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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Diese Anmeldung beansprucht den Nutzen der Priorität gemäß 35 U.S.C. 119(e) der provisorischen
US-Patentanmeldung Ser.-Nr. 62/742,012 , eingereicht am 05. Oktober 2018, die hierin durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit einbezogen ist.
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Diese Offenbarung betrifft allgemein Kommunikationssysteme und insbesondere Bluetooth-Systeme und -Verfahren für die parallele Verarbeitung von empfangenen Signalen, um eine Signalempfindlichkeit zu verbessern.
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STAND DER TECHNIK
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In den letzten Jahren hat sich die Bluetooth-Technologie von einem Standardmerkmal in Mobiltelefonen und Personal Computern weiter auf diverse Anwendungen ausgedehnt, umfassend loT-Systeme und -Vorrichtungen (loT = Internet of Things, Internet der Dinge) wie etwa drahtlose Lautsprecher und Kopfhörer, Autos, Wearables und medizinische Vorrichtungen. Bei der Verwendung in Vorrichtungen und Systemen, die kurze Daten-Bursts drahtlos über kurze Strecken senden müssen, sind Bluetooth (BT) und Bluetooth Low Energy (BLE) unübertroffen.
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Ein Problem für konventionelle Bluetooth-Systeme, die mit einer Modulation mit Gaußscher Frequenzumtastung (GFSK-Modulation, GFSK = Gaussian Frequency-Shift Keying) arbeiten, besteht darin, dass eine von der Bluetooth Special Interest Group™ verfasste Testspezifikation fordert, dass ein beliebiger Bluetooth-Empfänger in der Lage sein muss, unsaubere Pakete (unsauberer Transmitter bzw. unsauberer Tx) zu empfangen, wie in entweder einer BT- oder einer BLE-Testspezifikation spezifiziert. Kurz gesagt, und wie in den BT-/BLE-Testspezifikationen spezifiziert, ändert sich in unsauberen Paketen ein Modulationsindex von einem unsauberen Paket zum nächsten ständig und rasch über die Zeit. Bei einer BT-Basisdatenrate (BDR) springt der Modulationsindex unsauberer Pakete alle 20 ms oder 16 Pakete auf/ab. Bei Bluetooth Low Energy (BLE) springt der Modulationsindex unsauberer Pakete alle 50 Pakete auf/ab. Neben Modulationsindexänderungen werden auch ein Trägerfrequenzversatz und ein Symbol-Timing-Fehler in das Profil des unsauberen Transmitters eingebracht, um nichtideale unsaubere Signale, die in dem Test verwendet werden, zu erstellen, die sich innerhalb der Spezifikationsgrenzen befinden, jedoch vom Idealfall abweichen.
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Eine mögliche Lösung ist die Verwendung eines GFSK-Demodulators, der konfiguriert ist, um einen MLSE-Algorithmus (MLSE = Maximum Likelihood Sequence Estimation, Maximalwahrscheinlichkeitsfolgeschätzung) zu verwenden, was eine verbesserte Empfangsempfindlichkeit bereitstellen kann. Der Nachteil eines GFSK-Demodulators, der MLSE verwendet, besteht darin, dass er eine sehr genaue Schätzung des Modulationsindexes erfordert, typischerweise innerhalb von ±2 %, um im Vergleich mit einem konventionellen, nicht-MLSE-Demodulator eine Verbesserung der Empfindlichkeit zu erreichen, und die Testspezifikation weist keine strenge Anforderung an den GFSK-Modulationsindex von der Transmitter-Seite auf. Bei der BDR reicht das erforderliche Modulationsindexspektrum von 0,28 bis 0,35. Bei BLE-Systemen reicht das erforderliche Modulationsindexspektrum von 0,45 bis 0,55. Somit wird für den MLSE-Demodulator ein Schaltkreis zur Schätzung des Modulationsindexes benötigt. Jedoch sind aufgrund einer kurzen Länge der Trainingssequenz insbesondere in der Nähe einer Empfindlichkeitsschwelle des Empfängers die Pro-Paket-Abschätzungen des Modulationsindexes nicht genau. Zudem ändert sich bei unsauberen Paketen oder einem unsauberen TX, wie oben angemerkt, der Modulationsindex ständig und rasch über die Zeit. Somit erzielt MLSE in Fällen, in denen die erhöhte Empfindlichkeit von MLSE am meisten gebraucht wird, d. h. bei unsauberen Paketen, Ergebnisse, die weniger genau als bei konventionellen, nicht MLSE-befähigten Demodulatoren sind.
