OOK脉冲信号接收装置及通信装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种信号接收装置及通信装置，其中，信号接收装置包括：基波提取器、判决器、脉冲展宽器和倍频器；所述基波提取器的输入端连接至信号发射装置，所述基波提取器的输出端连接至所述判决器的输入端，所述判决器的输出端连接至所述脉冲展宽器的输入端，所述脉冲展宽器的输出端连接至所述倍频器的输入端。上述信号接收装置及通信装置，无需采用结构复杂的同步相关、时钟恢复电路，结构简单，降低了成本和功耗。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及人体介质通信
，特别是涉及一种OOK脉冲信号接收装置及通信装置。
技术介绍
在现有的通信系统中，非脉冲式的FSK(Frequency-shiftkeying，频移键控)、BPSK(BinaryPhaseShiftKeying，二进制相移键控)等方式是较为常用的调制解调方式。FSK、BPSK等方式主要采用同步接收方式，需要同步相关、时钟恢复等电路，电路结构相对复杂，不利于整个系统全集成设计，而且功耗较大，上述缺陷限制了FSK、BPSK等方式在实际场景中的应用。以人体通信等体域网应用环境为例，人体介质通信技术通俗地说是一种将人体作为线缆进行数据传输的新型通信方式，通过该技术，人体将成为网络的一部分，人们只需要通过触摸便可进行信息的收发。在体域网应用环境下，对穿戴式特别是植入式设备的体积和功耗都有严格的限制，FSK、BPSK等通信方式的这些缺陷很大的局限了人体介质通信系统的实用性和产品化。综上所述，现有技术功耗大、结构复杂。
技术实现思路
基于此，有必要针对现有技术功耗大、结构复杂的问题，提供一种信号接收装置及通信装置。一种信号接收装置，包括：基波提取器、判决器、脉冲展宽器和倍频器；所述基波提取器的输入端连接至信号发射装置，所述基波提取器的输出端连接至所述判决器的输入端，所述判决器的输出端连接至所述脉冲展宽器的输入端，所述脉冲展宽器的输出端连接至所述倍频器的输入端；所述基波提取器提取接收信号的基波成分，并输出至所述判决器，所述判决器对所述基波成分进行时域判决，得到数字脉冲信号，所述脉冲展宽器对所述数字脉冲信号进行脉冲展宽，得到宽脉冲信号，所述倍频器对所述宽脉冲信号进行边沿触发并输出。一种通信装置，包括：信号发射装置、第一传感器、第二传感器，以及信号接收装置；所述信号发射装置的输出端与所述第一传感器的输入端相连接，所述第一传感器的输出端通过传输信道与所述第二传感器的输入端相连接，所述第二传感器的输出端与所述信号接收装置中的基波提取器相连接。上述信号接收装置及通信装置，通过所述基波提取器提取接收信号的基波成分，通过所述判决器对所述基波成分进行时域判决，得到数字脉冲信号，通过所述脉冲展宽器对所述数字脉冲信号进行脉冲展宽，得到宽脉冲信号，并通过所述倍频器对所述宽脉冲信号进行边沿触发并输出，从而解调出有用信号，不需要同步相关、时钟恢复等电路，简化了实现系统复杂度，降低了系统功耗，结构简单，硬件成本低。附图说明图1为一个实施例的信号接收装置的结构示意图；图2为一个实施例的脉冲展宽器的结构示意图；图3为一个实施例的倍频器的结构示意图；图4为一个实施例的通信装置的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术的信号接收装置及通信装置的实施例进行说明。图1为一个实施例的信号接收装置的结构示意图。如图1所示，本技术的信号接收装置可包括：基波提取器10、判决器20、脉冲展宽器30和倍频器40；所述基波提取器10的输入端连接至信号发射装置100，所述基波提取器10的输出端连接至所述判决器20的输入端，所述判决器20的输出端连接至所述脉冲展宽器30的输入端，所述脉冲展宽器30的输出端连接至所述倍频器40的输入端；所述基波提取器10提取接收信号的基波成分，并输出至所述判决器20，所述判决器20对所述基波成分进行时域判决，得到数字脉冲信号，所述脉冲展宽器30对所述数字脉冲信号进行脉冲展宽，得到宽脉冲信号，所述倍频器40对所述宽脉冲信号进行边沿触发并输出。所述接收信号可以是OOK(On-OffKeying，OOK)窄脉冲调制信号。所述基波提取器10可以是，例如，正序基波提取器10，也可以是其他类型的基波提取器10。所述基波提取器10可以将接收信号中的基波成分分离出来，从而去除多余频率成分，将所述接收信号所携带的有用信息保留下来。所述判决器20可以对所述基波成分进行时域判决，得到数字脉冲信号。例如，当所述基波成分的幅值大于预设的幅度阈值时，可以将所述基波成分判决为高电平；反之，则可以将所述基波成分判决为低电平。在进行基波提取之前，还可以对接收信号进行整流。具体地，可在信号发射装置100与基波提取器10之间设置一个整流器50(例如，桥式整流器50)。所述整流器50可以将接收信号中电平低于地电平部分的负半轴信号以地电平为中心垂直翻转到正半轴，以提高信号能量利用率。其中，所述负半轴信号是接收信号中电平低于地电平的部分。