接收器和用于接收信号的方法
【技术领域】
[0001]本发明的实施例涉及接收器和用于接收信号的方法，例如可用于接收在脉宽编码信号中编码的数据。
【背景技术】
[0002]在许多技术领域中，数据在系统中从一个位置传送到另一个位置。示例来源于所有种类的应用和将被执行的任务，例如包括从布置在与其可用于收集和预处理数据的对应控制或处理单元不同的位置处的传感器收集传感器相关数据。仅举出几个示例，其他示例例如包括从不同位置处的存储器写和/或读数据、向致动器提供控制信号、从用户接口读取数据或向用户接口提供数据。
[0003]虽然在许多技术领域和应用中，数据可以使用尖端传输方案来传输，但趋势在于简化用于传输数据的架构。在一些领域和应用中，可能存在相对粗糙的操作条件，例如引起传输中的干扰。然而，同样在这些更加困难的操作条件下，数据的可用性对于操作对应系统来说非常重要或者甚至是决定性的。
[0004]虽然尖端的传输方案和它们的架构甚至能够在非常困难的操作条件下进行操作，但在这些环境中也存在简化需要传输数据的架构的趋势。这会限制可用于设计者减少信号传输的干扰影响的选项。不可用于系统设计者的选项示例包括附加的屏蔽措施、增加可用计算功率以允许使用更精细的纠错码、增加信号能量以提升信噪比和类似选项。
[0005]然而，这种系统的鲁棒操作、相比较简单的实施和数据的鲁棒传输仍然是期望的。同时，期望增加可用带宽，或者换句话说增加可用数据吞吐量。
[0006]在大容量架构和/或低成本实施的领域中，找到针对这种挑战的解决方案会比其他技术领域更具重要意义。例如，在发动机车辆中，不同部件相互通信并传输数据的通信链接会经受大量不同的艰苦操作条件和大量不同类型的失真。例如，失真可来源于用于操作车辆的系统的电脉冲，而其又会电容性地或电感性地耦合到传输链接中。这种情况可进一步通过环境条件而加剧，这会至少部分地导致信号劣化或者甚至引入附加类型的失真。其中仅列出几种附加失真源，环境条件例如可以是周围温度的剧烈变化、湿度的影响和振动。
[0007]尽管在电系统和电信号传输方案的情况下，这些影响和失真会比其他传输方案更加显著，但类似挑战还会在使用非电信号(例如，传输或交换数据的磁信号、光学信号或其他信号)的情况下产生。此外，类似挑战还可以在基于非汽车系统的系统中出现。此外，在其他技术领域中，可以存在类似情况，包括非大容量架构和/或非低成本应用。
【发明内容】
[0008]因此，需要提高系统的鲁棒性(其中甚至在不利的操作条件下传输数据)与简化这种实施或架构和用于传输数据的可用带宽之间改进折中。
[0009]可以通过根据任何独立权利要求的接收器或方法来满足这种需求。
[0010]—种接收器包括:接收器电路，用于接收脉宽编码信号；以及采样电路，用于通过相对于量化函数过采样接收信号来确定信号的脉冲的转变的位置，并且当确定的转变的位置距离根据量化函数的期望位置偏离多于预定范围时，生成表示意外事件的信号。量化函数将多个期望位置映射到多个值。
[0011]通过使用接收器，甚至在不利的操作条件下也可以改进这种系统的鲁棒性之间的前述折中，简化实施和架构的可用带宽，其中该接收器验证脉冲的转变是否相对于期望位置落入预定范围或者是否距离期望位置偏离多于预定范围。在后一种情况下，接收器假设意外事件，例如与包括脉冲和转变的信号干扰的失真。在这种情况下，接收器的采样电路生成表示意外事件的信号。
[0012]因此，通过采用相对简单的过采样技术，可以检测接收侧的意外事件并且响应于生成信号对意外事件做出反应。这可以允许检测失真，因此增加传输方案的鲁棒性，同时限制对实施和可用带宽的复杂性的影响。
[0013]任选地，在接收器中，当转变的确定位置在对应于接收值的期望位置周围的预定范围内时，采样电路可以被配置为基于量化函数和对应于接收值的期望位置确定多个值的接收值。因此，当确定位置落入接收值的期望位置周围的预定范围内时，采样电路能够基于脉冲的转变的位置确定接收值。
[0014]预定范围可以对称地布置在它们的相应期望值周围或者它们可以不对称地布置在它们的相应期望值周围。因此，期望位置可以形成预定范围的中点或者可以定位为偏离预定范围的相应中点。
[0015]此外或可选地，接收器可被配置为当采样电路生成表示意外事件的信号时，丢弃包括多个值的接收值的消息。这可以允许接收器或包括接收器的系统的其他部分处理包括接收值的消息，其可以被失真或类似意外事件所干扰。换句话说，包括这种接收器的系统的鲁棒性可以通过丢弃消息而增加，其中相应消息的一个或多个接收值会由于意外事件的出现而错误。
