JP4706761B2 - 受信回路 - Google Patents

受信回路 Download PDF

Info

Publication number
JP4706761B2
JP4706761B2 JP2009018188A JP2009018188A JP4706761B2 JP 4706761 B2 JP4706761 B2 JP 4706761B2 JP 2009018188 A JP2009018188 A JP 2009018188A JP 2009018188 A JP2009018188 A JP 2009018188A JP 4706761 B2 JP4706761 B2 JP 4706761B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
voltage
circuit
digital signal
receiving
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2009018188A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2010178043A (ja
Inventor
竜行 二瓶
圭一 楫野
竜朗 佐藤
栄煥 李
Original Assignee
日本テキサス・インスツルメンツ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 filed Critical 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社
Priority to JP2009018188A priority Critical patent/JP4706761B2/ja
Priority to US12/696,303 priority patent/US8416886B2/en
Publication of JP2010178043A publication Critical patent/JP2010178043A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4706761B2 publication Critical patent/JP4706761B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/02Amplitude-modulated carrier systems, e.g. using on-off keying; Single sideband or vestigial sideband modulation
    • H04L27/06Demodulator circuits; Receiver circuits
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/01Shaping pulses
    • H03K5/08Shaping pulses by limiting; by thresholding; by slicing, i.e. combined limiting and thresholding
    • H03K5/082Shaping pulses by limiting; by thresholding; by slicing, i.e. combined limiting and thresholding with an adaptive threshold
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/01Shaping pulses
    • H03K5/08Shaping pulses by limiting; by thresholding; by slicing, i.e. combined limiting and thresholding
    • H03K5/082Shaping pulses by limiting; by thresholding; by slicing, i.e. combined limiting and thresholding with an adaptive threshold
    • H03K5/084Shaping pulses by limiting; by thresholding; by slicing, i.e. combined limiting and thresholding with an adaptive threshold modified by switching, e.g. by a periodic signal or by a signal in synchronism with the transitions of the output signal
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/01Shaping pulses
    • H03K5/08Shaping pulses by limiting; by thresholding; by slicing, i.e. combined limiting and thresholding
    • H03K5/082Shaping pulses by limiting; by thresholding; by slicing, i.e. combined limiting and thresholding with an adaptive threshold
    • H03K5/086Shaping pulses by limiting; by thresholding; by slicing, i.e. combined limiting and thresholding with an adaptive threshold generated by feedback
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/06Dc level restoring means; Bias distortion correction ; Decision circuits providing symbol by symbol detection
    • H04L25/061Dc level restoring means; Bias distortion correction ; Decision circuits providing symbol by symbol detection providing hard decisions only; arrangements for tracking or suppressing unwanted low frequency components, e.g. removal of dc offset
    • H04L25/062Setting decision thresholds using feedforward techniques only

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)

