用於檢測噪聲之中的振蕩信號的檢測器及方法

2023-05-17 00:39:51 2

專利名稱：用於檢測噪聲之中的振蕩信號的檢測器及方法
技術領域：
本發明涉及一種用於檢測在接收信號中的所關注信號的信號檢測器，其中，所關注信號至少在一個或多個時間段期間是振蕩的。本發明還涉及一種包括這樣的信號檢測器的設備。本發明進一步涉及一種包括用於生成所關注信號的信號生成器和用於檢測接收信號中的所關注信號的信號檢測器的信號傳輸系統。本發明還涉及一種檢測在接收信號中的所關注信號的方法。
背景技術：
振蕩信號例如在接收機中生成，所述接收機接收諸如聲音或電磁波(例如無線電波)的行波，並且響應於所接收到的波的瞬時幅度產生輸出，例如電壓或電流。相反地，可以有目的地生成振蕩信號以便於生成待通過例如揚聲器或天線發射的對應的波。信號通常具有明確定義的振蕩頻率，也被稱為載波頻率。信息能夠通過調製例如其幅度(幅度調製，AM)或其頻率(頻率調製，FM)調製到這樣的信號(載波信號或載波)上。調製在載波信號上的信息例如可以為模擬音頻信號或數字比特流。例如，使用FM，能夠通過 在表示邏輯零(低)的第一頻率和表示邏輯一(高)的第二頻率Fl之間改變載波頻率來將一系列的二進位位調製到載波上。可替代地，使用AM，可以在表示邏輯零的第一幅度AO與表示邏輯一的第二幅度Al之間改變載波的幅度。Al和A2 二者都可以為非零的幅度。可替代地，這些幅度之一例如Al為非零的而另一幅度例如AO為零。在這種情況下，載波信號是一系列的脈衝，每個脈衝都具有恆定頻率和恆定幅度。每個脈衝因此表示處於「一」狀態下的一系列一個或多個比特，而連續的脈衝之間的各個間隙表示處於「零」狀態下的一系列一個或多個比特。信號檢測器通常被用來自動地檢測接收信號中的所關注信號。接收信號可能包括不希望的信號和噪聲而非所關注信號，或除了所關注信號之外還包括不希望的信號和噪聲。在檢測到接收信號中存在所關注信號之後，可以觸發特定的動作，諸如進一步處理該接收信號、從當前的載波切換到新近檢測到的載波、和/或激勵用於處理所關注信號的設備。在典型的應用中，接收機周期性地開啟以收聽另一設備是否嘗試與其進行通信。通常要求其開啟時間(T_0N)為儘可能的短，因為其可以直接地將系統的能量消耗定義為接收機的功率的T_0N/T_0FF倍。特別在短程設備中，能量消耗通常是關鍵參數並且應該被保持得儘可能的低。用於檢測載波信號的各種方法在本領域中是已知的。例如，一些接收機試圖標識在接收信號中編碼的特定密鑰，或者測量接收信號強度以提供接收信號強度指示(RSSI)。第一選項(標識特定密鑰)通常需要長的開啟時間，而第二選項(測量接收信號強度)需要功率測量方面的高準確度，所述功率測量方面的高準確度則需要嚴密的接收增益控制。專利文獻US 5，111，479描述了一種用於感測擴展頻譜系統中的接收信號的載波分量的載波感測電路。電路包括乘法器，所述乘法器通過將接收信號乘以它本身來產生平方信號；濾波器；以及檢測電路。專利文獻JP 2008/85669公開了一種包括用於將接收到的射頻信號和本地信號混合的混合器以及帶通濾波器的載波感測電路。專利文獻JP 04 216226描述了一種確定接收電平的接收信號檢測器，而專利文獻JP 04 103230提供了基於RSSI的載波感測電路。

發明內容
本發明提供了如隨附權利要求中所描述的信號檢測器、設備以及方法。在從屬權利要求中陳述了本發明的特定實施例。
本發明的這些和其它方面從下文中所描述的實施例將是顯而易見的並且參考其來描述。


將參考附圖僅通過示例的方式來描述本發明的更多的細節、方面以及實施例。圖中的元件是為了簡單和清楚而圖示的並且未必按比例進行繪製。在所有圖中使用了相同的附圖標記來指定相同的、等同的或類似的部件。圖I示意性地示出了信號檢測器的實施例的示例。圖2示意性地圖示了圖I中所示出的信號檢測器的檢測級的實施例的示例。圖3示意性地示出了信號檢測器的另一實施例的示例。圖4示出了根據仿真的、接收的射頻信號的曲線。圖5示出了分別表示中頻信號的瞬時頻率、下包絡、以及上包絡的電壓的曲線。圖6示出了圖5中所示出的下包絡與上包絡之間的差的曲線和基於上包絡與下包絡之間的差生成的檢測信號。圖7示出了檢測接收信號中的所關注信號的方法的實施例的示例的流程圖。圖8示出了信號傳輸系統的實施例的示例。
