專利名稱：大輸入動(dòng)態(tài)范圍的射頻幅度鍵控解調(diào)電路的制作方法
大輸入動(dòng)態(tài)范圍的射頻幅度鍵控解調(diào)電路背景技術(shù)
近年來隨著間歇性低速率產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用，諸如家庭安全，車庫大門管理以及遠(yuǎn)程控制，短距離無線通信技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，應(yīng)用于短距離無線通信技術(shù)幅度鍵控調(diào)制方式越來越受到青睞。由于幅度鍵控調(diào)制方式具有調(diào)制簡單，系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡單，系統(tǒng)功耗低，誤碼率隨信號(hào)傳播距離的增加而增加，所以其尤其適合于短距離無線通信場合。
眾所周知，不同系統(tǒng)對于幅度鍵控調(diào)制的深度各不相同，顯然，只能適用于一種調(diào)制方式的解調(diào)器只能滿足一種特定的系統(tǒng)要求，不能適應(yīng)不同系統(tǒng)的具體的需要，同時(shí)傳統(tǒng)的二極管檢波解調(diào)方式靈敏度比較低，一般只適用于要求比較低，或者發(fā)射接收器距離非常接近的應(yīng)用場合，這種結(jié)構(gòu)上和功能上的局限性，已成為限制其應(yīng)用的重大缺陷。
傳統(tǒng)的幅度鍵控解調(diào)電路的構(gòu)成包括放大電路，二極管電路，濾波電路，比較電路?，F(xiàn)有技術(shù)幅度鍵控解調(diào)存在諸多缺點(diǎn)第一，由于其接收靈敏度主要決定于其前端放大電路的增益，同時(shí)其前端放大電路的增益與靈敏度的關(guān)系呈現(xiàn)指數(shù)關(guān)系，要較大提高靈敏度需要極大增加其前端放大電路的增益，而由于功耗，噪聲等限制了其前端放大電路的增益不可能太大，所以這就限制現(xiàn)有的電路結(jié)構(gòu)對于高靈敏度輸入信號(hào)的檢測。第二，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)，需要外加濾波電容和電感，這不僅增加了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的困難，還提高了芯片外圍電路的復(fù)雜度。第三，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)，由于其比較電路的比較電壓采用固定電平，所以對于不同調(diào)制度的系統(tǒng)，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)就不能適用，現(xiàn)有的技術(shù)一般是首先確定調(diào)制度大小，再通過改變芯片外部的控制信號(hào)，改變比較電路的比較電平，但是實(shí)際應(yīng)用中信號(hào)有可能由于噪聲等不確定因素影響其調(diào)制度，這就影響了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的輸出誤比特率。
如果有一種幅度鍵控解調(diào)電路可根據(jù)需要自適應(yīng)接收不同調(diào)制度的幅度鍵控信號(hào)，以配合不同系統(tǒng)要求實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)的通用應(yīng)用，不僅使得整個(gè)射頻前端的靈活性大大提高，而且更好適應(yīng)信息技術(shù)領(lǐng)域新技術(shù)不斷增長的市場需求。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明屬于射頻通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種幅度檢測電路，尤其涉及一種大輸入動(dòng)態(tài)范圍的幅度鍵控解調(diào)電路，用于射頻接收機(jī)，實(shí)現(xiàn)對不同調(diào)制度和大輸入動(dòng)態(tài)范圍的幅度鍵控信號(hào)的解調(diào)，實(shí)現(xiàn)輸出信號(hào)的準(zhǔn)確性。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有技術(shù)傳統(tǒng)的幅度鍵控解調(diào)電路的以上問題，提供一種大輸入動(dòng)態(tài)范圍的射頻幅度鍵控解調(diào)電路，可滿足不同系統(tǒng)對于不同解調(diào)系數(shù)的要求。它除具備傳統(tǒng)解調(diào)電路的檢波解調(diào)的功能，還具有比較電平自適應(yīng)以及解調(diào)高動(dòng)態(tài)范圍的輸入信號(hào)的功能，可以更好的減少外圍器件和系統(tǒng)成本開銷，有助于提高系統(tǒng)信噪比，優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
本發(fā)明的上述目的是通過下面的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)大輸入動(dòng)態(tài)范圍的射頻幅度鍵控解調(diào)電路，其在于大輸入動(dòng)態(tài)范圍的射頻幅度鍵控解調(diào)電路簡稱幅度鍵控解調(diào)電路為兩路差分結(jié)構(gòu)的幅度鍵控解調(diào)電路，單路幅度鍵控解調(diào)電路輸入端連接射頻前端兩路差分中頻信號(hào)中的一路中頻信號(hào)，兩路差分結(jié)構(gòu)的幅度鍵控解調(diào)電路集成于射頻前端，它的輸出端連接射頻前端下一級(jí)的數(shù)字基帶處理模塊；幅度鍵控解調(diào)電路的單路結(jié)構(gòu)組成包括幅度檢測電路，高斯濾波電路，峰值檢測電路，以及比較電路；幅度檢測電路與高斯濾波電路串聯(lián)連接，高斯濾波電路的輸出端分別連接峰值檢測電路的輸入端以及比較電路的一個(gè)輸入端，峰值檢測電路的輸出端連接比較電路的另一個(gè)輸入端，比較電路的輸出端接至數(shù)字基帶處理模塊，數(shù)字基帶處理模塊的反饋控制信號(hào)連接幅度檢測電路。
射頻幅度鍵控解調(diào)電路利用幅度檢測電路檢測輸入信號(hào)的幅度信息，減少外部元件電路，同時(shí)利用峰值檢測電路加快比較電路的參考電壓隨輸入信號(hào)變化，加快了系統(tǒng)啟動(dòng)和響應(yīng)速度。