Description

本発明は、変調されたディジタル信号を受信しこれを復調する受信回路に関し、特に、バッテリ駆動の低消費電力の受信回路に関する。
赤外線通信などを利用したディジタル信号の受信回路を図1に示す。受信回路10は、フォトダイオードやアンテナなどから変調(例えば、ASK変調)されたディジタル信号を受信するアンプ20と、アンプ20で増幅された信号を検波し、その直流成分であるベースバンド信号を抽出する検波回路30と、ベースバンド信号を積分して受信信号の平均値である基準信号を出力する積分回路40と、ベースバンド信号の電圧と積分回路40からの基準信号の電圧とを比較し比較した結果をディジタル信号にて出力するコンパレータ50と、コンパレータ50から出力されたディジタル信号を処理する信号検出回路60とを有している。
典型的な赤外線通信において、意味のあるデータを送信する場合には、データのヘッダ部分に特定のビットパターンが付加される。従って、意味のあるデータを含むディジタル信号が受信されたとき、信号検出回路60は、コンパレータ50から出力された特定のビットパターン(プリアンブル)の信号を検出したとき、目的のデータが受信されたと判定し、ディジタル信号を出力する。他方、信号検出回路60は、特定のビットパターンを検出することができないとき、雑音による無意味なデータと判定し、ディジタル信号の出力を停止する。
受信回路の感度を良くするため、コンパレータの基準信号の電圧を小さくすると、コンパレータは、受信信号に含まれる僅かなノイズやグリッチを検出してしまう。こうした点を改善するため、特許文献1は、コンパレータの基準信号にヒステリシスを与え、誤動作を少なくした復調器を開示している。
特開2004-135306号
図1に示す従来の受信回路は、意味のあるデータがない無信号時であっても動作し、コンパレータ50は、ディジタル信号を出力し続け、信号検出回路60は、不特定のタイミングで送信される特定のビットパターンが含まれるか否かを常時監視を検出している。信号検出回路60は、比較的高い周波数でディジタル信号をサンプリングするように動作しているため、無信号時に無駄な電力が消費されてしまうという課題がある。特に、受信回路をバッテリで駆動するようなアプリケーションでは、電力消費を小さくしないと、バッテリの消耗が激しく、バッテリの頻繁な交換を余儀なくされてしまう。
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、消費電力を低減することが可能な受信回路を提供することを目的とする。さらに本発明は、誤動作の少ない受信回路を提供することを目的とする。さらに本発明は、バッテリ駆動に適した受信回路を提供することを目的とする。
本発明に係る受信回路は、データの有無を識別する識別情報をヘッダに含む変調されたディジタル信号を受信する受信手段と、受信されたディジタル信号を復調する復調手段と、復調された受信信号と基準信号を比較し、比較結果に応じたディジタル信号を出力する比較手段と、前記基準信号を生成する基準信号生成手段と、前記比較手段から出力されたディジタル信号の論理レベルに応じて前記基準信号の電圧レベルを可変する第1の可変手段と、前記比較手段から出力されたディジタル信号の前記識別情報に対応するパルス数を計数する計数手段と、前記計数手段による計数結果に基づき前記基準信号の電圧レベルを可変する第2の可変手段と、前記比較手段から出力されたディジタル信号を処理する信号処理手段とを有する。
好ましくは前記第2の可変手段は、前記計数手段による計数値が予め決められた値に一致したとき、前記基準信号の電圧レベルを可変する。好ましくは前記信号処理手段は、前記比較手段から出力されるディジタル信号の論理レベルの遷移に応答して動作を開始する。あるいは前記信号処理手段は、前記計数手段による計数結果に基づき動作を開始する。好ましくは前記第1の可変手段は、前記基準信号生成手段により生成された第1の信号電圧と、当該第1の信号電圧から生成された第2の信号電圧とを入力し、前記比較手段から出力されるディジタル信号の論理レベルに応じて第1の信号電圧または第2の信号電圧を選択しこれを前記基準信号とする選択回路を含む。好ましくは前記第2の可変手段は、前記計数手段による計数結果に基づき前記第1の信号電圧を可変する可変回路を含む。
さらに本発明に係る受信回路は、データの有無を識別する識別情報をヘッダに含む変調されたディジタル信号を受信する受信装置と、受信されたディジタル信号を検波しベースバンド信号を出力する検波回路と、前記ベースバンド信号と基準信号を比較し、比較結果に応じたディジタル信号を出力するコンパレータと、前記ベースバンド信号を積分する積分回路と、積分回路により生成された平均値信号に基づき下側ヒステリシス信号を生成する下側ヒステリシス電圧生成回路と、前記平均値信号に基づき上側ヒステリシス信号を生成する上側ヒステリシス電圧生成回路と、前記コンパレータから出力されるディジタル信号の論理レベルに基づき、前記下側ヒステリシス信号または前記上側ヒステリシス信号を選択しこれを前記基準信号とする選択回路と、前記コンパレータから出力されたディジタル信号の前記識別情報に対応するパルス数を計数し、パルス数が規定値に達したことを示すカウント信号を出力するパルス検出カウンタと、前記カウント信号に基づき前記上側ヒステリシス信号の電圧レベルを可変する可変回路と、前記コンパレータから出力されたディジタル信号を処理するディジタル回路とを有する。
