier zeigt eine Linie 26 eine Datenfrequenz an, die mit s1/Data_Rate_1 bezeichnet ist (im Fall, dass die Datenübertragungsrate als eine Zeit für jeden Abtastwert angegeben ist). Mit anderen Worten, die durch die Linie 26 angezeigte Frequenz entspricht beispielsweise einer Abtastfrequenz eines angewandten Analog-Digital-Wandlers. Eine Kurve 25 stellt ein „zulässiges Spektrum” dar, das sich bis zur Hälfte der durch die Linie 26 angezeigten Frequenz erstreckt. Wie ebenfalls in 25 angezeigt ist, sind weitere Teile des Signalspektrums durch ein ”Spiegeln” des Spektrums um Linie 26 herum als Vielfache davon ausgebildet.
Im Beispiel von 2 weist die Schnittstelle 23 eine zweite Datenfrequenz auf, die niedriger als die erste Datenfrequenz der Schaltung 21 ist, beispielsweise die halbe Datenfrequenz von Schaltung 21. Um eine Signalfaltung zu vermeiden, wird ein Anti-Aliasing-Filter bereitgestellt, der das Spektrum der Kurve 25 zu einer Kurve 27 abändert. Im Wesentlichen kann der Anti-Aliasing-Filter 22 als ein Tiefpassfilter funktionieren. Unter dem Kasten, der die Schnittstelle 23 zeigt, ist das Signal dargestellt, wie es über den Übertragungskanal übertragen wird. Hier zeigt 28 die Datenfrequenz (die hierin auch als Übertragungsfrequenz bezeichnet wird) der Schnittstelle 23 an, und eine Linie 29 zeigt den zweifachen Wert an. Das durch den Anti-Aliasing-Filter 22 ausgegebene Signal 27 ist um die Linien 28 ”gefaltet”, um ein wie in 2 durch 27' gekennzeichnetes Signalspektrum auszubilden. In 2 wird die Datenausgabe durch Schnittstelle 23 dann von einem Empfänger 24 empfangen.
Wie im einleitenden Abschnitt bereits erwähnt, kann ein Anti-Aliasing-Filter wie Filter 22 eine Signalfaltung hintanhalten, kann jedoch Latenzen wie eine langsamere Einschwingzeit von Signalen mit sich bringen.
Zum Vergleich stellt 3 einen Fall ohne einen Anti-Aliasing-Filter dar. Im Fall von 3 überträgt ein Sender 31 Daten an einen Empfänger 32. Der Sender 38 umfasst einen Datenerzeugungs-Schaltung 30, der dem mit Bezug auf 2 beschriebenen Datenerzeugungs-Schaltung 21 ähnlich sein kann. Unter dem Kasten, der den Sender 3 darstellt, sind Beispiel-Signale 33, 34 gezeigt. Eine Linie 35 stellt eine Datenfrequenz von Sender 30 dar. Ein Signal 34 entspricht einem Signal mit einer Maximalfrequenz, die der halben Datenfrequenz 35 entspricht. Eine Kurve 33 zeigt ein Signal mit einer Maximalfrequenz von ungefähr einem Viertel der Abtastfrequenz an. Daten werden über eine Schnittstelle 31 übertragen, die wiederum eine Übertragungsfrequenz aufweisen kann, die der Hälfte der Abtastfrequenz des Senders 30 entspricht. Eine Linie 36 zeigt die Übertragungsfrequenz an, während eine Linie 37 die zweifache Übertragungsfrequenz anzeigt.
Solange die Signalausgabe durch den Sender 30 lediglich wie die durch die Kurve 33 angezeigte Frequenzkomponenten aufweist, wird ein Signal 33' an den Empfänger 32 übertragen, was eine Rekonstruktion des ursprünglichen Signals ermöglicht. Weist das durch den Schaltung 30 erzeugte Signal jedoch Frequenzkomponenten wie beispielsweise durch die Kurve 34 angezeigt auf, dann tritt eine Signalfaltung auf d. h. das „Zurückfalten” führt zu Überlappungen, wie durch die Kurve 34' angezeigt. Das kann die Rekonstruktion des ursprünglichen Signals unmöglich machen.
Beispielsweise kann in einigen Fällen der Schaltung 30 ausgestaltet sein, ein Signal innerhalb der Frequenzgrenzen der Kurve 33 zu erzeugen. Aufgrund von Verzerrungen, äußeren Einflüssen usw. können jedoch Frequenzkomponenten jenseits dieses Bereichs, beispielsweise im durch die Kurve 34 angezeigten Bereich, auftreten, was wiederum zu einer Signalfaltung, wie durch die Kurve 34' angezeigt, führen kann.
Andererseits kann, im Vergleich zu 2, die Datenübertragung in 3 eine niedrigere Latenz aufweisen, da der Anti-Aliasing-Filter weggelassen ist.
Nimmt man die Erläuterungen der 2 und 3 als eine Grundlage, werden die nächst weiteren Ausführungsformen ausführlich mit Bezug auf die 4 bis 7 beschrieben.
