DE102023113668A1

DE102023113668A1 - Quadraturkommunikation für drahtlose leistungsübertragung

Info

Publication number: DE102023113668A1
Application number: DE102023113668.2A
Authority: DE
Inventors: Damla Solmaz ACAR; Mihail Jefremow; Jure MENART; Pooja Agrawal; Amit Bavisi; Gustavo James Mehas
Original assignee: Renesas Electronics America Inc
Current assignee: Renesas Electronics America Inc
Priority date: 2022-05-24
Filing date: 2023-05-24
Publication date: 2023-11-30
Also published as: KR20230163950A; US20230388174A1

Abstract

Es werden Systeme und Verfahren zur Demodulation eines Signals beschrieben. Eine Vorrichtung kann ein moduliertes Signal empfangen, das Daten codiert. Die Vorrichtung kann eine Spannung des modulierten Signals abtasten, um eine Vielzahl von Abtastwerten im digitalen Bereich zu erzeugen. Die Vorrichtung kann In-Phase-Daten und Quadratur-Daten der Vielzahl von Abtastwerten bestimmen. Die Vorrichtung kann Amplitudendaten und Phasendaten basierend auf den In-Phase-Daten und den Quadratur-Daten bestimmen. Die Vorrichtung kann die Amplitudendaten und die Phasendaten in digitale Symbole decodieren, die die im modulierten Signal codierten Daten repräsentieren.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Vorteile der US-Patentanmeldung Nr. 63/345,085 mit dem Titel „QUADRATURE COMMUNICATION FOR WIRELESS POWER TRANSFER“, eingereicht am 24. Mai 2022, die hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen ist.
HINTERGRUND
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf Vorrichtungen und Verfahren zum Implementieren einer Quadraturkommunikation in drahtlosen Leistungssystemen, insbesondere unter Verwendung von Quadraturmodulations- und Demodulationstechniken, um Nachrichten zwischen drahtlosen Leistungssendern und -empfängern zu kommunizieren.
Ein drahtloses Leistungssystem kann einen Sender mit einer Sendespule und einen Empfänger mit einer Empfängerspule umfassen. In einem Aspekt kann der Sender mit einer Struktur verbunden sein, die einen Bereich für drahtloses Laden enthält. In Reaktion darauf, dass eine Vorrichtung einschließlich des Empfängers auf dem Ladebereich oder in der Nähe des Ladebereichs platziert wird, können die Sendespule und die Empfängerspule induktiv miteinander gekoppelt werden, um einen Transformator zu bilden, der eine induktive Übertragung von Wechselstrom (AC - alternating current) erleichtern kann. Die Übertragung von Wechselstrom von dem Sender zu dem Empfänger kann das Laden einer Batterie der Vorrichtung einschließlich des Empfängers erleichtern.
ZUSAMMENFASSUNG
In einem Ausführungsbeispiel wird allgemein ein Verfahren zur Kommunikation in drahtlosen Leistungssystemen beschrieben. Das Verfahren kann ein Empfangen eines modulierten Signals umfassen, das Daten codiert. Das Verfahren kann weiter ein Abtasten einer Spannung des modulierten Signals umfassen, um eine Vielzahl von Abtastwerten im digitalen Bereich zu erzeugen. Das Verfahren kann weiter ein Bestimmen von In-Phase-Daten und Quadratur-Daten der Vielzahl von Abtastwerten umfassen. Das Verfahren kann weiter das Bestimmen von Amplitudendaten und Phasendaten basierend auf den In-Phase-Daten und den Quadratur-Daten umfassen. Das Verfahren kann weiter ein Decodieren der Amplitudendaten und Phasendaten in digitale Symbole umfassen, die die in dem modulierten Signal codierten Daten repräsentieren.
In einem Ausführungsbeispiel wird eine Vorrichtung zur Kommunikation in drahtlosen Leistungssystemen allgemein beschrieben. Die Vorrichtung kann einen Resonanzkreis mit einem Kondensator und einem Induktor, ein analoges Frontend (AFE - analog front end) und eine Steuervorrichtung umfassen. Das AFE kann konfiguriert sein, um eine Spannung über den Kondensator zu messen. Die Spannung kann eine Spannung eines modulierten Signals sein, das von dem Induktor empfangen wird. Das AFE kann weiter konfiguriert sein, um die Spannung abzutasten, um eine Vielzahl von Abtastwerten im digitalen Bereich zu erzeugen. Die Steuervorrichtung kann konfiguriert sein, um In-Phase-Daten und Quadratur-Daten der Vielzahl von Abtastwerten zu bestimmen. Die Steuervorrichtung kann weiter konfiguriert sein, um Amplitudendaten und Phasendaten basierend auf den In-Phase-Daten und den Quadratur-Daten zu bestimmen. Die Steuervorrichtung kann weiter konfiguriert sein, um die Amplitudendaten und Phasendaten in digitale Symbole zu decodieren, die im modulierten Signal codierte Daten repräsentieren.
In einem Ausführungsbeispiel wird eine Halbleitervorrichtung zur Kommunikation in drahtlosen Leistungssystemen allgemein beschrieben. Die Halbleitervorrichtung kann einen Speicher und einen Prozessor umfassen. Der Speicher kann zum Speichern einer Nachschlagetabelle konfiguriert sein. Der Prozessor kann konfiguriert sein, um eine Vielzahl von digitalen Abtastwerten einer Spannung eines modulierten Signals zu empfangen. Der Prozessor kann weiter konfiguriert sein, um In-Phase-Daten und Quadratur-Daten der Vielzahl von digitalen Abtastwerten zu bestimmen. Der Prozessor kann weiter konfiguriert sein, um die Nachschlagetabelle zu verwenden, um Amplitudendaten und Phasendaten basierend auf den In-Phase-Daten und den Quadratur-Daten zu bestimmen. Der Prozessor kann weiter konfiguriert sein, um die Amplitudendaten und Phasendaten in digitale Symbole zu decodieren, die im modulierten Signal codierte Daten repräsentieren.
Weitere Merkmale sowie die Struktur und der Betrieb verschiedener Ausführungsbeispiele werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detailliert beschrieben. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen identische oder funktionsähnliche Elemente.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaftes Systems zur drahtlosen Leistungsübertragung gemäß einem Ausführungsbeispiel.
2A ist ein Schaltungsdiagramm, das Details eines beispielhaften Empfängers darstellt, der eine Quadraturkommunikation für eine drahtlose Leistungsübertragung in einem Ausführungsbeispiel implementieren kann.
2B ist ein Diagramm, das Signale darstellt, die mit einer Implementierung des in 2A gezeigten beispielhaften Empfängers in einem Ausführungsbeispiel assoziiert sind.