所述的幅度鍵控解調(diào)電路，其在于所述幅度檢測電路包括若干級(jí)固定增益放大級(jí)電路和對應(yīng)連接的幅度檢測與轉(zhuǎn)換電路；其中若干級(jí)固定增益放大級(jí)電路串聯(lián)連接，兩路射頻差分輸入信號(hào)中的一路的輸入信號(hào)連接第一級(jí)固定增益放大級(jí)電路的輸入端，每級(jí)固定增益放大級(jí)電路的輸出端連接幅度檢測與轉(zhuǎn)換電路的輸入端，幅度檢測與轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接高斯濾波電路的輸入端。
高斯濾波電路將濾波后的幅度信號(hào)分別輸出到峰值檢測電路的輸入端和比較電路的一個(gè)輸入端，峰值檢測電路將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)為高低幅度平均的信號(hào)輸出到比較電路的另一個(gè)輸入端，比較電路比較兩路輸入信號(hào)的大小給出最終的輸出信號(hào)，提供給下一級(jí)基帶芯片進(jìn)行基帶信號(hào)處理。
所述的幅度鍵控解調(diào)電路，其在于所述若干級(jí)固定增益放大級(jí)電路的級(jí)數(shù)為S，對應(yīng)連接幅度檢測與轉(zhuǎn)換電路的幅度檢測單元個(gè)數(shù)也為S，第Vi級(jí)固定增益放大器電路的輸出端對應(yīng)連接第Vi個(gè)幅度檢測單元的輸出端；上述S的取值表達(dá)式為S=KzTa,式中:V為最大檢測信號(hào)電壓幅度，Ka為幅度檢測電路的檢測精度值。
每級(jí)固定增益放大器電路的輸出端都連接一個(gè)幅度檢測單元，輸入信號(hào)經(jīng)過每個(gè)固定增益放大器逐級(jí)放大到飽和失真，由幅度檢測單元檢測到導(dǎo)致輸出信號(hào)失真的第i級(jí)固定增益放大器，根據(jù)其在整個(gè)放大鏈的位置給出相應(yīng)的幅度檢測信號(hào)值Vi，因此對于不同輸入幅度的信號(hào)，幅度檢測電路能輸出與輸入幅度相應(yīng)的大小不同的輸出信號(hào)。
所述的幅度鍵控解調(diào)電路，其在于所述幅度檢測與轉(zhuǎn)換電路包括S個(gè)幅度檢測單元，以及串聯(lián)連接的電流相加電路和電流電壓轉(zhuǎn)換電路；電流相加電路有S個(gè)輸入端，依序?qū)?yīng)連接幅度檢測與轉(zhuǎn)換電路的S個(gè)幅度檢測單元的輸出端，電流相加電路的輸出端連接電流電壓轉(zhuǎn)換電路，電流電壓轉(zhuǎn)換電路輸出電壓值Vi ；幅度檢測電路用于檢測到輸入信號(hào)經(jīng)過串聯(lián)連接的i級(jí)固定增益放大器依序逐級(jí)增益累加放大到飽和失真的電壓值Vi，Vi = iVa,由Vi值得到對應(yīng)于i級(jí)固定增益放大器相應(yīng)的輸入幅度值-J取值范圍為1 S。
由幅度檢測單元檢測到導(dǎo)致輸出信號(hào)失真的固定增益放大器，根據(jù)其在整個(gè)放大鏈的位置給出相應(yīng)的幅度檢測信號(hào)，因此對于不同輸入幅度的信號(hào)而言，幅度檢測電路的輸出能根據(jù)幅度的不同輸出大小不同的輸出信號(hào)。幅度檢測單元和電流相加電路采用分段檢測固定增益放大電路放大的信號(hào)幅度，并以指數(shù)近似方式得到輸出電流與輸入信號(hào)幅度呈現(xiàn)的dB線性關(guān)系，在相同調(diào)制度下保證不同幅度的輸入信號(hào)都能得到相同的誤碼比特率，有效提高信噪比，而且分段近似解調(diào)方式相比于直接解調(diào)方式的功耗減少。
所述的幅度鍵控解調(diào)電路，其在于所述高斯濾波電路為帶寬可調(diào)的巴特沃斯結(jié)構(gòu)的低通濾波器，其截止頻率通過接收系統(tǒng)控制信號(hào)控制高斯濾波電路中的電阻和電容值修改，實(shí)現(xiàn)其截止頻率的改變，高斯濾波電路用于濾除幅度檢測電路輸出信號(hào)中的高頻成分。
高斯濾波電路中采用電子開關(guān)控制的可變電阻和可變電容，接收系統(tǒng)控制信號(hào)通過控制電子開關(guān)的通斷，實(shí)現(xiàn)對高斯濾波電路中的電阻和電容值修改，調(diào)整幅度鍵控解調(diào)電路的截止頻率。
所述的幅度鍵控解調(diào)電路，其在于所述峰值檢測電路包括串聯(lián)連接的運(yùn)放電路和檢波電路，運(yùn)放電路的正輸入端接高斯濾波電路的輸出端，運(yùn)放電路的負(fù)輸入端接檢波電路的輸出端，運(yùn)放電路的輸出端接檢波電路的輸入端，檢波電路輸出端為峰值檢測電路的輸出端連接比較電路的一個(gè)輸入端；其中運(yùn)放電路為負(fù)反饋控制放大器； 檢波電路由二極管連接的晶體管與電阻組成；峰值檢測電路送到比較電路的參考電壓隨輸入信號(hào)變化快速生成，用于加快幅度鍵控解調(diào)電的啟動(dòng)和響應(yīng)速度。
所述的幅度鍵控解調(diào)電路，其在于所述比較電路由一個(gè)比較器和一個(gè)施密特觸發(fā)電路組成，比較電路的一個(gè)輸入端接峰值檢測電路的輸出端，另一個(gè)輸入端接高斯濾波電路的輸出端，用于實(shí)時(shí)比較兩路信號(hào)的大小，比較電路的輸出信號(hào)為根據(jù)比較大小輸出相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)。
比較電路的輸出端為幅度鍵控解調(diào)電路的輸出端，幅度鍵控解調(diào)電路的輸入信號(hào)是射頻前端中頻信號(hào)，射頻前端中頻信號(hào)為幅度鍵控信號(hào)，比較電路的輸出信號(hào)為幅度鍵控信號(hào)的包絡(luò)，比較電路的輸出端連接片外的數(shù)字基帶處理模塊。比較電路加入施密特觸發(fā)器能抑制產(chǎn)生的誤碼，有效的降低誤碼比特率。
所述的幅度鍵控解調(diào)電路，其在于所述幅度鍵控解調(diào)電路是由兩路差分解調(diào)電路組成，兩路差分解調(diào)電路的構(gòu)成完全相同，一路差分解調(diào)電路的輸入端接入VIN，解調(diào)輸出信號(hào)為VOUTN ；另一路差分解調(diào)電路的輸入端接入VIP，解調(diào)輸出信號(hào)為V0UTP。