4 stellt eine Ausführungsform eines Systems dar, in dem Daten von einem Sender, umfassend die Elemente 40 bis 45, an einen Empfänger 46 übertragen werden. Der Sender umfasst eine Signalerzeugungs-Schaltung 40, die eine Schaltung sein kann, die der Schaltung 21 von 2 oder der Schaltung 30 von 3 ähnlich ist. Mit anderen Worten, der Signalerzeugungs-Schaltung 40 in der Ausführungsform von 4 erzeugt ein Datensignal mit einer ersten Datenübertragungsrate, die einer ersten Datenfrequenz (beispielsweise einer Abtastfrequenz) entspricht, wie durch eine Linie 410 in 4 angezeigt ist. Der zuvor erwähnte Signalerzeugungs-Schaltung 40 kann beispielsweise einen Sensor oder andere Datenquellen und einen Analog-Digital-Wandler, der an der ersten Datenfrequenz abtastet, umfassen, ist aber nicht darauf beschränkt.
So erzeugte Daten sollen über eine Schnittstelle 45 gesendet werden, die bei einer zweiten Datenfrequenz (Übertragungsfrequenz) in Betrieb sind. In einem veranschaulichenden Beispiel kann eine Übertragungsfrequenz, die der zweiten Datenübertragungsrate zugeordnet ist, die halbe Abtastfrequenz des Senders 40 sein, wie durch eine Linie 411 veranschaulicht ist. Daher entspricht die grundlegende Situation bezüglich Datenübertragung derjenigen, die mit Bezug auf die 2 und 3 zuvor diskutiert wurde.
Eine Linie 47 zeigt ein Frequenzspektrum an, das für die zweite Datenfrequenz geeignet ist, und 49 zeigt das zurückgefaltete Spektrum an. Mit anderen Worten, Signale mit, wie durch 47 angezeigt, einem Frequenzbereich erfüllen das Shannon-Nyquist-Kriterium für die zweite Datenfrequenz d. h. eine Maximalfrequenz ist die halbe Übertragungsfrequenz der Schnittstelle 45. Eine Linie 48 stellt ein Frequenzspektrum dar, das für die erste Datenfrequenz de Signalerzeugungs-Schaltung 40 geeignet ist, das jedoch, wie mit Bezug auf 3 erläutert, ohne ein Anti-Aliasing-Filtern zu Verzerrungen bei einer Übertragung über die Schnittstelle 45 an der Übertragungsfrequenz der Schnittstelle 45 führen würde.
In der Ausführungsform von 4 wird die Signalausgabe durch den Signalerzeugungs-Schaltung 40 an die Schnittstelle 45 weitergeleitet, um als ein Signal s1 über einen Empfänger 46 übertragen zu werden. Überdies wird die Signalausgabe durch die Signalerzeugungs-Schaltung 40 einem Anti-Aliasing-Filter 42 und einer ersten Ausgabe eines Subtrahierers 43 bereitgestellt. Eine Ausgabe des Anti-Aliasing-Filters 42 wird einer zweiten Eingabe des Subtrahierers 43 zugeführt. Daher gibt der Subtrahierer 43 eine Differenz zwischen dem durch die Signalerzeugungs-Schaltung 40 erzeugten Signal und diesem durch den Anti-Aliasing-Filter 42 gefilterten Signal aus. Wie durch einen Kasten 41 angezeigt, arbeitet die Kombination des Anti-Aliasing-Filters 42 mit dem Subtrahierer 43 in einigen Ausführungsformen im Wesentlichen als ein Hochpassfilter.
Eine Ausgabe des Subtrahierers 43 wird durch eine Auswerte- und Vergleichsschaltung 44 ausgewertet, die beispielsweise die Ausgabe des Subtrahierers 43 mit einem Schwellenwert vergleichen kann. In einem veranschaulichenden Diagramm über dem Kasten, der die Auswerte- und Vergleichsschaltung 44 bildet, zur Veranschaulichung dessen, entspricht eine Kurve 413 den bereits beschriebenen Kurven 47, 49, und entspricht eine Kurve 412 der bereits beschriebenen Kurve 48. Eine Linie 411 zeigt die Übertragungsfrequenz an, und eine Linie 410 zeigt die Datenfrequenz der Signalerzeugungs-Schaltung 40 an. Ein schraffierter Bereich 414 veranschaulicht ein Frequenzbereichsignal, dessen Komponenten eine Ausgabe des Subtrahierers 43 erzeugen. Mit anderen Worten, eine Ausgabe des Subtrahierers 43 kann ein Maß für ein Energieausmaß im durch Bereich 414 (und möglicherweise ähnlichen Bereichen um ungewöhnliche Vielfache der Übertragungsfrequenz) angezeigten Frequenzbereich sein d. h. an Energie in einem Frequenzbereich, der für eine Übertragung über Schnittstelle 45 in Bezug auf eine Signalfaltung ausschlaggebend ist. Wie erwähnt, können die Auswerte- und Vergleichsschaltung beispielsweise die Ausgabe des Subtrahierers 43 mit einem Schwellenwert vergleichen, wobei ein Überschreiten des Schwellenwerts beispielsweise eine hohe Wahrscheinlichkeit anzeigt, dass eine Signalfaltung zu erheblichen Übertragungsstörungen führen kann. In anderen Ausführungsformen können beispielsweise mehrfache Vergleiche mit mehrfachen Schwellenwerten bereitgestellt werden, sodass ausführlichere Informationen in Bezug auf das Energieausmaß im kritischen Bereich durch die Auswerte- und Vergleichsschaltung 43 ausgegeben werden kann. Es wird darauf hingewiesen, dass in anderen Ausführungsformen Block 41 andere über Schnittstelle 45 zu übertragende Signaleigenschaften auswerten kann, beispielsweise anderer Eigenschaften, die die Eignung des über Schnittstelle 45 zu übertragenden Signals beeinträchtigen können.