3A ist ein Diagramm, das Details eines beispielhaften Senders darstellt, der eine Quadraturkommunikation für die drahtlose Leistungsübertragung in einem Ausführungsbeispiel implementieren kann.
3B ist ein Diagramm, das Signale darstellt, die mit einer Implementierung des in 3A gezeigten beispielhaften Senders in einem Ausführungsbeispiel assoziiert sind.
4 zeigt einen Prozess in Zusammenhang mit der Quadraturkommunikation für die drahtlose Leistungsübertragung in einem Ausführungsbeispiel.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
In der folgenden Beschreibung werden zahlreiche spezifische Details dargelegt, wie besondere Strukturen, Komponenten, Materialien, Abmessungen, Verarbeitungsschritte und Techniken, um ein Verständnis der verschiedenen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Anmeldung vorzusehen. Durchschnittsfachleute werden jedoch erkennen, dass die verschiedenen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Anmeldung auch ohne diese spezifischen Details in die Praxis umgesetzt werden können. In anderen Fällen wurden bekannte Strukturen oder Verarbeitungsschritte nicht im Detail beschrieben, um die vorliegende Anmeldung nicht zu verdecken.
1 ist ein Diagramm, das ein beispielhaftes System 100 zeigt, das eine drahtlose Leistungsübertragung und Kommunikation gemäß einem illustrativen Ausführungsbeispiel implementiert. Das System 100 kann einen Sender 110 und einen Empfänger 120 umfassen, die für eine drahtlose Übertragung von Leistung und Daten zwischen ihnen über induktive Kopplung konfiguriert sind. Während hier als Sender 110 und Empfänger 120 beschrieben, kann sowohl der Sender 110 als auch der Empfänger 120 konfiguriert sein, um Leistung oder Daten zwischen ihnen über induktive Kopplung sowohl zu senden als auch zu empfangen.
Der Sender 110 ist konfiguriert, um Leistung von einer oder mehreren Leistungsversorgungen zu empfangen und AC- bzw. Wechselstrom 130 drahtlos an den Empfänger 120 zu senden. Zum Beispiel kann der Sender 110 konfiguriert sein zur Verbindung mit einer Leistungsversorgung 116, wie zum Beispiel eine Wechselstromversorgung oder eine Gleichstromversorgung. Der Sender 110 kann eine Steuervorrichtung 112 und ein analoges Frontend (AFE) 118 umfassen. Das AFE 118 kann verschiedene analoge Schaltungen und integrierte Schaltungen (ICs - integrated circuits) umfassen, wie eine Treiberschaltung oder einen Treiber bzw. eine Ansteuervorrichtung 114, die konfiguriert ist, um eine Spule TX des Senders 110 anzusteuern.
Die Steuervorrichtung 112 kann zum Steuern und Betreiben des AFE 118 konfiguriert sein. Die Steuervorrichtung 112 kann zum Beispiel zumindest einen Prozessor (z.B. einen Prozessor 154), eine Zentraleinheit (CPU - central processing unit), ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA - field-programmable gate array) oder jede andere Schaltung umfassen, die zum Steuern und Betreiben des Leistungstreibers 114 konfiguriert ist. Die Steuervorrichtung 112 kann weiter zumindest eine Speichervorrichtung umfassen, wie einen ROM (read only memory), einen RAM (random access memory), einen EEPROM (electrically-erasable programmable read only memory) oder andere Typen von Speichervorrichtungen. Die Steuervorrichtung 112 kann beliebige andere Schaltungen umfassen, die konfiguriert sind, um verschiedene Betriebskomponenten des Senders 110 zu steuern und zu betreiben. In einem beispielhaften Ausführungsbeispiel kann die Steuervorrichtung 112 konfiguriert sein, um den Leistungstreiber 114 zu steuern, um die Spule TX anzusteuern, um ein Magnetfeld zu erzeugen. Der Leistungstreiber 114 kann konfiguriert sein, um die Spule TX mit einem Bereich von Frequenzen und Konfigurationen anzusteuern, die durch Standards für die drahtlose Leistungsversorgung definiert sind, wie z.B. den Wireless-Power-Consortium(Qi)-Standard, den PMA(Power Matters Alliance)-Standard und den „Alliance for Wireless Power (A for WP oder Rezence)“-Standard oder andere drahtlose Leistungs-Standards.
Der Empfänger 120 kann konfiguriert sein, um einen von dem Sender 110 gesendeten AC-Strom 130 zu empfangen und eine oder mehrere Lasten 126 oder andere Komponenten einer Zielvorrichtung 140 mit Leistung zu versorgen. Die Last 126 kann zum Beispiel ein Batterieladevorrichtung umfassen, die konfiguriert ist, um eine Batterie der Zielvorrichtung 140 zu laden, einen DC-DC-Wandler, der konfiguriert ist, um Leistung für einen Prozessor, eine Anzeige oder andere elektronische Komponenten der Zielvorrichtung 140, oder jede andere Last der Zielvorrichtung 140 vorzusehen. Die Zielvorrichtung 140 kann zum Beispiel eine Computervorrichtung, eine mobile Vorrichtung, ein Mobiltelefon, eine Smart-Vorrichtung, ein Tablet, eine wearable Vorrichtung oder eine andere elektronische Vorrichtung sein, die konfiguriert ist, um Leistung drahtlos zu empfangen. In einem illustrativen Ausführungsbeispiel kann die Zielvorrichtung 140 einen Empfänger 120 umfassen. In anderen Ausführungsbeispielen kann der Empfänger 120 von der Zielvorrichtung 140 getrennt sein und mit der Zielvorrichtung 140 über eine Verdrahtung oder eine andere Komponente verbunden sein, die konfiguriert ist, um Leistung an die Zielvorrichtung 140 vorzusehen.
Der Empfänger 120 kann eine Steuervorrichtung 122 und einen Stromgleichrichter 124 umfassen. Die Steuervorrichtung 122 kann zum Beispiel zumindest einen Prozessor, eine CPU, ein FPGA oder jede andere Schaltung umfassen, die konfiguriert sein kann zum Steuern und Betreiben des Stromgleichrichters 124. Die Steuervorrichtung 122 kann weiter zumindest eine Speichervorrichtung umfassen, wie ROMs, RAMs, EEPROMs oder andere Typen von Speichervorrichtungen. Der Stromgleichrichter 124 umfasst eine Spule RX und ist konfiguriert, um über die Spule RX empfangene Leistung in einen für die Last 126 benötigten Leistungstyp gleichzurichten. Der Stromgleichrichter 124 ist konfiguriert, um von der Spule RX empfangenen AC-Strom in DC-Strom 132 gleichzurichten, der dann an die Last 126 geliefert werden kann. In einem Ausführungsbeispiel kann der Stromgleichrichter 124 ein Teil eines AFE des Empfängers 120 sein. Der Stromgleichrichter 124 kann die Ansteuerung der Spule RX erleichtern, um Signale, die Nachrichten codieren, an die Spule TX des Senders 110 zu übertragen.