具體實施例方式圖I中示意性地表示的是用於檢測接收信號12中的所關注信號的信號檢測器10。信號檢測器10例如可以為集成電路、電子設備、光電子設備、無線通信設備、短程設備、行動電話、無線電接收機、無線電控制設備、無線電控制時鐘或聲檢測器中的部件。例如，響應於入射的電磁波或聲波，可以從天線或從例如麥克風的聲檢測器接收該接收信號12。在接收信號12中可能包含的所關注信號被假定為至少在一個或多個時間段期間是振蕩的。例如，所關注信號可以在所述一個或多個時間段中的每一個期間以正弦波的方式振蕩。例如，所關注信號可以是連續的正弦振蕩或一系列正弦脈衝或近似正弦脈衝。因此，所關注信號可以具有在所述一個或多個時間段期間基本上為恆定(穩定)的載波頻率。在所示出的示例中，信號檢測器10由前端級14、18、24、28、32和檢測級36組成。在示例中，前端級14、18、24、28、32是典型的外差射頻(RF)接收機鏈。其處理接收信號12以生成被饋送給檢測級36的處理後的接收信號34。檢測級36生成檢測信號38以指示其在接收信號34中是否檢測到所關注信號。在本示例中，檢測信號38是二進位信號。如果檢測級36在接收信號34中沒有檢測到所關注信號，則其輸出第一值。然而如果檢測級36在接收信號34中檢測到所關注信號，則其輸出第二值。第一值和第二值可以分別例如通過第一電壓電平和第二電壓電平來表不。另一設備或部件(未不出)可以被布置成響應於信號檢測器10檢測到所關注信號而被激勵。可以數字地也可以模擬地實現信號檢測器10。在所示出的示例中，接收機鏈14、18、24、28、32包括低噪聲放大器14、混合器18、放大器24、帶通濾波器28以及限幅器32，它們被串聯耦合併且按照如下操作。接收信號12例如來自天線的寬帶信號由低噪聲放大器14來放大。經放大的信號16通過在混合器18中將其與本地振蕩器(LO)信號20混合來下變頻或上變頻。混合器18因此將在接收信號12中可能包含的所關注信號轉換成通常作為所關注信號的原始載波頻率和本地振蕩器的頻率的和或差的中頻(IF)。經上變頻或下變頻的信號22進一步由放大器24來放大。經放大的信號26通過帶通濾波器28來過濾以移除不想要的頻率分量。將本地振蕩器信號20的頻率和帶通濾波器28的傳輸頻帶選擇為使得允許所關注信號通過帶通濾波器28。可以將帶通濾波器的帶寬選擇為足夠地大，以允許在所關注信號上調製的信息通過帶通濾波器28。這允許除了僅僅檢測所關注信號之外還充分利用經過濾的信號30。頻帶濾波後的信 號30進一步由限幅器32來處理，其生成在幅度方面受限制的輸出信號34。注意接收機鏈的各個部件14、18、24、28以及32中的每一個僅僅對接收信號12進行變換，而沒有將任何所關注的信息添加到信號或者從信號中移除任何所關注的信息。分別由低噪聲放大器14、混合器18、放大器24、帶通濾波器28以及限幅器32生成的輸出信號16、22、26、30以及34可以因此被認為是接收信號12的表示，並且為了簡單起見，在本申請中還可以被稱為「接收信號」。在替代性實施例中，接收信號12在被饋送到檢測級36之前被不同地處理。在另一實施例中，接收信號12被直接地饋送到檢測級36。圖2中示意性地表示了圖I中所示出的檢測級36的實施例的示例。檢測級36顯著地包括頻率鑑別器40，所述頻率鑑別器40被布置成確定接收信號34的瞬時頻率42 ;估計器44、46、52、58、62，所述估計器44、46、52、58、62被布置成確定在測試間隔期間瞬時頻率42的改變量64 ;以及比較器68，所述比較器68被布置成確定改變量64是否在給定閾值66以下。