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Demgemäß besteht ein Bedarf an einem Kommunikationssystem und einem Verfahren zum Betreiben desselben, um eine Empfangsempfindlichkeit zu verbessern, die nicht durch die Notwendigkeit einer genauen Schätzung des Modulationsindexes begrenzt sind.
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ÜBERSICHT
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Bereitgestellt werden ein Kommunikationssystem und ein Verfahren zum Betreiben desselben zur parallelen Verarbeitung empfangener Signale, um eine Empfindlichkeit des Systems zu verbessern.
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In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren das parallele (z. B. zeitgleiche und/oder simultane) Demodulieren eines modulierten Signals in einer ersten Demodulatorschaltung und einer zweiten Demodulatorschaltung. Das erste und zweite demodulierte Signal werden dann einem De-Whitening unterzogen und an jedem wird eine zyklische Redundanzprüfung (CRC, Cyclic Redundancy Check) durchgeführt. Falls das dem De-Whitening unterzogene erste demodulierte Signal die CRC besteht, wird ein erstes Paket, das in dem Signal enthalten ist, zur weiteren Verarbeitung ausgewählt. Beispielsweise kann das erste Paket an eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU, Central Processing Unit) übertragen oder gesendet werden. Falls das dem De-Whitening unterzogene zweite demodulierte Signal die CRC besteht und das dem De-Whitening unterzogene erste demodulierte Signal durchfällt, wird ein zweites Paket, das in dem dem De-Whitening unterzogenen zweiten demodulierten Signal enthalten ist, ausgewählt. Falls sowohl das dem De-Whitening unterzogene erste als auch das dem De-Whitening unterzogene zweite demodulierte Signal bei der CRC durchfallen, wird weder das erste Paket noch das zweite Paket für die weitere Verarbeitung ausgewählt oder an die CPU gesendet, vielmehr werden beide verworfen. Im Allgemeinen ist eine der zwei Demodulatorschaltungen konfiguriert, um MLSE zu verwenden. Jedoch wird ein Betrieb der MLSE-Demodulatorschaltung nicht durch ein Signal, das auf einer Schätzung der Unsicherheit des Modulationsindexes des modulierten Signals basiert, befähigt bzw. ist er nicht von diesem abhängig.
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Weitere Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der Erfindung sowie die Struktur und der Betrieb verschiedener Ausführungsformen der Erfindung sind unten stehend mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen im Detail beschrieben. Es sei angemerkt, dass die Erfindung nicht auf die spezifischen, hierin beschriebenen Ausführungsformen begrenzt ist. Solche Ausführungsformen sind hierin nur zum Zwecke der Illustration präsentiert. Zusätzliche Ausführungsformen werden für einen Fachmann basierend auf den hierin eingebundenen Lehren offensichtlich sein.
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Figurenliste
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Ausführungsformen der Erfindung werden nun rein beispielhaft und mit Bezugnahme auf die begleitenden schematischen Zeichnungen beschrieben, in denen entsprechende Bezugssymbole entsprechende Teile angeben. Ferner illustrieren die begleitenden Zeichnungen, die hierin einbezogen sind und einen Teil der Patentbeschreibung bilden, Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und dienen ferner zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erläutern und es einem Fachmann zu ermöglichen, die Erfindung umzusetzen und zu verwenden.
- 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform eines Abschnitts eines Kommunikationssystems, das mit einer Demodulierschaltung ausgerüstet ist, die Doppeldemodulatorschaltungen in parallelen Signalverarbeitungspfaden umfasst, gemäß der vorliegenden Offenbarung darstellt;
- 2A ist ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform einer Demodulierschaltung, die Doppeldemodulatorschaltungen in parallelen Signalverarbeitungspfaden umfasst, gemäß der vorliegenden Offenbarung darstellt;
- 2B ist ein Blockdiagramm, das eine andere Ausführungsform einer Demodulierschaltung, die Doppeldemodulatorschaltungen umfasst, gemäß der vorliegenden Offenbarung darstellt;
- 2C ist ein Blockdiagramm, das eine weitere Ausführungsform einer Demodulierschaltung, die Doppeldemodulatorschaltungen in parallelen Signalverarbeitungspfaden umfasst, gemäß der vorliegenden Offenbarung darstellt;
- 3 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Kommunikationssystems, das mit einem Empfangssignalprozessor ausgerüstet ist, der parallele Signalpfade umfasst, um eine Empfindlichkeit gegenüber empfangenen Signalen zu verbessern; und
- 4 ist ein Ablaufdiagramm eines weiteren Verfahrens zum Betreiben eines Kommunikationssystems, das mit Doppeldemodulatorschaltungen, umfassend eine MLSE-befähigte Demodulatorschaltung, ausgerüstet ist, um eine Empfindlichkeit gegenüber empfangenen Signalen zu verbessern.