Wenn zum Beispiel der Empfänger 120 in der Nähe des Senders 110 platziert ist, induziert das von der Spule TX des Leistungstreibers 114 erzeugte Magnetfeld einen Strom in der Spule RX des Stromgleichrichters 124. Der induzierte Strom bewirkt, dass der Wechselstrom 130 induktiv von dem Leistungstreiber 114 an den Stromgleichrichter 124 übertragen wird. Der Stromgleichrichter 124 empfängt den Wechselstrom 130 und wandelt den Wechselstrom 130 in DC- bzw. Gleichstrom 132 um. Der Gleichstrom 132 wird dann von dem Stromgleichrichter 124 an die Last 126 vorgesehen.
Der Sender 110 und der Empfänger 120 sind auch konfiguriert, um Information oder Daten, z.B. Nachrichten, über die induktive Kopplung von Leistungstreiber 114 und Stromgleichrichter 124 auszutauschen. Bevor zum Beispiel der Sender 110 mit der Übertragung von Leistung an den Empfänger 120 beginnt, kann zwischen Empfänger 120 und Sender 110 ein Leistungsvertrag vereinbart und erstellt werden. Zum Beispiel kann der Empfänger 120 ein moduliertes Signal 136 oder andere Daten an den Sender 110 senden, die Information zur Leistungsübertragung anzeigen, wie z.B. eine an den Empfänger 120 zu übertragende Energiemenge, Befehle zum Erhöhen, Verringern oder Aufrechterhalten eines Leistungspegels des Wechselstroms 130, Befehle zum Stoppen einer Leistungsübertragung, oder andere Information zur Leistungsübertragung. In einem anderen Beispiel kann, in Reaktion darauf, dass der Empfänger 120 in die Nähe des Senders 110 gebracht wird, z.B. nah genug, dass ein Transformator durch die Spule TX und die Spule RX gebildet werden kann, um die Leistungsübertragung zu erleichtern, der Empfänger 120 konfiguriert sein, um eine Kommunikation zu initiieren durch Senden eines Signals an den Sender 110, das eine Leistungsübertragung anfordert. In einem solchen Fall kann der Sender 110 auf die Anforderung des Empfängers 120 reagieren, indem ein Leistungsvertrag erstellt wird oder mit der Leistungsübertragung an den Empfänger 120 begonnen wird. Zum Beispiel, wenn der Leistungsvertrag bereits besteht. Der Sender 110 und der Empfänger 120 können Kommunikationspakete, Daten oder andere Information über die induktive Kopplung von Spule TX und Spule RX senden und empfangen.
Der Empfänger 120 kann unter bestimmten drahtlosen Protokollen (z.B. Qi) eine Lastmodulation (z.B. ASK (Amplitude Shift Key) -Modulation) verwenden, um Information oder Daten in einem modulierten Signal 136 zu codieren. Das modulierte Signal 136 kann ein Wechselstrom (AC)-Signal sein. Externes Rauschen in dem System 100 kann das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR - signal-to-noise ratio) des modulierten Signals 136 reduzieren, was für den Sender 110 die Decodierung der codierten Information erschweren kann. Einige Empfänger können Lastschwankungen durch die Verwendung einer integrierten Batterie bewältigen, das ständige Laden und Entladen der Batterie kann jedoch die Lebensdauer der Batterie verkürzen. In einem Aspekt kann das SNR erheblich reduziert werden, wenn die Leistungsübertragung zum Laden einer Batterie im Konstantspannungsmodus verwendet wird, da der Konstantspannungsmodus große Impedanzschwankungen erzeugen kann.
In einem Aspekt, damit der Sender 110 das modulierte Signal 136 decodieren kann, können interne und/oder externe analoge Schaltungen im Sender 110 verschiedene Signalkonditionierungen (z.B. Verstärken, Filtern, Umwandeln oder andere Signalkonditionierung) am modulierten Signal 136 durchführen, bevor der Sender 110 das modulierte Signal 136 demoduliert. Zum Beispiel können analoge Schaltungen zur Hüllkurvenverfolgung und -erkennung, Filterung, Verstärkung, und spannungsgesteuerte Oszillatoren (VCOs - voltage controlled oscillators) für das modulierte Signal 136 verwendet werden, bevor das modulierte Signal 136 in den digitalen Bereich umgewandelt wird (z.B. als digitale Daten abgetastet) zur Decodierung in Bitsymbole und Paketerkennungsprozesse. Diese analogen Schaltungen für eine solche Signalkonditionierung können relativ große Flächen auf einer Leiterplatte einnehmen. Bei drahtlosen Leistungsübertragungssystemen kann es wünschenswert sein, die Größe und die Kosten eines Senders zu minimieren, weshalb die Verwendung umfangreicher analoger Schaltungen unerwünscht ist. Außerdem kann die von einem Sender durchgeführte Demodulation dadurch erschwert werden, dass das Trägersignal in dem modulierten Signal 136 eine abgeschnittene Sinuskurve ist, die sich einer Sägezahnwellenform annähern kann, und die Decodierung für den Sender erschwert.
In einem Ausführungsbeispiel können, um Herausforderungen anzugehen, wie Demodulation von Signalen mit niedrigem SNR und Reduzierung der für verschiedene Filter erforderlichen analogen Schaltungen, können der Sender 110 und der Empfänger 120 in dem System 100 unter Verwendung von Signalen kommunizieren, die unter Verwendung von Amplituden- und Phasenänderungen quadraturmoduliert sind. Die hier beschriebene Quadraturmodulation, die von dem Sender 110 und/oder von dem Empfänger 120 durchgeführt werden kann, kann eine Impedanzmodulation verwenden, um sowohl Amplitude als auch Phase zu modifizieren, um Information zu codieren, und kann somit mehr Information im Vergleich zu herkömmlichen ASK- und FSK-Techniken codieren. Weiter benötigen die hier beschriebenen Quadraturdemodulationsschemen keine analogen Schaltungen, wie Hüllkurvenerkennungsschaltungen und VCOs, vor der Verarbeitung im digitalen Bereich. Somit kann das Demodulationsschema das quadraturmodulierte Signal relativ schnell in den digitalen Bereich verschieben, um die Verwendung analoger Schaltungen zu reduzieren und die Erfolgsquote bei der Demodulation von Signalen mit niedrigem SNR zu verbessern.