測試間隔的長度可以例如為所關注信號的振蕩周期的至少五倍。可以(使用例如AM或FM)數字地調製所關注信號，並且測試間隔可以短於所關注信號中的一個數據位的持續時間。可替代地，可以模擬地調製(使用例如AM或FM)所關注信號。在本示例性實施例中，改變的量64得自瞬時頻率42的下包絡48與上包絡50之間的差54。在替代性實施例中，改變的量可以例如為在測試間隔期間瞬時頻率42的以下特徵之一下包絡48與上包絡50之間的差54、峰值振幅、峰-峰振幅、方差、以及標準差。在所示出的特定實施例中，估計器44、46、52、58、62包括第一包絡檢測器44，所述第一包絡檢測器44被布置成確定瞬時頻率42的下包絡48 ;第二包絡檢測器46，所述第二包絡檢測器46被布置成確定瞬時頻率42的上包絡50 ；以及減法器52，所述減法器52被布置成確定下包絡48與上包絡50之間的差54。另外，閾值66是第二閾值，比較器68是第二比較器，並且估計器進一步包括第一比較器58，所述第一比較器58被布置成確定差54是否在第一閾值56以下並且生成對應的二進位信號60 ;以及平均器62，所述平均器62被布置成確定由第一比較器58生成的二進位信號60的平均值64。
檢測級46按照如下操作。接收信號34被饋送給頻率鑑別器40。頻率鑑別器40確定接收信號34的瞬時振蕩頻率(瞬時頻率)。頻率鑑別器40在存在噪聲的情況下可能具有高的峰-峰噪聲。頻率鑑別器40可以例如基於XOR函數。頻率鑑別器40可以包括將接收信號34的瞬時振蕩頻率轉換成對應的電壓電平的頻率-至-電壓轉換器。為了簡短起見，在下面在瞬時頻率42與表示瞬時頻 率42的電壓電平之間沒有做出區別。由頻率鑑別器40傳遞的瞬時頻率42被輸入到第一包絡檢測器44和第二包絡檢測器46。第一包絡檢測器44和第二包絡檢測器46分別確定瞬時頻率42的下包絡48和上包絡50。在其中瞬時頻率42是恆定的或僅慢慢地變化的情況下，當前的(瞬時的)下包絡48和上包絡50將一致或者幾乎相同。相反，在波動的瞬時頻率42的情況下，如當所關注信號不被包含在接收信號34中或者當接收信號34包含大量的噪聲時將通常發生的，瞬時頻率42的下包絡48和上包絡50將由與瞬時頻率42的變化相對應的間隙來隔開。相同或幾乎相同的接收信號的瞬時頻率的下包絡和上包絡因此能夠指示存在所關注信號。下包絡48的當前值和上包絡50的當前值被輸入到減法器52，所述減法器52輸出這兩個值之間的差，即，如由包絡檢測器44、46確定的下包絡與上包絡之間的瞬時差。差54和第一閾值56被輸入到第一比較器58。第一比較器58將差54和第一閾值56進行比較。比較器58輸出二進位信號60,其中高電壓電平指示差54在閾值56之上而低輸出電壓指示差54在閾值56之下。二進位信號60被饋送給平均器62，而平均器62輸出二進位信號60的平均值64。平均值64是在測試間隔期間二進位信號60的值的平均值。取決於其設計，平均器62可以持續地或以特定速率來提供平均值64。例如，平均器62可以以等於測試間隔的長度的周期來周期性地更新平均值64。平均值64和第二閾值66被饋送給第二比較器68，所述第二比較器68將平均值64和第二閾值66進行比較，並且輸出二進位信號38以指示平均值64是否在第二閾值66之上。因此，在比較器68的輸出端處的低電壓指示已經檢測到所關注信號。兩個閾值56和66能夠被編程為限定檢測器10在其處將指示已經檢測到所關注信號的最小信噪比(SNR)電平。因此，檢測器10能夠容易地適合於不同的應用。在替代性實施例(未示出)中，估計器包括被布置成確定在所述測試間隔期間所述差的平均值的平均器。在該替代性實施例中，圖2中所示出的檢測級36可以缺少比較器58，並且由減法器52輸出的差54可以被直接饋送給平均器62。在這種情況下，與上文中參考圖2所描述的實施例相比，可以不同地選擇第二閾值66。現參考圖3，通過示例的方式提供了圖I中所示出的檢測級36的進一步的實施例。其基本略圖與圖2中所示出的略圖相同。