好ましくは前記上側ヒステリシス電圧生成回路は、前記平均値信号と前記可変回路からの出力電圧との差分を増幅するアンプを含み、前記可変回路は、前記カウント信号に応じて前記出力電圧を可変する。好ましくは前記受信手段は、赤外線通信により送信されたディジタル信号を受信する。好ましくは前記受信回路は、バッテリによって駆動される。好ましくは前記受信回路は、1つの集積回路チップに形成される。
本発明によれば、出力されたディジタル信号の電圧レベルに応答して基準信号の電圧レベルを可変するようにしたので、比較手段による誤検出を抑制することができる。さらに、ディジタル信号に付加される識別情報に対応するパルス数を検出したことに応じて基準信号の電圧レベルを可変するようにしたので、ディジタル信号に含まれるデータを感度良く検出することができる。さらに、信号処理手段が常時ディジタル信号を監視する必要がなくなるので、信号処理手段の間欠動作が可能となり、待機時における信号処理手段の電力消費を省くことができ、低消費電力の受信回路を提供することができる。
従来の受信回路の構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る受信回路の構成を示すブロック図である。 本発明の実施例に係る受信回路の構成を示す図である。 図3に示す受信回路のセレクタの詳細を示す図である。 本実施例の受信回路のタイミングチャートである。
200:受信回路
210:受光装置
220:アンプ
230:検波回路
240:積分回路
250:コンパレータ
260:下側ヒステリシス電圧生成回路
270:上側ヒステリシス電圧生成回路
280:セレクタ
290:パルス検出カウント
300:DFE/誤り訂正
310:受信バッファメモリ
以下、本発明の実施の形態に係る受信回路を図面を参照して説明する。本実施の形態に係る受信回路100は、データの有無を識別する識別情報をヘッダに含む変調されたディジタル信号を受信する受信手段110と、受信されたディジタル信号を復調する復調手段120と、復調された受信信号Sと基準信号Vrefを比較し、比較結果に応じたディジタル信号を出力する比較手段130と、基準信号Vrefを生成する基準信号生成手段140と、比較手段130から出力されたディジタル信号の論理レベルに応じて基準信号Vrefの電圧レベルを可変する第1の可変手段150と、比較手段130から出力されたディジタル信号の識別情報に対応するパルス数を計数する計数手段160と、計数手段160による計数結果に基づき基準信号Vrefの電圧レベルを可変する第2の可変手段170と、比較手段130から出力されたディジタル信号を処理する信号処理手段180とを有する。
受信手段110は、光変調されたディジタル信号やRF変調されたディジタル信号を受信する。光変調されたディジタル信号を受信する場合には、受信手段110は、受光素子としてフォトダイオードまたはフォトトランジスタを含むことができ、受光素子で光電変換された電気信号を出力する。また、RF変調されたディジタル信号を受信する場合には、受信手段110は、アンテナを含むことができ、アンテナを介して受信された電気信号を出力する。
復調手段120は、変調されたディジタル信号を変調または検波し、復調された受信信号Sを比較手段130へ出力する。比較手段130は、例えば、受信信号Sが基準信号Vref以上のとき論理Hの電圧レベル、受信信号Sが基準信号Vrefより小さいとき論理Lの電圧レベルのディジタル信号Doutを出力する。
第1の可変手段150は、ディジタル信号Doutに応じて基準信号Vrefの電圧を可変する。比較手段130は、無信号時であってもノイズ等を基準信号Vrefと比較し、ディジタル信号Doutを出力する。第1の可変手段150は、比較手段130がLレベルのディジタル信号を出力する場合には、基準信号Vrefの電圧レベルが高くなるような信号P1を基準信号生成手段140へ提供する。これにより、無信号時の受信信号Sと基準信号Vrefの電位差が大きくなり、コンパレータ150の誤動作が抑制される。また、比較手段130がHレベルのディジタル信号を出力する場合には、第1の可変手段150は、基準信号Vrefの電圧レベルが低くなるような信号P1を基準信号生成手段140へ提供する。これにより、無信号時の受信信号Sと基準信号Vrefの電位差が大きくなり、コンパレータ150の誤動作が抑制される。
送信機側から意味のあるデータが送信されるとき、データの先頭部分には、特定のビットパターン、すなわちプリアンブルが付加される。プリアンブルを検出することで、以後の意味のあるデータを判別することができる。プリアンブルを含む信号が受信されたとき、比較手段130は、プリアンブルの一部または全部に対応するパルス信号を出力する。計数手段160は、パルス信号を計数し、計数値が予め決められた値に到達したとき、プリアンブルを検出したと判定し、この判定結果を第2の可変手段170へ出力する。第2の可変手段170は、基準信号Vrefの電圧レベルが小さくなるような信号P2を基準信号生成手段140へ提供する。これにより、比較手段130の受信感度が良くなり、プリアンブル以降の意味のあるデータの論理判定をより確かなものにする。
上記の例では、基準信号生成手段140と第1および第2の可変手段150、160とを別個の構成としたが、基準信号生成手段140が、第1および第2の可変手段150、160を包含するものであってもよい。さらに基準信号生成手段140は、受信手段110または復調手段120から得られた信号に基づき基準信号Vrefを生成することが望ましい。