In einem Ausführungsbeispiel kann die Steuervorrichtung 122 des Empfängers 120 eine Steuerlogik 150 umfassen, die konfiguriert ist, um ein oder mehrere gesendete Signale im Quadraturraum zu modulieren. Die Modulation im Quadraturraum ermöglicht dem Empfänger 120, mehr als eine Nachricht oder Datenteile im modulierten Signal 136 zu codieren. Die Steuerlogik 150 kann eine Impedanz an der RX-Spule ändern, um eine Impedanzmodulation durchzuführen, die die Amplitude und Phase des modulierten Signals 136 entsprechend den Impedanzänderungen ändert. Die Änderungen in Amplitude und Phase des modulierten Signals 136 können zum Codieren verschiedener Nachrichten verwendet werden. Die Steuerlogik 150 kann die Impedanzmodulation durchführen, indem eine Energiemenge gesteuert wird, die in einer Energiespeichereinheit 152 gespeichert wird. Die Energiespeichereinheit 152 kann zum Beispiel ein Batteriepack oder eine andere Form von Energiespeicher sein und kann Lasten umfassen, die geschaltet werden können, um die Menge der gespeicherten Energie zu steuern. Da weiter sowohl die Amplitude als auch die Phase des modulierten Signals 136 geändert werden, kann die Impedanzmodulation im Quadraturraum durchgeführt werden. Die Impedanzmodulation im Quadraturraum ermöglicht gleichzeitige Änderungen der Amplitude und Phase eines Signals in Bezug auf eine Referenz. Daher können mehrere Bits in einer einzelnen Wellenform (z.B. moduliertes Signal 136) codiert werden, die sowohl eine modifizierte Amplitude als auch eine modifizierte Phase hat, und die zusätzliche codierte Information (z.B. mehr codierte Bits) kann eine Kanalbandbreite erhöhen.
In einem Ausführungsbeispiel kann der Sender 110 zum Demodulieren des vom Empfänger 120 erzeugten quadraturmodulierten Signals (z.B. moduliertes Signal 136) eine minimale Menge an analogen Schaltungen im AFE 118 verwenden, um Abtastwerte des modulierten Signals 136 zu erzeugen, und einen Prozessor 154 zur Verarbeitung der Abtastwerte zur Demodulation verwenden. Der Prozessor 154 der Steuervorrichtung 112 in dem Sender 110 kann programmiert oder konfiguriert sein, um eine Sequenz von Vorgängen durchzuführen, die verschiedene digitale Datenverarbeitungsvorgänge im digitalen Bereich durchführen, um In-Phase- und Quadratur-Komponenten des modulierten Signals 136 zu identifizieren und Amplituden- und Phaseninformation der In-Phase- und Quadratur-Komponenten daraus zu extrahieren. Die extrahierte Amplituden- und Phaseninformation kann zum Decodieren von Information verwendet werden, die im modulierten Signal 136 codiert ist. Durch die frühere Umwandlung des modulierten Signals 136 in dem digitalen Bereich ist nur eine minimale analoge Schaltung erforderlich, und die digital extrahierte Amplituden- und Phaseninformation kann zur Durchführung verschiedener Typen von Analyse verwendet werden, die unter Verwendung von analogen Schaltungen nicht durchgeführt werden können. Zum Beispiel kann ein Prozessor die im digitalen Bereich extrahierte Amplituden- und Phaseninformation verwenden, um in einem Signal mit niedrigem SNR codierte Information zu decodieren. Externe herkömmliche analoge Filtertechniken sind hinsichtlich des Filterumfangs, den sie unter Verwendung von passiven Komponenten anwenden können, begrenzt, bevor ein Verstärker erforderlich ist zur Reduzierung der Signalimpedanz. Digitale Techniken haben keine solchen Einschränkungen und sind daher überlegen in Fällen mit niedrigem SNR. Weiter sind herkömmliche analoge Filtertechniken kausaler Natur, während digitale Techniken nicht-kausale Filter verwenden können, was zu einer überlegenen Filtereffizienz führt.
2A ist ein Schaltungsdiagramm, das Details eines beispielhaften Empfängers darstellt, der eine Quadraturkommunikation für die drahtlose Leistungsübertragung in einem Ausführungsbeispiel implementieren kann. In einem in 2A gezeigten Ausführungsbeispiel kann eine Last 202 mit der Energiespeichereinheit 152 im Empfänger 120 verbunden sein. In einem Ausführungsbeispiel kann die Last 202 ein Kondensator sein. Die Last 202 kann eine aktive Last sein, um vorübergehend Energie aus der Energiespeichereinheit 152 zu verdrängen, um ein Quadratursignal zu erzeugen. In einem Ausführungsbeispiel kann die Energiespeichereinheit 152 eine Batterie des Empfängers 120 sein. Die Steuervorrichtung 122 (in 1) kann eine Steuerlogik 150 implementieren, um eine in der Energiespeichereinheit 152 gespeicherte Energiemenge zu ändern durch Verbinden und Trennen der Last 202 über Schalter, wie Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren (MOSFETs - metal-oxide-semiconductor fieldeffect transistors) M1 und M2.
Die Steuerlogik 150 kann die Last 202 in die in 2A gezeigte Schaltung oder heraus schalten, um die in der Energiespeichereinheit 152 gespeicherte Energie zu verringern oder zu erhöhen. Die Abnahme oder Zunahme der in der Energiespeichereinheit 152 gespeicherten Energie kann eine Impedanz an der RX-Spule ändern. Somit kann die Steuerlogik 150 die Impedanz an der RX-Spule ändern, um eine Impedanzmodulation durchzuführen. Die Amplitude und Phase des modulierten Signals 136 können sich entsprechend den Impedanzänderungen ändern. Die Änderungen in Amplitude und Phase des modulierten Signals 136 können zum Codieren verschiedener Nachrichten verwendet werden. Da weiter sowohl die Amplitude als auch die Phase des modulierten Signals 136 geändert werden, kann die Impedanzmodulation im Quadraturraum durchgeführt werden. Die Modulation im Quadraturraum ermöglicht gleichzeitige Änderungen der Amplitude und Phase eines Signals in Bezug auf eine Referenz. Daher können mehrere Bits in einer einzigen Wellenform codiert werden, die eine modifizierte Amplitude als auch eine modifizierte Phase hat.