幅度檢測電路檢測幅度鍵控信號(hào)的幅度大小，輸出幅度鍵控信號(hào)的包絡(luò)，用于將幅度鍵控信號(hào)的載波信號(hào)消除，保留其包絡(luò)信號(hào)，由于輸出的包絡(luò)信號(hào)中還包含其它高頻成分，通過高斯濾波電路濾波后能濾除包絡(luò)信號(hào)中的其它高頻成分，有效抑制高頻干擾。采用巴特沃斯原型濾波器能有效改善濾波器的對信號(hào)的響應(yīng)，峰值檢波電路能檢測輸入信號(hào)的峰值大小，通過一個(gè)電阻電容組成的網(wǎng)絡(luò)與原信號(hào)相加，得到輸入信號(hào)的平均信號(hào)作為比較電路的參考電壓，由于此參考電壓可以隨輸入電壓峰值變化而變化，所以相比于采用固定的參考電壓能使得輸出的信號(hào)更加準(zhǔn)確，比較電路的輸出采用施密特觸發(fā)器能抑制由于數(shù)字電路毛刺產(chǎn)生的輸出錯(cuò)誤，有效提高輸出信噪比。
所述的幅度鍵控解調(diào)電路，其在于所述幅度鍵控解調(diào)電路解調(diào)的幅度檢測信號(hào)調(diào)制度為0. 5^0. 9，適用于高達(dá)60dB動(dòng)態(tài)范圍輸入信號(hào)的射頻接收機(jī)前端。
幅度鍵控解調(diào)電路實(shí)現(xiàn)的快速解調(diào)模式可以快速跟蹤輸入信號(hào)的變化，減少輸出的解調(diào)數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤率，采用本發(fā)明幅度鍵控解調(diào)電路的系統(tǒng)，有利于提高系統(tǒng)信噪比，優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。幅度鍵控解調(diào)電路能與多種不同調(diào)制度的短距離無線通信系統(tǒng)配合使用，能適應(yīng)輸入信號(hào)變化很大的高動(dòng)態(tài)工作系統(tǒng)的需要。
一種大輸入動(dòng)態(tài)范圍的射頻幅度鍵控解調(diào)電路，其在于它利用幅度檢測電路檢測輸入信號(hào)的幅度信息，減少外部元件電路，同時(shí)利用峰值檢測電路加快比較電路的參考電壓隨輸入信號(hào)變化，加快了系統(tǒng)啟動(dòng)和響應(yīng)速度。
所述的射頻幅度鍵控解調(diào)電路，其在于它包括幅度檢測電路，高斯濾波電路，峰值檢測電路，以及比較電路；所述的幅度檢測電路包括若干個(gè)固定增益放大級(jí)電路和幅度檢測單元電路；其中若干個(gè)固定增益放大級(jí)電路串聯(lián)連接，兩路射頻差分輸入信號(hào)連接第一級(jí)固定增益放大級(jí)電路的兩個(gè)輸入端，每級(jí)固定增益放大級(jí)電路的兩個(gè)輸出端連接幅度檢測單元電路的輸入端； 幅度檢測單元電路的輸出端連接模高斯濾波電路的輸入端；高斯濾波電路將濾波后的幅度信號(hào)分別輸出到峰值檢測電路的輸入端和比較電路的一個(gè)輸入端，峰值檢測電路將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)為高低幅度平均的信號(hào)輸出到比較電路的另一個(gè)輸入端，比較電路比較兩路輸入信號(hào)的大小給出最終的輸出信號(hào)，提供給下一級(jí)基帶芯片進(jìn)行基帶信號(hào)處理；所述的幅度檢測單元，其包括若干個(gè)幅度檢測單元，電流相加電路和一個(gè)電流電壓轉(zhuǎn)化電路，每級(jí)固定增益放大器電路的輸出端都連接一個(gè)幅度檢測單元，輸入信號(hào)經(jīng)過每個(gè)固定增益放大器逐級(jí)放大到飽和失真，由幅度檢測單元檢測到導(dǎo)致輸出信號(hào)失真的i級(jí)固定增益放大器，根據(jù)其在整個(gè)放大鏈的位置給出相應(yīng)的幅度檢測信號(hào)值Vi，因此對于不同輸入幅度的信號(hào)，幅度檢測電路能輸出與輸入幅度相應(yīng)的大小不同的輸出信號(hào)。
所述的幅度檢測單元對應(yīng)檢測一個(gè)固定增益放大器的輸出電壓的幅度信號(hào)輸出電流信號(hào)；所述的電流相加電路將每個(gè)幅度檢測單元檢測到的輸出電流相加； 所述的電流電壓轉(zhuǎn)化電路將電流相加電路相加的電流轉(zhuǎn)為電壓信號(hào)，提供給高斯濾波電路處理；所述高斯濾波電路是一個(gè)典型的低通濾波器，采用二階巴特沃斯濾波器結(jié)構(gòu)，高斯濾波電路可以通過修改電路中的電阻和電容改變其截止頻率，通過高斯濾波電路對幅度檢測電路輸出信號(hào)的濾波，抑制輸入中的高頻成分。
所述峰值檢測電路，包括運(yùn)放電路和檢波電路，運(yùn)放電路的正輸入端接高斯濾波電路的輸出端，運(yùn)放電路的負(fù)輸入端接檢波電路的輸出端，運(yùn)放電路的輸出端接檢波電路的輸入端，檢波電路的輸出端接比較電路的一個(gè)輸入端，檢波電路由二極管連接的晶體管與電阻組成；所述比較電路的輸入分別接峰值檢測電路的輸出和高斯濾波電路的輸出，比較電路實(shí)時(shí)比較兩路信號(hào)的大小，根據(jù)比較大小輸出數(shù)字信號(hào)，比較電路由一個(gè)比較器和一個(gè)施密特觸發(fā)電路組成，比較電路的輸出給基帶芯片；所述的幅度檢測電路中的固定增益放大器級(jí)聯(lián)電路能提供高達(dá)60dB的增益，同時(shí)還能放大超過30MHz帶寬的信號(hào)，固定增益放大器級(jí)聯(lián)電路所能提供的增益范圍決定了整個(gè)幅度鍵控解調(diào)電路所能接收的輸入信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍，高達(dá)60dB的動(dòng)態(tài)范圍相比傳統(tǒng)的只能提供20dB左右的解調(diào)電路大大提高；所述的幅度檢測單元和電流相加電路，其還在于其分段檢測固定增益放大電路放大的信號(hào)幅度，最后采用指數(shù)近似的方式得到的輸出電流與輸入信號(hào)的幅度呈現(xiàn)dB線性的關(guān)系，dB線性關(guān)系保證了在相同調(diào)制度下不同幅度的輸入信號(hào)都能得到相同的誤比特率，同時(shí)采用這種分段近似的方式相比于直接解調(diào)的方式減少了功耗。
所述的射頻幅度鍵控解調(diào)電路，其還在于輸入信號(hào)是幅度鍵控信號(hào)，幅度檢測電路檢測幅度鍵控信號(hào)的幅度大小，輸出幅度鍵控信號(hào)的包絡(luò)，用于將幅度鍵控信號(hào)的載波信號(hào)消除，只包含其包絡(luò)信號(hào)，由于輸出的包絡(luò)信號(hào)還包含其他高頻成分，所以通過高斯濾波電路后的信號(hào)能大大抑制其高頻成分，采用巴特沃斯原型濾波器能有效改善濾波器的對信號(hào)的響應(yīng)，峰值檢波電路能檢測輸入信號(hào)的峰值大小，通過與原信號(hào)作用能得到輸入信號(hào)的平均信號(hào)作為比較電路的參考電壓，由于此參考電壓可以隨輸入電壓峰值變化而變化，所以相比于采用固定的參考電壓能使得輸出的信號(hào)更加準(zhǔn)確，比較電路的輸出采用施密特觸發(fā)器能抑制由于數(shù)字電路毛刺產(chǎn)生的輸出錯(cuò)誤。