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Die Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden durch die unten dargelegte detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen offensichtlicher. In den Zeichnungen geben gleiche Bezugszeichen im Allgemeinen identische, funktional ähnliche und/oder strukturell ähnliche Elemente an.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Offenbart werden ein Kommunikationssystem und ein Verfahren zur parallelen Verarbeitung empfangener Signale, um eine Empfindlichkeit des Systems zu verbessern. Das System und das Verfahren der vorliegenden Offenbarung sind besonders in Hochfrequenz(HF)-Drahtloskommunikationssystemen oder -Funkgeräten mit niedrigem Stromverbrauch und kurzer Reichweite, wie etwa Bluetooth(BT)-Systemen oder Bluetooth-Low-Energy(BLE)-Systemen, nützlich, die aufgrund der Übertragung unsauberer Pakete oder unsauberer TX Empfangsstörungen oder -fehlern ausgesetzt sind. Kurz gesagt verwenden das System und das Verfahren der vorliegenden Offenbarung zum Demodulieren des modulierten Signals eine erste und zweite Bluetooth-Demodulatorschaltung parallel (z. B. zeitgleich und/oder simultan). In einer Ausführungsform ist die erste Demodulatorschaltung ein GFSK-Demodulator, der konfiguriert ist, um im Frequenzbereich betrieben zu werden. Die zweite Demodulatorschaltung kann auch einen GFSK-Demodulator umfassen, ist jedoch konfiguriert, um im Phasenbereich betrieben zu werden und MLSE zu verwenden, um das modulierte Signal zu demodulieren. Das System umfasst ferner eine Zahl von CRC-Prüfschaltungen (CRC = Cyclic Redundancy Code, zyklischer Redundanzcode), einen Entscheider und eine Schaltschaltung oder einen Multiplexer (MUX), um entweder ein erstes Paket, das in einem demodulierten Signal von der ersten Demodulatorschaltung enthalten ist, oder ein zweites Paket, das in einem demodulierten Signal von der zweiten Demodulatorschaltung enthalten ist, auszuwählen, das an einen Prozessor in dem Kommunikationssystem übertragen oder gesendet werden soll. Bei einer Bluetooth-Demodulation kann die Verwendung von MLSE im Phasenbereich eine Verbesserung der Empfangsempfindlichkeit von bis zu ungefähr 3 dB bereitstellen, wenn empfangene Symbole nicht unabhängig sind und/oder eine spürbare Intersymbolinterferenz (ISI) vorliegt.
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Bevor die verschiedenen Ausführungsformen detaillierter beschrieben werden, sollen weitere Erläuterungen in Bezug auf gewisse Begriffe, die in der gesamten Patentbeschreibung verwendet werden können, gegeben werden.
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Unter „unsauberen Paketen oder einem unsauberen TX“ wird ein Paket verstanden, wie es in BT-Teststandards definiert ist, bei dem sich der Modulationsindex ständig und rasch über die Zeit ändert. Bei Basisdaten (BDR) springt der Modulationsindex alle 20 ms oder 16 Pakete auf/ab. Bei Bluetooth Low Energy (BLE) springt der Modulationsindex alle 50 Pakete auf/ab. Neben Modulationsindexänderungen werden auch ein Trägerfrequenzversatz und ein Symbol-Timing-Fehler in das Profil des unsauberen Transmitters eingebracht, um nichtideale unsaubere Signale, die in dem Test verwendet werden, zu erstellen. Unter Modulationsindex versteht man, wie stark die Frequenz eines frequenzumgetasteten (FSK) modulierten Signals in Bezug auf die Symbolrate von einem unmodulierten Pegel abweichen kann. Beispielsweise beträgt in einem BLE-System, das eine physische Schicht LE 1M verwendet und eine Symbolrate von 1 Megasymbol pro Sekunde (Ms/s) aufweist, die Frequenzabweichung ±250 kHz, wenn der Modulationsindex 0,5 beträgt.