Eine Signalausgabe wird durch Auswerte- und Vergleichsschaltung 44 über Schnittstelle 43 als ein Signal s2 übertragen. Signal s2 kann auf einem anderen Übertragungskanal als Signal s1 übertragen werden (beispielsweise auf einer anderen Drahtleitung), kann aber auch auf einem gleichen Übertragungskanal übertragen werden, beispielsweise auf einer gleichen Drahtleitung, unter Anwenden von Multiplexen wie Zeitmultiplexen oder Frequenzmultiplexen.
Durch den Empfang von Signal s2 kann der Empfänger 46 die Sicherheit von Signal s1 auswerten. Zeigt Signal s2 beispielsweise an, dass wenig oder keine Energie im Bereich 414 vorhanden ist, kann Signal s1 als sicher angesehen werden, da keine oder eine bloß vernachlässigbare Signalfaltung auftreten kann. Zeigt Signal s2 andererseits ein hohes Ausmaß an Daten im Bereich 414 an, kann der Empfänger 46 entscheiden, dass Signal s1 nicht sicher ist und kann Signal s1 beispielsweise einfach löschen.
Eine Kurve 47' in 4 stellt das Signalspektrum von Signal s1 dar, wenn lediglich ein wie durch 47 angezeigter Frequenzbereich angewandt wird d. h. keine Signalfaltung tritt auf. 414 zeigt die zweifache Übertragungsfrequenz 411 an.
In der Ausführungsform von 4, wie oben erläutert, empfängt der Empfänger 46 durch das Signal s2 einfach eine Art von Warnung, das beispielsweise ein mögliches Auftreten einer Signalfaltung anzeigt.
In anderen Ausführungsformen können außer oder anstelle des Sendens einer Warnung andere Maßnahmen ergriffen werden. Beispiele werden als nächstes mit Bezug auf die 5 und 6 beschrieben. Um Wiederholungen zu vermeiden, weisen in den 5 und 6 mit Bezug auf 4 bereits beschriebene Elemente die gleichen Bezugszahlen auf und werden nicht mehr im Detail beschrieben werden. Stattdessen wird sich für ein besseres Verstehen die folgende Beschreibung auf Unterschiede zwischen den Ausführungsformen der 5 und 6 im Vergleich zur Ausführungsform von 4 konzentrieren. Jegliche mit Bezug auf 4 diskutierte Variationen und Abänderungen können, wenn nicht anders angegeben, auch auf die Ausführungsformen von 5 oder 6 angewandt werden.
Ähnlich wie 4, umfasst 5 Elemente 41, 44, um eine Signalenergie oder Amplitude in einem Bereich 414 auszuwerten, was für ein Ausmaß an Signalfaltung hinweisend sein kann, die auftreten kann, wenn die Signalausgabe durch die Signalerzeugungs-Schaltung 40 über die Schnittstelle 45 als Signal s1 übertragen wird, ohne einen Anti-Aliasing-Filter anzuwenden. Eine 4 ähnliche Ausgabe der Auswerte- und Vergleichsschaltung 44 wird als Signal s2 an den Empfänger 46 übertragen.