所述的峰值檢測電路和比較電路，其在于可以利用峰值檢測電路對于輸入信號(hào)的包絡(luò)信號(hào)進(jìn)行峰值檢測再通過一階濾波電路可以快速的跟蹤輸入信號(hào)的包絡(luò)變化，同時(shí)也起到輸入信號(hào)的包絡(luò)信號(hào)平均的目的，采用這種方式產(chǎn)生的比較電壓既可以保證不會(huì)受到輸入信號(hào)調(diào)制度的影響，滿足調(diào)制度在0. 5^0. 9范圍內(nèi)的輸入信號(hào)都能正確解調(diào)，同時(shí)又可以保證比較電壓有較短的響應(yīng)時(shí)間能快速跟上。
由于數(shù)字信號(hào)在調(diào)整過程中會(huì)有毛刺，為了避免毛刺導(dǎo)致輸出產(chǎn)生錯(cuò)誤，同時(shí)也為了避免電源上的抖動(dòng)導(dǎo)致輸入信號(hào)產(chǎn)生的窄脈沖對輸出產(chǎn)生影響，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，加入了施密特觸發(fā)器，很好的抑制了可能產(chǎn)生的誤碼，以及可能的誤比特率的降低。
不同調(diào)制度的接收系統(tǒng)都可以采用上述方案實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明提出一個(gè)整體電路可同時(shí)滿足多個(gè)要求，尤其是在芯片小型化，集成度要求越來越高的市場需求背景下，采用集成入幅度檢波電路的接收系統(tǒng)能更好節(jié)省硬件開銷以及外部元器件數(shù)量，同時(shí)使系統(tǒng)的穩(wěn)定性大大提高。
本發(fā)明的實(shí)質(zhì)性效果1、本發(fā)明的大輸入動(dòng)態(tài)范圍的射頻幅度鍵控解調(diào)電路能與多種不同調(diào)制度的短距離無線通信系統(tǒng)配合使用，能適應(yīng)輸入信號(hào)變化大的高動(dòng)態(tài)工作系統(tǒng)的需要。
2、本發(fā)明射頻幅度鍵控解調(diào)電路內(nèi)部集成了峰值檢波電路，峰值檢測電路送到比較電路的參考電壓隨輸入信號(hào)變化快速生成，加快幅度鍵控解調(diào)電的啟動(dòng)和響應(yīng)速度，使得芯片更快的響應(yīng)輸入信號(hào)的變化，適用于更寬范圍的射頻前端和接收系統(tǒng)。同時(shí)有利于提高系統(tǒng)信噪比，優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
3、本發(fā)明射頻幅度鍵控解調(diào)電路的比較電路加入施密特觸發(fā)器抑制可能產(chǎn)生的誤碼，有效的降低誤碼比特率。
4、本發(fā)明可靈活應(yīng)用于調(diào)制度從0. 5^0. 9的幅度檢測信號(hào)的幅度鍵控解調(diào)電路， 因而能適用于高達(dá)60dB動(dòng)態(tài)范圍輸入信號(hào)的射頻接收機(jī)前端。
圖1為傳統(tǒng)的幅度鍵控解調(diào)電路原理框圖。
圖1中11為放大電路，12為二極管電路，13為一個(gè)比較電路，電容Cl和電感Ll 為接到芯片外的電容和電感，Vref為輸入的參考電壓。
圖2為本發(fā)明一種改進(jìn)的幅度鍵控解調(diào)電路原理框圖；圖2中21為放大電路，22為二極管電路，23為一個(gè)比較電路，電容Cl和電感Ll為接到芯片外的電容和電感，電容C2電阻R2構(gòu)成一階低通濾波電路，Vref為輸入的參考電壓。
圖3a為本發(fā)明第一實(shí)施例的幅度鍵控解調(diào)電路的雙路差分構(gòu)成框圖； 圖北為本發(fā)明實(shí)施例幅度鍵控解調(diào)電路的雙路差分構(gòu)成示意框圖；圖3a和圖3b中:31、31-1、31-2為幅度檢測電路，32、32_1、32_2為高斯濾波電路，33、 33-1,33-2為峰值檢測器，34、34-1、34-2為比較電路，301為S級(jí)級(jí)聯(lián)固定增益放大電路， 302為幅度檢測與轉(zhuǎn)換電路，303為放大電路，304為片內(nèi)集成二極管電路，VINP和VINN為差分輸入信號(hào)，VOUTN為差分輸出信號(hào)。
圖4為本發(fā)明實(shí)施例的幅度檢測電路構(gòu)成框圖；圖4中4為幅度檢測電路，41為S級(jí)級(jí)聯(lián)固定增益放大電路，42為為幅度檢測與轉(zhuǎn)換電路，421 425為幅度檢測單元1 S，3 為電流相加器，427電流電壓為轉(zhuǎn)換電路，VIN 為一路差分輸入信號(hào)，K/為幅度檢測電路輸出信號(hào)。
圖5為本發(fā)明實(shí)施例S值為5的幅度檢測電路構(gòu)成框圖；圖5中51為5級(jí)級(jí)聯(lián)固定增益放大器，52為幅度檢測電路與轉(zhuǎn)換，511 515為五級(jí)固定增益放大級(jí)，521 525為五個(gè)幅度檢測單元，5 為電流相加電路，527為I-V轉(zhuǎn)換控制電路，VIN為輸入信號(hào)，Vi為輸出信號(hào)。
圖6為本發(fā)明實(shí)施例的高斯濾波電路到最終輸出的構(gòu)成示意框圖。
圖6中VINP為信號(hào)輸入，61為高斯濾波電路，601是高增益運(yùn)放電路，Cl，C2是可調(diào)電容，Rl, R2是可調(diào)電阻，62是峰值檢測電路，602是高增益放大電路，603是峰值檢波器，R4為一階濾波電路的電阻，C3為一階濾波電路的電容，63為比較電路，604是施密特觸發(fā)電路，605是比較器。
圖7a為本發(fā)明實(shí)施例仿真實(shí)驗(yàn)中RSSI、解調(diào)輸出以及峰值檢波電路的輸出。
圖7a中original為RSSI輸出曲線，F(xiàn)inal為解調(diào)輸出曲線，peak hold為峰值檢波電路的輸出曲線。
圖7b為本發(fā)明實(shí)施例仿真實(shí)驗(yàn)中調(diào)制深度為0. 9的輸入信號(hào)和輸出解調(diào)信號(hào)。
圖7b中下面曲線代表調(diào)制度為0. 9的輸入信號(hào)，上面曲線代表輸出解調(diào)信號(hào)，從圖中可以看出交調(diào)信號(hào)對應(yīng)輸入信號(hào)，可以正確解調(diào)輸入信號(hào)。