該檢測級36額外地包括被布置為以便檢測瞬時頻率42是否在給定的範圍內的比較器72。如果瞬時頻率42在規定的範圍內，則比較器72輸出邏輯真；否則其輸出邏輯假。因此由比較器72生成的二進位信號74、和第二比較器68的輸出信號70被輸入到與門76，而與門76輸出檢測信號38。因此，執行了額外的頻率檢查。優點是其可以允許放寬對帶通濾波器28的設計約束。更具體地，使用額外的比較器72來鑑別瞬時頻率42可以允許帶通濾波器28具有更寬的帶寬。現參考圖4，示出了根據仿真的、被饋送給圖I的檢測級36的接收信號34的曲線。接收信號34具有由於高的信噪比而在少於I. 24毫秒的時間內不規則地改變的瞬時頻率。在I. 24毫秒處開始接收入射的射頻信號(所關注信號)。所關注信號通過在大於I. 24毫秒的時間內變得基本上恆定的瞬時頻率在接收信號34中表明它本身。
圖5中所繪製的是瞬時頻率42、其下包絡48和其上包絡50，如從上文中參考圖4所提到的仿真以數字方式獲得的。瞬時頻率42連同其包絡48和50在少於I. 24毫秒的時間內強烈地波動。在大於I. 24毫秒的時間處，瞬時頻率42保持幾乎恆定。且在大於1.24毫秒的時間內，下包絡48與上包絡50之間的間隙大大地減少。圖6中繪製了下包絡48與上包絡50之間的間隙(差)54連同對應的比較器輸出信號60，作為時間的函數。下包絡與上包絡之間的差54的曲線證實了差54取決於所關注信號在接收信號34中是否是佔優勢而為小或為大。在時間I. 24毫秒處，比較器信號60從假跳到真(從低到高)。考慮到高和低當然是可互換的，在等效實施例中其可能代之以從高跳到低。現參考圖7，通過示例的方式圖示了檢測接收信號中的所關注信號的方法的流程圖。所關注信號至少在一個或多個時間段期間是振蕩的。該方法顯著地包括確定在測試間隔期間的接收信號的瞬時頻率(步驟S3);確定在測試間隔期間瞬時頻率的改變的量(步驟S2、S3、S4、S5、S6)；以及確定改變的量是否在給定的閾值之下(步驟S7)。 該方法在步驟SO中開始。在後續步驟SI中當前的物理時間t被取為零以用於本解釋的目的，其中應當理解的是在該方法期間時間t自然地前進。另外，平均值AF被設置為零。在後續步驟S2中通過例如天線來接收信號例如寬帶射頻信號。接收信號被進一步處理並且饋送給頻率鑑別器。頻率鑑別器確定瞬時頻率F (t)(步驟S3)。在後續步驟S4中，確定了瞬時頻率的下包絡與上包絡之間的差AF。確定在長度為Ttest的測試間隔期間的下包絡與上包絡之間的差的均值例如平均值，如由包括步驟S2、S3、S4、S5以及S6的循環表示。如果由此確定的平均值在預定義的閾值AF_TH之下(步驟S7)，則信號檢測值被設置為真(步驟S9);否則該信號檢測值被設置為假(步驟S8)。在兩種情況下，處理然後返回到步驟SI。然後針對長度為Ttest的後續測試間隔確定新的平均值。在所示出的實施例中，平均值因此是在間隔[t0，tO+Ttest]期間的平均值，其中t0是以長度Ttest為間隔更新的時間。如果與所關注信號相關聯的數據時鐘被恢復使得接收的比特的開始是已知的，則這個實施方式可以是顯著地有利的。事實上平均值然後在當頻率是穩定時的位時間內呈現低值。根據圖7中所圖示的方法的變型(未示出)，平均值是滑動平均值，即，在通過持續地或準持續地偏移測試間隔來持續地或準持續地(例如，在大大地短於Itest的時間步處)更新的測試間隔期間的差AF的平均值。因此滑動平均值是在測試間隔[t-Ttost，t]期間的平均值，其中t是當前時間(或當前時間減去短延遲)。滑動平均值的優點是即使所關注信號在其上是振蕩的一個或多個時間段僅稍微地長於(也許甚至稍微地短於)測試間隔的持續時間Ttest,其也可以允許檢測所關注信號而不用時鐘恢復。圖8通過示例的方式圖示了信號傳輸系統78。信號傳輸系統78可以例如是無線通信系統，例如無線個人區域網絡(WPAN)、無線區域網(WLAN)或蜂窩電話系統，或者其可以為這樣的通信系統的子系統。