Im Vergleich zur Ausführungsform von 4 umfasst die Ausführungsform von 5 einen Schalter 50, der durch eine Ausgabe der Auswerte- und Vergleichsschaltung 44 gesteuert ist. Schalter 50 koppelt selektiv entweder eine Ausgabe der Signalerzeugungs-Schaltung 40 oder eine Ausgabe der Anti-Aliasing-Schaltung 42 mit Schnittstelle 42 für die Übertragung eines entsprechenden Signals als ein Signal s1. Ist beispielsweise eine Energie- oder Gesamt-Amplitude im Bereich 414 unter einem vorbestimmten Schwellenwert, können die Auswerte- und Vergleichsschaltung 44 den Schalter 50 steuern, um die Ausgabe der Signalerzeugungs-Schaltung 40 direkt mit der Schnittstelle 45 zu steuern, sodass, ähnlich wie in 4, die Ausgabe der Signalerzeugungs-Schaltung 40 als das Signal s1 ohne Anwendung eines Anti-Aliasing-Filters übertragen wird. Liegt die Energie- oder Signal-Amplitude im Bereich 414 über dem Schwellenwert, können die Auswerte- und Vergleichsschaltung 44 den Schalter 50 steuern, um die Ausgabe des Anti-Aliasing-Filters 42 mit der Schnittstelle 45 zu koppeln. In diesem Fall wird daher die Ausgabe der Signalerzeugungs-Schaltung 40 einem Anti-Aliasing-Filtern durch den Anti-Aliasing-Filter 42 unterzogen, bevor sie als Signal s1 über die Schnittstelle 45 übertragen wird. Auf diese Art und Weise wird in einigen Ausführungsformen ein Anti-Aliasing-Filtern nur bei Bedarf ausgeführt, beispielsweise wenn eine Energie- oder Signal-Amplitude im Bereich 414 anzeigen, dass Signalfaltungsprobleme bei einer Übertragung des Signals über die Schnittstelle 45 auftreten können.
Über Signal s2 ”weiß” dann der Empfänger 46, wann ein Anti-Aliasing-Filter 42 für die Übertragung des Signals s1 eingesetzt wird, beispielsweise aufgrund von möglichen Signalfaltungsproblemen.
In 6 ist eine weitere Ausführungsform eines Systems dargestellt. Und wieder weisen Elemente, die mit Bezug auf 4 bereits beschrieben wurden, die gleichen Bezugszahlen wie in 4 auf, und werden nicht mehr im Detail beschrieben werden.
In der Ausführungsform von 6 wird der Schnittstelle 45 eine Ausgabe der Signalerzeugungs-Schaltung 40 bereitgestellt, um als ein Signal s1 an den Empfänger 46 gesandt zu werden, ähnlich der Ausführungsform in 4. Ferner ist die Ausgabe der Signalerzeugungs-Schaltung 40 mit einer Eingabe des Anti-Aliasing-Filters 42 gekoppelt. In der Ausführungsform in 6 ist eine Ausgabe des Anti-Aliasing-Filters 42 in einigen Ausführungsformen nicht innerhalb einer Sende-Vorrichtung analysiert, sondern wird der Schnittstelle 45 bereitgestellt, um als Signal s2 gesendet zu werden. Daher wird in der Ausführungsform von 6 das durch den Signalerzeugungs-Schaltung 40 erzeugte Signal an den Empfänger 46 sowohl ohne vorheriges Anti-Aliasing-Filtern (Signal s1) als auch mit Anti-Aliasing-Filtern (Signal s2) gesandt.
In einer solchen Ausführungsform kann beispielsweise ein Empfänger 46 Signal s2 mit Signal s1 vergleichen, um zu bestimmen, ob das Signal s1 Problemen wie der Signalfaltung ausgesetzt ist. Solange das nicht der Fall ist, kann der Empfänger das Signal s1 einsetzen, da es eine niedrigere Latenz (aufgrund des Weglassens des Anti-Aliasing-Filters) aufweisen kann. Wenn sich jedoch beispielsweise von Signal s1 rekonstruierte Datenwerte von von Signal s2 rekonstruierten Datenwerten unterscheiden, dann kann das Signalfaltungsprobleme anzeigen, wobei in diesem Fall Signal s2 für ein weiteres Verarbeiten im Empfänger 46 anstelle von Signal s1 eingesetzt werden kann. Daher dient in der Ausführungsform von 6 das Signal s2 als eine Signal-Bereitstellungs-Information mit Bezug darauf, ob das Signal s1 für ein Übertragen-Werden über Schnittstelle 45 an den Empfänger 46 geeignet ist.
Es wird darauf hingewiesen, dass die mit Bezug auf die 4 bis 6 diskutierten Ausführungsformen kombiniert werden können. Beispielsweise kann auch in der Ausführungsform von 6 eine Auswerte- und Vergleichsschaltung wie der Schaltung 44 von 4 bereitgestellt werden, und das Ergebnis der Auswertung und Schaltung kann beispielsweise dem Empfänger 46 als ein drittes Signal über die Schnittstelle 45 bereitgestellt werden.
In den Ausführungsformen der 4 bis 6 wird sowohl einer Schnittstelle (in 5 selektiv über einen Schalter 50) als auch einem Anti-Aliasing-Filter ein Ausgabesignal einer Signalerzeugungs-Schaltung bereitgestellt. In anderen Ausführungsformen können einem Anti-Aliasing-Filter und einer Schnittstelle direkt unterschiedliche Signale bereitgestellt werden, beispielsweise Signale zweier unterschiedlicher Sensoren, die im Wesentlichen die gleiche Quantität messen.