圖7c為本發(fā)明實(shí)施例仿真實(shí)驗(yàn)中調(diào)制度為0. 5的輸入信號(hào)和輸出解調(diào)信號(hào)。
圖7c中下面曲線代表調(diào)制度為0. 5的輸入信號(hào)，上面曲線代表輸出解調(diào)信號(hào)，從圖中可以看出交調(diào)信號(hào)對應(yīng)輸入信號(hào)，可以正確解調(diào)輸入信號(hào)。
具體實(shí)施方式
圖1所示為傳統(tǒng)的幅度鍵控解調(diào)電路原理示意框圖，差分輸入信號(hào)VIN和VIP通過兩路差分幅度鍵控解調(diào)電路進(jìn)行解調(diào)。圖1只示出單路幅度鍵控解調(diào)電路，一路差分輸入信號(hào)通過放大電路11放大后，經(jīng)二極管12檢波，再通過電感Ll和電容Cl組成的濾波網(wǎng)絡(luò)濾除高頻信號(hào)，濾波網(wǎng)絡(luò)輸出信號(hào)與固定電平VREF同時(shí)送比較電路13進(jìn)行比較，比較電路13輸出幅度鍵控解調(diào)信號(hào)。固定電平VREF由電源分壓產(chǎn)生，比較電路的輸出的解調(diào)后的輸出信號(hào)的精度低，不能跟隨反映差分輸入信號(hào)的幅度大小。
本發(fā)明一種改進(jìn)的傳統(tǒng)幅度鍵控解調(diào)電路原理框圖如圖2所示。差分輸入信號(hào) VIN和VIP通過兩路差分幅度鍵控解調(diào)電路進(jìn)行解調(diào)。差分輸入信號(hào)VIN通過放大器21-1 放大后，通過二極管22-1檢波，再通過電感Ll和電容Cl組成的濾波網(wǎng)絡(luò)濾除高頻信號(hào)，濾波后的信號(hào)再通過電阻R2和電容Cl組成的一階低通濾波網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生比較電路的比較電平， 相比于傳統(tǒng)的采用的固定電平VREF比較的方式，此方法可以在一定程度上減少由于輸入信號(hào)調(diào)制度變化產(chǎn)生的誤比特率，可是同時(shí)過長的比較啟動(dòng)時(shí)間嚴(yán)重制約了短距離無線通信系統(tǒng)的實(shí)時(shí)相應(yīng)能力。
本發(fā)明將幅度檢測電路引入代替原本需要外部元件的檢波電路，同時(shí)加入峰值檢測電路大大縮短了啟動(dòng)時(shí)間，從而使得這種解調(diào)方式可以快速相應(yīng)輸入信號(hào)，同時(shí)省去了外部元件，減少了電路開銷和功耗，提高系統(tǒng)的性能，以及系統(tǒng)的靈敏度等，由此還能降低設(shè)備功耗和體積，節(jié)約成本。本發(fā)明的一種大輸入動(dòng)態(tài)范圍的射頻幅度鍵控解調(diào)電路，可適用于短距離無線通信系統(tǒng)，尤其適合于需要快速響應(yīng)的短距離無線通信系統(tǒng)，諸如不停車收費(fèi)系統(tǒng)和車庫大門管理系統(tǒng)的工作場合。
下面通過實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體說明。
第一實(shí)施例圖3a給出本發(fā)明第一實(shí)施例的幅度鍵控解調(diào)電路的雙路差分構(gòu)成框圖。雙路差分構(gòu)成的兩路幅度鍵控解調(diào)電路完全相同。輸入信號(hào)VINP和VINN分別由幅度檢測電路31-1和 31-2檢測出信號(hào)幅度值，檢測出的幅度值再分別通過以巴特沃斯濾波器為原型的高斯濾波器32-1和32-2，濾除高頻信號(hào)的干擾，高斯濾波器32-1和32_2由來自基帶處理控制信號(hào)來控制其帶寬，通過配置所需的帶寬以滿足不同速率以及不同通信系統(tǒng)的要求。高斯濾波器32-1和32-2的輸出提供給峰值檢測電路33-1和33_2，各得到一個(gè)峰值保持信號(hào)，此信號(hào)與高斯濾波器32-1和32-2的輸出信號(hào)通過比較電路34-1和34_2得到比較的結(jié)果，即為兩路差分的解調(diào)信號(hào)的輸出VOUTN和V0UTP，最后將解調(diào)信號(hào)的輸出提供給下一級(jí)的基帶處理模塊進(jìn)行處理。
圖北給出本發(fā)明第一實(shí)施例的幅度鍵控解調(diào)電路的單路差分電路構(gòu)成示意框圖。幅度檢測電路31，高斯濾波電路32，峰值檢測電路33，比較電路34，S級(jí)級(jí)聯(lián)固定增益放大電路301，幅度檢測與轉(zhuǎn)換電路302，放大電路303，片內(nèi)集成二極管電路304。輸入信號(hào)VINN通過幅度檢測RSSI電路31中的S級(jí)固定增益放大級(jí)級(jí)聯(lián)組成的固定增益放大電路301，固定增益放大電路301將輸入信號(hào)逐級(jí)放大到飽和，每一級(jí)固定增益放大級(jí)的輸出連接幅度檢測與轉(zhuǎn)換電路302的一個(gè)幅度檢測單元，將固定增益放大電路31的各級(jí)輸出幅度檢測電流相加并I-V轉(zhuǎn)換，得到一個(gè)與輸入信號(hào)幅度相關(guān)的電壓信號(hào)，此電壓信號(hào)通過高斯濾波電路32濾除高頻成分得到一個(gè)電壓VP，同時(shí)高斯濾波電路的輸出通過峰值檢測電路33中的放大電路303和二極管電路304作峰值檢測，得到一個(gè)正向電壓信號(hào)VN，反饋到放大電路303的反向端，正向電壓信號(hào)VN與高斯濾波電路32的輸出電壓信號(hào)VP相減后再通過二極管電路304放大，如果304 二極管電路的輸入大于之前的二極管電路的輸出，則此時(shí)的輸入通過304 二極管電路輸出，如果小于之前的輸出，則保持之前的輸出，從而就得到了輸入信號(hào)的峰值信息，33峰值檢測電路的輸出VN與之前高斯濾波電路的輸出VP通過比較電路34比較，比較電路與傳統(tǒng)沒有峰值檢測電路的比較結(jié)果，如果此時(shí)輸入信號(hào)突然改變，峰值檢測電路能快速捕捉輸入信號(hào)的輸出，從而提供一個(gè)補(bǔ)償信號(hào)給原有的比較電平VN，快速響應(yīng)輸入信號(hào)的變化，這種方式對于無線通信尤其是短距離無線通信快速變化的信號(hào)，其快速靈敏的特點(diǎn)很好的滿足其需求，最后比較電路將輸出提供給基帶處理模塊處理。