信号処理手段180は、比較手段130からのディジタル信号Doutを処理するディジタル回路を含んで構成される。本実施の形態では、信号処理手段180は、無信号時には、実質的に動作をすることを要しない。信号処理手段180は、例えば、比較手段130から出力されたディジタル信号Doutの論理レベルが遷移したこと(HからL、またはLからH)に応答して動作を開始することができる。あるいは、信号処理手段180は、図2の破線で示すように計数手段160がプリアンブルを検出したことを示す信号P3に応答して動作を開始することができる。信号処理手段180は、ディジタル信号Doutの遷移または信号P3を割込み入力とし、当該割り込み入力があったときに動作を開始することができる。
本実施の形態では、従来の受信回路のように、ランダムに発生し得るプリアンブルを一定のサンプリング周期でモニターするのではなく、計数手段160によってプリアンブルを検出し、プリアンブルが検出されたときから信号処理手段180の実質的な動作を開始させることができ、受信回路の消費電力を大幅に低減することができる。
次に、本発明の実施例について説明する。図3は、本発明の実施例に係るバッテリ駆動による受信回路の構成を示す図である。受信回路200は、光変調された信号を受信する受光装置210と、受光装置210で受光された電気信号を増幅するアンプ220と、アンプ220で増幅された信号を検波し、その直流成分であるベースバンド信号S1を抽出する検波回路230と、ベースバンド信号S1を積分して受信信号の平均値である信号を出力する積分回路240と、ベースバンド信号S1と基準信号Vrefを比較し、比較結果に応じた電圧レベルのディジタル信号を出力するコンパレータ250と、基準信号Vrefの下側の電圧を生成する下側ヒステリシス電圧生成回路260と、基準信号Vrefの上側の電圧を生成する上側ヒステリシス電圧生成回路270と、下側ヒステリシス電圧生成回路260の出力または上側ヒステリシス電圧生成回路270の出力のいずれかを選択するセレクタ280と、ディジタル信号に含まれるパルスを計数するパルス検出カウンタ290と、DFE(Digital Front End)/誤り訂正300と、受信バッファメモリ310とを含んで構成される。これらの受信回路200は、好ましくは1つのシリコンチップ上に集積回路として構成することができる。なお、アンプ220、検波回路230、積分回路240およびコンパレータ250は、図1に示す構成と同様である。
図4は、図3に示すセレクタ280の詳細を示す図である。下側ヒステリシス電圧生成回路260は、積分回路240の出力とグランド間に接続された抵抗R3を含み、抵抗R3の所望の接続ノードから選択された下側ヒステリシス信号S3を生成する。下側ヒステリシス信号S3は、積分回路240によって生成された平均値信号S2よりも電圧レベルが小さく、セレクタ280のスイッチSW2へ供給される。
上側ヒステリシス電圧生成回路270は、差動アンプ272と可変電圧274を含み、差動アンプ272の非反転入力には、積分回路240からの平均値信号S2が供給され、反転入力には、可変電圧274から出力される電圧が供給される。差動アンプ272は、可変電圧からの出力電圧と平均値信号S2の差分を「1」より大きいゲインにて増幅し、増幅した信号をセレクタ280のスイッチSW1へ供給する。また、可変電圧274は、パルス検出カウンタ290から出力されるカウント信号Qに応じて出力する電圧を可変する。
セレクタ280は、2つのスイッチSW1、SW2を含み、スイッチSW1の入力は、差動アンプ272の出力に接続され、スイッチSW2の入力は、下側ヒステリシス電圧生成回路260からの下側ヒステリシス信号S3が接続される。セレクタ280は、コンパレータ250のディジタル信号Doutの論理レベルに基づき、スイッチSW1、SW2の開閉を切り替え、コンパレータ250に供給される基準信号Vrefを選択する。本実施例では、ディジタル信号DoutがHレベルのとき、セレクタ280は、スイッチSW1を開き、スイッチSW2を閉じ、下側ヒステリシス信号S3を選択する。他方、ディジタル信号DoutがLレベルのとき、セレクタ280は、スイッチSW1を閉じ、スイッチSW2を開き、差動アンプ272の出力を選択する。
パルス検出カウンタ290は、コンパレータ250から出力されるディジタル信号に含まれるパルス数をカウントし、パルス数が予め決められた値に到達したか否かを示すカウント信号Qを可変電圧274へ出力する。本実施例では、パルス検出カウンタ290は、パルス数が予め決められた値に到達したときHレベルのカウント信号Qを出力し、到達しないときLレベルのカウント信号Qを出力する。すなわち、無信号状態のとき、カウント信号Qは、Lレベルであり、意味のあるデータを受信したとき、カウント信号Qは、Hレベルである。パルス検出カウンタ290における目的のパルス数は、プリアンブルに応じて適宜設定することが可能であり、定期的にリセットされる。
カウント信号QがLレベルであるとき、可変電圧274からの出力電圧はV1であり、カウント信号QがHレベルであるとき、出力電圧はV2であり、V2>V1の関係にある。カウント信号QがLレベルのとき、差動アンプ272は、電圧V1と平均値信号S2の差分に応じた相対的に電圧レベルが大きな信号S4を出力し、カウント信号QがHレベルのとき、差動アンプ272は、電圧V2と平均値信号S2の差分に応じた相対的に電圧レベルが小さな信号S5を出力する。従って、カウント信号QがLレベルからHレベルに遷移すると、基準信号Vrefの電圧は低下する。
本実施例において、基準信号Vrefは、以下の動作条件に従い可変される。