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Unter Maximalwahrscheinlichkeitsfolgeschätzung (MLSE) versteht man einen mathematischen Algorithmus zum Extrahieren nützlicher Daten aus einem verrauschten Datenstrom. MLSE-Techniken für die Datenkommunikation sind beispielsweise in Teil 9.3 von J. G. Proakis, „Digital Communications, 5th Edition“, New York: McGraw-Hill, 2007 beschrieben. Allgemein wendet ein MLSE-Schätzer bei einem GFSK-modulierten Signal eine Modulationsindexabschätzung auf eine angenommene Bitsequenz an und vergleicht die Ergebnisse mit den empfangenen Daten, um zu sehen, welche angenommene Sequenz die beste Übereinstimmung zeigt.
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Unter Intersymbolinterferenz (ISI) versteht man eine Form von Verzerrung eines Signals, bei der ein Symbol nachfolgende Symbole stört.
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1 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm, das eine Ausführungsform eines Kommunikationssystems 100, wie etwa eines Bluetooth(BT)- oder eines Bluetooth-Low-Energy(BLE)-Funkgeräts, das mit einer Demodulierschaltung, die parallele Signalverarbeitungspfade umfasst, ausgerüstet ist, gemäß der vorliegenden Offenbarung darstellt. Da Kommunikationssysteme im Allgemeinen und Funkgeräte insbesondere Fachleuten hinlänglich bekannt sind, wurden detaillierte Beschreibungen von hinlänglich bekannten Funktionen und Strukturen, die in das in 1 dargestellte Kommunikationssystem 100 einbezogen sind, weggelassen, um ein Verschleiern des Gegenstands der vorliegenden Offenbarung zu vermeiden.
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Mit Bezug auf 1 umfasst das Kommunikationssystem 100 im Allgemeinen eine Antenne 102, einen Hochfrequenz(HF)-Sendeempfänger 104, ein Modem 106, eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU 108), wie etwa eine Mikroprozessor- und Speichereinheit (µPU), und eine oder mehrere Host-Schnittstellen 110, über die das Kommunikationssystem mit einem Host-Computer oder einer Host-Vorrichtung (nicht gezeigt) kommuniziert. Der HF-Sendeempfänger 104 umfasst einen Transmitter 112, der konfiguriert ist, um Signale, die von einer Modulierschaltung 114 in dem Modem 106 bereitgestellt werden, zu übertragen, und einen Empfänger 116, um modulierte Signale zu empfangen und die modulierten Signale der Demodulierschaltung 118 in dem Modem zur Verarbeitung bereitzustellen. Zusätzlich kann das Kommunikationssystem 100 ferner eine Zahl von Bandpassfiltern, Verstärkern und Analog-Digital-Wandlern (ADC, Analog-to-Digital Converter) sowie Digital-Analog-Wandlern (DAC, Digital-to-Analog Converter) umfassen, innerhalb derer und durch die Signale zwischen der Antenne 102 und Komponenten des Kommunikationssystems ausgetauscht werden.
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In einer Ausführungsform sind Komponenten des Transceivers 104, des Modems 106, der CPU 108 und der Schnittstellen 110 integral auf einem einzelnen Chip mit einer integrierten Schaltung (IC, Integrated Circuit) gebildet oder einbezogen. Die Antenne 102 kann auch integral auf dem gleichen IC-Chip oder auf einem separaten Chip oder Substrat, der/das in einem einzelnen Multi-Chip-IC-Gehäuse verpackt ist, gebildet sein, wobei der IC-Chip den Transceiver 104, das Modem 106, die CPU 108 und die Schnittstellen 110 umfasst. Alternativ können die Antenne 102 sowie andere Komponenten des Kommunikationssystems 100 separat auf einer Leiterplatte (PCB, Printed Circuit Board) implementiert sein, an der der IC-Chip, der den Transceiver 104, das Modem 106, die CPU 108 und die Schnittstellen 110 umfasst, montiert oder befestigt ist.
