JP7212473B2 - Receiver and receiving method using pulse - Google Patents

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Description

本発明は、パルスを用いた受信機及び受信方法に関する。 The present invention relates to a receiver and receiving method using pulses.

最近、情報通信技術の発達に伴って、事物にセンサを取付けてリアルタイムにデータのやり取りを行うIoT(Internet of Things)機器が普及している。IoT機器は、超小型の無線送受信機として、低電力で通信することで事物などの分散された構成要素間で情報を交換して処理する。このようなIoT機器の超小型及び低電力通信システムを具現するためには、応答遅延が存在しながらも優れた受信感度及び低電力で無線通信しなければならない。 Recently, with the development of information and communication technology, IoT (Internet of Things) devices that attach sensors to things and exchange data in real time have become widespread. As ultra-compact wireless transceivers, IoT devices exchange and process information between distributed components such as things by communicating at low power. In order to implement an ultra-compact and low-power communication system for IoT devices, wireless communication should be performed with excellent reception sensitivity and low power despite response delay.

特開2007-201626号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-201626

本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、パルスを用いた受信機及び受信方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a receiver and a receiving method using pulses.

上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による受信機は、無線信号を受信するアンテナと、パルスを生成するパルス発生器と、前記パルスに基づいて駆動され、前記無線信号に基づいて発振信号を生成する発振器と、前記パルスに基づいて駆動され、前記発振信号の発振程度を測定する測定部と、を備え、前記無線信号は、前記発振信号の発振程度に基づいて受信される。 A receiver according to one aspect of the present invention, which has been made to achieve the above object, includes an antenna for receiving a radio signal, a pulse generator for generating a pulse, and a receiver driven based on the pulse and based on the radio signal. An oscillator that generates an oscillating signal, and a measuring unit that is driven based on the pulse and measures the degree of oscillation of the oscillating signal, wherein the radio signal is received based on the degree of oscillation of the oscillating signal.

前記測定部は、前記発振信号の発振程度として前記発振信号の発振時間を測定し、前記無線信号は、前記測定部で測定された前記発振信号の発振時間に基づいて受信され得る。
前記測定部は、前記発振信号の発振時間に比例する出力を生成し、前記無線信号は、前記生成された出力が予め決定された閾値を超過するか否かに基づいて受信され得る。
前記無線信号は、前記発振信号の発振時間が予め決定された臨界時間よりも長い場合に第1値として受信され、前記発振信号の発振時間が予め決定された臨界時間よりも短い場合に前記第1値と異なる第2値として受信され得る。
前記発振信号の発振時間に基づいて、前記アンテナによって受信された無線信号の振幅又は周波数が受信され得る。
前記受信機は、前記パルスの開始時点から前記パルスの中間時点までの第1区間の間に前記発振器に第1電流を提供し、前記パルスの中間時点から前記パルスの終了時点までの第2区間の間に前記発振器に前記第1電流よりも小さい第2電流を提供する電流供給器を更に含み、前記パルスの中間時点は、前記パルスの開始時点と前記パルスの終了時点との間に存在し得る。
前記受信機は、前記発振器に適用された2つのキャパシタを更に含み、前記2つのキャパシタは、前記パルスの開始時点から前記パルスの中間時点までの第1区間の間に互いにミスマッチされ、前記パルスの中間時点から前記パルスの終了時点までの第2時間区間の間に互いにマッチされ、前記パルスの中間時点は、前記パルスの開始時点と前記パルスの終了時点との間に存在し得る。
前記受信機は、前記発振器に適用されたインダクターを更に含み、前記インダクターは、閾値よりも大きいQ値(Q-value)を有し得る。
前記測定部は、前記発振信号の発振時間に比例する出力を生成し、前記パルス発生器は、前記測定部で生成された出力に基づいて前記パルスのパルス幅を調整し得る。
前記測定部は、前記発振信号の発振時間に基づいて前記発振信号の発振周波数及び前記パルスのパルス幅に比例する出力を生成し得る。
前記パルス発生器は、前記無線信号のOOK(On-Off Keying)モジュレーション周期の1/2倍よりも小さい周期で前記パルスを生成し得る。
前記測定部は、前記発振信号の発振程度として前記発振信号の包絡線を検出し、前記無線信号は、前記検出された包絡線に基づいて受信され得る。
前記測定部は、前記検出された包絡線の振幅を測定し、前記無線信号は、前記検出された包絡線の振幅が閾値を超過するか否かに基づいて受信され得る。
前記発振器及び前記測定部は、前記発振器及び前記測定部が前記パルス発生器から前記パルスを受信した区間の間に動作し得る。
前記受信機の消費電力は、前記無線信号のデータレート及び前記パルスのパルス幅によって決定され得る。
前記受信機は、前記パルスに基づいて駆動され、前記発振信号を増幅し、前記増幅された発振信号を前記測定部に出力するRF増幅器を更に含み得る。
The measurement unit may measure an oscillation time of the oscillation signal as an oscillation degree of the oscillation signal, and the wireless signal may be received based on the oscillation time of the oscillation signal measured by the measurement unit.
The measuring unit may generate an output proportional to the oscillation time of the oscillating signal, and the wireless signal may be received based on whether the generated output exceeds a predetermined threshold.
The radio signal is received as a first value when the oscillation time of the oscillation signal is longer than a predetermined critical time, and is received as the first value when the oscillation time of the oscillation signal is shorter than the predetermined critical time. It may be received as a second value different from the one value.
Based on the oscillation time of the oscillating signal, the amplitude or frequency of the radio signal received by the antenna can be received.
The receiver provides a first current to the oscillator during a first interval from the beginning of the pulse to the midpoint of the pulse, and a second interval from the midpoint of the pulse to the end of the pulse. and a current supplier for providing a second current smaller than the first current to the oscillator between obtain.
The receiver further comprises two capacitors applied to the oscillator, the two capacitors being mismatched with each other during a first interval from the beginning of the pulse to the middle of the pulse, and A second time interval from an intermediate time point to an end time point of the pulse is matched with each other, and the intermediate time point of the pulse may be between the start time of the pulse and the end time of the pulse.
The receiver may further include an inductor applied to the oscillator, the inductor having a Q-value greater than a threshold.
The measuring section may generate an output proportional to the oscillation time of the oscillating signal, and the pulse generator may adjust the pulse width of the pulse based on the output generated by the measuring section.
The measurement unit may generate an output proportional to the oscillation frequency of the oscillation signal and the pulse width of the pulse based on the oscillation time of the oscillation signal.
The pulse generator may generate the pulses with a period smaller than half the OOK (On-Off Keying) modulation period of the radio signal.
The measuring unit may detect an envelope of the oscillation signal as an oscillation degree of the oscillation signal, and the wireless signal may be received based on the detected envelope.
The measuring unit may measure the amplitude of the detected envelope, and the wireless signal may be received based on whether the amplitude of the detected envelope exceeds a threshold.
The oscillator and the measuring unit may operate during intervals during which the oscillator and the measuring unit receive the pulses from the pulse generator.
The power consumption of the receiver may be determined by the data rate of the radio signal and the pulse width of the pulses.
The receiver may further include an RF amplifier that is driven based on the pulse, amplifies the oscillation signal, and outputs the amplified oscillation signal to the measurement unit.

上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による受信方法は、予め決定された周期にパルスを生成するステップと、前記パルスの間にアンテナによって受信された無線信号に基づいて発振信号を生成するステップと、前記パルスの間に前記発振信号の発振程度を測定するステップと、を有し、前記発振信号を生成するステップ及び前記発振程度を測定するステップは、前記パルスに基づいて活性化され、前記無線信号は、前記発振信号の発振程度に基づいて受信される。 A reception method according to one aspect of the present invention, which has been made to achieve the above object, comprises the steps of generating a pulse at a predetermined period; generating an oscillation signal based on a radio signal received by an antenna during the pulse; and measuring the degree of oscillation of the oscillating signal during the pulses, wherein the steps of generating the oscillating signal and measuring the degree of oscillation are activated based on the pulses. and the radio signal is received based on the degree of oscillation of the oscillating signal.

上記目的を達成するためになされた本発明の他の態様による受信機は、無線信号を受信するアンテナと、予め決定された周期の区間にパルスを生成するパルス発生器と、前記パルスに基づいて駆動され、前記パルスが存在する間にのみ、前記無線信号に基づいて発振信号を生成する発振器と、前記パルスに基づいて駆動され、前記パルスが存在する間にのみ、前記無線信号に依存する前記発振信号の発振程度を測定する測定部と、を備え、前記無線信号は、前記発振信号の発振程度に基づいて受信される。 A receiver according to another aspect of the present invention, which has been made to achieve the above object, comprises an antenna for receiving a radio signal, a pulse generator for generating a pulse in a predetermined period interval, and an oscillator driven based on said radio signal to generate an oscillating signal based on said pulse only during the presence of said pulse; and said oscillator driven based on said pulse and dependent on said radio signal only during said pulse. a measuring unit that measures the degree of oscillation of the oscillation signal, wherein the radio signal is received based on the degree of oscillation of the oscillation signal.

本発明のパルスを用いた受信機及び受信方法によれば、電力消耗が低く、応答遅延がなく、受信感度が優れた無線通信を行うことができる。また、受信機が極めて短いパルスに応じてアクティブ区間を最小化することで、受信機の電力消耗を最小化することができる。また、無線信号のOOKモジュレーション周期の1/2倍以下の周期で受信機をパワーオンすることで、平均電力消耗を最小化することができる。 According to the receiver and reception method using pulses of the present invention, wireless communication with low power consumption, no response delay, and excellent reception sensitivity can be performed. Also, the power consumption of the receiver can be minimized by minimizing the active period according to the extremely short pulse. Also, average power consumption can be minimized by powering on the receiver with a period less than half the OOK modulation period of the radio signal.

一実施形態による受信機を示す図である。Fig. 3 shows a receiver according to one embodiment; 一実施形態によるTDCが適用された受信機を示す図である。FIG. 4 illustrates a receiver with TDC applied according to one embodiment; 一実施形態によるTDCが適用された受信機で無線信号を受信する過程を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a process of receiving a wireless signal in a receiver to which a TDC is applied according to one embodiment; 一実施形態によるTDCが適用された受信機で無線信号を受信する過程を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a process of receiving a wireless signal in a receiver to which a TDC is applied according to one embodiment; 一実施形態によるTDCが適用された受信機で無線信号を受信する過程を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a process of receiving a wireless signal in a receiver to which a TDC is applied according to one embodiment; 一実施形態によるTDCが適用された受信機で無線信号を受信する過程を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a process of receiving a wireless signal in a receiver to which a TDC is applied according to one embodiment; 一実施形態によるTDCが適用された受信機の回路図を示す図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a receiver with a TDC applied according to one embodiment; 図7に示す受信機が無線信号を受信する過程を示す図である。8 is a diagram showing a process of receiving a radio signal by the receiver shown in FIG. 7; FIG. 一実施形態による無線信号に基づいてTDCの出力が生成される過程を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a process of generating a TDC output based on a radio signal according to one embodiment; 一実施形態によるクロック発生器のジッター(jitter)に影響を受けないTDCの出力を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an output of a TDC that is not affected by jitter of a clock generator according to one embodiment; 一実施形態によるパルス幅によるTDCの出力変化を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating TDC output variation with pulse width according to one embodiment; 一実施形態による受信機の速いスタートアップを説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining fast start-up of a receiver according to one embodiment; 一実施形態による受信機の速いスタートアップを説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining fast start-up of a receiver according to one embodiment; 一実施形態によるパルス幅制御部が適用された受信機の回路図を示す図である。FIG. 4 is a circuit diagram of a receiver to which a pulse width controller is applied according to one embodiment; 一実施形態による受信機の消費電力を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining power consumption of a receiver according to one embodiment; 一実施形態によるEDが適用された受信機を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a receiver to which ED is applied according to an embodiment; 一実施形態によるEDが適用された受信機を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a receiver to which ED is applied according to an embodiment; 一実施形態による受信方法を示すフローチャートである。4 is a flowchart illustrating a receiving method according to one embodiment; 一実施形態によるパルス発生器で生成されるパルス幅を制御する方法を示すフローチャートである。4 is a flow chart illustrating a method of controlling the width of pulses generated by a pulse generator according to one embodiment.

本明細書の実施形態に対する特定の構造的又は機能的な説明は、単なる例示のための目的として開示したものとして、様々な形態に変更され得る。従って、実施形態は特定の開示形態に限定されるものではなく、本明細書の範囲は技術的な思想に含まれる変更、均等物、又は代替物を含む。 Specific structural or functional descriptions of the embodiments herein may be varied in various ways, as disclosed for the purpose of illustration only. Accordingly, the embodiments are not limited to the particular disclosed forms, and the scope of the specification includes modifications, equivalents, or alternatives falling within the scope of the technical spirit.