Unter Bezugnahme auf 2B sind beispielhafte Wellenformen einer Spannung Vcp gezeigt. Vcp kann eine AC-Spannung sein, die an einem Kondensator gemessen wird, der mit der RX-Spule in Serie verbunden ist (z.B. einen LC-Resonanzkreis bildend). Die von der Steuerlogik 150 durchgeführte Impedanzmodulation kann Änderungen sowohl der Amplitude als auch der Phase von Vcp verursachen, und diese Änderungen an Vcp können auch die Amplitude und Phase des modulierten Signals 136 ändern. In dem in 2B gezeigten Beispiel kann in Reaktion auf eine Erhöhung der in der Energiespeichereinheit 152 gespeicherten Energie auch eine Amplitude von Vcp zunehmen und die größere Amplitude kann eine Phasenänderung ΔΦ verursachen. Die Phasenänderung ΔΦ kann durch eine Nulldurchgangsänderung 210 angezeigt werden (z.B. erfolgt der Nulldurchgang zeitlich früher). Weiter kann in Reaktion auf eine Verringerung der in der Energiespeichereinheit 152 gespeicherten Energie eine Amplitude von Vcp abnehmen, wie durch die Amplitudenänderung ΔG angezeigt, und die Amplitudenänderung ΔG kann eine weitere Phasenänderung verursachen. Somit kann die Steuerlogik 150 einen Umfang der Energieänderung in der Energiespeichereinheit 152 steuern, um sowohl Amplituden- als auch Phasenänderungen bei verschiedenen Instanzen von Vcp zu steuern. Die Änderungen sowohl der Amplitude als auch der Phase von Vcp können dem Empfänger 120 ermöglichen, unterschiedliche Information, Nachrichten und Daten in derselben Wellenform (z.B. moduliertes Signal 136) zu codieren. In einem oder mehreren Ausführungsbeispielen kann die Steuerlogik 150 eine Impedanzmodulation durchführen über eines oder mehrere aus 1) passiven Komponenten (z.B. Widerstände, Kondensatoren, Induktoren und dergleichen), 2) semiaktiven Komponenten (z.B. Dioden und deren Variationen), und 3) aktiver Lösung, wie schalterbasierte oder transistorbasierte Impedanzen, die jede erforderliche Impedanzcharakteristik replizieren können.
3A ist ein Diagramm, das Details einer Demodulation darstellt, die von einem Sender durchgeführt werden kann, um Quadraturkommunikation für eine drahtlose Leistungsübertragung in einem Ausführungsbeispiel zu implementieren. In einem Ausführungsbeispiel können der Sender 110 und/oder der Empfänger 120 in 1 konfiguriert sein, um eine in 3A gezeigte Quadraturdemodulation 300 durchführen. Die in 3A gezeigte Quadraturdemodulation 300 kann durch Hardware, Software oder eine Kombination aus Hardware und Software implementiert werden.
In einem Ausführungsbeispiel kann ein Induktor L (z.B. TX-Spule in 1) ein moduliertes Signal 136 von einer anderen Vorrichtung empfangen, zum Beispiel dem in 1 gezeigten Empfänger 120. Das AFE 118 des Senders 110 kann eine AC-Spannung des modulierten Signals 136, bezeichnet als Vcp (das gleich sein kann zu Vcp in 2B), über einen Kondensator, der mit dem Induktor L in Serie verbunden ist, messen. Das AFE 118 kann eine Vorverstärker- und Anti-Aliasing-Filter („Preamp and AA bzw. Vorverstärker und AA“) -Schaltung 302 umfassen, die für den Empfang von Vcp konfiguriert ist. Die Vorverstärker- und AA-Schaltung 302 kann Vcp in ein stärkeres Signal umwandeln und jedes Signal filtern, das möglicherweise außerhalb der Zielsignalbandbreite ist (z.B. Anti-Aliasing durchführen).
In einem Ausführungsbeispiel kann der Induktor L, bevor der Induktor L das modulierte Signal 136 empfängt, ein weiteres Signal empfangen, das eine Nachricht codiert, die angibt, dass ein nächstes Signal (z.B. moduliertes Signal 136), das von dem Induktor L empfangen wird, ein quadraturmoduliertes Signal sein wird. In Reaktion auf das Empfangen der Nachricht, die angibt, dass die nächste empfangene Nachricht ein quadraturmoduliertes Signal sein wird, kann die Steuervorrichtung 112 oder der Prozessor 154 Komponenten aktivieren, die eine Quadraturdemodulation 300 erleichtern und Signalpfade oder Leiterbahnen zu den aktivierten Komponenten umleiten. In Reaktion auf das Empfangen der Nachricht kann die Steuervorrichtung 112 zum Beispiel eine Hüllkurvenerkennungsschaltung oder bestimmte analoge Schaltungen im AFE 118, zum Beispiel einen VCO, deaktivieren oder trennen und einen Signalpfad aktivieren, um der Vorverstärker- und AA-Schaltung 302 den Empfang von Vcp von dem Kondensator C zu ermöglichen.
Ein Ausgang der Vorverstärker- und AA-Schaltung 302 kann an einen Analog-Digital-Wandler (ADC - analog-to-digital converter) 304 im AFE 118 vorgesehen werden. Der ADC 304 kann Vcp abtasten, um Vcp in eine Vielzahl von Abtastwerten 305 im digitalen Bereich umzuwandeln (z.B. digitale Abtastwerte). In einem Ausführungsbeispiel kann der ADC 304 ein relativ schneller ADC sein, der zum Beispiel konfiguriert ist, um mehr als zehn Mega-Abtastwerte pro Sekunde (MSPS - megasamples per second) abzutasten. Da der ADC 304 ein schneller ADC ist, kann er Vcp überabtasten, indem er zum Beispiel Vcp mit einer Abtastfrequenz abtastet, die deutlich höher ist als die Nyquist-Rate (z.B. ist die Nyquist-Rate das doppelte der Bandbreite) von Vcp. Durch Überabtastung von Vcp können relativ mehr einzelne Abtastwerte in den Abtastwerten 305 erzeugt werden, wodurch die Auflösung der Abtastwerte 305 verbessert wird. In einem Ausführungsbeispiel kann Vcp durch das AFE 118 an einem Kondensator-Induktor-Knoten in Bezug auf Masse oder differenziell gemessen werden.
Der ADC 304 kann Abtastwerte 305 an den Prozessor 154 ausgeben, wobei der Prozessor 154 eine I/Q-Erzeugung 306 an den Abtastwerten 305 durchführen kann. In einem Ausführungsbeispiel kann die I/Q-Erzeugung 306 (oder die I/Q-Zerlegung) ein Programmcode sein, der durch den Prozessor 154 ausführbar ist, um In-Phase- (I) und Quadratur- (Q) Komponenten der Abtastwerte 305 als I/Q-Daten 307 zu identifizieren und auszugeben. In einem Ausführungsbeispiel kann der Prozessor 154 einen digitalen I/Q-Generator implementieren, um die I/Q-Erzeugung 306 durchzuführen Jedes Teil von I/Q-Daten 307 kann eine I-Komponente und eine Q-Komponente angeben, die einem Teil der Abtastwerte 305 entsprechen. Weiter kann jedes Teil von I/Q-Daten 307 jeweiligen Amplituden- und Phasenwerten entsprechen. Durch die Durchführung der I/Q-Zerlegung im digitalen Bereich kann der Prozessor 154 eine Flexibilität bei der Gestaltung und Anpassungsfähigkeit verschiedener In-Band-Rauschbedingungen durch verschiedene Filter- und Signalkombinationsoptionen durch kontinuierliche Rückkopplung vorsehen. Daher können Rauschprobleme im digitalen Bereich flexibler gelöst werden als bei herkömmlichen Systemen, die Techniken nutzen, wie die Verwendung von Paritätsbits, die nicht das Rauschen angehen, sondern Pakete basierend auf Paritätsprüfungen ablehnen, nachdem das Rauschen fehlerhafte Decodierungen verursacht hat.