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Ausführungsformen einer Demodulierschaltung, die Doppeldemodulatorschaltungen in parallelen Signalverarbeitungspfaden umfasst, gemäß der vorliegenden Offenbarung werden nun mit Bezug auf die 2A und 2B beschrieben. Mit Bezug auf 2A umfasst die Demodulierschaltung 200 einen ersten Signalverarbeitungspfad 202, der Folgendes umfasst: eine erste Demodulatorschaltung 204, um ein von dem Empfänger 116 (gezeigt in 1) empfangenes Signals zu demodulieren, eine erste De-Whitening-Schaltung 206, um ein erstes demoduliertes Signal von der ersten Demodulatorschaltung einem De-Whitening zu unterziehen, und eine erste CRC-Prüfschaltung 208, um an einem dem De-Whitening unterzogenen ersten demodulierten Signal eine CRC-Prüfung durchzuführen. Im Allgemeinen umfasst der erste Signalverarbeitungspfad 202 ferner eine erste Dechiffrierschaltung 210, um Pakete in dem dem De-Whitening unterzogenen ersten demodulierten Signal zu dechiffrieren oder zu decodieren, einen ersten Empfangspufferspeicher (RXFIFO 212), der auf die erste CRC-Prüfschaltung 208 folgt und zwischen dieser und der nachfolgenden CPU 108 gekoppelt ist.
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In einigen Ausführungsformen, wie etwa der gezeigten, bei denen die Demodulierschaltung 200 Teil von einem Bluetooth(BT)- oder Bluetooth-Low-Energy(BLE)-Funkgerät ist oder darin enthalten ist, umfasst der erste Signalverarbeitungspfad 202 ferner eine FEC-Decodierschaltung 216 (FEC = Forward Error Correction, Vorwärtsfehlerkorrektur), um einen BT-Paketkopf des ersten demodulierten Signals vor dem De-Whitening zu korrigieren und zu decodieren. Es sei angemerkt, dass eine Fehlerkorrekturcodierung nur für BT-Paketköpfe gilt und dass der Paketkopf erst decodiert werden muss, um die Nutzlastlängeninformationen zu extrahieren. Die MLSE-Demodulatorschaltung wird nur verwendet, um den Nutzlastabschnitt des Pakets zu demodulieren. Wenn ein Decodieren des Paketkopfs fehlschlägt, wird das Paket aus beiden Signalverarbeitungspfaden entfernt.
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Im Allgemeinen ist die erste Demodulatorschaltung 204 eine Bluetooth-Demodulatorschaltung oder eine Demodulatorschaltung, die in der Lage ist, BT- oder BLE-Signale zu demodulieren, wie etwa ein Demodulator mit Gaußscher Frequenzumtastung (GFSK-Demodulator). In einer Ausführungsform ist die erste Demodulatorschaltung 204 ein GFSK-Demodulator, der im Frequenzbereich betrieben wird, um den Frequenzschätzungsausgang im Frequenzbereich aufzuteilen.
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Ein zweiter Signalverarbeitungspfad 218 parallel zu dem ersten Signalverarbeitungspfad 202 umfasst eine zweite Demodulatorschaltung 220, um das modulierte Signal parallel oder simultan zu der ersten zu demodulieren, eine zweite De-Whitening-Schaltung 222, um ein zweites demoduliertes Signal von der zweiten Demodulatorschaltung einem De-Whitening zu unterziehen, eine zweite CRC-Prüfschaltung 224 und in der gezeigten Ausführungsform eine zweite Dechiffrierschaltung 226, um Pakete in dem dem De-Whitening unterzogenen ersten demodulierten Signal zu dechiffrieren oder zu decodieren, einen zweiten RXFIFO 228, der auf die zweite CRC-Prüfschaltung 224 folgt und zwischen dieser und der nachfolgenden CPU 108 gekoppelt ist.