第1又は第2などの用語を複数の構成要素を説明するために用いることがあるが、このような用語は1つの構成要素を他の構成要素から区別する目的としてのみ解釈されなければならない。例えば、第1構成要素は第2構成要素と命名することができ、同様に第2構成要素は第1構成要素にも命名することができる。 Although terms such as first or second may be used to describe multiple components, such terms should be construed only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first component can be named a second component, and similarly a second component can be named a first component.

単数の表現は、文脈上、明白に異なる意味をもたない限り複数の表現を含む。本明細書において、「含む」又は「有する」等の用語は明細書上に記載した特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品、又はこれらを組合せたものが存在することを示すものであって、1つ又はそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、部品、又はこれらを組合せたものなどの存在又は付加の可能性を予め排除しないものとして理解しなければならない。 Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. As used herein, the terms "including" or "having" indicate the presence of the features, numbers, steps, acts, components, parts, or combinations thereof described in the specification. without excluding the possibility of the presence or addition of one or more other features, figures, steps, acts, components, parts, or combinations thereof.

異なるように定義されない限り、技術的であるか又は科学的な用語を含むここで用いる全ての用語は、本実施形態が属する技術分野で通常の知識を有する者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。一般的に用いられる予め定義された用語は、関連技術の文脈上で有する意味と一致する意味を有するものと解釈すべきであって、本明細書で明白に定義しない限り、理想的又は過度に形式的な意味として解釈されることはない。 Unless otherwise defined, all terms, including technical or scientific terms, used herein are to be commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the embodiments belong. have the same meaning. Commonly used pre-defined terms are to be construed to have a meaning consistent with the meaning they have in the context of the relevant art, and unless expressly defined herein, are ideally or excessively It is not to be interpreted in a formal sense.

以下、本発明を実施するための形態の具体例を、図面を参照しながら詳細に説明する。各図面に提示する同一の参照符号は同一の部材を示す。 Hereinafter, specific examples of embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Identical reference numerals appearing in the drawings indicate identical elements.

図1は、一実施形態による受信機を示す図である。 FIG. 1 illustrates a receiver according to one embodiment.

図1を参照すると、本実施形態による受信機100は、アンテナ110、パルス発生器120、発振器130、及び測定部140を含む。 Referring to FIG. 1, the receiver 100 according to this embodiment includes an antenna 110, a pulse generator 120, an oscillator 130, and a measuring section 140. FIG.

受信機100は、無線信号を受信する装置として、例えば低電力通信機器、IoT(Internet of thing)機器、生体内装型の通信機器、MICS(Medical Implant Communications System)機器などの超小型無線送受信機として具現される。 The receiver 100 is a device that receives a radio signal, for example, a low-power communication device, an IoT (Internet of things) device, an in-vivo communication device, a microminiature wireless transceiver such as a MICS (Medical Implant Communications System) device. embodied.

アンテナ110に無線信号が入力される。無線信号は、無線通信を介して送受信される信号として、例えばRF信号(radio frequency signal)である。RF信号は、ASK(Amplitude Shift Keying)によって変調された信号であってもよく、例えばOOK(On-Off Keying)によって変調された信号である。或いは、RF信号は、FSK(Frequency Shift Keying)によって変調された信号である。以下では、説明の便宜のために無線信号がOOKによって変調された場合を基に説明する。 A radio signal is input to the antenna 110 . A radio signal is, for example, an RF signal (radio frequency signal) as a signal transmitted and received via radio communication. The RF signal may be a signal modulated by ASK (Amplitude Shift Keying), for example, a signal modulated by OOK (On-Off Keying). Alternatively, the RF signal is a signal modulated by FSK (Frequency Shift Keying). For convenience of explanation, the following description will be based on the case where the radio signal is modulated by OOK.

パルス発生器120はパルスを生成する。パルス発生器120は、予め決定された周期に応じてパルスを生成する。例えば、予め決定された周期は、無線信号のOOKモジュレーション周期の1/2倍よりも小さい。パルス発生器120で生成されたパルスは、発振器130及び測定部140に提供される。 A pulse generator 120 generates pulses. A pulse generator 120 generates pulses according to a predetermined period. For example, the predetermined period is less than half the OOK modulation period of the radio signal. A pulse generated by the pulse generator 120 is provided to the oscillator 130 and the measuring unit 140 .

発振器130は、パルスによって駆動されるLC-VCO(Inductor Capacitor-Voltage Controlled Oscillator)である。例えば、発振器130にパルスが提供されない区間の間には発振器130が駆動されないため、発振器130で発振信号が生成されない。反対に、発振器130にパルスが提供される区間の間には発振器130が駆動され、無線信号に基づいた発振信号が生成される。即ち、発振器130がパルス発生器120からパルスが提供される短い区間の間にのみ駆動されることで、受信機100の消費電力を効率よく減少させることができる。 The oscillator 130 is an LC-VCO (Inductor Capacitor-Voltage Controlled Oscillator) driven by pulses. For example, since the oscillator 130 is not driven during a period in which no pulses are provided to the oscillator 130, the oscillator 130 does not generate an oscillating signal. Conversely, the oscillator 130 is driven during the period in which the pulse is provided to the oscillator 130, and an oscillating signal is generated based on the radio signal. That is, the power consumption of the receiver 100 can be efficiently reduced by driving the oscillator 130 only during a short interval in which the pulse is provided from the pulse generator 120 .

パルスが発振器130に提供されると、発振器130は、アンテナ110に入力された無線信号に基づいて発振信号を生成する。例えば、パルスが提供される区間に、アンテナ110に無線信号「1」が入力された場合と無線信号「0」が入力された場合とで、発振器130で生成される発振信号は互いに異なる。発振器130は、RFキャリアの有無を判断し、それにより発振信号を生成する。発振信号については図2を参照して後述する。 When pulses are provided to oscillator 130 , oscillator 130 generates an oscillating signal based on the radio signal input to antenna 110 . For example, the oscillation signals generated by the oscillator 130 are different depending on whether the radio signal "1" is input to the antenna 110 or the radio signal "0" is input to the antenna 110 during the period in which the pulse is provided. Oscillator 130 determines the presence or absence of an RF carrier and thereby generates an oscillating signal. The oscillation signal will be described later with reference to FIG.

測定部140は、発振信号の発振程度を測定する。ここで、測定部140もパルスによって駆動される。即ち、パルス発生器120からパルスが提供される区間の間に駆動されて発振信号の発振程度を測定する。測定部140は、発振信号の発振程度として発振信号の発振時間又は発振信号の包絡線を測定する。具体的には、後述するように、測定部140は、発振信号の発振程度として発振信号の発振時間を測定する場合、発振信号をカウントしてカウント数を出力し、発振信号の発振程度として発振信号の包絡線を測定する場合、発振信号が立ち上がる際の包絡線を検出する。 The measurement unit 140 measures the degree of oscillation of the oscillation signal. Here, the measurement unit 140 is also driven by pulses. That is, it measures the degree of oscillation of the oscillation signal driven during the interval in which the pulse is provided from the pulse generator 120 . The measurement unit 140 measures the oscillation time of the oscillation signal or the envelope of the oscillation signal as the degree of oscillation of the oscillation signal. Specifically, as will be described later, when measuring the oscillation time of the oscillation signal as the degree of oscillation of the oscillation signal, the measurement unit 140 counts the oscillation signal and outputs the count number to determine the degree of oscillation of the oscillation signal. When measuring the envelope of a signal, the envelope is detected when the oscillation signal rises.

無線信号は、測定部140で測定された発振信号の発振程度に基づいて受信される。例えば、無線信号は、測定部140で測定された発振信号が発振する発振時間に基づいて受信される。或いは、無線信号は、測定部140で測定された発振信号の包絡線に基づいて受信される。 A radio signal is received based on the degree of oscillation of the oscillation signal measured by the measuring unit 140 . For example, the radio signal is received based on the oscillation time of the oscillation signal measured by the measurement unit 140 . Alternatively, the radio signal is received based on the envelope of the oscillation signal measured by measuring section 140 .

以下では、説明の便宜のために発振信号の発振時間に基づいて無線信号を受信する場合に基づいて説明し、発振信号の包絡線に基づいて無線信号を受信する場合については図16を参照して後述する。 For convenience of explanation, a case where a radio signal is received based on the oscillation time of the oscillating signal will be described below, and a case where the radio signal is received based on the envelope of the oscillating signal will be described with reference to FIG. will be described later.

図2は、一実施形態によるTDCが適用された受信機を示す図である。 FIG. 2 illustrates a receiver with a TDC according to one embodiment.

図2を参照すると、本実施形態による受信機200は、アンテナ210、クロック発生器220、パルス発生器230、発振器240、及びTDC(Time-to-Digital Converter)250を含む。図1に示す測定部140はTDC250に該当し、この場合、受信機200はTDC250により測定された発振信号VOSCの発振時間に基づいて無線信号VRFを受信する。 Referring to FIG. 2, the receiver 200 according to this embodiment includes an antenna 210, a clock generator 220, a pulse generator 230, an oscillator 240, and a TDC (Time-to-Digital Converter) 250. FIG. The measurement unit 140 shown in FIG. 1 corresponds to the TDC 250 , and in this case, the receiver 200 receives the radio signal V RF based on the oscillation time of the oscillation signal V OSC measured by the TDC 250 .

アンテナ210に無線信号VRFが入力される。例えば、無線信号VRFはOOKによって変調された信号であって、「1」又は「0」を有する。 A radio signal V RF is input to antenna 210 . For example, the radio signal VRF is a signal modulated by OOK and has a '1' or a '0'.

クロック発生器220は、クロック信号を生成してパルス発生器230に提供する。パルス発生器230は、受信されたクロック信号に基づいて予め決定された周期でパルスVPULSEを生成する。パルスVPULSEは、発振器240及びTDC250を駆動(即ち、パワーオン(Power ON))させる。 Clock generator 220 generates a clock signal and provides it to pulse generator 230 . A pulse generator 230 generates a pulse V PULSE at a predetermined period based on the received clock signal. Pulse V PULSE drives (ie, powers on) oscillator 240 and TDC 250 .

発振器240は、パルスVPULSEによって駆動されて無線信号VRFに基づいて発振信号VOSCを生成するLC-発振器である。発振器240は、無線信号VRFにより互いに異なる時間だけ発振する発振信号VOSCを生成する。例えば、アンテナ210に入力された無線信号VRFが「1」である場合、発振器240は、無線信号VRFが「0」である場合よりも長い時間の間に発振する発振信号VOSCを生成する。一方、アンテナ210に入力された無線信号VRFが「0」である場合、発振器240は、無線信号VRFが「1」である場合よりも短い時間の間に発振する発振信号VOSCを生成する。 Oscillator 240 is an LC-oscillator driven by pulse V PULSE to produce oscillating signal V OSC based on radio signal V RF . Oscillator 240 generates oscillation signal V OSC that oscillates at different times according to radio signal V RF . For example, when the radio signal V RF input to the antenna 210 is '1', the oscillator 240 generates an oscillating signal V OSC that oscillates for a longer period of time than when the radio signal V RF is '0'. do. On the other hand, when the radio signal V RF input to the antenna 210 is '0', the oscillator 240 generates an oscillation signal V OSC that oscillates for a shorter period of time than when the radio signal V RF is '1'. do.

TDC250は、発振信号VOSCが発振する発振時間を測定し、その測定結果をNOUTに出力する。TDC250は、発振信号VOSCが発振する発振時間に比例する出力NOUTを生成する。例えば、TDC250は、発振信号VOSCの発振開始時間を用いて出力NOUTを生成する。TDC250は、発振信号VOSCの振幅が予め決定された閾値の振幅を超過する場合に発振信号VOSCが発振しているものとして認識して出力NOUTを生成する。 TDC 250 measures the oscillation time during which oscillation signal V OSC oscillates, and outputs the measurement result to N OUT . TDC 250 produces an output N OUT that is proportional to the oscillation time that oscillating signal V OSC oscillates. For example, TDC 250 uses the oscillation start time of oscillation signal V OSC to generate output N OUT . TDC 250 recognizes that oscillating signal V OSC is oscillating and produces an output N OUT when the amplitude of oscillating signal V OSC exceeds a predetermined threshold amplitude.