Die in 6 dargestellte Ausführungsform kann so abgeändert werden, dass anstelle eines Einzel-Senders 40 mehrfache Sender angewandt werden, indem zwei oder mehrere Signale mit ähnlichen Datenübertragungsraten bereitgestellt werden. In einer solchen Ausführungsform kann zumindest einer der mehrfachen Sender mit einem Anti-Aliasing-Filter verbunden sein (oder eine solche Anti-Aliasing-Funktion an sich implementieren), bevor er mit der Schnittstelle 45 verbunden wird, zumindest kann ein zweiter Sender direkt mit der Schnittstelle 45 verbunden sein.
Um ein Beispiel für einen solchen Aufbau mit redundanter Datengenerierung und -Übertragung zu geben, ist eine entsprechende Ausführungsform einer Sensorvorrichtung 70 in 7 dargestellt.
In der Ausführungsform von 7 umfasst eine Sensorvorrichtung 70 einen ersten Magnetfeldsensor 71, beispielsweise einen ersten Hall-Sensor, und einen zweiten Magnetfeldsensor 723, beispielsweise einen zweiten Hall-Sensor. In anderen Ausführungsformen können andere Magnetfeldsensoren als Hall-Sensoren bereitgestellt werden, beispielsweise Sensoren, die auf magneto-resistiven Auswirkungen (XMR-Sensoren) beruhen. In noch weiteren Ausführungsformen können andere Arten von Sensoren oder andere Signalerzeugungsvorrichtungen für die Datenübertragung bereitgestellt werden. Das umfasst, ist aber nicht beschränkt auf Vorrichtungen mit redundatem Abtasten, Datenverarbeitung und Übertragung.
Ein Ausgangssignal eines ersten Hall-Sensors 71 wird einem ersten Analog-Digital-Wandler 72 bereitgestellt, der auf Basis einer ersten Abtastfrequenz arbeiten kann. Der zweite Hall-Sensor 723 ist mit einem zweiten Analog-Digital-Wandler 721 gekoppelt, der ebenfalls auf Basis einer Abtastfrequenz arbeitet. In Ausführungsformen kann die erste Abtastfrequenz des ersten Analog-Digital-Wandlers 72 der Abtastfrequenz des zweiten Analog-Digital-Wandlers 721 entsprechen. In anderen Ausführungsformen können die Abtastfrequenzen unterschiedlich sein.
Der erste Hall-Sensor 71 zusammen mit dem ersten Analog-Digital-Wandler 72 und/oder der zweite Hall-Sensor zusammen mit dem zweiten Analog-Digital-Wandler 721 können ein Beispiel für einen Signalerzeugungs-Schaltung, wie der zuvor beschriebene Signalerzeugungs-Schaltung 21, 30 oder 40, sein.
In der Ausführungsform von 7 sind der erste Hall-Sensor 71 und der erste Analog-Digital-Wandler 72 als auch in der Folge beschriebene weitere Komponenten Teil einer ersten Versorgungsdomäne, während der zweite Hall-Sensor 723 und der zweite Analog-Digital-Wandler 721 Teil einer zweiten Versorgungsdomäne sind, beispielsweise können sie eine Versorgungsspannung aufweisen, die im Wesentlichen von einer Versorgungsspannung unabhängig ist, die beispielsweise den ersten Hall-Sensor 71 und den ersten Analog-Digital-Wandler 72 versorgt.
Ein Ausgangssignal eines ersten Analog-Digital-Wandlers 72 kann einem Filter- und einem Verstärkungs-Offset-Korrekturblock 73 bereitgestellt werden, wodurch ein Filtern der digitalen Signalausgabe durch den Analog-Digital-Wandler 72 bereitgestellt sein kann. Wie durch einen Kasten 75 angezeigt, kann der Filter 73 auf Basis eines Ausgabesignals eines Blocks 79 angepasst werden (beispielsweise kann ein Filter-Polynom angepasst werden), was in der Folge beschrieben werden wird.
Eine Ausgabe von Filter 73 wird einem CRC(zyklische Redundanzprüfung)-Sicherungsblock 74 bereitgestellt, um den Daten eine Prüfsumme hinzuzufügen. In anderen Ausführungsformen kann das Hinzuaddieren einer Prüfsumme in einem CRC-Sicherungsblock 711 zusammen mit einer Prüfsumme für ein Signal bereitgestellt werden, das über einen Signalpfad vom zweiten Analog-Digital-Wandler 721 empfangen wird, was als nächstes beschrieben wird.
Ein digitales Ausgabesignal des zweiten Analog-Digital-Wandlers 721 wird einem Filter und einem Verstärkungs-Offset-Korrekturblock 719 bereitgestellt, der, wie durch einen Block 718 angezeigt, eingestellt werden kann, beispielsweise auf Basis eines zweiten Filter-Polynoms. Das zweite Filter-Polynom 718 kann auf Basis einer Ausgabe von Block 79 eingestellt sein, was in der Folge beschrieben werden wird.