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Im Allgemeinen ist die zweite Demodulatorschaltung 220 auch eine Bluetooth-Demodulatorschaltung, die in der Lage ist, BT- oder BLE-Signale zu demodulieren, wie etwa ein GFSK-Demodulator oder eine differentielle Quadraturphasenumtastung (DQPSK, Differential Quadrature Phase Shift Keying). In einer Ausführungsform ist die zweite Demodulatorschaltung 220 ein GFSK-Demodulator, der konfiguriert ist, um im Phasenbereich betrieben zu werden und MLSE-Techniken zu verwenden, um das modulierte Signal zu demodulieren. Wie oben angemerkt, kann die Verwendung von MLSE im Phasenbereich bei einer Bluetooth-Demodulation eine Verbesserung der Empfangsempfindlichkeit von ungefähr 3 dB bereitstellen, wenn empfangene Symbole nicht unabhängig sind und/oder eine spürbare Intersymbolinterferenz (ISI) vorliegt. Es sei ferner angemerkt, dass der Betrieb der zweiten Demodulatorschaltung 220 konfiguriert ist, um kontinuierlich befähigt zu sein, und kein Befähigungssignal erfordert, das auf einer potentiell unsicheren Abschätzung des Modulationsindexes des modulierten Signals basiert.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst die Demodulierschaltung 200 ferner eine Schaltschaltung 230, wie etwa einen Multiplexer (MUX), die zwischen der ersten und zweiten CRC-Prüfschaltung 208, 224 und der CPU gekoppelt ist (in dieser Figur nicht gezeigt), und eine Entscheidungsschaltung oder einen Entscheider 232, die/der mit der ersten und zweiten CRC-Schaltung gekoppelt ist, um die Schaltschaltung so zu steuern, dass diese entweder ein erstes Paket, das in dem dem De-Whitening unterzogenen ersten demodulierten Signal enthalten ist, oder ein zweites Paket, das in dem dem De-Whitening unterzogenen zweiten demodulierten Signal enthalten ist, zur weiteren Verarbeitung auswählt, das an die CPU übertragen oder gesendet werden soll. Im Allgemeinen ist der Entscheider 232 konfiguriert, um das erste Paket an die CPU zu senden, falls das dem De-Whitening unterzogene erste demodulierte Signal die CRC-Prüfung besteht. Falls das dem De-Whitening unterzogene erste demodulierte Signal durch die CRC-Prüfung fällt und das dem De-Whitening unterzogene zweite demodulierte Signal die CRC-Prüfung besteht, wird das zweite Paket an die CPU gesendet. Falls weder das dem De-Whitening unterzogene erste noch das dem De-Whitening unterzogenen zweite demodulierte Signal die CRC-Prüfung besteht, wird weder das erste noch das zweite Paket an die CPU gesendet, vielmehr werden beide verworfen.
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In einer alternativen Ausführungsform der Demodulierschaltung 234, die in 2B gezeigt ist, ist die Schaltschaltung 230 direkt mit Ausgängen der ersten und zweiten CRC-Prüfschaltung 208, 224 verbunden und sind die erste und zweite Dechiffrierschaltung 210, 226 und der erste und zweite RXFIO 212, 228 durch eine einzelne gemeinsame Dechiffrierschaltung 236 und einen einzelnen gemeinsamen RXFIO 238 ersetzt worden, wodurch sich die Kosten, die Größe und die Komplexität der Demodulierschaltung reduzieren.
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In einer anderen alternativen Ausführungsform der Demodulierschaltung 240, die in 2C gezeigt ist, sind der Entscheider 232 und die Schaltschaltung 230 durch eine direkte Verbindung zwischen Ausgängen der ersten und zweiten Prüfschaltung 208, 224 und der CPU 242 ersetzt worden. Im Allgemeinen ist die CPU 242 so programmiert oder wird sie so betrieben, dass, falls das dem De-Whitening unterzogene erste demodulierte Signal die CRC-Prüfung besteht, die CPU direkt aus dem ersten RXFIO 212 aus dem Paket liest, ohne dass eine dazwischen liegende Schaltschaltung notwendig ist. Falls jedoch das dem De-Whitening unterzogene erste demodulierte Signal durch die CRC-Prüfung fällt und das dem De-Whitening unterzogene zweite demodulierte Signal die CRC-Prüfung besteht, liest die CPU direkt aus dem zweiten RXFIO 228 aus dem zweiten Paket. Falls weder das dem De-Whitening unterzogene erste noch das dem De-Whitening unterzogene zweite demodulierte Signal die CRC-Prüfung besteht, werden sowohl das erste als auch das zweite Paket verworfen.
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Mit Bezug auf das Ablaufdiagramm aus 3 wird nun ein Verfahren zum Betreiben eines Kommunikationssystems beschrieben, das mit einem Empfangssignalprozessor ausgerüstet ist, der parallele Signalpfade umfasst, um eine Empfindlichkeit gegenüber empfangenen Signalen zu verbessern. Mit Bezug auf 3 beginnt das Verfahren mit dem parallelen oder zeitgleichen Demodulieren, in einer ersten und einer zweiten Demodulatorschaltung, eines modulierten Signals, das eine Vielzahl von Pakten umfasst (302). Wie oben mit Bezug auf die 2A bis 2C beschrieben, kann die erste Demodulatorschaltung einen GFSK-Demodulator, der im Frequenzbereich betrieben wird, umfassen. Die zweite Demodulatorschaltung kann einen GFSK-Demodulator umfassen, der im Phasenbereich betrieben wird und konfiguriert ist, um betrieben zu werden, um MLSE zum Demodulieren des modulierten Signals zu verwenden. Wie oben angemerkt, wird die zweite Demodulatorschaltung kontinuierlich betrieben und erfordert kein Befähigungssignal, das auf einer Schätzung der Unsicherheit des Modulationsindexes des modulierten Signals basiert.