受信機200は、TDC250の出力NOUTに基づいて無線信号VRFを受信する。例えば、TDC250の出力NOUTが予め決定された閾値数よりも大きい場合、受信機200は無線信号VRFを「1」として受信する。或いは、TDC250の出力NOUTが予め決定された閾値数よりも小さいか同じである場合、受信機200は無線信号VRFを「0」として受信する。 Receiver 200 receives radio signal V RF based on TDC 250 output N OUT . For example, if the output N OUT of TDC 250 is greater than a predetermined threshold number, receiver 200 receives wireless signal V RF as "1". Alternatively, if the output N OUT of TDC 250 is less than or equal to a predetermined threshold number, receiver 200 receives wireless signal V RF as '0'.

図3~図6は、一実施形態によるTDCが適用された受信機で無線信号を受信する過程を示す図である。 3 to 6 are diagrams illustrating a process of receiving wireless signals in a receiver to which a TDC is applied according to an embodiment.

図3は、本実施形態による無線信号VRF、パルスVPULSE、及び受信信号VOUTを示す。 FIG. 3 shows the radio signal V RF , the pulse V PULSE and the received signal V OUT according to this embodiment.

無線信号VRFはOOKによって変調された信号として、「1」又は「0」を有する。無線信号VRFのOOKモジュレーション周期は1/fである。パルスVPULSEは、無線信号VRFのOOKモジュレーション周期1/fの1/2倍よりも小さいか又は同一の周期で生成される。 The radio signal VRF has "1" or "0" as the signal modulated by OOK. The OOK modulation period of the radio signal VRF is 1/ fS . The pulse V PULSE is generated with a period less than or equal to 1/2 times the OOK modulation period 1/f S of the radio signal V RF .

受信信号VOUTは、パルスVPULSEが提供された区間に無線信号VRFを受信した値を有する。例示的に示す図3では、1番目、2番目、5番目、6番目のパルスが提供された時点に無線信号VRFが「1」を有することにより、受信信号VOUTも「1」を有し、3番目、4番目のパルスが提供された時点に無線信号VRFが「0」を有することにより、受信信号VOUTも「0」を有する。 The received signal V OUT has a value obtained by receiving the radio signal V RF during the interval in which the pulse V PULSE is provided. In the exemplary illustration of FIG. 3, the received signal V OUT also has a "1" due to the fact that the radio signal V RF has a "1" when the first, second, fifth and sixth pulses are provided. However, since the radio signal V_RF has a '0' when the third and fourth pulses are provided, the received signal V_OUT also has a '0'.

このように、受信機は、パルスVPULSEに基づいて動作し、TDCを用いて発振信号の発振時間を測定することで、短いパルス区間でも無線信号VRFを正確に受信することができる。 Thus, the receiver operates based on the pulse V PULSE and measures the oscillation time of the oscillation signal using the TDC, thereby accurately receiving the radio signal V RF even in a short pulse period.

図4は、無線信号VRFが「1」を有する場合を示す。ここで、パルスVPULSEはTPULSEの間にハイ(high)である。 FIG. 4 shows the case where the radio signal V RF has a "1". Here, pulse V PULSE is high during T PULSE .

パルスVPULSEが提供される区間に無線信号VRFが「1」を有する場合、発振器で発振信号VOSCが迅速に生成される。即ち、パルスVPULSEの上昇エッジに近接する時点から発振信号VOSCが発振する。発振信号VOSCが迅速に発振することにより、発振信号VOSCの振幅が所定の大きさ以上に大きくなる区間も長くなる。 If the radio signal V_RF has a value of '1' during the period in which the pulse V_PULSE is provided, the oscillator quickly generates the oscillation signal V_OSC . That is, the oscillating signal VOSC oscillates from the point of time approaching the rising edge of the pulse V PULSE . As the oscillating signal VOSC oscillates quickly, the section in which the amplitude of the oscillating signal VOSC increases beyond a predetermined level also becomes longer.

TDCは発振信号VOSCの振幅が予め決定された大きさよりも大きい区間の時間の長さを測定する。即ち、TDCの出力NOUTは、発振信号VOSCの発振時間tに比例する。発振信号VOSCの発振時間tが予め決定された臨界時間よりも長い場合、受信機は無線信号VRFを「1」として受信する。ここで、予め決定された臨界時間は、予め決定された閾値数NREFに対応し、TDCの出力NOUTが予め決定された閾値数NREFよりも大きい場合、発振信号VOSCの発振時間tが予め決定された臨界時間よりも長いと判断される。 The TDC measures the length of time during which the amplitude of the oscillating signal VOSC is greater than a predetermined magnitude. That is, the output NOUT of the TDC is proportional to the oscillation time t1 of the oscillation signal VOSC . If the oscillation time t1 of the oscillation signal V OSC is longer than a predetermined critical time, the receiver receives the radio signal V RF as "1". Here, the predetermined critical time corresponds to a predetermined threshold number N REF , and if the output N OUT of the TDC is greater than the predetermined threshold number N REF , the oscillation time t of the oscillation signal V OSC 1 is determined to be longer than a predetermined critical time.

ここで、無線信号VRFの周波数fRFと発振信号VOSCの発振周波数fOSCとが互いに類似するほど無線信号VRFが発振信号VOSCに伝える影響が大きくなり、「1」である無線信号VRFに大きく反応して発振信号VOSCが迅速に発振する。反対に、無線信号VRFの周波数fRFと発振信号VOSCの発振周波数fOSCとが互いに類似しない場合、発振信号VOSCに伝えられる無線信号VRFの影響が小さく、「1」である無線信号VRFに応答して発振信号VOSCが迅速に発振しない。このような原理に基づいて、無線信号VRFの周波数fRFと発振信号VOSCの発振周波数fOSCとを互いに類似させることで、無線信号VRFの有無に応じた発振信号VOSCの発振時間に対する差を増大させ、発振信号VOSCの発振時間に基づいて無線信号VRFの有無が高い正確度で検出される。 Here, the more similar the frequency fRF of the radio signal VRF and the oscillation frequency fOSC of the oscillation signal VOSC are to each other, the greater the influence of the radio signal VRF on the oscillation signal VOSC . The oscillation signal VOSC oscillates rapidly in response to the VRF . Conversely, when the frequency f RF of the radio signal V RF and the oscillation frequency f OSC of the oscillation signal V OSC are not similar to each other, the influence of the radio signal V RF transmitted to the oscillation signal V OSC is small, and the radio Oscillating signal VOSC does not oscillate quickly in response to signal VRF . Based on this principle, by making the frequency f RF of the radio signal V RF and the oscillation frequency f OSC of the oscillation signal V OSC similar to each other, the oscillation time of the oscillation signal V OSC is determined according to the presence or absence of the radio signal V RF . , and the presence or absence of the radio signal V RF is detected with high accuracy based on the oscillation time of the oscillation signal V OSC .

図5は、無線信号VRFが「0」を有する場合を示す。 FIG. 5 shows the case where the radio signal V RF has a "0".

パルスVPULSEが提供される時点に無線信号VRFが「0」を有する場合、発振器で発振信号VOSCがゆっくりと生成される。即ち、パルスVPULSEの上昇エッジから遠い時点から発振信号VOSCが発振する。発振信号VOSCがゆっくり発振することで、発振信号VOSCの振幅が所定の大きさ以上に大きくなる区間も短くなる。 If the radio signal V RF has a '0' at the time the pulse V PULSE is provided, the oscillator slowly generates the oscillating signal V OSC . That is, the oscillation signal VOSC oscillates at a point far from the rising edge of the pulse V PULSE . By slowly oscillating the oscillating signal VOSC , the section in which the amplitude of the oscillating signal VOSC is larger than a predetermined magnitude is also shortened.

TDCは、発振信号VOSCの振幅が予め決定された大きさよりも大きい区間の間に出力を持続的に生成するため、TDCの出力NOUTを介して発振信号VOSCの発振時間tを把握する。発振信号VOSCの発振時間tが予め決定された臨界時間よりも短い場合、受信機は無線信号VRFを「0」として受信する。ここで、予め決定された臨界時間は、予め決定された閾値数NREFに対応し、TDCの出力NOUTが予め決定された閾値数NREFよりも小さいか同じである場合、発振信号VOSCの発振時間tが予め決定された臨界時間よりも短いと判断する。図5に示す発振信号VOSCの発振時間tは、図4に示した発振信号VOSCの発振時間tよりも短い。 Since the TDC continuously generates an output during a section in which the amplitude of the oscillation signal V OSC is greater than a predetermined magnitude, the oscillation time t0 of the oscillation signal V OSC is obtained through the output N OUT of the TDC. do. If the oscillation time t0 of the oscillation signal V OSC is shorter than a predetermined critical time, the receiver receives the radio signal V RF as '0'. Here, the predetermined critical time corresponds to a predetermined threshold number N REF , and if the output N OUT of the TDC is less than or equal to the predetermined threshold number N REF , the oscillating signal V OSC is shorter than a predetermined critical time. The oscillation time t0 of the oscillation signal V OSC shown in FIG. 5 is shorter than the oscillation time t1 of the oscillation signal V OSC shown in FIG.

図6は、無線信号がTDCに基づいて受信される過程を示す。 FIG. 6 shows a process in which a radio signal is received based on TDC.

ステップS610において、無線信号VRFは「1」、「0」、「1」、「0」を有する。無線信号VRFのOOKモジュレーション周期はTである。 In step S610, the wireless signal VRF has '1', '0', '1', '0'. The OOK modulation period of the radio signal VRF is TS .

ステップS620において、パルス発生器からパルスVPULSEが予め決定された周期に生成される。例えば、パルスVPULSEは、無線信号VRFのOOKモジュレーション周期Tの1/2倍よりも小さいか又は同一の周期で生成される。パルスVPULSEが生成された区間で、受信機はパワーオン(Power ON)し、パルスVPULSEが生成されていない区間で、受信機はパワーオフ(Power OFF)する。パルスVPULSEが生成された区間はTPULSEの間に持続される。 At step S620, a pulse V PULSE is generated from the pulse generator at a predetermined period. For example, the pulse V PULSE is generated with a period less than or equal to 1/2 times the OOK modulation period T S of the radio signal V RF . The receiver is powered on during the period when the pulse V PULSE is generated, and is powered OFF during the period when the pulse V PULSE is not generated. The interval in which the pulse V PULSE was generated is sustained during the T PULSE .

ステップS630において、パルスVPULSEによって駆動された発振器は、無線信号VRFに基づいて発振信号VOSCを生成する。例えば、無線信号VRFが「1」を有する区間に生成された発振信号VOSCは、無線信号VRFが「0」を有する区間に生成された発振信号VOSCよりも長い時間の間に発振する。 At step S630, an oscillator driven by the pulse V PULSE generates an oscillating signal V OSC based on the radio signal V RF . For example, the oscillating signal V OSC generated in the section in which the radio signal VRF is "1" oscillates for a longer time than the oscillating signal V OSC generated in the section in which the radio signal VRF is "0". .

ステップS640において、パルスVPULSEによって駆動されたTDCは、発振信号VOSCが発振した発振時間に比例して出力NOUTを生成する。例えば、無線信号VRFが「1」を有する区間に生成された発振信号VOSCは、予め決定された臨界時間よりも長く発振することで、TDCの出力NOUTも予め決定された閾値数NREFよりも大きくなり、受信機は、無線信号VRFを「1」として受信する。或いは、無線信号VRFが「0」を有する区間に生成された発振信号VOSCは、予め決定された臨界時間よりも短く発振し、TDCの出力NOUTも予め決定された閾値数NREFよりも小さくなり、受信機は無線信号VRFを「0」として受信する。 In step S640, the TDC driven by the pulse V PULSE produces an output N OUT proportional to the oscillation time that the oscillation signal V OSC has oscillated. For example, the oscillation signal V OSC generated in the section where the radio signal V RF is '1' oscillates longer than a predetermined critical time, so that the output N OUT of the TDC is also a predetermined threshold number N. REF and the receiver receives the radio signal V RF as a "1". Alternatively, the oscillation signal V OSC generated in the section where the radio signal V RF has '0' oscillates for a period shorter than a predetermined critical time, and the output N OUT of the TDC is also shorter than the predetermined threshold number N REF . becomes smaller and the receiver receives the radio signal V RF as "0".

TDCの出力NOUTは、リセット信号によってリセットされるまで維持される。リセット信号は、次のパルスVPULSEが生成される前にTDCに提供されて出力NOUTがリセットされる。 The TDC output N OUT is maintained until reset by a reset signal. A reset signal is provided to the TDC to reset the output N OUT before the next pulse V PULSE is generated.

閾値数NREFは、予め決定されるか又は動的に変更される。閾値数NREFを動的に変更するため、予め決定された無線信号「1、0、1、0」が入力されるときに、例えばTDCの出力NOUTが「10、5、10、5」である場合、閾値数NREFは7.5に設定される。 The threshold number N REF may be predetermined or dynamically changed. In order to dynamically change the threshold number N REF , for example, when the predetermined radio signal "1, 0, 1, 0" is input, the output N OUT of the TDC is "10, 5, 10, 5". , the threshold number N REF is set to 7.5.