圖4給出了本發(fā)明實(shí)施例S級(jí)級(jí)聯(lián)固定增益放大級(jí)的幅度檢測電路構(gòu)成框圖。S 級(jí)固定增益放大級(jí)411 415依次串聯(lián)級(jí)聯(lián)，每級(jí)固定增益放大級(jí)輸出端與S個(gè)幅度檢測單元421 425對應(yīng)連接，S個(gè)幅度檢測單元421 425的輸出端對應(yīng)連接到電流相加電路4 的S個(gè)電流相加輸入端，電流相加電路423的輸出端送到電流電壓轉(zhuǎn)換電路427，電流電壓轉(zhuǎn)換電路427的輸出端送出幅度檢測電路輸出信號(hào)電壓Vi。射頻一路差分輸入信號(hào)VIN送到由S級(jí)級(jí)聯(lián)固定增益放大級(jí)41第一級(jí)411，固定增益放大級(jí)411輸出信號(hào)對應(yīng)加到第一個(gè)幅度檢測單元421，幅度檢測單元421輸出電流送到電流相加電路426的輸入端，電流相加電路似6輸出經(jīng)電流電壓轉(zhuǎn)換電路427轉(zhuǎn)換成電壓Vl ；第一級(jí)固定增益放大級(jí)411輸出信號(hào)同時(shí)送下一級(jí)固定增益放大級(jí)412放大，固定增益放大級(jí)412輸出信號(hào)對應(yīng)加到第二個(gè)幅度檢測單元422，幅度檢測單元422輸出電流送到電流相加電路426的輸入端，電流相加電路似6輸出經(jīng)電流電壓轉(zhuǎn)換電路427轉(zhuǎn)換成電壓K ；以此類推，第i級(jí)固定增益放大級(jí)414輸出信號(hào)同時(shí)送下一級(jí)固定增益放大級(jí)放大，固定增益放大級(jí)414輸出信號(hào)對應(yīng)加到第i個(gè)幅度檢測單元424，幅度檢測單元4M輸出電流送到電流相加電路4 的輸入端，電流相加電路似6輸出經(jīng)電流電壓轉(zhuǎn)換電路427轉(zhuǎn)換成電壓Vi。幅度檢測單元和電流相加電路采用分段檢測固定增益放大電路放大的信號(hào)幅度，并以指數(shù)近似方式得到輸出電流與輸入信號(hào)幅度呈現(xiàn)的dB線性關(guān)系，在相同調(diào)制度下保證不同幅度的輸入信號(hào)都能得到相同的誤碼比特率，而且分段近似解調(diào)方式相比于直接解調(diào)方式的功耗減少。
圖5為本發(fā)明實(shí)施例的幅度檢測電路(RSSI)構(gòu)成示意框圖。51為5級(jí)級(jí)聯(lián)固定增益放大器，52為幅度檢測電路與轉(zhuǎn)換，511 515為五級(jí)固定增益放大級(jí)，521 525為五個(gè)幅度檢測單元，5 為電流相加電路，527為I-V轉(zhuǎn)換控制電路，VIN為輸入信號(hào)，Vi為輸出信號(hào)電壓。5級(jí)固定增益放大級(jí)511 515依次串聯(lián)級(jí)聯(lián)，每級(jí)固定增益放大級(jí)輸出端與5個(gè)幅度檢測單元521 525對應(yīng)連接，5個(gè)幅度檢測單元521 525的輸出端對應(yīng)連接到電流相加電路526的5個(gè)電流相加輸入端，電流相加電路523的輸出端送到電流電壓轉(zhuǎn)換電路527，電流電壓轉(zhuǎn)換電路527的輸出端送出幅度檢測電路輸出信號(hào)電壓Κ 。射頻一路差分輸入信號(hào)VIN送到由5級(jí)級(jí)聯(lián)固定增益放大級(jí)51第一級(jí)511，固定增益放大級(jí) 511輸出信號(hào)對應(yīng)加到第一個(gè)幅度檢測單元521，幅度檢測單元521輸出電流送到電流相加電路526的輸入端，電流相加電路5 輸出經(jīng)電流電壓轉(zhuǎn)換電路527轉(zhuǎn)換成電壓Vl ；第一級(jí)固定增益放大級(jí)511輸出信號(hào)同時(shí)送下一級(jí)固定增益放大級(jí)512放大，固定增益放大級(jí) 512輸出信號(hào)對應(yīng)加到第二個(gè)幅度檢測單元522，幅度檢測單元522輸出電流送到電流相加電路526的輸入端，電流相加電路5 輸出經(jīng)電流電壓轉(zhuǎn)換電路527轉(zhuǎn)換成電壓K ；以此類推，第4級(jí)固定增益放大級(jí)514輸出信號(hào)對應(yīng)加到第4個(gè)幅度檢測單元524，幅度檢測單元524輸出電流送到電流相加電路526的輸入端，電流相加電路5 輸出經(jīng)電流電壓轉(zhuǎn)換電路527轉(zhuǎn)換成電壓V4。如果接收前端檢測到輸出信號(hào)已飽和失真，第4級(jí)固定增益放大級(jí)514輸出信號(hào)不再送第5級(jí)固定增益放大級(jí)515放大。
第二實(shí)施例圖6給出了本發(fā)明實(shí)施例幅度鍵控解調(diào)電路的從高斯濾波電路到比較電路輸出的具體電路構(gòu)成框圖，包括高斯濾波電路61、峰值檢測電路62以及比較電路63。高斯濾波電路 61由可變電阻R1，R2和可變電容C1，C2以及運(yùn)放電路601組成，這是一個(gè)典型的低通濾波器，采用二階巴特沃斯濾波器結(jié)構(gòu)，……。高斯濾波電路通過調(diào)整電路中電阻Rl和R2值以及電容Cl和C2值，改變其截止頻率，通過高斯濾波電路對幅度檢測電路輸出信號(hào)的濾波， 抑制輸入中的高頻成分。VIN是幅度檢測電路的輸出信號(hào)，經(jīng)過高斯濾波電路61輸出，高斯濾波電路61的可變電阻Rl，R2和可變電容Cl，C2，受接收系統(tǒng)3位信號(hào)線控制，改變它們的電阻值或電容值，可以得到不同的截止頻率，從而改變高斯濾波電路61的帶寬，更好配合不同的接收系統(tǒng)的信號(hào)速率要求，設(shè)置所需的帶寬。高斯濾波電路61的輸出信號(hào)分別直接和通過峰值檢測電路62后再輸入到比較電路63的兩個(gè)輸入端，峰值檢測電路62首先通過放大電路602和二極管電路603，將信號(hào)的峰值信號(hào)輸入，由于峰值信號(hào)始終保持與輸入信號(hào)的幅度相近似，所以快速跟隨輸入信號(hào)的變化趨勢，二極管電路603的輸出連接由電阻R4和電容C3構(gòu)成的一階濾波電路，通過一階濾波電路可以快速的跟蹤輸入信號(hào)的包絡(luò)變化，同時(shí)通過包絡(luò)檢波起到均衡輸入信號(hào)包絡(luò)的目的，采用這種方式產(chǎn)生的比較電壓既可以保證不會(huì)受到輸入信號(hào)調(diào)制度的影響，滿足調(diào)制度在0. 5^0. 9范圍內(nèi)的輸入信號(hào)都能正確解調(diào)，同時(shí)又可以保證比較電壓有較短的響應(yīng)時(shí)間能快速跟上。通過一濾波電路將峰值與信號(hào)的整合均衡，使峰值上疊加信號(hào)本身高低的變化，峰值檢測電路最后輸出的信號(hào)能表征輸入信號(hào)的大小的變化，同時(shí)能跟蹤輸入信號(hào)最大幅度的變化。