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Der erste und zweite demodulierte Signalausgang von der jeweils ersten und zweiten Demodulatorschaltung werden dann zeitgleich einem De-Whitening unterzogen (304) und an jedem von dem ersten und zweiten demodulierten Signal wird zeitgleich eine CRC-Prüfung durchgeführt (306). Das De-Whitening wird simultan oder parallel in einer ersten und zweiten De-Whitening-Schaltung durchgeführt und kann unter Verwendung beliebiger bekannter, standardmäßiger De-Whitening-Techniken, wie oben beschrieben, durchgeführt oder vollbracht werden. Ähnlich wird die CRC-Prüfung des dem De-Whitening unterzogenen ersten demodulierten Signals in einer ersten CRC-Schaltung und die CRC-Prüfung des dem De-Whitening unterzogenen zweiten demodulierten Signals parallel in einer zweiten CRC-Schaltung durchgeführt oder vollbracht. Folgend auf das De-Whitening und die CRC-Prüfung vergleicht ein Entscheider, der mit Ausgängen der ersten und zweiten CRC-Schaltung gekoppelt ist, die Ergebnisse der CRC-Prüfungen und steuert eine Schaltschaltung oder einen MUX, die/der zwischen den Ausgängen der ersten und zweiten CRC-Schaltung und einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) gekoppelt ist, um entweder ein erstes Paket, das in dem dem De-Whitening unterzogenen ersten demodulierten Signal enthalten ist, oder ein zweites Paket, das in dem dem De-Whitening unterzogenen zweiten demodulierten Signal enthalten ist, auszuwählen, das durch die Schaltschaltung an die CPU gesendet werden soll. Der Entscheider ist so konfiguriert, dass, falls das dem De-Whitening unterzogene erste demodulierte Signal die CRC-Prüfung besteht (308), das erste Paket ausgewählt wird, um zur weiteren Verarbeitung beispielsweise an eine CPU gesendet zu werden (310). Falls das dem De-Whitening unterzogene erste demodulierte Signal durch die CRC-Prüfung fällt und das dem De-Whitening unterzogene zweite demodulierte Signal die CRC-Prüfung besteht (312), wird das zweite Paket ausgewählt, um zur weiteren Verarbeitung an die CPU gesendet zu werden (314).
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Falls weder das dem De-Whitening unterzogene erste noch das dem De-Whitening unterzogene zweite demodulierte Signal die CRC-Prüfung besteht, wird weder das erste noch das zweite Paket an die CPU gesendet, vielmehr werden beide verworfen (316). Optional kann der Entscheider der CPU signalisieren, dass ein empfangenes Paket entfernt wurde, und die CPU kann verlangen, dass ein oder mehrere Pakete, umfassend das entfernte Paket, erneut übertragen werden.
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Mit Bezug auf das Ablaufdiagramm aus 4 wird nun ein weiteres Verfahren zum Betreiben eines Kommunikationssystems beschrieben, das mit Doppeldemodulatorschaltungen ausgerüstet ist, um eine Empfindlichkeit gegenüber empfangenen Signalen zu verbessern. Mit Bezug auf 4 beginnt das Verfahren mit dem Demodulieren, in einer ersten Demodulatorschaltung, eines modulierten Signals, das eine Vielzahl von Pakten enthält (402). Wie oben mit Bezug auf die 2A bis 2C beschrieben, kann die erste Demodulatorschaltung einen GFSK-Demodulator, der im Frequenzbereich betrieben wird, umfassen. Der erste demodulierte Signalausgang von der ersten Demodulatorschaltung wird dann einem De-Whitening unterzogen (404) und eine CRC-Prüfung an dem dem De-Whitening unterzogenen ersten demodulierten Signal durchgeführt (406). Falls das dem De-Whitening unterzogene erste demodulierte Signal die CRC-Prüfung besteht (408), wird ein erstes Paket in dem dem De-Whitening unterzogenen ersten demodulierten Signal ausgewählt, um zur weiteren Verarbeitung an die CPU gesendet zu werden (410). Falls das dem De-Whitening unterzogene erste demodulierte Signal durch die CRC-Prüfung fällt (408), wird das modulierte Signal unter Verwendung einer zweiten Demodulatorschaltung demoduliert (412). Wie oben beschrieben, kann die zweite Demodulatorschaltung auch einen GFSK-Demodulator umfassen, der im Phasenbereich betrieben wird und konfiguriert ist, um betrieben zu werden, um MLSE zum Demodulieren des modulierten Signals zu verwenden. Der zweite demodulierte Signalausgang von der zweiten Demodulatorschaltung wird dann einem De-Whitening unterzogen (414) und eine CRC-Prüfung an dem dem De-Whitening unterzogenen zweiten demodulierten Signal durchgeführt (416). Falls das dem De-Whitening unterzogene zweite demodulierte Signal die CRC-Prüfung besteht (418), wird ein zweites Paket in dem dem De-Whitening unterzogenen zweiten demodulierten Signal ausgewählt, um zur weiteren Verarbeitung an die CPU gesendet zu werden (420). Falls weder das dem De-Whitening unterzogene erste noch das dem De-Whitening unterzogene zweite demodulierte Signal seine jeweilige CRC-Prüfung besteht, wird weder das erste noch das zweite Paket ausgewählt oder an die CPU gesendet, vielmehr werden beide verworfen (422).