図7は、一実施形態によるTDCが適用された受信機の回路図を示す図である。 FIG. 7 is a diagram illustrating a circuit diagram of a receiver to which a TDC is applied according to one embodiment.

図7を参照すると、本実施形態による受信機700は、コントローラ710、受信メインブロック(RX main block)720、及びアンテナ730を含む。受信機700は、RFトランシーバーである。 Referring to FIG. 7, a receiver 700 according to this embodiment includes a controller 710, a receive main block (RX main block) 720, and an antenna 730. FIG. Receiver 700 is an RF transceiver.

コントローラ710は、パルスVPULSEを生成して受信メインブロック720に提供する。例えば、RC-発振器は、クロック信号を生成するクロック発生器であって、生成されたクロック信号VRCをパルス発生器に提供する。パルス発生器は、クロック信号VRCに基づいてパルスVPULSEを生成し、受信メインブロック720内の発振器、RF増幅器、及びTDCに提供する。ここで、パルスVPULSEは、周波数分周器で決定された周期に生成され、パルスVPULSEの幅は、パルス発生器によって決定される。 Controller 710 generates and provides pulse V PULSE to receive main block 720 . For example, RC-oscillator is a clock generator that generates a clock signal and provides the generated clock signal V RC to a pulse generator. The pulse generator produces a pulse V PULSE based on the clock signal V RC and provides it to the oscillator, RF amplifier and TDC in receive main block 720 . Here, the pulse V PULSE is generated with a period determined by the frequency divider, and the width of the pulse V PULSE is determined by the pulse generator.

高速スタートアップは、発振器で発振信号VOSCが迅速に生成されるようにすることで、パルスVPULSEの幅を減少させる回路であって、これについては図12及び図13を参照して後述する。 The fast start-up is a circuit that reduces the width of the pulse V PULSE by causing the oscillator to generate the oscillating signal V OSC quickly, which will be described later with reference to FIGS.

受信メインブロック720内の発振器は、パルスVPULSEにより駆動され、アンテナ730に入力された無線信号に基づいて発振信号VOSCを生成する。発振信号VOSCは、RF増幅器によって増幅される。RF増幅器は、パルスVPULSEにより駆動される。図7では、説明の便宜のために2つのRF増幅器を図示しているが、受信メインブロック720は、1つ以上のRF増幅器を制限することなく含むことができる。 An oscillator in receive main block 720 is driven by pulse V PULSE to generate an oscillating signal V OSC based on the radio signal input to antenna 730 . The oscillating signal VOSC is amplified by an RF amplifier. The RF amplifier is driven by pulse V PULSE . Although two RF amplifiers are shown in FIG. 7 for convenience of explanation, the receive main block 720 can include one or more RF amplifiers without limitation.

TDCは、パルスVPULSEによって駆動されて増幅された発振信号VOSC2の発振時間に比例するNOUTを出力する。TDCは、次のパルスVPULSEが提供される前に、RSTコントローラ(reset controller)からリセット信号VRSTを受信して出力NOUTをリセットする。 The TDC outputs N OUT proportional to the oscillation time of the amplified oscillating signal V OSC2 driven by the pulse V PULSE . The TDC receives a reset signal V RST from the RST controller to reset the output N OUT before the next pulse V PULSE is provided.

シンクロナイザーは、クロック信号VSAMとTDCの出力NOUTを位相同期化させる。そして、同期化された信号Vは比較器で予め決定された閾値電圧VREFと比較され、受信信号VOUTが出力される。ここで、予め決定された閾値電圧VREFは、上述した予め決定された閾値数NREFに対応する。 The synchronizer phase-synchronizes the clock signal V SAM and the output N OUT of the TDC. The synchronized signal V S is then compared with a predetermined threshold voltage V REF in a comparator to output the received signal V OUT . Here, the predetermined threshold voltage V REF corresponds to the predetermined threshold number N REF described above.

図8は、図7の受信機が無線信号を受信する過程を示す図である。 FIG. 8 is a diagram illustrating a process of receiving radio signals by the receiver of FIG.

図8は、無線信号VRF、パルスVPULSE、発振信号VOSC、増幅された発振信号VOSC1、VOSC2、及びTDCの出力NOUTを示す。例示的に示す図8では、パルスVPULSEが生成されるときに無線信号VRFが「1」である場合を示す。 FIG. 8 shows the radio signal V RF , the pulse V PULSE , the oscillating signal V OSC , the amplified oscillating signals V OSC1 , V OSC2 , and the output N OUT of the TDC. FIG. 8, shown as an example, shows the case where the radio signal V RF is "1" when the pulse V PULSE is generated.

パルスVPULSEが図7に示す受信メインブロック720に提供される区間で、受信機が動作して無線信号VRFを受信する。一方、パルスVPULSEが提供されない区間では、受信機が動作せずに受信された信号を維持する。パルスVPULSEはTPULSEの間に提供され、TPULSEはスタートアップ時間TSETよりも長い。スタートアップ時間TSETについては図9を参照して後述する。 During the interval when the pulse V PULSE is provided to the receive main block 720 shown in FIG. 7, the receiver operates to receive the radio signal V RF . On the other hand, during the period in which the pulse V PULSE is not provided, the receiver does not operate and maintains the received signal. A pulse V PULSE is provided during T PULSE , which is longer than the start-up time T SET . The start-up time T_SET will be described later with reference to FIG.

発振信号VOSCは、パルスVPULSEによって駆動された発振器で無線信号VRFに基づいて生成される。一例として、発振信号VOSCの振幅が極めて小さい場合、TDCで有効な出力が生成され難い場合がある。従って、1つ以上のRF増幅器を介して発振信号VOSCを増幅させる必要がある。図8において、VOSC1、VOSC2は増幅された発振信号を示す。 Oscillating signal V OSC is generated based on radio signal V RF with an oscillator driven by pulse V PULSE . As an example, if the amplitude of the oscillating signal VOSC is very small, it may be difficult for the TDC to produce a useful output. Therefore, it is necessary to amplify the oscillating signal V OSC through one or more RF amplifiers. In FIG. 8, V OSC1 and V OSC2 indicate amplified oscillation signals.

TDCは、最終的に増幅された発振信号VOSC2に基づいて発振時間tに比例するNOUTを出力する。例えば、TDCは、最終的に増幅された発振信号VOSC2の振幅が予め決定された閾値の振幅よりも大きい場合に出力を生成することで、発振時間tに比例するNOUTを出力する。TDCの出力NOUTは、リセット信号が提供されるまで維持される。 The TDC outputs N OUT proportional to the oscillation time t1 based on the finally amplified oscillation signal V OSC2 . For example, the TDC outputs N OUT proportional to the oscillation time t1 by generating an output when the amplitude of the final amplified oscillating signal V OSC2 is greater than a predetermined threshold amplitude. The TDC's output N OUT is maintained until a reset signal is provided.

図9は、一実施形態による無線信号に基づいてTDCの出力が生成される過程を説明するための図である。 FIG. 9 is a diagram illustrating a process of generating a TDC output based on a radio signal according to one embodiment.

図9は、スタートアップ時間TSET及びTDCの駆動時間TSSを示す。 FIG. 9 shows the start-up time T SET and the driving time T SS of TDC.

受信機は、パルスVPULSEが生成された区間の間にパワーオンされ、パルスVPULSEが生成されていない区間の間にパワーオフされるパルス-基盤キャリアセンス(Pulse-based Carrier Sensing:IBCS)として動作する。 As a pulse-based carrier sensing (IBCS), the receiver is powered on during intervals when the pulse V PULSE is generated and powered off during intervals when the pulse V PULSE is not generated. Operate.

パルスVPULSEの幅TPULSEは、スタートアップ時間TSETとTDCの駆動時間TSSとに区分される。スタートアップ時間TSETは、発振信号の振幅が予め決定された閾値の振幅よりも大きくなく、TDCで出力が生成されない区間である。駆動時間TSSは、発振信号の振幅が予め決定された閾値の振幅よりも大きいため、TDCで出力が生成される区間である。即ち、パルスVPULSEの幅TPULSEは下記のように示される。 A width T PULSE of the pulse V PULSE is divided into a start-up time T SET and a driving time T SS of the TDC. The start-up time T SET is the interval during which the amplitude of the oscillating signal is not greater than a predetermined threshold amplitude and no output is produced at the TDC. The drive time TSS is the interval during which an output is generated at the TDC because the amplitude of the oscillating signal is greater than the predetermined threshold amplitude. That is, the width T PULSE of the pulse V PULSE is expressed as follows.

Figure 0007212473000001
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上記の数式(1)において、TOSCは発振器の発振周期を示し、fOSCは発振器の発振周波数を示す。ここで、fOSCは高周波数としてキャリア周波数とも称される。 In the above equation (1), T OSC indicates the oscillation period of the oscillator, and f OSC indicates the oscillation frequency of the oscillator. Here, f OSC is also referred to as the carrier frequency as the high frequency.

数式(1)において、TSETを減少させるか、又は発振周波数fOSCを増加させるほど、パルスVPULSEの幅TPULSEが効率よく減少し、これにより受信機の電力消耗も減少する。 In equation (1), decreasing T SET or increasing the oscillation frequency f OSC effectively decreases the width T PULSE of the pulse V PULSE , thereby reducing the power consumption of the receiver.

図9に示すTは無線信号VRFが「1」である場合にTDCで測定された時間を示し、Tは無線信号VRFが「0」である場合にTDCで測定された時間を示す。 T1 shown in FIG. 9 indicates the time measured at TDC when the radio signal VRF is " 1 ", and T0 indicates the time measured at TDC when the radio signal VRF is "0". show.

図9では、説明の便宜のために無線信号VRFがOOKによって変調された場合に基づいて説明したが、無線信号VRFがASKによって変調された場合、無線信号VRFの振幅に比例してTDCの出力NOUTがTDCから出力されるようにすることで、無線信号VRFが制限することなく受信され、また、無線信号VRFがFSKによって変調された場合、無線信号VRFの周波数に発振信号の発振周波数が近接するほど大きなTDCの出力NOUTがTDCから出力されるようにすることで、無線信号VRFが制限することなく受信される。また、無線信号VRFがFSKによって変調される場合、TDCの出力NOUTは、無線信号VRFの周波数と発振信号の発振周波数との間の周波数の差に反比例することから、無線信号VRFは制限することなく受信される。即ち、周波数の差が小さいほど、言い換えると、無線信号VRFの周波数が発振信号の発振周波数に近接するほど出力NOUTは大きくなる。反対に、周波数の差が大きいほど、即ち無線信号VRFの周波数が発振信号の発振周波数から遠くなるほど出力NOUTは小さくなる。 In FIG. 9, for convenience of explanation, the description was based on the case where the radio signal V RF was modulated by OOK, but when the radio signal V RF is modulated by ASK, the amplitude of the radio signal V RF By allowing the TDC output N OUT to be output from the TDC, the radio signal V RF can be received without restriction and, if the radio signal V RF is modulated by FSK, the frequency of the radio signal V RF The radio signal VRF can be received without limitation by causing the TDC to output a larger output NOUT from the TDC as the oscillation frequencies of the oscillation signals approach each other. Also, when the radio signal VRF is modulated by FSK, the output NOUT of the TDC is inversely proportional to the frequency difference between the frequency of the radio signal VRF and the oscillation frequency of the oscillating signal. is received without restriction. That is, the smaller the frequency difference, in other words, the closer the frequency of the radio signal VRF to the oscillation frequency of the oscillation signal, the larger the output NOUT . Conversely, the larger the frequency difference, ie, the farther the frequency of the radio signal VRF from the oscillation frequency of the oscillation signal, the smaller the output NOUT .

図10は、一実施形態によるクロック発生器のジッター(jitter)に影響を受けないTDCの出力を説明するための図である。 FIG. 10 is a diagram illustrating an output of a TDC that is not affected by jitter of a clock generator according to one embodiment.

図10は、無線信号VRF、クロック発生器で生成されたクロック信号VRC、パルス発生器で生成されたパルスVPULSE、及びTDCの出力NOUTを示す。 FIG. 10 shows the radio signal V RF , the clock signal V RC generated by the clock generator, the pulse V PULSE generated by the pulse generator, and the output N OUT of the TDC.

クロック発生器で生成されたクロック信号VRCには、ジッターが存在する。ジッターは、クロック信号VRCを生成するクロック発生器の周期が変動することを意味する。発振器は、クロック信号VRCの上昇エッジでパルスVPULSEを生成し、上昇エッジに示したジッターによりパルスポジション変動がΔTRCだけ発生する可能性がある。 Jitter exists in the clock signal VRC generated by the clock generator. Jitter means that the period of the clock generator that produces the clock signal VRC varies. The oscillator produces a pulse V PULSE on the rising edge of the clock signal V RC and jitter shown on the rising edge can cause pulse position variation by ΔT RC .