術語「通信系統」將被在廣泛的意義上來理解。其可以包括單向的通信系統和雙向的通信系統兩者。信號傳輸系統78包括生成所關注信號82的信號生成器80、以及檢測接收信號12中的所關注信號82的信號檢測器10。所關注信號82至少在一個或多個時間段期間是振蕩的。信號檢測器10包括頻率鑑別器，所述頻率鑑別器被布置成確定接收信號12的瞬時頻率；估計器，所述估計器被布置成確定在測試間隔期間瞬時頻率的改變的量；以及比較器，所述比較器被布置成確定改變的量是否在給定閾值之下。已經在上文中參考圖2至6描述了信號檢測器10的示例性實施例。測試間隔的長度可以例如為所關注信號的振蕩周期的至少五倍(或者至少十倍或至少二十倍)。所關注信號82可以具有在該一個或多個時間段期間基本上是恆定的載波頻率。可以對所關注信號82進行數字調製。在這種情況下，測試間隔可以短於所關注信號82中的一個數據位的持續時間。在所示出的特定實施例中，信號生成器80是經由發射天線(未示出)以電磁波82的形式發射所關注信號82的發射機80。背景噪聲84 (例如，所謂的電子菸塵)因疏忽被添加到所關注信號82。由此引起的電磁波由響應於入射的電磁波被接收天線(未示出)所捕獲，該接收天線生成接收信號12。接收信號12被饋送給接收機86，所述接收機86處理接收信號12以生成處理後(例如下變頻和/或濾波後)的接收信號34的。接收機86可以例如包括如上文中參考圖I所描述的RF前端級。經處理的接收信號34被饋送給檢測級36。總之，所提出的信號檢測器和所提出的方法允許以快速且魯棒性良好的方式在噪聲環境中檢測載波信號或其它振蕩信號。本發明·可以允許進一步減少接收機的備用功率消耗。信號檢測器響應於低信噪比而不是響應於高信號強度。因此，信號檢測器還可以應用於噪聲接收機並且應用於具有例如由於處理擴展而導致的不完美地知道的RF前端增益的接收機。所提出的信號檢測器能夠被布置成是非常快的，因為能夠在少於一位時間內完成檢測。信號檢測器還能夠被布置成是非常準確的，特別地與RSSI測量相比，因為檢測獨立於(至少在原則上)通常被採用來預處理信號的各種接收機級的增益。本發明還可以被實現在用於在計算機系統上運行的電腦程式中，當在諸如計算機系統的可編程設備上運行時至少包括用於執行根據本發明的方法的步驟的代碼部分，或者使可編程設備能夠執行根據本發明的設備或系統的功能。電腦程式可以例如包括以下中的一種或多種子例程、函數、進程、對象方法、對象實施方式、可執行應用、小應用程式(applet)、伺服小程序(servlet)、源碼、對象碼、共享庫/動態加載庫、和/或設計用於在計算機系統上執行的其它指令序列。電腦程式可以被提供在諸如CD-ROM或磁碟的數據載體上、與可在計算機系統的存儲器中加載的數據、表示電腦程式的數據一起存儲。數據載體進一步可以為數據連接，諸如電話電纜或無線連接。在前面的說明書中，已經參考本發明的實施例的特定示例對本發明進行了描述。然而，將明顯的是在不背離如隨附權利要求中所陳述的本發明的更廣泛的精神和範圍的情況下，可以在其中進行各種修改和改變。例如，連接可以為適合於例如經由中間設備從相應的節點、單元或設備傳送信號或將信號傳送到相應的節點、單元或設備的任何類型的連接。因此，除非以其它方式暗示或規定，否則連接可以例如為直接的連接或間接的連接。當提及將信號、狀態位、或者類似裝置呈現為其邏輯真或邏輯假狀態時在本文中使用了術語「確立」或「設置」以及「否定」(或「去確立」或「清除」)。如果邏輯真狀態是邏輯電平一，則邏輯假狀態是邏輯電平零。以及如果邏輯真狀態是邏輯電平零，則邏輯假狀態是邏輯電平一。本文中所描述的每個信號都可以被設計為正或負邏輯，其中負邏輯可以由在信號名稱上的條或在名稱之後的星號(*)來指示。在負邏輯信號的情況下，信號是低電平有效，其中邏輯真狀態對應於邏輯電平零。在正邏輯信號的情況下，信號是高電平有效，其中，邏輯真狀態對應於邏輯電平一。注意，本文中所描述的信號中的任何一個都能夠被設計為負邏輯信號或正邏輯信號。