Eine Ausgabe des Filters und des Verstärkungs-Offset-Korrekturblocks 719 wird einem CRC-Sicherungsblock 717, gefolgt durch den CRC-Sicherungsblock 711, bereitgestellt. Daher kann die CRC-Sicherung d. h. das Hinzuaddieren einer Prüfsumme wie eine zyklische Redundanzprüfung separat für beide Signalpfade (von einem DC 72 und von einem DC 721), wie durch Block 74 und 717 angezeigt, ausgeführt werden und/oder kann in einem gewöhnlichen Block, wie Block 711, ausgeführt werden.
Die Blöcke 73, 75, 74, 718, 719, 717 und 711 können in vollem Umfang digitale Blöcke sein und können beispielsweise durch einen entsprechend programmierten Digitalsignalprozessor, durch Hardwarelogik oder andere Arten von Software, Hardware, Firmware oder Kombinationen davon implementiert werden.
Block 711 sammelt Daten aus beiden bereits erwähnten Signalpfaden und leitet sie an eine Paket-Erstellung und einen Schnittstellenhandhabungsblock 712 weiter, der in der Ausführungsform von 7 paketisierte Daten bereitstellt. Der CRC-Sicherungsblock 711 multiplext daher auch Daten aus Block 74, 717, sodass Block 712 ein Einzel-Digitaldatenstrom bereitgestellt wird. In anderen Ausführungsformen können Daten in anderer Form bereitgestellt werden. Die Pakete werden dann einem Treiber 713 bereitgestellt, der die Pakete digital ausgibt und sie über einen Übertragungskanal an den Sender überträgt.
Der Treiber 713 kann mit einer Übertragungsfrequenz arbeiten, die niedriger als eine Abtastfrequenz von Analog-Digital-Wandler 72, 720, und/oder niedriger als eine Abtastfrequenz der Kombinierten-Datenstromausgabe durch Block 711 ist. Der Treiber 713 ist ein Beispiel für eine Schnittstelle wie die zuvor erläuterten Schnittstellen 23, 31 oder 45. Daher kann ohne ein Anti-Alias-Filtern eine Signalfaltung möglicherweise auftreten.
In einer Ausführungsform kann einer der Filter 73, 719 ein Anti-Alias-Filtern bereitstellen, während die anderen der Filter 73, 719 kein Anti-Alias-Filtern bereitstellen. In einem solchen Fall gibt der Treiber 713 in multigeplexter Form ein Signal aus, das zuvor einem Anti-Alias-Filtern unterzogen worden ist, und ein weiteres Signal, das einem Anti-Alias-Filtern nicht unterzogen worden ist. Durch ein Demultiplexen dieser Signale und ein Vergleichen des, wie durch einen Block 715 angezeigten Signals, was dem ähnlich ist, was für 6 erläutert worden ist, kann ein Empfänger bestimmen, ob das Signal ohne ein Anti-Alias-Filtern (was eine niedrigere Latenz aufweisen kann) sicher ist. In einigen Beispielen kann das Signal, das nicht einem Anti-Alias-Filtern unterzogen worden ist, tiefpassgefiltert sein, wie durch einen Block 714 für einen besseren Vergleich der Signale angezeigt ist. In anderen Ausführungsformen können andere Methoden angewandt werden.
Daher kann 7 in gewisser Hinsicht als eine beispielhafte Implementierung der Ausführungsform von 6 angesehen werden, in der ein Signal sowohl mit einem Anti-Alias-Filtern als auch ohne ein Anti-Alias-Filtern gesendet wird. Während zwei Hall-Sensoren 71, 723 in 7 bereitgestellt werden, die erhöhte Sicherheit bereitstellen können, können in anderen Ausführungsformen nur ein Einzel-Hall-Sensor und/oder nur ein Einzel-Analog-Digital-Wandler anstelle eines Konverters 72, 721 bereitgestellt sein. In einigen Ausführungsformen kann Block 73 und 79 Verschiedenartigkeit bereitstellen.
Vorrichtung 70 umfasst ferner einige Sicherheitsfunktionen, die in anderen Ausführungsformen weggelassen sein können. Beispielsweise können Temperatursensoren 78, 722 und 716 bereitgestellt sein. In einigen Ausführungsformen kann der Sensor 78, 716 PTC-Sensoren (positiver Temperaturkoeffizient) sein, während der Sensor 722 ein NTC-Sensor (negativer Temperaturkoeffizient) sein kann, um Verschiedenartigkeit bereitzustellen. In anderen Ausführungsformen können andere Arten von Sensoren angewandt werden. Ferner ist ein Spannungssensor 76 bereitgestellt, der beispielsweise eine mechanische Spannung auf einem Chip, auf dem die Vorrichtung 70 implementiert ist, misst. Ausgabesignale dieser Sensoren 78, 722, 716 und 76 werden Block 79 bereitgestellt. Block 79 stellt ein Multiplexen, Analog-Digital-Umwandlung und ein Demultiplexen dieser Signale bereit, sodass alle der Sensorsignale in den Digitalbereich unter Anwendung eines Einzel-Analog-Digital-Wandlers umgewandelt werden. In anderen Ausführungsformen können auch separate Analog-Digital-Wandler bereitgestellt werden, und ein Multiplexen und Demultiplexen kann weggelassen sein. Da jedoch bei vielen Anwendungen keine hohe Datenübertragungsrate für diese Signale erforderlich ist, wird ein Einzel-Analog-Digital-Wandler oft ausreichen und bei der Implementierung in einigen Ausführungsformen effektiver als eine Vielzahl an Analog-Digital-Wandler sein.