パルス位置変動によりTDCの出力NOUTにもポジション変動が発生する。また、リセット信号VRSTによってTDCの出力がリセットされる時点も変動する。但し、上述したように、受信機がTDCの出力NOUTに基づいて無線信号VRFを受信することで、クロック発生器のジッターに影響を受けない。即ち、TDCの出力NOUTは、発振信号の発振周波数及びパルスVPULSEの幅に比例するだけであって、クロック発生器のジッターに影響を受けることはない。受信機は、内部クロック発生器のジッターに強く、ジッターの影響を受けずに無線信号VRFを受信することができる。 Due to pulse position fluctuation, position fluctuation also occurs in the output NOUT of the TDC. Also, the timing at which the output of the TDC is reset by the reset signal VRST also varies. However, as described above, the receiver receives the radio signal V RF based on the output N OUT of the TDC, so that it is not affected by jitter of the clock generator. That is, the TDC output N OUT is only proportional to the oscillation frequency of the oscillation signal and the width of the pulse V PULSE , and is not affected by the jitter of the clock generator. The receiver is immune to the jitter of the internal clock generator and can receive the wireless signal V RF without being affected by the jitter.

図11は、一実施形態によるパルス幅によるTDCの出力変化を示す図である。 FIG. 11 is a diagram illustrating TDC output change according to pulse width according to one embodiment.

図11は、パルスVPULSE、TDCの出力NOUT、及びリセット信号VRSTを示す。 FIG. 11 shows the pulse V PULSE , the output N OUT of the TDC, and the reset signal V RST .

受信機の消費電力を減少させるためにパルスVPULSEの幅を減少させると、TDCの出力NOUTも減少する。但し、パルスVPULSEの幅を無制限に減少させることはできず、無線信号の受信が可能なTDCの有効出力NOUT_effectiveがTDCから出力されるようにパルスVPULSEの幅が維持されなければならない。 Reducing the width of the pulse V PULSE to reduce receiver power consumption also reduces the output N OUT of the TDC. However, the width of the pulse V PULSE cannot be decreased indefinitely, and the width of the pulse V PULSE must be maintained so that the effective output N OUT_effective of the TDC capable of receiving radio signals is output from the TDC.

最小パルス幅Wminと最小デューティサイクル(minimum duty cycle)Dminは下記のように決定される。最小デューティサイクルDminは、一周期でパルスVPULSEがハイである区間の比率を示す。 A minimum pulse width W min and a minimum duty cycle D min are determined as follows. The minimum duty cycle D min indicates the proportion of the period during which the pulse V PULSE is high.

Figure 0007212473000002
Figure 0007212473000002

上記の数式(2)において、fRCはクロック発生器の周波数を示す。数式(2)を参照すると、TDCの駆動時間TSSを除いた最小パルス幅Wminは発振器のスタートアップ時間TSETに比例することが分かる。 In equation (2) above, fRC denotes the frequency of the clock generator. Referring to Equation (2), it can be seen that the minimum pulse width W min excluding the TDC driving time T SS is proportional to the oscillator startup time T SET .

また、受信機の平均消費電力PAVEは下記のように決定される。 Also, the average power consumption P AVE of the receiver is determined as follows.

Figure 0007212473000003
Figure 0007212473000003

上記の数式(3)において、PRXは受信機の電力消耗を示し、TRCはクロック発生器の周期を示す。数式(3)を参照すると、受信機の平均消費電力PAVEは発振器のスタートアップ時間TSETに略比例することが分かる。従って、受信機の消費電力を最小化するためには、スタートアップ時間TSETを最小化する必要がある。スタートアップ時間TSETを最小化する速いスタートアップの方案については、図12及び図13を参照して後述する。 In equation (3) above, P_RX denotes the power consumption of the receiver and T_RC denotes the period of the clock generator. Referring to equation (3), it can be seen that the receiver's average power consumption P AVE is approximately proportional to the oscillator start-up time T SET . Therefore, in order to minimize the power consumption of the receiver, it is necessary to minimize the start-up time T_SET . A fast start-up scheme that minimizes the start-up time T_SET will be described later with reference to FIGS. 12 and 13. FIG.

図12及び図13は、一実施形態による受信機の速いスタートアップを説明するための図である。 12 and 13 are diagrams for explaining fast start-up of the receiver according to one embodiment.

図12は、パルスVPULSE、発振信号VOSC、基底電流IQWG_O、速いスタートアップのための追加電流IQWG_A、発振器に提供される電流IQWG、及びキャパシタミスマッチのための制御電圧VPUL_Cを示し、図13は、速いスタートアップのための部分回路図を示す。 FIG. 12 shows the pulse V PULSE , the oscillating signal V OSC , the base current I QWG_O , the additional current I QWG_A for fast start-up, the current I QWG provided to the oscillator, and the control voltage V PUL_C for capacitor mismatch, FIG. 13 shows a partial circuit diagram for fast start-up.

スタートアップ時間TSETは、発振信号VOSCが生成されるための発振準備区間であって、該当の準備区間ではTDCで出力が生成されないが、このような準備区間でも受信機がパワーオンされて動作するため消費電力が発生する。従って、スタートアップ時間TSETを最小化させることで、受信機の消費電力を最小化させることができ、スタートアップ時間TSETを最小化させる速いスタートアップとして、次の3つの方案が挙げられる。 The start-up time T SET is an oscillation preparation period for generating the oscillation signal V OSC . Although the TDC does not generate an output during the corresponding preparation period, the receiver is powered on and operates even during the preparation period. Therefore, power consumption occurs. Therefore, the power consumption of the receiver can be minimized by minimizing the start-up time T_SET , and the following three methods can be cited as fast start-up methods for minimizing the start-up time T_SET.

最初の速いスタートアップ方案として、発振器に提供される電流IQWGを制御することにある。基本的に、発振器に提供される基底電流IQWG_OはパルスVPULSEの上昇エッジに該当する開始時点tから下降エッジに該当する終了時点tまで一定である。ここで、速いスタートアップのための追加電流IQWG_Aを追加的に発振器に提供する。追加電流IQWG_Aは、開始時点tから中間時点tまで発振器に追加的に提供される。 A first fast start-up strategy is to control the current IQWG provided to the oscillator. Basically, the base current IQWG_O provided to the oscillator is constant from the starting time ta corresponding to the rising edge of the pulse V PULSE to the ending time tc corresponding to the falling edge. Here, additional current IQWG_A is additionally provided to the oscillator for fast start-up. An additional current IQWG_A is additionally provided to the oscillator from a starting time t a to an intermediate time t b .

基底電流IQWG_O及び追加電流IQWG_Aによって発振器に提供される電流IQWGは、中間時点tから終了時点tまでの第2区間よりも、開始時点tから中間時点tまでの第1区間でより大きい。このように電流IQWGを制御することで、スタートアップ時間TSETを最小化させることができる。 The current I QWG provided to the oscillator by the base current I QWG_O and the additional current I QWG_A is the first interval from the start time t a to the intermediate time t b than the second interval from the intermediate time t b to the end time t c . greater than in the interval. By controlling the current IQWG in this manner, the start-up time TSET can be minimized.

第2の速いスタートアップ方案として、発振器に適用された複数のキャパシタを制御することにある。図13を参照すると、受信機は、アンテナ1310、パルス発生器、位相分割器、基底電流IQWG_Oを出力する電流供給器QWG、追加電流IQWG_Aを出力する電流供給器A-QWG、電流IQWG_Aを取得するために基底電流IQWG_O及び追加電流IQWG_Aを加える加算器、発振器、並びにキャパシタC及びCを含む。図13に示すように、発振器はLC-発振器として、2つのキャパシタ(C、C)が適用される。2つのキャパシタ(C、C)は発振器の差動ノードに接続されて制御電圧VPUL_Cによって制御され、下記のように数式に示される。 A second fast start-up strategy consists in controlling multiple capacitors applied to the oscillator. Referring to FIG. 13, the receiver includes an antenna 1310, a pulse generator, a phase divider, a current supplier QWG outputting a base current I QWG_O , a current supplier A-QWG outputting an additional current I QWG_A , a current I QWG_A It includes an adder, an oscillator, and capacitors C 1 and C 2 that add the base current I QWG_O and the additional current I QWG_A to obtain . As shown in FIG. 13, the oscillator is an LC-oscillator and two capacitors (C 1 , C 2 ) are applied. Two capacitors (C 1 , C 2 ) are connected to the differential node of the oscillator and controlled by a control voltage V PUL_C , expressed in the equation below.

Figure 0007212473000004
Figure 0007212473000004

2つのキャパシタの全体値が一定であるため、発振器の発振周波数は一定である。また、制御電圧VPUL_Cを介して上記の数式(4)で表されるk値(可変容量キャパシタの可変値)を有する2つのキャパシタを制御することにより、2つのキャパシタ(C、C)間のマッチングの有無が制御される。 Since the overall values of the two capacitors are constant, the oscillation frequency of the oscillator is constant. Also, by controlling the two capacitors having the k value (variable value of the variable capacitor) represented by the above equation (4) via the control voltage V PUL_C , the two capacitors (C 1 , C 2 ) Controls whether or not there is matching between

制御電圧VPUL_Cを制御することにより、開始時点tから中間時点tまでのkは1ではない値(例えば、k=1.8~2.0)を有するようにし、該当の区間の間に2つのキャパシタが互いにミスマッチされるように(即ち、2つのキャパシタの容量値が異なるように)制御する。また、制御電圧VPUL_Cを制御することにより、中間時点tから終了時点tまでのkが1を有するようにし、該当の区間の間に2つのキャパシタが互いにマッチするように(即ち、2つのキャパシタの容量値が同じになるように)制御する。即ち、2つのキャパシタを開始時点tから中間時点tまでは非対称的にし、中間時点tから終了時点tまでは対称的にすることでスタートアップ時間TSETを最小化する。 By controlling the control voltage V PUL_C , k has a value other than 1 (for example, k=1.8 to 2.0) from the start time t a to the middle time t b , and during the corresponding interval are controlled so that the two capacitors are mismatched with each other (that is, the capacitance values of the two capacitors are different). In addition, by controlling the control voltage V PUL_C , k from the middle time t b to the end time t c is 1, and the two capacitors match each other (i.e., 2 control so that the capacitance values of the two capacitors are the same). That is, the two capacitors are made asymmetric from the start time t a to the middle time t b and symmetric from the middle time t b to the end time t c to minimize the start-up time T SET .

最後に第3の速いスタートアップ方案として、発振器に適用されたインダクターが予め決定された閾値よりも大きいQ値(Q-value)を有するようにする方案である。一実施形態による発振器はLC-発振器として、アンテナ1310がインダクターとして適用される。 Finally, a third fast start-up scheme is to make the inductor applied to the oscillator have a Q-value greater than a predetermined threshold. The oscillator according to one embodiment is applied as an LC-oscillator and the antenna 1310 as an inductor.

スタートアップ時間TSETは下記のように示される。 The start-up time T_SET is shown below.

Figure 0007212473000005
Figure 0007212473000005

上記の数式(5)において、gは発振器のコアトランジスタのトランスコンダクタンスを示し、wは発振器の発振周波数を示し、Rは発振器の出力抵抗を示す。ここで、RはQ値の自乗に比例する。従って、発振器に適用されたインダクターが大きいQ値を有するほど、スタートアップ時間TSETが√(1/Q)に比例して減少する。 In equation ( 5 ) above, gm denotes the transconductance of the core transistor of the oscillator, w0 denotes the oscillation frequency of the oscillator, and RT denotes the output resistance of the oscillator. Here, R T is proportional to the square of the Q factor. Therefore, as the inductor applied to the oscillator has a larger Q value, the start-up time T_SET decreases in proportion to √(1/Q).

図12は、中間時点tがスタートアップ時間TSETとTDCの駆動時間TSSとの間の境界時点を示すものとして図示しているが、これは説明の便宜のためのものであって、中間時点tは開始時点tと終了時点tとの間に位置する任意の時点(例えば、開始時点tから終了時点tまでの区間を半分に割った時点)を示すことができる。 Although FIG. 12 shows the intermediate time tb as indicating the boundary time between the start-up time TSET and the TDC drive time TSS , this is for the sake of explanation only. The time tb can indicate any time between the start time t a and the end time t c (for example, the time when the interval from the start time t a to the end time t c is divided in half ) .