Der Prozessor 154 kann eine Extraktion 308 basierend auf I/Q-Daten 307 durchführen, um Amplituden- und Phaseninformation der I- und Q-Komponenten der Abtastwerte 305 zu extrahieren. Durch die Extraktion 308 extrahierte Amplitudeninformation kann digitale Daten sein, die als Amplitudendaten 322 gekennzeichnet sind, und durch Extraktion 308 extrahierte Phaseninformation kann digitale Daten sein, die als Phasendaten 320 gekennzeichnet sind. Amplitudendaten 322 können erste Amplitudeninformation der I-Komponente der Abtastwerte 305 und zweite Amplitudeninformation der Q-Komponente der Abtastwerte 305 umfassen. Phasendaten 320 können erste Phaseninformation der I-Komponente der Abtastwerte 305 und zweite Phaseninformation der Q-Komponente der Abtastwerte 305 umfassen. Amplitudendaten 322 können die verschiedenen Amplituden umfassen, die in jeder der I- und Q-Komponenten der Abtastwerte 305 vorhanden sind. Phasendaten 320 können die verschiedenen Phasen umfassen, die in jeder der I- und Q-Komponenten der Abtastwerte 305 vorhanden sind.
In einem Ausführungsbeispiel kann der Prozessor 154 zum Durchführen der Extraktion 308 eine Nachschlagetabelle (LUT - lookup table) 342 verwenden, um Amplituden- und Phasenwerte zu identifizieren, die mit jedem Teil der I/Q-Daten 307 assoziiert oder diesen zugeordnet sind, und die identifizierten Amplituden und Phasenwerte extrahieren. Die LUT 342 kann in einem Speicher 340 gespeichert werden, wobei der Speicher 340 Teil der Steuervorrichtung 112 (siehe 1) oder des Prozessors 154 sein kann. Die LUT 342 kann Zuordnungen zwischen verschiedenen I- und Q-Komponentenwerten und verschiedenen Amplituden- und Phasenwerten umfassen.
Der Prozessor 154 kann eine Signalkonditionierung an den Amplitudendaten 322 und Phasendaten 320 durchführen. In einem Ausführungsbeispiel kann der Prozessor 154 eine Differenzierung an den Phasendaten 320 durchführen, bevor er eine Signalkonditionierung 314 an den Phasendaten 320 durchführt. In einem Ausführungsbeispiel kann die Differenzierung durch einen Differenzierer implementiert werden, der eine Ableitung oder ein Differenzial von Phasendaten 320 erzeugt. Der Prozessor 154 kann eine Decodierung 314 durchführen, um Amplitudendaten 322 und Phasendaten 320 (oder Differenzial von Phasendaten 320) in digitale Symbole, Bits oder Pakete zu decodieren, die einer Paketerkennung 316 unterzogen werden können. Bei der Paketerkennung 316 kann der Prozessor 154 Teile der im modulierten Signal 136 codierten Daten identifizieren, wie z.B. Heading, Nutzlast oder andere Teile, um im modulierten Signal 136 codierte Information und Nachrichten zu decodieren.
Wenn der Empfänger 120 das modulierte Signal 136 an den Sender 110 sendet, kann das SNR des für die Kommunikation verwendeten Kanals schlecht sein, da der Empfänger 120 Rauschen reflektieren kann. Dieses reflektierte Rauschen kann ohmscher Natur sein und somit den Größenanteil des modulierten Signals 136 verfälschen, während der Phasenanteil des modulierten Signals 136 ausreichend SNR für die Demodulation durch den Sender 110 vorsehen kann. Daher ist es schwierig, eine herkömmliche Amplitudendemodulation mit dem verfälschten Größenanteil durchzuführen, aber die Quadraturmodulation kann dem Sender 110 ermöglichen, den Phasenanteil zum Demodulieren der Nachricht von dem Empfänger 120 zu verwenden. In einigen Fällen kann die Phasenmodulation schwierig werden aufgrund der großen Resonanzenergie im Resonanztank des Senders 110. Diese Resonanzenergie muss in eine andere Phase verschoben werden, was eine schwierige Aufgabe sein kann, und wenn diese Resonanzenergie nicht verschoben wird, kann dies zu kleineren Phasensignalen und einem geringeren Phasen-SNR führen. Daher kann die Quadraturmodulation das Signal verstärken, das kommuniziert wird, so dass das Modulationssignal mit Quadraturdemodulation in Fällen demoduliert werden kann, in denen eine Amplitudendemodulation oder Phasendemodulation nicht möglich ist.
Unter Bezugnahme auf 3B werden beispielhafte Wellenformen der Spannung Vcp und verschiedene Signale in Zusammenhang mit der Quadraturdemodulation 300 in 3A gezeigt. Vcp kann eine AC-Spannung sein, die über den Kondensator C in 3A gemessen wird. Vcp kann in den ADC 304 eingegeben werden und der ADC 304 kann Vcp abtasten, um Abtastwerte 305 zu erzeugen, wobei die Abtastwerte 305 digitale Abtastwerte sein können. Die von dem Prozessor 154 durchgeführte I/Q-Erzeugung 306 kann I- und Q-Komponenten von Abtastwerten 305 ausgeben. Der Prozessor 154 kann die Extraktion 308 durchführen, um die I- und Q-Komponenten mit einer Referenz 332 zu vergleichen. In einem Ausführungsbeispiel kann die Referenz 332 im Speicher 340 als Werte oder Einträge der LUT 342 gespeichert werden. Die Extraktion 308 kann ein Ergebnis des Vergleichs als Phasendaten 320 und Amplitudendaten 322 ausgeben. Nach der Signalkonditionierung 312 kann der Prozessor 154 eine Decodierung 314 durchführen, um Phasendaten 320 und Amplitudendaten 322 zu decodieren, um digitale Symbole 334 zu erzeugen Der Prozessor 154 kann eine Paketerkennung 316 an digitalen Symbolen 334 durchführen, um verschiedene Information zu identifizieren oder zu erkennen, wie z.B. Heading, Nutzlast oder andere Teile eines Pakets, die vom Empfänger 120 übermittelte Information enthalten können.