例如，假设接收信号的频带宽度为40MHz～60MHz(中心频率50MHz)，翻转后，接收信号的频谱会被分离为基波成分和倍频成分，其中，基波成分对应0～10MHz，倍频成分对应90MHz～110MHz，后续电路可以对其中的基波成分(0～10MHz)进行放大与判决。如果不翻转，后续电路就直接对40MHz～60MHz进行放大，导致耗费的功率更高实现难度加大，而且由于40MHz～60MHz的频带信号中不含有均值成分，后续判决器20难于实现判决。通过对接收信号进行翻转，降低了后续电路的判决难度，同时降低了功耗，提高了信号能量利用率。进一步地，在整流之后，还可以对接收信号进行低噪声放大。具体地，可以在整流器50与基波提取器10之间设置一个低噪声放大器60。进一步地，在进行低噪声放大之后，还可以对接收信号进行滤波处理。具体地，可以在低噪声放大器60与基波提取器10之间设置一个滤波器70。如图2所示，所述脉冲展宽器30可包括触发翻转电路301与定时计数器302。所述触发翻转电路301的触发输入端可与所述判决器20的输出端相连接，所述触发翻转电路301的复位输入端可与所述定时计数器302的输出端相连接，所述触发翻转电路301的输出端可与所述定时计数器302的使能输入端和所述倍频器40的输入端相连接。所述脉冲展宽器30可以对所述数字脉冲信号进行固定时间宽度的脉冲展宽。可以根据定时计数机理对所述数字脉冲信号进行脉冲展宽。具体地，在所述数字脉冲信号的脉冲到来时，所述脉冲展宽器30可以将所述宽脉冲信号触发为高电平输出，并开始计数；当所计数值达到预设的计数阈值时，所述脉冲展宽器30可以将所述宽脉冲号设置为低电平输出，并将计数值清零。通过脉冲展宽，相同信号辐射功率下使得信号幅值可以极大降低，从而避免通信过程中对人体组织的损害。所述固定时间宽度可以大于所述接收信号的最小符号周期的一半。如图3所示，所述倍频器40可包括时钟切换电路401、第一触发电路402、第二触发电路403、二分频电路404和计数判别电路405。所述时钟切换电路401的输出端可与所述第一触发电路402的时钟输入端和二分频电路404的输入端相连接，所述第一触发电路402的信号输入端可与所述脉冲展宽器30的输出端相连接，所述第一触发电路402的输出端可与所述计数判别电路405和第二触发电路403的信号输入端相连接，所述二分频电路404的输出端可与所述第二触发电路403的时钟输入端相连接，所述计数判别电路405的输出端可与所述时钟切换电路401的使能输入端相连接。当所述时钟切换电路401接收到的“使能控制信号”为逻辑“1”时，可输出某一相位的时钟信号(如0度)；当所述时钟切换电路401接收到的“使能控制信号”为逻辑“0”时，可输出另一相位时钟信号(如180度)。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种信号接收装置，其特征在于，包括：基波提取器、判决器、脉冲展宽器和倍频器；所述基波提取器的输入端连接至信号发射装置，所述基波提取器的输出端连接至所述判决器的输入端，所述判决器的输出端连接至所述脉冲展宽器的输入端，所述脉冲展宽器的输出端连接至所述倍频器的输入端；所述基波提取器提取接收信号的基波成分，并输出至所述判决器，所述判决器对所述基波成分进行时域判决，得到数字脉冲信号，所述脉冲展宽器对所述数字脉冲信号进行脉冲展宽，得到宽脉冲信号，所述倍频器对所述宽脉冲信号进行边沿触发并输出。

【技术特征摘要】
1.一种信号接收装置，其特征在于，包括：基波提取器、判决器、脉冲展宽器和倍频器；所述基波提取器的输入端连接至信号发射装置，所述基波提取器的输出端连接至所述判决器的输入端，所述判决器的输出端连接至所述脉冲展宽器的输入端，所述脉冲展宽器的输出端连接至所述倍频器的输入端；所述基波提取器提取接收信号的基波成分，并输出至所述判决器，所述判决器对所述基波成分进行时域判决，得到数字脉冲信号，所述脉冲展宽器对所述数字脉冲信号进行脉冲展宽，得到宽脉冲信号，所述倍频器对所述宽脉冲信号进行边沿触发并输出。2.根据权利要求1所述的信号接收装置，其特征在于，所述脉冲展宽器包括：触发翻转电路与定时计数器；所述触发翻转电路的触发输入端与所述判决器的输出端相连接，所述触发翻转电路的复位输入端与所述定时计数器的输出端相连接，所述触发翻转电路的输出端与所述定时计数器的使能输入端和所述倍频器的输入端相连接。3.根据权利要求1所述的信号接收装置，其特征在于，所述倍频器包括：时钟切换电路、第一触发电路、第二触发电路、二分频电路和计数判别电路；所述时钟切换电路的输出端与所述第一触发电路的时钟输入端和二分频电路的输入端相连接，所述第一触发电路的信号输入端与所述脉冲展宽器的输出端相连接，所述第一触发电路的输出端与所述计数判别电路和第二触发电路的信号输入端相连接，所述二分频电路的输出端与所述第二触发电路的时钟输入端相连接，所述计数判别电路的输出端与所述时钟切换电路的使能输入端相连接。4.根据权利要求3所述的信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵明剑，黄卓毅，王静，刘洋，李斌，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：广东;44