図14は、一実施形態によるパルス幅制御部が適用された受信機の回路図を示す図である。 FIG. 14 is a circuit diagram of a receiver to which a pulse width controller is applied according to one embodiment.

図14を参照すると、本実施形態による受信機1400は、コントローラ1410、受信メインブロック1420、及びアンテナ1430を含む。受信機1400はRFトランシーバーである。 Referring to FIG. 14, the receiver 1400 according to this embodiment includes a controller 1410, a receiving main block 1420 and an antenna 1430. Receiver 1400 is an RF transceiver.

コントローラ1410は、パルスVPULSEを生成して受信メインブロック1420に提供する。例えば、コントローラ1410には、互いに異なる発振周波数を有する低電力RC-発振器とメインRC-発振器とがクロック発生器に含まれる。低電力RC-発振器は、メインRC-発振器よりも低い周波数でクロック信号を生成するクロック発生器であって、低電力RC-発振器が用いられる場合にパルス発生器で長い周期のパルスVPULSEが生成されるため、メインRC-発振器が用いられる場合よりも受信機1400の消費電力が少ない。図14において、クロック信号VRC1は低電力RC-発振器で生成された信号を示し、クロック信号VRC2はメインRC-発振器で生成された信号を示す。 Controller 1410 generates and provides pulse V PULSE to receive main block 1420 . For example, the controller 1410 includes a clock generator that has a low power RC-oscillator and a main RC-oscillator that have different oscillation frequencies. A low-power RC-oscillator is a clock generator that produces a clock signal at a lower frequency than the main RC-oscillator, such that when a low-power RC-oscillator is used, the pulse generator produces long period pulses V PULSE . Therefore, receiver 1400 consumes less power than if the main RC-oscillator were used. In FIG. 14, clock signal V RC1 represents the signal generated by the low power RC-oscillator and clock signal V RC2 represents the signal generated by the main RC-oscillator.

コントローラ1410は、アンテナ1430に入力される無線信号の周波数に基づいて低電力RC-発振器及びメインRC-発振器のうちのいずれか1つを選択する。低電力RC-発振器及びメインRC-発振器のうち、無線信号の周波数の2倍以上である周波数にクロック信号を生成可能ないずれか1つの発振器が選択される。低電力RC-発振器及びメインRC-発振器の両方が無線信号の周波数の2倍以上である周波数を有する場合、低電力RC-発振器が選択されて、受信機1400の消費電力はより減少する。 Controller 1410 selects one of the low power RC-oscillator and the main RC-oscillator based on the frequency of the radio signal input to antenna 1430 . Any one of the low-power RC-oscillator and the main RC-oscillator is selected that is capable of generating a clock signal at a frequency that is at least twice the frequency of the radio signal. If both the low power RC-oscillator and the main RC-oscillator have frequencies that are more than twice the frequency of the radio signal, the low power RC-oscillator is selected and the power consumption of the receiver 1400 is less.

電流供給器は、発振器に電流IQWGを提供し、図13に示したQWG及びA-QWGを含む。また、高速スタートアップ回路は、キャパシタミスマッチのための制御電圧VPUL_Cを生成し、図13に示した位相分割器に該当する。また、CAP Bankは、発振器に適用された複数のキャパシタを示し、図13に示した2つのキャパシタ(C、C)に該当する。 A current supplier provides current I QWG to the oscillator and includes the QWG and A-QWG shown in FIG. Also, the fast start-up circuit generates a control voltage V PUL_C for capacitor mismatch and corresponds to the phase divider shown in FIG. CAP Bank indicates a plurality of capacitors applied to the oscillator, and corresponds to the two capacitors (C1, C2 ) shown in FIG.

パルス幅制御部は、発振器で生成されるパルスVPULSEの幅を制御する。パルス幅制御部は、TDCの出力NOUTに基づいてパルスVPULSEの幅を制御する。パルスVPULSEの幅が広いほど、受信機1400の動作時間が増加することになり、受信機1400で消費される電力も増加する。従って、パルスVPULSEの幅を最小化することにより、受信機1400の消費電力を最小化する。但し、パルスVPULSEの幅をむやみに小さくすると、TDCで有効出力が生成されない場合があるため、パルス幅制御部は、TDCで有効出力が生成される範囲内でパルスVPULSEの幅を最小化する必要がある。 The pulse width controller controls the width of the pulse V PULSE generated by the oscillator. The pulse width controller controls the width of the pulse V PULSE based on the output N OUT of the TDC. The wider the pulse V PULSE , the more time the receiver 1400 will operate, and the more power consumed by the receiver 1400 . Therefore, minimizing the width of the pulse V PULSE minimizes the power consumption of the receiver 1400 . However, if the width of the pulse V PULSE is made too small, the TDC may not produce an effective output . There is a need to.

例えば、パルス幅調整のために予め決定された無線信号(例えば、「1、0、1、0」など)がアンテナ1430に入力される。ここで、TDCの出力NOUTを考慮して、パルス幅制御部は、予め決定された無線信号を有効として受信される範囲内でパルスVPULSEの幅を最小化させる。 For example, a predetermined radio signal (eg, “1, 0, 1, 0”, etc.) is input to antenna 1430 for pulse width adjustment. Here, considering the output N OUT of the TDC, the pulse width controller minimizes the width of the pulse V PULSE within a range in which a predetermined radio signal is validly received.

図14に示した各要素には、図1~図13を参照して上述した事項が適用されるため、より詳細な説明は省略する。 Since the items described above with reference to FIGS. 1 to 13 are applied to each element shown in FIG. 14, a more detailed description will be omitted.

図15は、一実施形態による受信機の消費電力を説明するための図である。 FIG. 15 is a diagram for explaining power consumption of a receiver according to one embodiment.

図15は、受信機の消費電力に影響を及ぼすデータレート及びパルス幅が制御されるケースを示す。 FIG. 15 shows the case where the data rate and pulse width are controlled which affects the power consumption of the receiver.

データレートが受信機の消費電力に影響を及ぼす。図15に示す第1ケース1510と第2ケース1520とは、互いに異なるデータレートを有する無線信号を受信する例を示す。パルスの周期は、無線信号のOOKモジュレーション周期の1/2倍よりも小さいか又は同一でなければならないため、第2ケース1520よりも第1ケース1510で受信機が頻繁にパワーオンされて動作しなければならない。従って、第1ケース1510よりも第2ケース1520で受信機の消費電力がより小さい。即ち、無線信号のデータレートが低いほど受信機の消費電力は減少する。 Data rate affects receiver power consumption. A first case 1510 and a second case 1520 shown in FIG. 15 show examples of receiving wireless signals having different data rates. Since the period of the pulses must be less than or equal to 1/2 times the OOK modulation period of the radio signal, the receiver is powered on and operated more frequently in the first case 1510 than in the second case 1520. There must be. Therefore, the receiver consumes less power in the second case 1520 than in the first case 1510 . That is, the lower the data rate of the radio signal, the lower the power consumption of the receiver.

また、パルス幅が受信機の消費電力に影響を及ぼす。図15に示す第3ケース1530と第4ケース1540とは、互いに異なるパルス幅に対する例を示す。受信機は、パルスがハイである区間でパワーオンされて動作するため、パルス幅に比例して受信機の消費電力が増加する。従って、第4ケース1540が第3ケース1530よりも受信機の消費電力がより小さくなる。即ち、パルス幅が小さいほど受信機の消費電力は減少する。 Also, the pulse width affects the power consumption of the receiver. A third case 1530 and a fourth case 1540 shown in FIG. 15 show examples for different pulse widths. Since the receiver is powered on while the pulse is high, power consumption of the receiver increases in proportion to the pulse width. Therefore, the fourth case 1540 consumes less power in the receiver than the third case 1530 . That is, the smaller the pulse width, the less the power consumption of the receiver.

図16及び図17は、一実施形態によるEDが適用された受信機を説明するための図である。 16 and 17 are diagrams for explaining a receiver to which ED is applied according to an embodiment.

図16を参照すると、本実施形態による受信機1600は、アンテナ1610、クロック発生器1620、パルス発生器1630、発振器1640、ED(Envelope Detector)1650、RF増幅器1660、及びADC(Analog-to-Digital Converter)1670を含む。図1に示した測定部140はED1650に対応し、この場合、受信機1600は、ED1650を用いて検出した発振信号VOSCの包絡線VEDに基づいて無線信号VRFを受信する。 Referring to FIG. 16, a receiver 1600 according to this embodiment includes an antenna 1610, a clock generator 1620, a pulse generator 1630, an oscillator 1640, an ED (Envelope Detector) 1650, an RF amplifier 1660, and an ADC (Analog-to-Digital Converter) 1670. The measurement unit 140 shown in FIG. 1 corresponds to the ED 1650, and in this case the receiver 1600 receives the radio signal V RF based on the envelope V ED of the oscillation signal V OSC detected using the ED 1650. FIG.

アンテナ1610に無線信号VRFが入力される。クロック発生器1620は、クロック信号を生成してパルス発生器1630に提供する。パルス発生器1630は、受信されたクロック信号に基づいて、予め決定された周期でパルスVPULSEを生成する。発振器1640は、パルスVPULSEによって駆動されて無線信号VRFに基づいて発振信号VOSCを生成するLC-発振器である。 A radio signal V RF is input to antenna 1610 . Clock generator 1620 generates and provides a clock signal to pulse generator 1630 . A pulse generator 1630 generates a pulse V PULSE with a predetermined period based on the received clock signal. Oscillator 1640 is an LC-oscillator driven by pulse V PULSE to produce oscillating signal V OSC based on radio signal V RF .

アンテナ1610、クロック発生器1620、パルス発生器1630、発振器1640については、図1~図15を参照して上述した事項が適用されるため、より詳細な説明は省略する。 Since the antenna 1610, the clock generator 1620, the pulse generator 1630, and the oscillator 1640 apply the items described above with reference to FIGS.

ED1650は、発振信号VOSCの包絡線VEDを検出する。検出された包絡線VEDは、RF増幅器1660を介して増幅される。図16において、増幅された包絡線はVED1として図示する。図16では、説明の便宜のために1つのRF増幅器を図示しているが、1つ以上のRF増幅器が制限されることなく適用される。 ED 1650 detects the envelope V ED of the oscillating signal V OSC . The detected envelope V ED is amplified via RF amplifier 1660 . In FIG. 16, the amplified envelope is illustrated as V ED1 . Although one RF amplifier is shown in FIG. 16 for convenience of explanation, one or more RF amplifiers are applicable without limitation.

ADC1670は、アナログ形態の包絡線VEDをデジタル信号に変換する。ADC1670で変換されたデジタル信号が予め決定された閾値と比較されることにより、無線信号VRFが受信される。デジタル信号が予め決定された閾値よりも大きい場合、該当の無線信号VRFは「1」として受信され、反対にデジタル信号が予め決定された閾値よりも小さい場合、該当の無線信号VRFは「0」として受信される。図16において、受信信号はVOUTとして出力される。 ADC 1670 converts the analog form of the envelope V ED to a digital signal. A radio signal V RF is received by comparing the digital signal converted by ADC 1670 with a predetermined threshold. If the digital signal is greater than the predetermined threshold, the corresponding wireless signal VRF is received as "1", and conversely if the digital signal is less than the predetermined threshold, the corresponding wireless signal VRF is received as "0". ” is received as In FIG. 16, the received signal is output as V OUT .

図17は、無線信号VRF、パルスVPULSE、包絡線信号VED、増幅された包絡線信号VED1、及び受信信号VOUTを示す。 FIG. 17 shows the radio signal V RF , the pulse V PULSE , the envelope signal V ED , the amplified envelope signal V ED1 , and the received signal V OUT .

パルスVPULSEは、無線信号VRF周波数の2倍以上の周波数で生成される。パルスVPULSEがハイである場合に、発振器で発振信号が生成され、発振信号に対する包絡線信号VEDが検出される。包絡線信号VEDは、RF増幅器を介して増幅され、増幅された包絡線信号VED1の振幅が予め決定された閾値の振幅と比較されて受信信号VOUTが出力される。 The pulse V PULSE is generated at a frequency more than twice the radio signal V RF frequency. When the pulse V PULSE is high, the oscillator produces an oscillating signal and the envelope signal V ED for the oscillating signal is detected. The envelope signal V ED is amplified through an RF amplifier and the amplitude of the amplified envelope signal V ED1 is compared with a predetermined threshold amplitude to output the received signal V OUT .

図18は、一実施形態による受信方法を示すフローチャートである。 FIG. 18 is a flowchart illustrating a receiving method according to one embodiment.

図18は、受信機によって実行される受信方法を示す。 FIG. 18 shows the reception method performed by the receiver.