峰值檢測電路62 的輸出信號(hào)加到比較電路63輸入端，在比較電路63與高斯濾波電路61的輸出信號(hào)進(jìn)行比較，比較電路63最終輸出的解調(diào)信號(hào)。比較電路63由一個(gè)施密特觸發(fā)器604和一個(gè)比較器 605組成，高斯濾波電路61的輸出端連接施密特觸發(fā)器604的輸入端，施密特觸發(fā)器604的輸出端連接比較器605的比較信號(hào)輸入端，比較器605的參考信號(hào)輸入端連接峰值檢測電路62的輸出端。由于數(shù)字信號(hào)在處理過程中會(huì)有干擾毛刺，而導(dǎo)致輸出信號(hào)產(chǎn)生誤碼，同時(shí)為避免電源上的抖動(dòng)導(dǎo)致輸入信號(hào)產(chǎn)生的窄脈沖對輸出產(chǎn)生影響，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。加入了施密特觸發(fā)器，很好的抑制了可能產(chǎn)生的誤碼，以及可能的誤碼比特率的降低。比較電路63采用滯回結(jié)構(gòu)電路，加入滯回特性的施密特觸發(fā)器，能將數(shù)字信號(hào)因電源或地線的高頻干擾引起的誤判完全消除，從而降低誤碼率。
結(jié)合圖5 圖6說明本發(fā)明中幅度鍵控解調(diào)電路實(shí)現(xiàn)過程輸入信號(hào)VINP(VINN) 進(jìn)入幅度檢測電路的固定增益放大器511，五級(jí)級(jí)聯(lián)固定增益放大器51逐級(jí)放大輸入信號(hào)到飽和，每級(jí)聯(lián)固定增益放大器輸出送對應(yīng)幅度檢測單元檢測，每個(gè)幅度檢測單元檢測到對應(yīng)級(jí)固定放大器的輸出信號(hào)幅度，每個(gè)幅度檢測單元將輸出電流信號(hào)送電流相加電路 526，經(jīng)電流電壓轉(zhuǎn)換電路527作I-V轉(zhuǎn)換，輸出與輸入信號(hào)大小相近似電壓信號(hào)Vi。判斷得到導(dǎo)致信號(hào)飽和的放大器級(jí)數(shù)，幅度檢測與轉(zhuǎn)換電路52將檢測的結(jié)果轉(zhuǎn)為電壓信號(hào)，輸出給高斯濾波電路61，高斯濾波電路61將濾除幅度檢測電路5輸出電壓信號(hào)Vi中的高頻成分，高斯濾波電路61的截止頻率由系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場合可以調(diào)整，高斯濾波電路61的一路輸出給比較電路63的施密特觸發(fā)器604的輸入端，經(jīng)施密特觸發(fā)器604抑制可能產(chǎn)生的誤碼后，將電壓信號(hào)送到比較器605的比較信號(hào)輸入端。高斯濾波電路61同時(shí)將輸出信號(hào)送給峰值檢測電路62，經(jīng)由放大電路602和二極管電路603組成的峰值檢測電路作峰值檢測，電阻R4和電容C3構(gòu)成的一階濾波電路輸出峰值檢測信號(hào)送到比較器605的參考電壓輸入端，二極管電路603采用片內(nèi)的晶體管代替片外的二極管，二極管電路603的輸入來自放大電路602的輸出，二極管電路603的輸出直接接回放大電路602的負(fù)輸入端，峰值檢測電路62可以根據(jù)輸入的變化檢測出輸入信號(hào)的峰值，同時(shí)根據(jù)輸入信號(hào)峰值的變化輸出一個(gè)與輸入信號(hào)峰值相關(guān)同時(shí)又是輸入信號(hào)平均的信號(hào)，采用這樣的信號(hào)作為比較電路 62的參考比較電平，可以避免傳統(tǒng)的采用固定電平或者是輸入信號(hào)直接一階濾波之后產(chǎn)生的信號(hào)作為比較電平時(shí)，輸?shù)恼`比特率過高，輸出相對輸入變化的相應(yīng)時(shí)間過長的問題，比較電路63的輸出就是幅度鍵控解調(diào)電路的數(shù)字輸出，這個(gè)輸出信號(hào)再通過基帶處理模塊進(jìn)一步解碼得到需要的信息。RSSI輸出曲線，F(xiàn)inal為解調(diào)輸出曲線，peak hold為峰值檢波電路的輸出曲線圖7a給出本發(fā)明幅度鍵控解調(diào)電路的仿真實(shí)驗(yàn)解調(diào)曲線，上面曲線(Peak hold)是峰值檢波電路的輸出曲線，下面曲線(Original)是RSSI輸出曲線，中間曲線(Final signal)是本發(fā)明技術(shù)的最終解調(diào)輸出曲線。從圖7a中可以看出，采用了本發(fā)明技術(shù)的信號(hào)響應(yīng)(Final signal)，響應(yīng)速度明顯優(yōu)于不采用本發(fā)明技術(shù)的RSSI輸出信號(hào)的響應(yīng)速度。
從圖7b和圖7c中可以看出，無論是輸入調(diào)制度為0. 9或者輸入調(diào)制度為0. 5的輸入信號(hào)，采用本發(fā)明幅度鍵控解調(diào)電路都能正確輸出解調(diào)信號(hào)，解調(diào)后的信號(hào)對應(yīng)于輸入信號(hào)準(zhǔn)確無誤。本發(fā)明適用于射頻接收系統(tǒng)，尤其適合于需要快速響應(yīng)的短距離無線通信系統(tǒng)，諸如不停車收費(fèi)系統(tǒng)和車庫大門管理系統(tǒng)的工作場合。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，在不背離本發(fā)明廣義范圍的前提下，對上述實(shí)施例作出若干改動(dòng)。因而，本發(fā)明并不僅限于所公開的特定實(shí)施例。其范圍應(yīng)當(dāng)涵蓋所附權(quán)利要求書限定的本發(fā)明核心及保護(hù)范圍內(nèi)的所有變化。
權(quán)利要求
