信号处理方法技术

本发明专利技术涉及一种用于处理经由连接传输的并且由数字接口接收的信号的方法，其中利用所述信号传输各个数据帧作为被调制的符号的序列，并且其中利用修正器修正接收的信号，其中修正器对接收的信号进行采样，并且修正器的适应由协议控制地仅以确定的时间间隔进行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于处理经由连接传输的并且由数字接ロ接收的信号的方法，以及涉及这样的数字接ロ。
技术介绍
已知结合诸如ISDN、以太网、DSL的确定的传输方法或者传输标准使用修正器。但是这些传输方法规定借助发送的信号连续地传输数据或者信息。然而在例如在机动车中结合专门的数字接ロ应用的所谓的突发传输的情况下，不规定数据的连续传输。特别在汽车技术中关于消耗效率、有害物质排放最小化和安全性的要求持续地增长。这导致必须在传感器或者执行器和控制设备、即中央控制器之间越来越快地传输越来越大的数据量。表明的是，这只有通过引入新的数字接口才可能，利用所述新的数字接ロ能够快速并且可靠地传输高数据速率。在此要注意，较高数据速率的传输需要把数字数据调制到比在过去为在传感器和控制设备之间进行数据传输所使用的频率更高的传输频率上。 以高的位速率进行数据传输的副效应是，与这当在较低频率范围中传输时的情况相比，強烈得多地使被调制的信号失真。信号的失真能够导致显著提高被传输的数据的位误差率。该信道失真基本上可以通过在接收器处的修正器补偿。在此情况下，自适应滤波器自动地匹配于未知的或者变化的信道环境。这种自适应修正器当今在数字通信技术的许多领域中使用。下面要介绍的新的修正器结构使得能够在通过在汽车技术中引入的新的数字接口和数据总线进行数据传输的情况下既显著减小误差率，又把数据传输速率提高多倍。由于在汽车领域中数据传输的特色，对于在汽车领域中的数字传输系统中使用，与从文献和实践中所知的修正器结构相比，必须对修正器概念进行相当很多改变。中期，修正器在汽车技术中在高位速率的传输系统中的使用是不可避免的，因为诸如较低数据速率、较短传输线路或者使用高度准确的和从而昂贵的器件的替代方案带来显著的缺点。此外在汽车技术中在传动系和在底盘区域内使用根据CAN标准、SENT标准和PSI5 标准的数字接ロ。PSI5 (PSI !Peripheral Sensor Interface (外围传感器接 ロ))是用于传感器的数字接ロ，该数字接ロ作为电流接ロ基于双线线路，并且被用于将所扩张(ausgelagert)的传感器连接到电子控制设备上。在这些新的数字传输方法中特别对于PSI5技术而言信道失真的影响具有大的意义，因为信道失真的结果限制可能的线路长度、数据速率和总线拓扑或者导致高的位误差率。
技术实现思路
以此为背景介绍ー种具有权利要求I的特征的方法和根据权利要求6的数字接ロ。扩展方案从从属权利要求中和说明书中得出。因此介绍一种为在例如在汽车技术中使用的数字接口中应用的新的修正器类型。下面说明与已知的修正器概念的区別。所介绍的方法既可以在电流调制的传输情况下也可以在电压调制的传输情况下使用。本专利技术的其他优点和扩展方案从说明书和附图中得出。不言而喻，上述的以及还要在下面阐述的特征不仅可以以 分别给出的组合的方式、而且还可以以其他组合的方式或者単独地使用，而不偏离本专利技术的范围。附图说明图I示出用于电流调制的数据传输的系统。图2示出PSI5数据传输的时间曲线控制设备侧以固定的间隔发送电压脉冲作为同步信号。在由此预先给定的时间间隔内，传感器发送电流调制的数据包。图3以图形示例性地示出在电感性信道时PSI5信号的失真。图4以图形示例性地示出在电容性信道时PSI5信号的失真。图5以图形根据信噪比示出位误差率。图6以四个图形示出按照现有技术的应该使信道失真的影响最小化的脉冲形成的比较。图7以示意图示出具有星形拓扑的传感器总线系统。图8示出传感器总线系统中的不同的传输信道。图9示出在总线系统内对于不同的信道脉冲应答的例子。图10示出具有自适应修正器和不具有自适应修正器的PSI5传输路段。图11示出具有自适应修正器的PSI5接收器的原理。图12示出自适应线性横向修正器的原理。图13以两个图形示出借助自适应修正器对接收信号的信道失真的补偿。图14以电路图示出具有量化反馈的非线性修正器。图15示出修正器的适应阶段与PSI5帧结构的耦合。图16示出为PSI5接收数据控制修正器。图17示出关于PSI5传输的时间曲线对修正器系数组交换的控制。图18示出用于交换修正器的系数组的电路。图19示出具有修正器的PSI5接收器的可替代的基本结构。