因此，在替代實施例中，被描述為正邏輯信號的那些信號可以被實現為負邏輯信號，並且被描述為負邏輯信號的那些信號可以被實現為正邏輯信號。因為實現本發明的設備在極大程度上由為本領域的技術人員已知的電子部件和電路組成，所以將不以與如上文所圖示的認為所需相比更大的任何程度來解釋電路細節，以便理解和了解本發明的基本概念並且以便不使本發明的教導模糊或者從本發明的教導偏離。儘管已經相對於特定的導電類型或電勢的極性描述了本發明，但是技術人員了解可以顛倒導電類型和電勢的極性。如本文中所使用的術語「程序」被定義為設計用於在計算機系統上執行的指令序列。程序或電腦程式可以包括子例程、函數、過程、對象方法、對象實施方式、可執行應用、小應用程式(applet)、伺服小程序(servlet)、原始碼、對象碼、共享庫/動態加載庫、和/或設計用於在計算機系統上執行的其它指令序列。
上述實施例中的一些(如適用)可以使用各種不同的信息處理系統來實現。例如，儘管圖I和其討論描述了示例性信息處理架構，但是這個示例性架構被提出僅提供在討論本發明的各個方面中有用的參考。當然，已經為了討論的目的簡單化了架構的描述，並且其僅僅是可以根據本發明使用的許多不同類型的適合架構中的一個。本領域內的技術人員將認識到邏輯塊之間的邊界僅僅是說明性的並且替代性實施例可以合併邏輯塊或電路元件或者將功能的替代分解施加於各種邏輯塊或電路元件上。因此，應當理解的是本文中所描繪的架構僅僅是示例性的，並且實際上能夠實施實現相同功能的許多其它架構。在抽象但是仍然明確的意義上，實現相同功能的任何布置的部件被有效地「相關聯」使得實現期望的功能。因此，本文中結合以實現特定功能的任何兩個部件能夠被視為彼此「相關聯」使得實現期望的功能，不管架構或中間部件如何。同樣地，這樣相關聯的任何兩個部件還能夠被視為被「可操作地連接」，或「可操作地耦合」到彼此以實現期望的功能。此外，例如，在一個實施例中，所圖示的系統10的元件是位於單個集成電路上的或在同一設備內的電路。可替代地，系統10可以包括任何數量的彼此互連的、獨立的集成電路或獨立的設備。例如，檢測級36可以位於與低噪聲放大器14相同的集成電路上或者位於獨立的集成電路上或者位於與系統10的其它元件離散地分開的另一外圍設備或從屬設備內。此外例如，系統10或其部分可以為物理電路的軟表示或代碼表示或可轉換成物理電路的邏輯表示的軟表示或代碼表示。同樣地，可以以任何適當類型的硬體描述語言來實施系統10。此外，本領域的技術人員將認識到上文描述的操作的功能之間的邊界僅僅是說明性的。多個操作的功能可以被結合到單個操作中，和/或單個操作的功能可以被分布在額外的操作中。此外，替代性實施例可以包括特定操作的多個實例，並且可以在各種其它實施例中改變操作的次序。在一個實施例中，系統10是諸如個人計算機系統的計算機系統。其它實施例可以包括不同類型的計算機系統。計算機系統是能夠被設計來向一個或多個用戶給予獨立的計算能力的信息處理系統。可以在很多形式中發現計算機系統，包括但不限於大型機、小型計算機、伺服器、工作站、個人計算機、筆記本計算機、個人數字助理、電子遊戲機、汽車和其它嵌入式系統、蜂窩電話以及各種其它無線設備。典型的計算機系統包括至少一個處理單元、相關的存儲器以及多個輸入/輸出(I/o)設備。計算機系統根據程序處理信息並且經由I/O設備產生所得的輸出信息。程序是一系列指令，諸如特定的應用程式和/或作業系統。電腦程式通過被內部地存儲在計算機可讀存儲介質上或經由計算機可讀傳輸介質發送到計算機系統。計算機處理通常包括執行(運行)程序或程序的一部分、當前的程序值和狀態信息、以及由作業系統使用以管理處理的執行的資源。父進程可以大量產生(spawn)其它的子進程以幫助執行父進程的總體功能。因為父進程特別地大量產生子進程以執行父進程的總體功能的一部分，所以由子進程(和孫子進程等)執行的功能往往可以被描述為正由父進程執行。此外，本發明不限於在非可編程硬體中實現的物理設備或單元，而是還可以被應用在能夠通過根據適合的程序代碼操作來執行期望的設備功能的可編程的設備或單元中。另外，多個設備可以在物理上分布在多個裝置上，而在功能上作為單個設備操作。例如，檢測級36可以在物理上分布在多個電子部件上。