Beispielsweise kann Block 75 Filter- und Verstärkungs-Offset-Korrekturblock 73 in Reaktion auf Signale von den Sensoren 78, 76 verändern, die an den ersten Hall-Sensor 71 angrenzend angeordnet sein können, um Temperatur- oder mechanische Spannungseinflüsse auf ein Ausgabesignal des ersten Hall-Sensors 71 auszugleichen. Auf ähnliche Art und Weise kann Block 718 den Filter- und Verstärkungs-Offset-Korrekturblock 719 auf Basis eines Ausgabesignals von Sensor 722 einstellen, beispielsweise um eine Temperaturdrift des zweiten Hall-Sensors 723 auszugleichen. Letztendlich kann ein Übertemperatur-Sicherheitsblock 710 beispielsweise den Treiber 713 abschalten, wenn der Temperatursensor 716, der an den Treiber 713 angrenzend angeordnet sein kann, beispielsweise anzeigt, dass eine Temperatur des Treibers 713 einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt. In anderen Ausführungsformen können derartige Sicherheitsfunktionen weggelassen sein.
Es wird darauf hingewiesen, dass, anstatt ein Signal bereitzustellen, das Anti-Aliasing-Filtern umfasst, und ein Signal ohne über einen Treiber 713 bereitzustellen, in anderen Ausführungsformen eine interne Auswertung und ein Vergleich in Vorrichtung 70 ausgeführt werden kann, ähnlich dem, was mit Bezug auf 4 erläutert worden ist. Nochmals wird betont, dass Merkmale oder Elemente von verschiedenen Ausführungsformen kombiniert werden können, um weitere Ausführungsformen zu bilden, und die dargestellten Ausführungsformen dienen allein veranschaulichenden Zwecken.
In 8 ist ein Flussdiagramm dargestellt, das ein Verfahren gemäß einer dargestellten Ausführungsform veranschaulicht. Das in 8 dargestellte Verfahren kann beispielsweise in irgendeiner der zuvor diskutierten Vorrichtungen implementiert werden, kann jedoch auch in anderen Vorrichtungen oder Systemen, in denen Hardware, Software, Firmware oder Kombinationen davon angewandt werden, implementiert werden.
Bei 80 in 8 ist ein erstes Signal durch eine Schnittstelle mit einer Übertragungsfrequenz bereitgestellt. Bei 81 ist ein zweites Signal bereitgestellt, wobei das zweite Signal eine Detektion von system-abhängigen Fehlern, wie Signalfaltung im ersten Signal, ermöglicht. Beispielsweise kann, um das erste Signal auszubilden, der Schnittstelle ein Datensignal ohne ein Anti-Aliasing-Filtern bereitgestellt werden, und das zweite Signal kann anzeigen, ob das Datensignal Frequenzkomponenten aufweist, die zu Signalfaltungsproblemen führen können, wenn sie unter Anwendung der Schnittstelle übertragen werden. In anderen Ausführungsformen kann das Datensignal selektiv mit oder ohne einem Anti-Aliasing-Filtern der Schnittstelle bereitgestellt werden, und das zweite Signal kann anzeigen, ob das Datensignal mit einem Anti-Aliasing-Filtern versehen ist oder nicht. In noch weiteren Ausführungsformen kann der Schnittstelle das Datensignal ohne ein Anti-Aliasing-Filtern bereitgestellt werden, und das zweite Signal kann auf dem Datensignal mit einem Anti-Aliasing-Filtern basieren. In einigen Ausführungsformen kann das Datensignal ein digitales Signal mit einer Abtastfrequenz, die größer als die Übertragungsfrequenz ist, sein. Andere Methoden können auch eingesetzt werden.
In einigen oben beschriebenen Ausführungsformen stellt eine Signalerzeugungs-Schaltung, beispielsweise eine Signalerzeugungs-Schaltung 40, ein Digitalsignal mit einer Abtastfrequenz bereit, die größer als eine Übertragungsfrequenz einer Schnittstelle ist. In anderen Ausführungsformen können andere Zuordnungen anwendbar sein. Ausführungsformen können auch mehr als eine Signalerzeugungs-Schaltung anwenden, anstatt nur einen Signalerzeugungs-Schaltung 40 anzuwenden. In noch weiteren Ausführungsformen kann, anstelle eines Signals mit einer Abtastfrequenz, eine Signalerzeugungs-Schaltung ein analoges Signal bereitstellen, das über eine Schnittstelle mit einer Übertragungsrate bereitgestellt werden soll. In solchen Ausführungsformen können ähnliche Erwägungen und Methoden, wie oben beschrieben, angewandt werden, da ein analoges Signal in mancher Hinsicht im Wesentlichen als ein Signal mit einem kontinuierlichen Frequenzspektrum angesehen werden kann d. h. eine im Wesentlichen unendliche Abtastfrequenz. Hier können auch, beispielsweise unter Anwendung eines Filters, wie eines Hochpassfilters, Frequenzkomponenten über der Hälfte einer Übertragungsfrequenz einer Schnittstelle bestimmt werden, und je nach dieser Bestimmung kann beispielsweise ein Warnsignal erzeugt werden, das anzeigt, dass eine Signalfaltung auftreten kann, oder dass ein Anti-Aliasing-Filtern Anwendung finden kann.