图20示出采样间隔、数据-符号间隔和曼彻斯特编码的位的间隔的定义。具体实施例方式根据实施方式在附图中示意示出本专利技术，并且下面參考附图详细说明。在图I中描绘用于通过双线接ロ进行电流调制的数据传输的系统的结构。该图示示出电子控制单元或EOJ (electronic control unit) 10和传感器12,所述传感器包括ASIC140 E⑶10和传感器12通过连接20或者线路彼此连接。箭头16表示在E⑶接ロ处的电压。另ー个箭头18表示在传感器接ロ处的电压。其间以等效电路图描绘连接20的总电阻。PSI5接ロ使用电流调制的双线传输技术，如这例如在图I中所示。按照PSI5标准，数字数据被曼彻斯特编码。在此情况下，每一位(0或I)被调制到数据符号的组合低/闻或者尚/低。高或者低相位的持续时间在PSI5传输情况下标称地为4 U S，由此曼彻斯特编码的数据的位周期持续8ms。这相应于125kbit/s的数据速率。可替代地，PSI5标准也允许53 u s的位周期，这相应于189kbit/s的数据速率。PSI5数据在数据帧中被组织，其长度可以为11到33位。在数据帧之间存在停顿(Pausen)，其中不进行数据传输。除异步传输模式外，PSI5还具有同步传输模式。在此情况下，控制设备传输电压调制的脉冲，例如同步脉冲或“Sync脉冲”，其也可以称为触发脉沖，传感器从其中推导出用于发送其数据帧的时间协调或者定时。在同步模式中PSI5还能够实现总线传输，因为总线的各个用户能够从同步脉冲推导出用于发送其数据的时间点。因为传感器可能不具有高度准确的时钟作为时钟脉冲发生器，所以传感器的时基可能相对于控制设备的时基变化。这具有的结果是，传感器发送其PSI5数据帧的时间点也可能相对于 控制设备的时基变化。在异步模式中发送器、例如传感器或者执行器自身发送数据。接收器，通常是控制设备，必须接收数据并且相应地修正。因此接收器适应于所接收的数据自身。图2示出通过信号30触发的PSI5数据传输，所述信号在同步传输的情况下由控制设备输出，并且所述信号传输同步脉冲32。以对同步脉冲固定的时间比定义时间窗ロ34，其中存在由传感器发送的实际的PSI5数据帧36。为每ー传感器可以编程PSI5数据帧36的标称开始时间38。被传输的信号的振幅和相位的线性失真导致脉冲形状改变和被展开的脉冲互相干扰。图3和图4示出被发送的曼彻斯特编码的PSI5信号的例子和在接收器处的相应的失真的脉冲。在图3中在横坐标100处绘出以y s为单位的时间和在纵坐标102处绘出以A为单位的电流。在该图形中示出要传输的信号104的曲线和通过传输(电感性信道)失真的信号106的曲线。在图4中在横坐标120处绘出以U s为单位的时间和在纵坐标122处绘出以A为単位的电流。在该图形中示出要传输的信号124的曲线和通过传输(电容性信道)失真的信号126的曲线。PSI5信号的失真非常強烈地取决于线路的长度和相应布线。图3和4中的例子示出所传输的本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于处理经由连接(20)传输的并且由数字接口接收的信号(301)的方法，其中利用信号(301)传输各个数据帧(36)作为被调制的符号的序列，并且其中利用修正器(502)修正接收的信号(301)，其中被采样的接收的信号(303)对于修正器(502)用作输入信号，并且修正器(502)的适应由协议控制地仅以确定的时间间隔进行。

【技术特征摘要】
2011.04.21 DE 102011007846.01.用于处理经由连接(20)传输的并且由数字接口接收的信号(301)的方法，其中利用信号(301)传输各个数据帧(36)作为被调制的符号的序列，并且其中利用修正器(502)修正接收的信号(301)，其中被采样的接收的信号(303)对于修正器(502)用作输入信号，并且修正器(502)的适应由协议控制地仅以确定的时间间隔进行。2.根据权利要求I所述的方法，其中，适应阶段由状态机(500)开始和结束。3.根据权利要求I或2所述的方法，其中，修正器(502)进行接收的信号(301)的多倍采样。4.根据权利要求I到3之一所述的方法，其中，信号(301)经由点对点连接传输。5.根据权利要求I到3之一所述的方法，其中，信号(301)经由总线系统传输...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·德克，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：