Drahtlose Leistungskommunikation erfordert eine gute Empfindlichkeit und Rauschunterdrückung in ihren ASK-Demodulatoren oder -Detektoren und insbesondere eine gute Unterdrückung von In-Band-Rauschen. Dieses In-Band-Rauschen kann zum Beispiel durch Frequenzkomponenten von In-Band-Signalen von der Last 126 während der Kommunikation von dem Empfänger 120 zu dem Sender 110 verursacht werden. Dieses In-Band-Rauschen kann der Kommunikation vom Empfänger 120 zum Sender 110 überlagert sein. Eine Kombination aus zumindest der Verwendung eines schnellen ADC (z.B. ADC 304), der I/Q-Erzeugung 306 im digitalen Bereich, der Amplituden- und Phasenextraktion unter Verwendung der LUT 342 und anderen Vorgängen in der Quadraturdemodulation 300 ermöglicht dem Sender 110, das In-Band-Systemrauschen zu unterdrücken und die Strukturen der drahtlosen Leistungspakete zu decodieren, ohne dass herkömmliche Datenwiederherstellungstechniken, wie Paritätsbits oder Hamming-Codes, erforderlich sind.
4 zeigt einen Prozess in Bezug auf eine Quadraturkommunikation für eine drahtlose Leistungsübertragung in einem Ausführungsbeispiel. Der Prozess 400 kann einen oder mehrere Vorgänge, Aktionen oder Funktionen umfassen, wie durch einen oder mehrere der Blöcke 402, 404, 406, 408 und/oder 410 dargestellt. Obwohl als diskrete Blöcke dargestellt, können verschiedene Blöcke in zusätzliche Blöcke unterteilt werden, in weniger Blöcke kombiniert werden, eliminiert werden, in anderer Reihenfolge ausgeführt werden oder parallel ausgeführt werden, abhängig von der gewünschten Implementierung.
Der Prozess 400 kann durch den in 1 gezeigten Sender 110 und/oder Empfänger 120 durchgeführt werden. Der Prozess 400 kann bei Block 402 beginnen. Bei Block 402 kann eine Vorrichtung (z.B. ein Sender oder ein Empfänger) ein moduliertes Signal empfangen, das Daten codiert. In einem Ausführungsbeispiel kann das modulierte Signal amplitudenmoduliert und phasenmoduliert in dem Quadraturraum sein. In einem Ausführungsbeispiel kann das modulierte Signal durch einen drahtlosen Leistungssender von einem drahtlosen Leistungsempfänger empfangen werden. In einem Ausführungsbeispiel kann die Vorrichtung vor dem Empfangen des modulierten Signals eine Nachricht empfangen, wobei die empfangene Nachricht anzeigen kann, dass das modulierte Signal amplitudenmoduliert und phasenmoduliert in dem Quadraturraum ist.
Der Prozess 400 kann von Block 402 zu Block 404 weitergehen. Bei Block 404 kann die Vorrichtung eine Spannung des modulierten Signals abtasten, um eine Vielzahl von Abtastwerten in dem digitalen Bereich zu erzeugen. In einem Ausführungsbeispiel kann die Vorrichtung das modulierte Signal überabtasten. Der Prozess 400 kann von Block 404 zu Block 406 weitergehen. Bei Block 406 kann die Vorrichtung In-Phase-Daten und Quadratur-Daten der Vielzahl von Abtastwerten bestimmen.
Der Prozess 400 kann von Block 406 zu Block 408 weitergehen. Bei Block 408 kann die Vorrichtung Amplitudendaten und Phasendaten basierend auf den In-Phase-Daten und den Quadratur-Daten bestimmen. In einem Ausführungsbeispiel kann die Vorrichtung eine Nachschlagetabelle verwenden, um die Amplitudendaten und die Phasendaten zu bestimmen, wobei die Nachschlagetabelle unterschiedliche In-Phase-Daten und unterschiedliche Quadratur-Daten zu unterschiedlichen Amplitudenwerten und unterschiedlichen Phasenwerten zuordnen kann. Der Prozess 400 kann von Block 408 zu Block 410 weitergehen. Bei Block 410 kann die Vorrichtung die Amplitudendaten und Phasendaten in digitale Symbole decodieren, die die in dem modulierten Signal codierten Daten repräsentieren.
Das Ablaufdiagramm und die Blockdiagramme in den Figuren zeigen die Architektur, Funktionalität und den Betrieb möglicher Implementierungen von Systemen, Verfahren und Computerprogrammprodukten gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung. In dieser Hinsicht kann jeder Block in dem Ablaufdiagramm oder den Blockdiagrammen ein Modul, Segment oder einen Teil von Anweisungen darstellen, die eine oder mehrere ausführbare Anweisungen zum Implementieren der angegebenen logischen Funktion(en) aufweist. In einigen alternativen Implementierungen können die im Block angegebenen Funktionen in einer anderen Reihenfolge als in den Figuren angegeben ausgeführt werden. Zum Beispiel können zwei nacheinander gezeigte Blöcke tatsächlich im Wesentlichen gleichzeitig implementiert werden, oder die Blöcke können manchmal in umgekehrter Reihenfolge implementiert werden, abhängig von der beteiligten Funktionalität. Es ist auch anzumerken, dass jeder Block der Blockdiagramme und/oder Ablaufdiagrammdarstellungen sowie Kombinationen von Blöcken in den Blockdiagrammen und/oder Ablaufdiagrammdarstellungen durch spezielle hardwarebasierte Systeme implementiert werden können, die die angegebenen Funktionen oder Handlungen durchführen oder Kombinationen aus spezieller Hardware und Computeranweisungen ausführen.
Die hier verwendete Terminologie dient lediglich der Beschreibung bestimmter Ausführungsbeispiele und soll die Erfindung nicht einschränken. Die hier verwendeten Singularformen „ein/einer/eines etc.“ und „der/die/das etc.“ sollen auch die Pluralformen einschließen, sofern der Kontext nicht eindeutig etwas anderes angibt. Es versteht sich weiter, dass die Begriffe „aufweisen“ und/oder „aufweisend“, wenn in dieser Beschreibung verwendet, das Vorhandensein von gegebenen Merkmalen, Ganzzahlen, Schritten, Operationen, Elementen und/oder Komponenten spezifizieren, jedoch das Vorhandensein oder Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen davon nicht ausschließen.