1.無信号状態の場合(パルス検出カウンタの信号Q=L)、ディジタル信号DoutがLレベルであれば、可変電圧274の出力電圧V1のときの差動アンプ272の出力信号S4が基準信号Vrefとして選択される。
2.無信号状態の場合(パルス検出カウンタの信号Q=L)、ディジタル信号DoutがHレベルであれば、下側ヒステリシス信号S2が基準信号Vrefとして選択される。
3.プリアンブルが検出された場合(パルス検出カウンタの信号Q=H)、ディジタル信号DoutがLレベルであれば、可変電圧274の出力電圧V2のときの差動アンプ272の出力信号S5が基準信号Vrefとして選択される。
4.プリアンブルが検出された場合(パルス検出カウンタの信号Q=H)、ディジタル信号DoutがHレベルであれば、下側ヒステリシス信号S2が基準信号Vrefとして選択される。
DFE/誤り訂正300は、コンパレータ250からのディジタル信号を受け取り、冗長ビットを用いてディジタル信号の誤りを訂正する。なお、DFE/誤り訂正部150は、常時動作するのではなく、ディジタル信号の電圧レベルに遷移(HからL、またはLからH)が生じたことに応答して動作する。受信バッファメモリ160は、受信したディジタル信号を蓄積し、外部回路からの要求に応じてこれを出力する。
次に、本実施例の受信回路の動作を図5のタイミングチャートを参照して説明する。時間t1からt2は、光変調信号が意味のあるデータを含まない無信号状態の期間である。
この間、アンプ220の出力は、基本的にローレベルであるが、ノイズが発生すると、それに応じたパルスG1、G2が生じる。検波回路230から出力されるベースバンド信号S1は、包落線を示し、積分回路240から出力される平均値信号(破線)S2は、包落線の平均電圧を示す。下側ヒステリシス電圧生成回路260から出力される下側ヒステリシス信号S3は、平均値信号S2より電圧が低い信号となる。差動アンプ272の出力信号S4は、パルス検出カウンタがパルスを未検出のとき(信号Q=L)の信号であり、差動アンプ272の出力信号S5は、パルスカウンタがパルスを検出したとき(信号Q=H)の信号であり、信号S4よりも電圧レベルが低くなる。基準信号Vrefは、上記したようにディジタル信号の出力Doutおよびパルス検出カウンタの信号Qに応じて可変され、図中、信号S3、S4、S5の切り替わりを示している。
無信号状態のとき、ベースバンド信号S1は、ローレベルになり、コンパレータ250から出力されるディジタル信号Doutは、Lレベルになる。この期間が継続すると、積分回路240で生成された平均値信号S2は、ベースバンド信号S1の平均値とほぼ等しくなる。しかし、ディジタル信号DoutがLレベルのとき、セレクタ280は、差動アンプ272の出力信号S4を選択するため、ベースバンド信号S1との電位差が大きい状態が維持され、ディジタル信号DoutはLレベルを出力し、ノイズを受け難い状態を維持することができる。
時間t2後に、送信機側がプリアンブルを含むディジタル信号を送信すると、ベースバンド信号S1は、プリアンブルに対応するハイレベルの信号を出力する。この期間が継続した場合には、積分回路240からの平均値信号S2は、ベースバンド信号S1の平均値に接近するが、セレクタ280は、ディジタル信号DoutがHレベルに応じて、下側ヒステリシス電圧信号S3を選択する。このため、ベースバンド信号S1との電位差が大きくなり、コンパレータ250は、ノイズの影響を受け難くなる。
パルス検出カウンタ290は、目的とする数のパルスを計数して、プリアンブルを受信したと判定すると、Hレベルのカウント信号Qを可変電圧274へ出力する。可変電圧274は、カウント信号Qに応答して出力電圧をV1からV2に可変する。これにより、差動アンプ272から出力信号S5が出力され、基準信号Vrefの電圧レベルが低下する。図5では、パルス検出カウンタ290が3つのパルス信号を計数したとき、カウント信号Qがハイレベルとなり、基準信号Vrefは、時間t3のときに出力信号S5に切り替わる。
これにより、コンパレータ250は、受信信号に含まれるデータを感度良く検出することができる。
本実施例の受信回路によれば、コンパレータ250の基準電圧Vrefを積分回路240から生成しており、受信強度、雑音レベルの変動に追従することができる。パルス検出カウンタ290を用いてパルス数が規定回数に達した場合、受信データがありとみなして、コンパレータの上側の基準信号Vrefの電圧を下げることで、受信信号が存在したときの受信感度を高めることができる。
また、高速に動作するディジタル回路を待機時に動作させる必要がなく、低消費電力にて所望の機能を実現することができる。特に、電池駆動のアプリケーションでは効果が大きい。コンパレータの基準信号を動的に変えることで、外来雑音レベルの変化、温度、電源電圧、デバイス特性のばらつき等の環境条件の変化に追従することができる。雑音による誤検出を避けるために、従来のコンパレータは、基準信号を雑音レベルよりも十分に高くする必要があり、結果的に受信感度が低くなってしまっていたが、パルス検出回路を使って比較レベルを可変することで、雑音の誤検出防止と高感度を両立することができる。
本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
上記実施例の受信回路は、バッテリ駆動により動作される例を示したが、受信回路は、必ずしもバッテリ以外の電源により駆動されるものであってもよい。さらに、受信するディジタル信号は、光変調された信号に限らず、RF信号のような無線信号を受信するものであってもよい。