ステップS1810において、受信機は、予め決定された周期の区間に予め決定された周期のパルスを生成する。ここで、予め決定された周期は、アンテナに入力された無線信号のOOKモジュレーション周期の1/2倍以下である。 In step S1810, the receiver generates pulses of a predetermined period during intervals of a predetermined period. Here, the predetermined period is less than half the OOK modulation period of the radio signal input to the antenna.

ステップS1820において、受信機は、パルスの間にアンテナによって受信された無線信号に基づいて発振信号を生成する。例えば、パルスが生成された間にアンテナに入力された無線信号が「1」である場合、受信機は無線信号が「0」である場合よりも迅速に発振を始めて長い時間の間に発振する。 In step S1820, the receiver generates an oscillating signal based on the radio signal received by the antenna during the pulse. For example, if the radio signal input to the antenna is a '1' while the pulse is being generated, the receiver will start oscillating more quickly and oscillate for a longer period of time than if the radio signal were a '0'. .

ステップS1830において、受信機は、パルスの間に発振信号の発振程度を測定する。例えば、受信機にTDCが適用される場合、受信機は、発振程度として発振信号が発振する発振時間に比例するTDCの出力を生成する。或いは、受信機にEDが適用される場合、受信機は、発振程度として発振信号の包絡線を検出する。ステップS1820で発振信号を生成すること及びステップS1830において発振程度を測定することは、パルスに基づいて活性化される。 In step S1830, the receiver measures the degree of oscillation of the oscillation signal during the pulse. For example, when a TDC is applied to the receiver, the receiver produces an output of the TDC that is proportional to the oscillation time that the oscillation signal oscillates as the degree of oscillation. Alternatively, if ED is applied to the receiver, the receiver detects the envelope of the oscillating signal as the degree of oscillation. Generating an oscillating signal in step S1820 and measuring the degree of oscillation in step S1830 are activated based on the pulse.

無線信号は測定された発振程度に基づいて受信される。例えば、無線信号は、生成されたTDCの出力が予め決定された閾値を超過するか否かに基づいて受信される。或いは、無線信号は、検出された包絡線の振幅が予め決定された閾値を超過するか否かに基づいて受信される。 A radio signal is received based on the measured degree of oscillation. For example, a radio signal is received based on whether the output of the generated TDC exceeds a predetermined threshold. Alternatively, the wireless signal is received based on whether the amplitude of the detected envelope exceeds a predetermined threshold.

上述した受信方法によると、電力消耗が低く、応答遅延がなく、受信感度が優れた受信機が提供される。また、受信機が極めて短いパルスに応じてアクティブ区間を最小化して殆どターンオフとして動作することで、受信機の電力消耗を最小化することができる。また、無線信号のOOKモジュレーション周期の1/2倍以下の周期で受信機をパワーオンして応答遅延がないながらも最小の能動区間で動作することで、平均電力消耗を最小化することができる。 According to the reception method described above, a receiver with low power consumption, no response delay, and excellent reception sensitivity is provided. In addition, the power consumption of the receiver can be minimized because the receiver minimizes the active period according to the extremely short pulse and operates as a turn-off. In addition, average power consumption can be minimized by powering on the receiver at a period less than 1/2 times the OOK modulation period of the radio signal and operating in the minimum active period with no response delay. .

図18に示した各ステップには、図1~図17を参照して上述した事項がそのまま適用されるため、より詳細な説明は省略する。 Since the items described above with reference to FIGS. 1 to 17 are applied as they are to each step shown in FIG. 18, a more detailed description will be omitted.

図19は、一実施形態によるパルス発生器で生成されるパルス幅を制御する方法を示すフローチャートである。 FIG. 19 is a flowchart illustrating a method of controlling the width of pulses generated by a pulse generator according to one embodiment.

図19は、受信機によって実行されるパルス幅を制御する過程を示す。 FIG. 19 shows the process of controlling the pulse width performed by the receiver.

ステップS1910において、受信機は、測定された発振程度が予め決定された閾値を超過するか否かを判断する。例えば、受信機にTDCが適用される場合、TDCは発振程度として発振信号の発振時間に比例する出力を生成し、受信機は生成されたTDCの出力が予め決定された閾値を超過するか否かを判断する。或いは、受信機にEDが適用される場合、EDは発振程度として発振信号の包絡線を検出し、受信機は検出された包絡線の振幅が予め決定された閾値を超過するか否かを判断する。 In step S1910, the receiver determines whether the measured degree of oscillation exceeds a predetermined threshold. For example, when a TDC is applied to the receiver, the TDC generates an output proportional to the oscillation time of the oscillating signal as the degree of oscillation, and the receiver determines whether the generated output of the TDC exceeds a predetermined threshold. to judge whether Alternatively, if an ED is applied to the receiver, the ED detects the envelope of the oscillating signal as the degree of oscillation, and the receiver determines whether the amplitude of the detected envelope exceeds a predetermined threshold. do.

測定された発振程度が予め決定された閾値を超過する場合、ステップS1920において、受信機は、パルス発生器から出力されるパルス幅を減少させる。例えば、受信機はパルス幅を所定の大きさ又は比率だけ減少させる。 If the measured degree of oscillation exceeds the predetermined threshold, in step S1920 the receiver reduces the pulse width output from the pulse generator. For example, the receiver reduces the pulse width by a predetermined amount or ratio.

反対に、測定された発振程度が予め決定された閾値を超過しない場合、ステップS1930において、受信機は、パルス発生器から出力されるパルス幅を増加させる。例えば、受信機はパルス幅を所定の大きさ又は比率だけ増加させる。 Conversely, if the measured degree of oscillation does not exceed the predetermined threshold, the receiver increases the pulse width output from the pulse generator in step S1930. For example, the receiver increases the pulse width by a predetermined amount or ratio.

ステップS1920又はステップS1930でパルス幅が制御されると、ステップS1810が実行される。 Once the pulse width is controlled in step S1920 or step S1930, step S1810 is performed.

図19に示した各ステップには、図1~図18を参照して上述した事項がそのまま適用されるため、より詳細な説明は省略する。 Since the items described above with reference to FIGS. 1 to 18 are applied to each step shown in FIG. 19 as they are, a more detailed description will be omitted.

以上の実施形態は、ハードウェア構成要素、ソフトウェア構成要素、又はハードウェア構成要素及びソフトウェア構成要素の組合せで具現される。例えば、本実施形態で説明した装置及び構成要素は、例えば、プロセッサ、コントローラ、ALU(arithmetic logic unit)、デジタル信号プロセッサ(digital signal processor)、マイクロコンピュータ、FPA(field programmable array)、PLU(programmable logic unit)、マイクロプロセッサー、又は命令(instruction)を実行して応答する異なる装置のように、1つ以上の汎用コンピュータ又は特殊目的コンピュータを用いて具現される。処理装置は、オペレーティングシステム(OS)及びオペレーティングシステム上で実行される1つ以上のソフトウェアアプリケーションを実行する。また、処理装置は、ソフトウェアの実行に応答してデータをアクセス、格納、操作、処理、及び生成する。理解の便宜のために、処理装置は1つが使用されるものとして説明する場合もあるが、当技術分野で通常の知識を有する者は、処理装置が複数の処理要素(processing element)及び/又は複数類型の処理要素を含むことが分かる。例えば、処理装置は、複数のプロセッサ又は1つのプロセッサ及び1つのコントローラを含む。また、並列プロセッサ(parallel processor)のような、他の処理構成も可能である。 The above embodiments are realized by hardware components, software components, or a combination of hardware components and software components. For example, the devices and components described in this embodiment include processors, controllers, ALUs (arithmetic logic units), digital signal processors, microcomputers, FPAs (field programmable arrays), PLUs (programmable logic units), microprocessors, or different devices that execute and respond to instructions, may be implemented using one or more general-purpose or special-purpose computers. The processing device executes an operating system (OS) and one or more software applications that run on the operating system. The processing unit also accesses, stores, manipulates, processes, and generates data in response to executing the software. For convenience of understanding, the processing device may be described as being used as one, but those of ordinary skill in the art will understand that the processing device may include multiple processing elements and/or It can be seen that there are multiple types of processing elements. For example, a processing device may include multiple processors or a processor and a controller. Other processing configurations are also possible, such as parallel processors.

ソフトウェアは、コンピュータプログラム、コード、命令、又はこれらのうちの1つ以上の組合せを含み、希望通りに動作するように処理装置を構成し、独立的又は結合的に処理装置に命令する。ソフトウェア及び/又はデータは、処理装置によって解釈され、処理装置に命令又はデータを提供するためのあらゆる類型の機械、構成要素、物理的装置、仮想装置、コンピュータ格納媒体又は装置、或いは送信される信号波を介して永久的又は一時的に具現化される。ソフトウェアは、ネットワークに連結されたコンピュータシステム上に分散され、分散された方法で格納されるか又は実行される。ソフトウェア及びデータは1つ以上のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納される。 Software includes computer programs, code, instructions, or a combination of one or more of these, to configure and, independently or jointly, to direct the processor to operate as desired. Software and/or data are any type of machine, component, physical device, virtual device, computer storage medium or device, or signal transmitted to be interpreted by a processing device and to provide instructions or data to the processing device. Permanently or temporarily embodied through waves. The software may be distributed over network coupled computer systems so that it is stored and executed in a distributed fashion. Software and data are stored on one or more computer-readable media.

本実施形態による方法は、様々なコンピュータ手段を介して実施されるプログラム命令の形態で具現され、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録される。記録媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などを単独又は組合せて含む。記録媒体及びプログラム命令は、本発明の目的のために特別に設計して構成されたものでもよく、コンピュータソフトウェア分野の技術を有する当業者にとって公知のものであり使用可能なものであってもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体の例としては、ハードディスク、フロッピー(登録商標)ディスク及び磁気テープのような磁気媒体、CD-ROM、DVDのような光記録媒体、フロプティカルディスクのような磁気-光媒体、及びROM、RAM、フラッシュメモリなどのようなプログラム命令を保存して実行するように特別に構成されたハードウェア装置を含む。プログラム命令の例としては、コンパイラによって生成されるような機械語コードだけでなく、インタプリタなどを用いてコンピュータによって実行される高級言語コードを含む。ハードウェア装置は、本発明に示す動作を実行するために1つ以上のソフトウェアモジュールとして作動するように構成してもよく、その逆も同様である。 The method according to the present embodiment is embodied in the form of program instructions executed via various computer means and recorded in a computer-readable recording medium. The recording media may include program instructions, data files, data structures, etc. singly or in combination. The recording medium and program instructions may be those specially designed and constructed for the purposes of the present invention, or they may be of the kind well known and available to those having skill in the computer software arts. . Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, and magneto-optical media such as floptical disks. It includes media and hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code, such as that generated by a compiler, as well as high-level language code that is executed by a computer, such as using an interpreter. A hardware device may be configured to act as one or more software modules to perform the operations described herein, and vice versa.

以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified in various ways without departing from the technical scope of the present invention. It is possible to implement.