並且，在功能上形成多個獨立設備的設備可以被集成在單個物理設備中。例如，圖2中所示出的檢測級36的部件可以被實現為單個集成電路。然而，其它修改、變化和替換也是可能的。說明書和附圖因此將被在說明性的而不是限制性的意義上來考慮。在權利要求中，在括弧之間放置的任何附圖標記均不應該被解釋為限制權利要求。單詞「包括」不排除除了在權利要求中列舉的那些之外的其它元素或步驟的存在。另夕卜，如本文中所使用的術語「一」或「個」(不定冠詞)被定義為一個或不止一個。並且，在權利要求中使用諸如「至少一個」和「一個或多個」的引導短語不應該被解釋成暗示，通過不定冠詞「一」或「個」引入另一權利要求元素會將包含這樣引入的權利要求元素的任何特定權利要求限制到包含僅一個這樣的元素的發明，即使當相同的權利要求包括引導短語「一個或多個」或「至少一個」和諸如「一」或「個」的不定冠詞時也如此。同一情況適用於定冠詞的使用。除非以其它的方式規定，否則諸如「第一」和「第二」的術語被用來任意地區別這樣的術語描述的元素。因此，這些術語未必旨在指示這樣的元素的時域上或其它的優先級。特定手段被記載在相互不同的權利要求中的簡單事實不指示這些手段的組合不能夠被使用使優勢突出。
權利要求
1.一種用於檢測接收信號(12; 16; 22; 26; 30; 34)中的所關注信號(82)的信號檢測器(10)，其中所述所關注信號(82)至少在一個或多個時間段期間是振蕩的並且所述信號檢測器(10)包括 頻率鑑別器(40)，所述頻率鑑別器(40)被布置成確定所述接收信號(12; 16; 22; 26; 30; 34)的瞬時頻率(42)； 估計器(44，46，52)，所述估計器(44，46，52)被布置成確定在測試間隔期間所述瞬時頻率(42)的改變的量(54;64);以及 比較器(68 )，所述比較器(68 )被布置成確定所述改變的量(54; 64)是否在給定的閾值(66)以下。
2.如權利要求I中所述的信號檢測器(10)，其中，所述改變的量(54;64)是在所述測試間隔期間所述瞬時頻率(42)的以下特徵中的一種或由其得出的特徵 下包絡(48)與上包絡(50)之間的差(54)； 峰值振幅； 峰-峰振幅； 方差；以及 標準差。
3.如權利要求I中所述的信號檢測器(10)，其中所述估計器(44，46，52)包括 第一包絡檢測器(44)，所述第一包絡檢測器(44)被布置成確定所述瞬時頻率(42)的下包絡(48)； 第二包絡檢測器(46)，所述第二包絡檢測器(46)被布置成確定所述瞬時頻率(42)的上包絡(50);以及 減法器(52 )，所述減法器(52 )被布置成確定所述下包絡(48 )與所述上包絡(50 )之間的差(54)。
4.如權利要求3中所述的信號檢測器(10)，其中，所述估計器(44，46，52)進一步包括平均器，所述平均器被布置成確定在所述測試間隔期間所述差(54)的平均值。
5.如權利要求3中所述的信號檢測器(10)，其中，所述閾值(66)是第二閾值，所述比較器(68)是第二比較器，以及所述估計器進一步包括 第一比較器(58)，所述第一比較器(58)被布置成確定所述差(54)是否在第一閾值(56)以下並且生成對應的二進位信號(60);以及 平均器(62)，所述平均器(62)被布置成確定由所述第一比較器(58)生成的所述二進位信號(60)的平均值(64)。
6.如前述權利要求之一中所述的信號檢測器(10)，進一步包括 混合器(18)，所述混合器(18)被布置成在確定所述瞬時頻率(42)之前上變頻或下變頻所述接收信號(12; 16);和/或 帶通濾波器(28)，所述帶通濾波器(28)被布置成在確定所述瞬時頻率(42)之前對所述接收信號(12; 16; 22; 26)進行濾波。