Die entsprechenden Strukturen, Materialien, Handlungen und Äquivalente aller Mittel oder Schritt-plus-Funktionselemente, wenn vorhanden, in den nachstehenden Ansprüchen sollen alle Strukturen, Materialien oder Handlungen zur Durchführung der Funktion in Kombination mit anderen beanspruchten Elementen einschließen, wie ausdrücklich beansprucht. Die offenbarten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung wurden zum Zweck der Veranschaulichung und Beschreibung dargestellt, erheben jedoch keinen Anspruch auf Vollständigkeit oder beschränken sich auf die Erfindung in den offenbarten Formen. Viele Modifikationen und Variationen werden für Durchschnittsfachleute offensichtlich sein, ohne von dem Umfang und Sinn der Erfindung abzuweichen. Die Ausführungsbeispiele wurden ausgewählt und beschrieben, um die Prinzipien der Erfindung und die praktische Anwendung bestmöglich zu erläutern und es anderen Durchschnittsfachleuten zu ermöglichen, die Erfindung für verschiedene Ausführungsbeispiele mit verschiedenen Modifikationen zu verstehen, die für die jeweilige beabsichtigte Verwendung geeignet sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 63/345085 [0001]

Claims

Ein Verfahren zur Kommunikation in drahtlosen Leistungssystemen, wobei das Verfahren aufweist: Empfangen eines modulierten Signals, das Daten codiert; Abtasten einer Spannung des modulierten Signals, um eine Vielzahl von Abtastwerten im digitalen Bereich zu erzeugen; Bestimmen von In-Phase-Daten und Quadratur-Daten der Vielzahl von Abtastwerten; Bestimmen von Amplitudendaten und Phasendaten basierend auf den In-Phase-Daten und den Quadratur-Daten; und Decodieren der Amplitudendaten und Phasendaten in digitale Symbole, die die im modulierten Signal codierten Daten repräsentieren.
Das Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das modulierte Signal im Quadraturraum amplitudenmoduliert und phasenmoduliert ist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Empfangen des modulierten Signals ein Empfangen des modulierten Signals an einem drahtlosen Leistungssender von einem drahtlosen Leistungsempfänger aufweist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Abtasten des modulierten Signals ein Überabtasten des modulierten Signals aufweist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Bestimmen der Amplitudendaten und der Phasendaten eine Verwendung einer Nachschlagetabelle aufweist, die unterschiedliche In-Phase-Daten und unterschiedliche Quadratur-Daten unterschiedlichen Amplitudenwerten und unterschiedlichen Phasenwerten zuordnet.
Das Verfahren gemäß Anspruch 1, das weiter ein Empfangen einer Nachricht vor dem Empfangen des modulierten Signals aufweist, wobei die empfangene Nachricht anzeigt, dass das modulierte Signal im Quadraturraum amplitudenmoduliert und phasenmoduliert ist.
Eine Vorrichtung, die aufweist: einen Resonanzkreis mit einem Kondensator und einem Induktor; ein analoges Frontend (AFE), das konfiguriert ist zum: Messen einer Spannung über den Kondensator, wobei die Spannung eine Spannung eines modulierten Signals ist, das von dem Induktor empfangen wird; und Abtasten der Spannung, um eine Vielzahl von Abtastwerten im digitalen Bereich zu erzeugen; eine Steuervorrichtung, die konfiguriert ist zum: Bestimmen von In-Phase-Daten und Quadratur-Daten der Vielzahl von Abtastwerten; Bestimmen von Amplitudendaten und Phasendaten basierend auf den In-Phase-Daten und den Quadratur-Daten; und Decodieren der Amplitudendaten und der Phasendaten in digitale Symbole, die im modulierten Signal codierte Daten repräsentieren.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei das modulierte Signal im Quadraturraum amplitudenmoduliert und phasenmoduliert ist.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei: der Resonanzkreis, das AFE und die Steuervorrichtung Teile eines drahtlosen Leistungssenders sind; und das modulierte Signal von einem drahtlosen Leistungsempfänger empfangen wird.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei das AFE einen Analog-Digital-Wandler (ADC) aufweist, der zum Abtasten der Spannung konfiguriert ist.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei der ADC konfiguriert ist, um die Spannung überabzutasten.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei die Steuervorrichtung konfiguriert ist, um eine Nachschlagetabelle zu verwenden, die unterschiedliche In-Phase-Daten und unterschiedliche Quadratur-Daten unterschiedlichen Amplitudenwerten und unterschiedlichen Phasenwerten zuordnet, um die Amplitudendaten und die Phasendaten zu bestimmen.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 12, die weiter einen Speicher aufweist, der konfiguriert ist zum Speichern der Nachschlagetabelle.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei die Steuervorrichtung konfiguriert ist, um vor einem Empfangen des modulierten Signals eine Nachricht zu empfangen, wobei die empfangene Nachricht anzeigt, dass das modulierte Signal im Quadraturraum amplitudenmoduliert und phasenmoduliert ist.
Eine Halbleitervorrichtung, die aufweist: einen Speicher, der konfiguriert ist zum Speichern einer Nachschlagetabelle; einen Prozessor, der konfiguriert ist zum: Empfangen einer Vielzahl von digitalen Abtastwerten einer Spannung eines modulierten Signals; Bestimmen von In-Phase-Daten und Quadratur-Daten der Vielzahl von digitalen Abtastwerten; Verwenden der Nachschlagetabelle zum Bestimmen von Amplitudendaten und Phasendaten basierend auf den In-Phase-Daten und den Quadratur-Daten; und Decodieren der Amplitudendaten und Phasendaten in digitale Symbole, die die im modulierten Signal codierten Daten repräsentieren.
Die Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 15, wobei der Prozessor konfiguriert ist, um die Vielzahl von digitalen Abtastwerten von einem Analog-Digital-Wandler (ADC) zu empfangen.
Die Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 15, wobei das modulierte Signal im Quadraturraum amplitudenmoduliert und phasenmoduliert ist.
Die Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 15, wobei: der Prozessor und der Speicher Teile eines drahtlosen Leistungssenders sind; und das modulierte Signal von einem drahtlosen Leistungsempfänger empfangen wird.
Die Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 15, wobei der Prozessor konfiguriert ist, um eine Nachschlagetabelle zu verwenden, die unterschiedliche In-Phase-Daten und unterschiedliche Quadratur-Daten unterschiedlichen Amplitudenwerten und unterschiedlichen Phasenwerten zuordnet, um die Amplitudendaten und die Phasendaten zu bestimmen.
Die Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 15, wobei der Prozessor konfiguriert ist, um vor dem Empfangen der Vielzahl von digitalen Abtastwerten eine Nachricht zu empfangen, wobei die empfangene Nachricht anzeigt, dass das modulierte Signal im Quadraturraum amplitudenmoduliert und phasenmoduliert ist.