Claims (11)

  1. データの有無を識別する識別情報をヘッダに含む変調されたディジタル信号を受信する受信手段と、
    受信されたディジタル信号を復調する復調手段と、
    復調された受信信号と基準信号を比較し、比較結果に応じたディジタル信号を出力する比較手段と、
    前記基準信号を生成する基準信号生成手段と、
    前記比較手段から出力されたディジタル信号の前記識別情報に対応するパルス数を計数する計数手段と、
    前記比較手段から出力されたディジタル信号を処理する信号処理手段と、
    を含み、
    前記基準信号生成手段が、
    復調された受信信号に応じた電圧信号を生成する電圧信号生成回路と、
    前記電圧信号に応じた第1の基準電圧を生成する第1の基準電圧生成回路と、
    前記電圧信号に応じた第2の基準電圧を生成する第2の基準電圧生成回路と、
    前記比較手段から出力されたディジタル信号の論理レベルに応じて前記第1の基準電圧又は前記第2の基準電圧を選択して前記基準信号として出力する選択回路と、
    を有し、
    前記第2の基準電圧生成回路が、前記計数手段による計数結果に基づき第1の電圧又は当該第1の電圧よりも大きな第2の電圧を供給する電圧供給回路を有し、前記第1の電圧又は前記第2の電圧に応じて前記第2の基準電圧を出力する、
    受信回路。
  2. 前記電圧供給回路は、前記計数手段による計数値が予め決められた値に一致すると、前記第1の電圧に代えて前記第2の電圧を出力する、請求項1に記載の受信回路。
  3. 前記信号処理手段は、前記比較手段から出力されるディジタル信号の論理レベルの遷移に応答して動作を開始する、請求項1に記載の受信回路。
  4. 前記信号処理手段は、前記計数手段による計数結果に基づき動作を開始する、請求項1に記載の受信回路。
  5. 前記第2の基準電圧生成回路が、前記電圧信号と前記第1の電圧又は第2の電圧とを入力し、前記第2の基準電圧を出力する作動アンプを更に有する、請求項1乃至4の何れか1つに記載の受信回路。
  6. 前記信号生成回路が積分回路である、請求項1乃至5の何れか1つに記載の受信回路。
  7. データの有無を識別する識別情報をヘッダに含む変調されたディジタル信号を受信する受信装置と、
    受信されたディジタル信号を検波しベースバンド信号を出力する検波回路と、
    前記ベースバンド信号と基準信号を比較し、比較結果に応じたディジタル信号を出力するコンパレータと、
    前記ベースバンド信号を積分する積分回路と、
    積分回路により生成された平均値信号に基づき下側ヒステリシス信号を生成する下側ヒステリシス電圧生成回路と、
    前記平均値信号に基づき上側ヒステリシス信号を生成する上側ヒステリシス電圧生成回路と、
    前記コンパレータから出力されるディジタル信号の論理レベルに基づき、前記下側ヒステリシス信号または前記上側ヒステリシス信号を選択しこれを前記基準信号とする選択回路と、
    前記コンパレータから出力されたディジタル信号の前記識別情報に対応するパルス数を計数し、パルス数が規定値に達したことを示すカウント信号を出力するパルス検出カウンタと、
    前記カウント信号に基づき前記上側ヒステリシス信号の電圧レベルを可変する可変回路と、
    前記コンパレータから出力されたディジタル信号を処理するディジタル回路と、
    を有する受信回路。
  8. 前記上側ヒステリシス電圧生成回路は、前記平均値信号と前記可変回路からの出力電圧との差分を増幅するアンプを含み、前記可変回路は、前記カウント信号に応じて前記出力電圧を可変する、請求項7に記載の受信回路。
  9. 前記受信手段は、赤外線通信により送信されたディジタル信号を受信する、請求項1乃至8何れか1つに記載の受信回路。
  10. 前記受信回路は、バッテリによって駆動される、請求項1乃至9何れか1つに記載の受信回路。
  11. 前記受信回路は、1つの集積回路チップに形成される、請求項1乃至10何れか1つに記載の受信回路。
JP2009018188A 2009-01-29 2009-01-29 受信回路 Active JP4706761B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009018188A JP4706761B2 (ja) 2009-01-29 2009-01-29 受信回路
US12/696,303 US8416886B2 (en) 2009-01-29 2010-01-29 Receiver