Claims

Vorrichtung, umfassend: eine Datenerzeugungs-Schaltung zur Erzeugung eines Datensignals, eine digitale Schnittstellen-Schaltung mit einer Übertragungsfrequenz, die zum Empfang des Datensignals und zur Übertragung eines ersten Signals auf Basis des Datensignals eingerichtet ist, eine Filter-Schaltung, die zum Filtern des Datensignals eingerichtet ist, um vorbestimmte Frequenzkomponenten des Datensignals zu entfernen, um ein gefiltertes Signal bereitzustellen, wobei die Vorrichtung ferner eingerichtet ist, ein zweites Signal auf Basis des gefilterten Signals zu übertragen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Filter-Schaltung ein Anti-Aliasing-Filter umfasst, das der Übertragungsfrequenz der digitalen Schnittstelle angepasst ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Filter-Schaltung ferner einen Subtrahierer umfasst, um eine Differenz zwischen dem Datensignal und einem Ausgabesignal des Anti-Aliasing-Filters auszugeben.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Vorrichtung zur wahlweisen Bereitstellung des Datensignals oder eines Ausgabesignals des Anti-Aliasing-Filters an die Schnittstellen-Schaltung eingerichtet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei das zweite Signal anzeigt, ob das Datensignal oder das Ausgabesignal der Schnittstellen-Schaltung bereitgestellt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Vorrichtung zur Bereitstellung des Ausgabesignals des Anti-Aliasing-Filters als das gefilterte Signal an die Schnittstellen-Schaltung zur Übertragung als das zweite Signal eingerichtet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–3, wobei die vorbestimmten Frequenzkomponenten Frequenzkomponenten außerhalb eines bei Übertragung durch die digitale Schnittstellen-Schaltung für Signalfaltung anfälligen Frequenzbereichs umfassen, und wobei die Vorrichtung zur Ausbildung des zweiten Signals auf Basis einer Stärke von Frequenzkomponenten des gefilterten Signals eingerichtet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–4 oder 7, wobei das zweite Signal eine im ersten Signal auftretende, mögliche Signalfaltung anzeigt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–8, wobei das Datensignal eines eines analogen Signals oder eines digitalen Signals mit einer Abtastfrequenz ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Übertragungsfrequenz niedriger als die Abtastfrequenz ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Vorrichtung zur Bereitstellung des Datensignals an die Schnittstelle ohne ein Anti-Aliasing-Filtern eingerichtet ist.
Vorrichtung, umfassend: eine Schnittstellen-Schaltung, die zur Übertragung eines digitalen ersten Signals und eines zweiten Signals eingerichtet ist, wobei das zweite Signal Informationen umfasst, um einen Empfänger in die Lage zu versetzen, Signalfaltung im ersten Signal zu bestimmen.
Vorrichtung, umfassend: eine Empfänger-Schaltung, wobei die Empfänger-Schaltung eingerichtet ist, ein erstes Signal und ein zweites Signal zu empfangen, wobei die Vorrichtung eingerichtet ist, eine mögliche Signalfaltung im ersten Signal mindestens auf Basis des zweiten Signals zu bestimmen.
Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Vorrichtung zur Bestimmung der möglichen Signalfaltung durch Vergleichen des zweiten Signals mit dem ersten Signal eingerichtet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Vorrichtung zur wahlweisen Benutzung des ersten Signals oder des zweiten Signals zur weiteren Verarbeitung eingerichtet ist.
System, umfassend: eine erste Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, und eine zweite Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei die erste Vorrichtung mit der zweiten Vorrichtung über mindestens einen Übertragungskanal gekoppelt ist.
Verfahren, umfassend: Verarbeiten eines Datensignals, um ein erstes Signal bereitzustellen, Bereitstellen eines zweiten Signals auf Basis des Datensignals, und Bestimmen, auf Basis des zweiten Signals, eines systemabhängigen Fehlers, der durch das Verarbeiten im ersten Signal hervorgerufen worden ist.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Verarbeiten eine digitale Übertragung mit einer Übertragungsfrequenz umfasst, und wobei der systemabhängige Fehler eine Signalfaltung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Bereitstellen des zweiten Signals ein Filtern des Datensignals umfasst.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei das Filtern ein Anti-Aliasing-Filtern umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17–20, wobei das Bestimmen ein Vergleichen des zweiten Signals mit dem ersten Signal umfasst.