7.如前述權利要求之一中所述的信號檢測器(10)，其中，所述頻率鑑別器(40)包括頻率-至-電壓轉換器。
8.如前述權利要求之一中所述的信號檢測器(10)，包括另一比較器(72)，所述另一比較器(72)被布置成檢測所述瞬時頻率(42)是否在給定的範圍內。
9.一種設備，特別是以下中的一種 集成電路、電子設備、光電子設備、無線通信設備、短程設備、行動電話、無線電接收機、無線電控制設備、無線電控制時鐘以及聲檢測器； 所述設備包括如前述權利要求之一中所述的信號檢測器(10)。
10.如權利要求9中所述的設備，包括部件，所述部件被配置成響應於所述信號檢測器(10)檢測到所述所關注信號(82)被激勵。
11.包括用於生成所關注信號(82)的信號生成器(80)和用於檢測接收信號(12; 16; 22; 26; 30; 34)中的所述所關注信號(82)的信號檢測器(10)的信號傳輸系統(78), 其中所述所關注信號(82)至少在一個或多個時間段期間是振蕩的，並且所述信號檢測器(10)包括 頻率鑑別器(40)，所述頻率鑑別器(40)被布置成確定所述接收信號(12; 16; 22; 26; 30; 34)的瞬時頻率(42)； 估計器(44，46，52)，所述估計器(44，46，52)被布置成確定在測試間隔期間所述瞬時頻率(42)的改變的量(54; 64);以及 比較器(68)，所述比較器(68)被布置成確定所述改變的量(54;64)是否在給定閾值(66)以下。
12.如權利要求11中所述的信號傳輸系統(78)，其中，所述測試間隔的長度是所述所關注信號(82)的振蕩周期的至少五倍。
13.如權利要求11或12中所述的信號傳輸系統(78)，其中，所述所關注信號(82)具有在所述一個或多個時間段期間基本上是恆定的載波頻率。
14.如權利要求11、12或13中的任一項所述的信號傳輸系統(78),其中,所述所關注信號(82)被數字地調製並且所述測試間隔短於所述所關注信號(82)中的一個數據位的持續時間。
15.—種檢測接收信號(12; 16; 22; 26; 30; 34)中的所關注信號(82)的方法，其中所述所關注信號(82)至少在一個或多個時間段期間是振蕩的並且所述方法包括 確定(S3)測試間隔期間所述接收信號(12; 16; 22; 26; 30; 34)的瞬時頻率(42); 確定(S2，S3, S4, S5, S6)在所述測試間隔期間所述瞬時頻率(42)的改變的量(54;64);以及 確定(S7)所述改變的量(64)是否在給定閾值(66)以下。
全文摘要
一種信號檢測器(10)，該信號檢測器(10)被配置成檢測接收信號(12;16;22;26;30;34)中的所關注信號(82)。接收信號可能包括噪聲。所關注信號(82)至少在一個或多個時間段期間是振蕩的。信號檢測器(10)包括頻率鑑別器(40)，所述頻率鑑別器被布置成確定接收信號(12;16;22;26;30;34)的瞬時頻率(42)；估計器(44,46,52)，所述估計器(44,46,52)被布置成確定在測試間隔期間瞬時頻率(42)的改變的量(54;64)；以及比較器(68)，所述比較器(68)被布置成確定改變的量(54;64)是否在給定的閾值(66)以下。可以對所關注信號(82)進行數字調製。在這種情況下，測試間隔可以短於所關注信號(82)中的一個數據位的持續時間。在相關方面，信號傳輸系統(78)包括用於生成所關注信號(82)的信號生成器(80)，以及用於檢測接收信號(12;16;22;26;30;34)中的所關注信號(82)的信號檢測器(10)。還提出了檢測接收信號中的所關注信號(82)的方法。
文檔編號H04B1/16GK102763339SQ201080064048
公開日2012年10月31日 申請日期2010年2月16日 優先權日2010年2月16日
發明者多米尼克·德爾貝克 申請人:飛思卡爾半導體公司