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009018188A JP4706761B2 (ja) 2009-01-29 2009-01-29 受信回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010178043A JP2010178043A (ja) 2010-08-12
JP4706761B2 true JP4706761B2 (ja) 2011-06-22

Family

ID=42630947

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009018188A Active JP4706761B2 (ja) 2009-01-29 2009-01-29 受信回路

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8416886B2 (ja)
JP (1) JP4706761B2 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140055580A (ko) * 2012-10-31 2014-05-09 엘에스산전 주식회사 복조 장치 및 그 동작 방법
CN103872989B (zh) * 2012-12-17 2018-02-13 上海华虹集成电路有限责任公司 幅度调制信号解调电路
EP3107208B1 (en) * 2015-06-15 2018-08-15 STMicroelectronics International N.V. Demodulator circuit and method for demodulation
JP6970513B2 (ja) * 2017-02-17 2021-11-24 キヤノン株式会社 光電変換装置
US10374583B1 (en) * 2018-04-02 2019-08-06 Analog Devices, Inc. Dynamic hysteresis circuit
US11004883B2 (en) * 2019-04-04 2021-05-11 Synaptics Incorporated System and method for optical sensing
CN114094998B (zh) * 2022-01-18 2022-04-26 长芯盛(武汉)科技有限公司 用于对电信号的电气状态进行检测的装置和方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62254514A (ja) * 1986-04-28 1987-11-06 Hitachi Ltd スライスレベル自動設定回路
JPH01265719A (ja) * 1988-04-18 1989-10-23 Toshiba Corp ディジタル信号復号回路
JPH02161662A (ja) * 1988-09-02 1990-06-21 Sharp Corp 信号処理装置
JPH06167517A (ja) * 1992-11-27 1994-06-14 Toko Inc コンパレータ回路
JPH0946192A (ja) * 1995-07-27 1997-02-14 Nissan Motor Co Ltd 波形整形回路
JP2002171159A (ja) * 2000-12-04 2002-06-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd コンパレータおよび光受信回路
JP2009044508A (ja) * 2007-08-09 2009-02-26 Texas Instr Japan Ltd 受信回路および2値信号生成回路