100、200、700、1400、1600 受信機
110、210、730、1310、1430、1610 アンテナ
120、230、1630 パルス発生器
130、240、1640 発振器
140 測定部
220、1620 クロック発生器
250 TDC(Time-to-Digital Converter)
710、1410 コントローラ
720、1420 受信メインブロック
1510~1540 第1~第4ケース
1650 ED(Envelope Detector)
1660 RF増幅器
1670 ADC(Analog-to-Digital Converter)

100, 200, 700, 1400, 1600 Receiver 110, 210, 730, 1310, 1430, 1610 Antenna 120, 230, 1630 Pulse Generator 130, 240, 1640 Oscillator 140 Measurement Section 220, 1620 Clock Generator 250 TDC (Time -to-Digital Converter)
710, 1410 controller 720, 1420 receiving main block 1510 to 1540 first to fourth cases 1650 ED (Envelope Detector)
1660 RF amplifier 1670 ADC (Analog-to-Digital Converter)

Claims (23)

受信機であって、
無線信号を受信するアンテナと、
パルスを生成するパルス発生器と、
前記パルスに基づいて駆動され、前記無線信号に基づいて発振信号を生成する発振器と、
前記パルスに基づいて駆動され、前記発振信号の発振程度を測定する測定部と、
前記パルスの開始時点から前記パルスの開始時点と前記パルスの終了時点との間に存在する前記パルスの中間時点までの第1区間の間に前記発振器に第1電流を提供し、前記パルスの中間時点から前記パルスの終了時点までの第2区間の間に前記発振器に前記第1電流よりも小さい第2電流を提供する電流供給器と、を備え、
前記無線信号は、前記発振信号の発振程度に基づいて受信されることを特徴とする受信機。
a receiver,
an antenna for receiving radio signals;
a pulse generator for generating pulses;
an oscillator driven based on the pulse and generating an oscillating signal based on the radio signal;
a measuring unit that is driven based on the pulse and measures the degree of oscillation of the oscillation signal;
providing a first current to the oscillator during a first interval from the start of the pulse to an intermediate time of the pulse that lies between the start of the pulse and the end of the pulse; a current supplier that provides a second current, less than the first current, to the oscillator during a second interval from time to the end of the pulse ;
A receiver, wherein the radio signal is received based on the degree of oscillation of the oscillation signal.
前記測定部は、前記発振信号の発振程度として前記発振信号の発振時間を測定し、
前記無線信号は、前記測定部で測定された前記発振信号の発振時間に基づいて受信されることを特徴とする請求項1に記載の受信機。
The measurement unit measures an oscillation time of the oscillation signal as an oscillation degree of the oscillation signal,
2. The receiver according to claim 1, wherein the radio signal is received based on the oscillation time of the oscillation signal measured by the measuring unit.
前記測定部は、前記発振信号の発振時間に比例する出力を生成し、
前記無線信号は、前記生成された出力が予め決定された閾値を超過するか否かに基づいて受信されることを特徴とする請求項2に記載の受信機。
The measurement unit generates an output proportional to the oscillation time of the oscillation signal,
3. The receiver of claim 2, wherein the radio signal is received based on whether the generated power exceeds a predetermined threshold.
前記無線信号は、
前記発振信号の発振時間が予め決定された臨界時間よりも長い場合に第1値として受信され、
前記発振信号の発振時間が予め決定された臨界時間よりも短い場合に前記第1値と異なる第2値として受信されることを特徴とする請求項2に記載の受信機。
The radio signal is
received as a first value when the oscillation time of the oscillation signal is longer than a predetermined critical time;
3. The receiver of claim 2, wherein a second value different from the first value is received when the oscillation time of the oscillation signal is shorter than a predetermined critical time.
前記発振信号の発振時間に基づいて、前記アンテナによって受信された無線信号の振幅又は周波数が受信されることを特徴とする請求項2に記載の受信機。 3. The receiver of claim 2, wherein the amplitude or frequency of the radio signal received by the antenna is received based on the oscillation time of the oscillating signal. 前記発振器に適用された2つのキャパシタを更に含み、
前記2つのキャパシタは、前記パルスの開始時点から前記パルスの中間時点までの第1区間の間に互いにミスマッチされ、前記パルスの中間時点から前記パルスの終了時点までの第2区間の間に互いにマッチされ、
前記パルスの中間時点は、前記パルスの開始時点と前記パルスの終了時点との間に存在することを特徴とする請求項1に記載の受信機。
further comprising two capacitors applied to said oscillator;
The two capacitors are mismatched with each other during a first interval from the beginning of the pulse to the midpoint of the pulse and matched with each other during a second interval from the midpoint of the pulse to the end of the pulse. is,
2. The receiver of claim 1, wherein the midpoint of the pulse lies between the start of the pulse and the end of the pulse.
前記発振器に適用されたインダクターを更に含み、
前記インダクターは、閾値よりも大きいQ値(Q-value)を有することを特徴とする請求項1に記載の受信機。
further comprising an inductor applied to the oscillator;
2. The receiver of claim 1, wherein the inductor has a Q-value greater than a threshold.
前記測定部は、前記発振信号の発振時間に比例する出力を生成し、
前記パルス発生器は、前記測定部で生成された出力に基づいて前記パルスのパルス幅を調整することを特徴とする請求項2に記載の受信機。
The measurement unit generates an output proportional to the oscillation time of the oscillation signal,
3. The receiver according to claim 2, wherein the pulse generator adjusts the pulse width of the pulse based on the output generated by the measuring section.
前記測定部は、前記発振信号の発振時間に基づいて前記発振信号の発振周波数及び前記パルスのパルス幅に比例する出力を生成することを特徴とする請求項2に記載の受信機。 3. The receiver according to claim 2, wherein the measuring unit generates an output proportional to the oscillation frequency of the oscillation signal and the pulse width of the pulse based on the oscillation time of the oscillation signal. 前記パルス発生器は、前記無線信号のOOK(On-Off Keying)モジュレーション周期の1/2倍よりも小さい周期で前記パルスを生成することを特徴とする請求項1に記載の受信機。 2. The receiver according to claim 1, wherein said pulse generator generates said pulse with a period smaller than half an OOK (On-Off Keying) modulation period of said radio signal. 前記測定部は、前記発振信号の発振程度として前記発振信号の包絡線を検出し、
前記無線信号は、前記検出された包絡線に基づいて受信されることを特徴とする請求項1に記載の受信機。
The measurement unit detects an envelope of the oscillation signal as the degree of oscillation of the oscillation signal,
2. The receiver of claim 1, wherein the radio signal is received based on the detected envelope.
前記測定部は、前記検出された包絡線の振幅を測定し、
前記無線信号は、前記検出された包絡線の振幅が閾値を超過するか否かに基づいて受信されることを特徴とする請求項11に記載の受信機。
The measurement unit measures the amplitude of the detected envelope,
12. The receiver of claim 11 , wherein the radio signal is received based on whether the amplitude of the detected envelope exceeds a threshold.
前記発振器及び前記測定部は、前記発振器及び前記測定部が前記パルス発生器から前記パルスを受信した区間の間に動作することを特徴とする請求項1に記載の受信機。 2. The receiver of claim 1, wherein the oscillator and the measuring unit operate during a period during which the oscillator and the measuring unit receive the pulse from the pulse generator. 前記受信機の消費電力は、前記無線信号のデータレート及び前記パルスのパルス幅によって決定されることを特徴とする請求項1に記載の受信機。 2. The receiver of claim 1, wherein the power consumption of the receiver is determined by the data rate of the radio signal and the pulse width of the pulse. 前記パルスに基づいて駆動され、前記発振信号を増幅し、前記増幅された発振信号を前記測定部に出力するRF増幅器を更に含むことを特徴とする請求項1に記載の受信機。 2. The receiver according to claim 1, further comprising an RF amplifier that is driven based on the pulse, amplifies the oscillation signal, and outputs the amplified oscillation signal to the measurement unit. 少なくともパルス発生器、発振器、測定部、及び電流供給器を備える受信機の受信方法であって、
前記パルス発生器により、予め決定された周期にパルスを生成するステップと、
前記発振器により、前記パルスの間にアンテナによって受信された無線信号に基づいて発振信号を生成するステップと、
前記測定部により、前記パルスの間に前記発振信号の発振程度を測定するステップと、
前記電流供給器により、前記パルスの開始時点から前記パルスの開始時点と前記パルスの終了時点との間に存在する前記パルスの中間時点までの第1区間の間に前記発振器に第1電流を提供するステップと、
電流供給器により、前記パルスの中間時点から前記パルスの終了時点までの第2区間の間に前記発振器に前記第1電流よりも小さい第2電流を提供するステップと、を有し、
前記発振信号を生成するステップ及び前記発振程度を測定するステップは、前記パルスに基づいて活性化され、
前記無線信号は、前記発振信号の発振程度に基づいて受信されることを特徴とする受信方法。
A receiving method for a receiver comprising at least a pulse generator, an oscillator, a measuring unit, and a current supplier ,
generating pulses at a predetermined period with the pulse generator;
generating, with the oscillator , an oscillating signal based on a radio signal received by an antenna during the pulse;
measuring the degree of oscillation of the oscillation signal during the pulse by the measuring unit ;
The current supplier provides a first current to the oscillator during a first interval from the start of the pulse to an intermediate time of the pulse that lies between the start of the pulse and the end of the pulse. and
providing, by a current supplier, a second current, less than the first current, to the oscillator during a second interval from the middle of the pulse to the end of the pulse ;
generating the oscillating signal and measuring the degree of oscillation are activated based on the pulse;
A reception method, wherein the radio signal is received based on the degree of oscillation of the oscillation signal.
前記発振程度を測定するステップは、前記発振信号の発振程度として前記発振信号の発振時間に比例する出力を生成し、
前記無線信号は、前記生成された出力が予め決定された閾値を超過するか否かに基づいて受信されることを特徴とする請求項16に記載の受信方法。
The step of measuring the degree of oscillation generates an output proportional to the oscillation time of the oscillation signal as the degree of oscillation of the oscillation signal,
17. The method of claim 16 , wherein said radio signal is received based on whether said generated power exceeds a predetermined threshold.
前記発振程度を測定するステップは、前記発振信号の発振程度として前記発振信号の包絡線を検出し、
前記無線信号は、前記検出された包絡線の振幅が閾値を超過するか否かに基づいて受信されることを特徴とする請求項16に記載の受信方法。
The step of measuring the degree of oscillation detects an envelope of the oscillation signal as the degree of oscillation of the oscillation signal;
17. The receiving method of claim 16 , wherein the radio signal is received based on whether the amplitude of the detected envelope exceeds a threshold.
請求項16乃至18のいずれか一項に記載の受信方法を実行させるためのプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 A computer-readable recording medium recording a program for executing the receiving method according to any one of claims 16 to 18 . 受信機であって、
無線信号を受信するアンテナと、
予め決定された周期の区間にパルスを生成するパルス発生器と、
前記パルスに基づいて駆動され、前記パルスが存在する間にのみ、前記無線信号に基づいて発振信号を生成する発振器と、
前記パルスに基づいて駆動され、前記パルスが存在する間にのみ、前記無線信号に依存する前記発振信号の発振程度を測定する測定部と、
前記パルスの第1区間の間に前記発振器に供給される電流を増加させることか、又は前記パルスの第1区間の間に前記発振器に適用されるキャパシタの値を調整することのうちの少なくとも1つによって前記パルスの第1区間の間に前記発振器のスタートアップ時間を減少させる高速スタートアップ回路と、を備え、
前記無線信号は、前記発振信号の発振程度に基づいて受信されることを特徴とする受信機。
a receiver,
an antenna for receiving radio signals;
a pulse generator that generates pulses during a predetermined period interval;
an oscillator driven based on said pulse to generate an oscillating signal based on said radio signal only during the presence of said pulse;
a measuring unit that is driven based on the pulse and measures the degree of oscillation of the oscillating signal that depends on the radio signal only while the pulse is present;
at least one of increasing the current supplied to the oscillator during the first interval of the pulse or adjusting the value of a capacitor applied to the oscillator during the first interval of the pulse; a fast start-up circuit that reduces the start-up time of the oscillator during the first interval of the pulse by
A receiver, wherein the radio signal is received based on the degree of oscillation of the oscillation signal.
前記測定部は、前記発振信号の発振程度として前記発振信号の発振時間を測定するか、又は前記発振信号の発振程度として前記発振信号の包絡線を検出し、
前記無線信号は、前記発振信号の発振時間、又は前記発振信号の包絡線に基づいて受信されることを特徴とする請求項20に記載の受信機。
The measurement unit measures an oscillation time of the oscillation signal as the degree of oscillation of the oscillation signal, or detects an envelope of the oscillation signal as the degree of oscillation of the oscillation signal,
21. The receiver of claim 20 , wherein the radio signal is received based on an oscillation time of the oscillating signal or an envelope of the oscillating signal.
前記受信機は、
第1周波数を有する第1クロック信号を生成し、動作に第1電力レベルを必要とする第1発振器と、
前記第1周波数よりも低い第2周波数を有する第2クロック信号を生成し、動作に前記第1電力レベルよりも低い第2電力レベルを必要とする第2発振器と、
前記無線信号に基づいて前記第1クロック信号及び前記第2クロック信号のうちのいずれか1つを選択する選択器と、を更に含み、
前記パルス発生器は、前記選択された前記第1クロック信号及び前記第2クロック信号のうちのいずれか1つに基づいて前記予め決定された周期の区間に前記パルスを生成することを特徴とする請求項20に記載の受信機。
The receiver is
a first oscillator producing a first clock signal having a first frequency and requiring a first power level to operate;
a second oscillator producing a second clock signal having a second frequency lower than the first frequency and requiring a second power level lower than the first power level to operate;
a selector that selects one of the first clock signal and the second clock signal based on the radio signal;
The pulse generator generates the pulse in the predetermined period based on one of the selected first clock signal and the second clock signal. 21. Receiver according to claim 20 .
前記選択器は、前記第1周波数のみが前記無線信号の周波数の少なくとも2倍である場合に前記第1クロック信号を選択し、前記第1周波数及び前記第2周波数の両方が前記無線信号の周波数の少なくとも2倍である場合に前記第2クロック信号を選択することを特徴とする請求項22に記載の受信機。
The selector selects the first clock signal if only the first frequency is at least twice the frequency of the radio signal, and both the first frequency and the second frequency are the frequency of the radio signal. 23. The receiver of claim 22 , wherein the receiver selects the second clock signal if it is at least twice .
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