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In einer noch weiteren Ausführungsform, die nicht gezeigt ist, kann ein Empfangssignalprozessor, der Doppeldemodulatorschaltungen umfasst, wie oben mit Bezug auf die 2A bis 2C beschrieben, so betrieben werden, dass ein Signalpfad basierend auf anderen Kriterien als der Verbesserung einer Signalempfindlichkeit durch eine interne oder eine externe Schaltschaltung ausgewählt wird. Beispielsweise können in einer Demodulierschaltung 200, die den ersten und zweiten Signalverarbeitungspfad 202, 218 umfasst, wie in 2A gezeigt, entweder der erste oder der zweite Signalverarbeitungspfad für das Senden eines Pakets des demodulierten Signals an die CPU ausgewählt werden und die Schaltungen des anderen Signalverarbeitungspfads ausgeschaltet oder in Standby versetzt werden, um den Stromverbrauch zu reduzieren.
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Somit sind ein Kommunikationssystem und ein Verfahren zum Betreiben desselben zur parallelen Verarbeitung empfangener Signale zum Verbessern einer Empfindlichkeit des Systems offenbart worden. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind oben mit Hilfe funktionaler und schematischer Blockdiagramme beschrieben worden, die die Implementierung von spezifizierten Funktionen und deren Beziehungen illustrieren. Die Grenzen dieser Funktionsbaublöcke sind hierin zur Vereinfachung der Beschreibung zufällig definiert worden. Andere Grenzen können definiert werden, solange die spezifizierten Funktionen und deren Beziehungen angemessen durchgeführt werden.
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Die vorhergehende Beschreibung der spezifischen Ausführungsformen legt die allgemeine Natur der Erfindung so vollständig offen, dass andere durch das Anwenden ihres Fachwissens solche spezifischen Ausführungsformen für verschiedene Anwendungen ohne übermäßiges Experimentieren problemlos modifizieren und/oder anpassen können, ohne von dem allgemeinen Konzept der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Deshalb sind solche Anpassungen und Modifizierungen, basierend auf den hierin präsentierten Lehren und Anleitungen, als innerhalb der Bedeutung und des Bereichs von Äquivalenten der offenbarten Ausführungsformen eingeschlossen zu verstehen. Es versteht sich, dass die Ausdrucksweise und Terminologie hierin der Beschreibung dient und nicht als begrenzend betrachtet werden sollte, sodass die Ausdrucksweise und Terminologie der vorliegenden Patentbeschreibung von Fachleuten im Licht der Lehren und der Anleitung zu interpretieren sind.
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Es versteht sich, dass zur Interpretation der Ansprüche die detaillierte Beschreibungssektion verwendet werden soll und nicht etwa die Übersichts- und Zusammenfassungssektionen. Die Übersicht- und Zusammenfassungssektionen können eine oder mehrere, aber nicht alle Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, wie sie von dem/den Erfinder(n) gesehen werden, darlegen und sollen die vorliegende Erfindung und die angehängten Ansprüche somit in keiner Weise begrenzen.
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Die Breite und der Umfang der vorliegenden Erfindung sollten durch keines der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele begrenzt werden, sondern sollten nur gemäß den folgenden Ansprüchen und ihren Äquivalenten definiert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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