1.大輸入動(dòng)態(tài)范圍的射頻幅度鍵控解調(diào)電路，其特征在于大輸入動(dòng)態(tài)范圍的射頻幅度鍵控解調(diào)電路為兩路差分結(jié)構(gòu)的幅度鍵控解調(diào)電路，單路幅度鍵控解調(diào)電路輸入端連接射頻前端兩路差分中頻信號(hào)中的一路中頻信號(hào)，兩路差分結(jié)構(gòu)的幅度鍵控解調(diào)電路集成于射頻前端，它的輸出端連接射頻前端下一級(jí)的數(shù)字基帶處理模塊；幅度鍵控解調(diào)電路的單路結(jié)構(gòu)組成包括幅度檢測電路，高斯濾波電路，峰值檢測電路，以及比較電路；幅度檢測電路與高斯濾波電路串聯(lián)連接，高斯濾波電路的輸出端分別連接峰值檢測電路的輸入端以及比較電路的一個(gè)輸入端，峰值檢測電路的輸出端連接比較電路的另一個(gè)輸入端，比較電路的輸出端接至數(shù)字基帶處理模塊，數(shù)字基帶處理模塊的反饋控制信號(hào)連接幅度檢測電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的幅度鍵控解調(diào)電路，其特征在于所述幅度檢測電路包括若干級(jí)固定增益放大級(jí)電路和對應(yīng)連接的幅度檢測與轉(zhuǎn)換電路；其中若干級(jí)固定增益放大級(jí)電路串聯(lián)連接，兩路射頻差分輸入信號(hào)中的一路的輸入信號(hào)連接第一級(jí)固定增益放大級(jí)電路的輸入端，每級(jí)固定增益放大級(jí)電路的輸出端連接幅度檢測與轉(zhuǎn)換電路的輸入端，幅度檢測與轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接高斯濾波電路的輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的幅度鍵控解調(diào)電路，其特征在于所述若干級(jí)固定增益放大級(jí)電路的級(jí)數(shù)為S，對應(yīng)連接幅度檢測與轉(zhuǎn)換電路的幅度檢測單元個(gè)數(shù)也為S，第Vi級(jí)固定增益放大器電路的輸出端對應(yīng)連接第Vi個(gè)幅度檢測單元的輸出端；上述S的取值表達(dá)式為 S=K/Ta，式中K為最大檢測信號(hào)電壓幅度，Va為幅度檢測電路的檢測精度值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的幅度鍵控解調(diào)電路，其特征在于所述幅度檢測與轉(zhuǎn)換電路包括S個(gè)幅度檢測單元，以及串聯(lián)連接的電流相加電路和電流電壓轉(zhuǎn)換電路；電流相加電路有S個(gè)輸入端，依序?qū)?yīng)連接幅度檢測與轉(zhuǎn)換電路的S個(gè)幅度檢測單元的輸出端，電流相加電路的輸出端連接電流電壓轉(zhuǎn)換電路，電流電壓轉(zhuǎn)換電路輸出電壓值Vi ；幅度檢測電路用于檢測到輸入信號(hào)經(jīng)過串聯(lián)連接的i級(jí)固定增益放大器依序逐級(jí)增益累加放大到飽和失真的電壓值Vi，Vi = iVa,由Vi值得到對應(yīng)于i級(jí)固定增益放大器相應(yīng)的輸入幅度值;i取值范圍為1 S。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的幅度鍵控解調(diào)電路，其特征在于所述高斯濾波電路為帶寬可調(diào)的巴特沃斯結(jié)構(gòu)的低通濾波器，其截止頻率通過接收系統(tǒng)控制信號(hào)控制高斯濾波電路中的電阻和電容值修改，實(shí)現(xiàn)其截止頻率的改變，高斯濾波電路用于濾除幅度檢測電路輸出信號(hào)中的高頻成分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的幅度鍵控解調(diào)電路，其特征在于所述峰值檢測電路包括串聯(lián)連接的運(yùn)放電路和檢波電路，運(yùn)放電路的正輸入端接高斯濾波電路的輸出端，運(yùn)放電路的負(fù)輸入端接檢波電路的輸出端，運(yùn)放電路的輸出端接檢波電路的輸入端，檢波電路輸出端為峰值檢測電路的輸出端連接比較電路的一個(gè)輸入端；其中運(yùn)放電路為負(fù)反饋控制放大器；檢波電路由二極管連接的晶體管與電阻組成；峰值檢測電路送到比較電路的參考電壓隨輸入信號(hào)變化快速生成，用于加快幅度鍵控解調(diào)電的啟動(dòng)和響應(yīng)速度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的幅度鍵控解調(diào)電路，其特征在于所述比較電路由一個(gè)比較器和一個(gè)施密特觸發(fā)電路組成，比較電路的一個(gè)輸入端接峰值檢測電路的輸出端，另一個(gè)輸入端接高斯濾波電路的輸出端，用于實(shí)時(shí)比較兩路信號(hào)的大小，比較電路的輸出信號(hào)為根據(jù)比較大小輸出相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的幅度鍵控解調(diào)電路，其特征在于所述幅度鍵控解調(diào)電路是由兩路差分解調(diào)電路組成，兩路差分解調(diào)電路的構(gòu)成完全相同，一路差分解調(diào)電路的輸入端接入VIN，解調(diào)輸出信號(hào)為VOUTN ；另一路差分解調(diào)電路的輸入端接入VIP，解調(diào)輸出信號(hào)為VOUTP。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的幅度鍵控解調(diào)電路，其特征在于所述幅度鍵控解調(diào)電路解調(diào)的幅度檢測信號(hào)調(diào)制度為0. 5^0. 9，適用于高達(dá)60dB動(dòng)態(tài)范圍輸入信號(hào)的射頻接收機(jī)前端。
全文摘要
本發(fā)明公開一種大輸入動(dòng)態(tài)范圍的射頻幅度鍵控解調(diào)電路，它是包括幅度檢測電路，高斯濾波電路，峰值檢測電路和比較電路的兩路差分幅度鍵控解調(diào)電路。幅度檢測電路由S級(jí)串聯(lián)的固定增益放大器和幅度檢測與轉(zhuǎn)換電路構(gòu)成。每路幅度鍵控解調(diào)電路是由幅度檢測電路將輸入信號(hào)放大到飽和失真的i個(gè)幅度鍵控信號(hào)相加轉(zhuǎn)換為高低的電壓幅度信號(hào)，再經(jīng)過高斯濾波電路濾除高頻成分，濾波后的信號(hào)通過峰值檢測電路得到高低平均的幅度信號(hào)，該平均的幅度信號(hào)與高斯濾波電路濾波后的信號(hào)通過比較電路比較，得到射頻幅度鍵控解調(diào)電路輸出的解調(diào)信號(hào)。本發(fā)明可靈活應(yīng)用于解調(diào)調(diào)制度從0.5~0.9的幅度檢測信號(hào)，因而能適用于高達(dá)60dB動(dòng)態(tài)范圍輸入信號(hào)的射頻接收機(jī)前端。
文檔編號(hào)H04B1/40GK102545949SQ20111029556
公開日2012年7月4日 申請日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月28日
發(fā)明者何曉豐, 莫太山, 錢敏, 馬成炎 申請人:嘉興聯(lián)星微電子有限公司