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6377782B1 (en) * 1999-03-01 2002-04-23 Mediacell, Inc. Method and apparatus for communicating between a client device and a linear broadband network
DE10233220B3 (de) 2002-07-22 2004-05-19 Texas Instruments Deutschland Gmbh Komparator mit Hysterese
US8486255B2 (en) * 2003-01-30 2013-07-16 Emisense Technologies, Llc System, apparatus, and method for measuring an ion concentration of a measured fluid
JP4716032B2 (ja) * 2004-10-27 2011-07-06 日本電気株式会社 ディジタル無線受信装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62254514A (ja) * 1986-04-28 1987-11-06 Hitachi Ltd スライスレベル自動設定回路
JPH01265719A (ja) * 1988-04-18 1989-10-23 Toshiba Corp ディジタル信号復号回路
JPH02161662A (ja) * 1988-09-02 1990-06-21 Sharp Corp 信号処理装置
JPH06167517A (ja) * 1992-11-27 1994-06-14 Toko Inc コンパレータ回路
JPH0946192A (ja) * 1995-07-27 1997-02-14 Nissan Motor Co Ltd 波形整形回路
JP2002171159A (ja) * 2000-12-04 2002-06-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd コンパレータおよび光受信回路
JP2009044508A (ja) * 2007-08-09 2009-02-26 Texas Instr Japan Ltd 受信回路および2値信号生成回路

Also Published As

Publication number Publication date
US8416886B2 (en) 2013-04-09
US20100215122A1 (en) 2010-08-26
JP2010178043A (ja) 2010-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4706761B2 (ja) 受信回路
US8285243B2 (en) Wake-up receiver and wake-up method using duty cycling and power off technique
US7792553B2 (en) Wireless sensor device
US8548070B2 (en) Driver circuit, receiver circuit, and method of controlling a communications system including the circuits
US20160261246A1 (en) Transimpedance Amplifier Circuit
US6763060B1 (en) Communication system employing a network of power managed transceivers that can generate a clocking signal or enable data bypass of a digital system associated with each transceiver
Fromm et al. Reliable wake-up receiver with increased sensitivity using low-noise amplifiers
US8396376B2 (en) Optical receiver circuit
JP4037636B2 (ja) 搬送信号上に変調されたデータの無線受信のための省エネルギ方法
JP4569369B2 (ja) 光受信器
EP1394938A1 (en) Circuit and method for switching gains of preamplifier
US11355946B2 (en) Communication architecture between ear bud device and charging device based on fewer pins
CN212254341U (zh) 红外检测电路
CN213244008U (zh) 保护单光子探测器强光攻击及标定参数的自适应装置
JP4397406B2 (ja) 受信回路および2値信号生成回路
JP2011077672A (ja) 信号入出力回路
CN214376921U (zh) 红外信号收发电路、芯片及设备
US7660538B2 (en) Optical burst mode receiver
KR20070075666A (ko) 보조 증폭기를 이용한 무선 단말기의 유연한 전력제어 기술
JP4817045B2 (ja) 分散型電源システム
Mazloum et al. Sub-V T design of a wake-up receiver back-end in 65 nm CMOS
CN112511153B (zh) Swp主接口电路及终端
KR100555449B1 (ko) 고속 송/수신 레벨을 채용하는 클럭 포워딩 회로 및 그의 동작방법
JP3736248B2 (ja) 受信器及び増幅器
JP2004118408A (ja) 電源制御回路及び携帯通信端末

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20101022

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101116

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110117

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110215

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110228

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4706761

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250