[0016]此外或可选地，预定范围可对应于两个相邻期望位置之间的距离的至多30%。使用这种大小的预定范围一方面可以实现意外事件的可靠确定，同时另一方面还可以使得接收器的实施复杂度相对简单。例如，可以针对预定范围的较少值，例如至多20%或至多15%或至多10%。减小的预定范围相对于两个相邻期望位置之间的距离，相对于诸如失真的意外事件，接收器越敏感。然而，预定范围越小，接收器的实施复杂度越大。
[0017]当在相应对象、结构、数据或值之间没有布置相同种类的其他对象、接收、数据或值时，对象、结构、数据、值等可以相邻。因此，当两个对象、结构、数据、值直接相邻时，例如当它们直接接触或邻接时，两个对象、结构、数据、值可以是相邻的。
[0018]此外或可选地，在接收器中，根据接收的过采样信号的采样时间分辨率，期望位置周围的预定范围可通过预定数量的采样来给出。这可以允许简化接收器的实施，因为预定范围可通过实施计数器来确定。预定数量的采样可以是固定的、可编程或可变的。
[0019]此外或可选地，在接收器中，用于多个期望位置中的期望位置的预定范围大小可相同。这可以进一步允许简化接收器的实施，因为取决于期望位置、与期望位置相关联的值或者其他参数的预定范围的变化可以被避免。
[0020]此外或可选地，在接收器中，期望位置周围的预定范围基于与根据量化函数的期望位置相对应的值的预定部分。这可以允许接收器基于与期望位置相关联的值来确定意外事件的存在。预定部分可以针对期望位置周围的一些或所有预定范围相同。预定部分可以是固定的、可编程或可变的。
[0021]此外或可选地，在接收器中，根据量化函数的相邻期望位置之间的距离可相等。这可以允许进一步简化接收器的实施，因为相邻的相应位置之间的距离不改变并且对于所有期望位置来说可以是恒定的。例如，这可以允许通过使用计数器确定表示相对于期望转变的位置的接收值的期望位置并且基于线性关系分析计数器值。
[0022]此外或可选地，在接收器中，量化函数可以是单调的。例如，量化函数可以是严格单调。例如，量化函数可以将升序布置的多个期望位置映射到升序布置的多个值。这还可以允许简化接收器的实施。
[0023]此外或可选地，在接收器中，量化函数可将多个期望位置映射到多个整数。通过使用整数，可以进一步简化接收器的实施。任选地，在这种接收器中，当以升序布置多个整数时，多个整数的相邻整数值之间的最大差可等于I。这可以允许进一步简化接收器的实施。例如，根据实施(例如所采用的过采样)，可以丢弃数字计数器实施中的最低有效位中的一个或多个或者采用另一种转换来将接收转换的位置映射到对应接收值。
[0024]此外或可选地，在接收器中，接收器可被配置为接收包括位于转变之前的又一转变的信号，其中在又一转变和转变之间的时间段中编码值。这可以允许对信号中的值更可靠地编码。
[0025]任选地，在接收器中，量化函数可通过从又一转变和转变之间的时间段中减去预定偏移来将转变的确定位置映射到值。这可以允许通过实施相对简单的减法来简化接收器的实施。预定偏移可以是固定的、可编程或可变的。预定偏移可以任何适当的单位来给出，例如基于接收器、接收电路或采样电路的操作频率或者源于所提部件的操作频率的任何时间单位。
[0026]此外或可选地，在接收器中，接收器可被配置为接收包括在公共第一方向上转换的又一转变和转变的信号。这可以允许更可靠地确定在信号中编码的值，因为关于转变和又一转变的信号电平之间的上升时间和下降时间的对称性相对不重要。由于转变和又一转变共享相同方向，例如从低信号电平到高信号电平或者从高信号电平到低信号电平，可以消除或至少减小由信号的上升时间和下降时间之间的不对称引起的效应。
[0027]任选地，接收器可被配置为接收进一步包括相反第二方向上的中间转变的信号，中间转变位于又一转变和转变之间。这可以进一步允许提高信号中包括的值的编码和解码的精度。例如，中间转变可用作从第二信号电平到第一信号电平的转换，其中转变和又一转变从第一信号电平到第二信号电平的转换。换言之，中间转变可以是将信号电平带回至第一信号电平的转换。从而，可以使用从公共第一信号电平到公共第二信号电平的转变和又一转变。
[0028]此外或可选地，在接收器中，接收的过采样信号的时间分辨率可以好于多个期望位置的最小距离。这可以允许采样电路可靠地确定转变是否落入期望位置周围的预定范围中。
[0029]任选地，在接收器中，时间分辨率可比多个期望位置中的期望位置之间的最小距离好至少四倍。这可以允许采样电路可靠地确定转变是否落入期望位置周围的预定范围中。
[0030]此外或可选地，在接收器中，接收器可被配置为接收表示预定校准值的初始序列。采样电路可被进一步配置为基于校准值与初始序列的比较确定量化函数的期望位置。这可以允许数据更加灵活的传输，因为校准函数的时间基础可通过发射器间歇地(例如规则地)提供。
[0031]任选地，在接收器中，初始序列可包括第一转变和第二转变，其中采样电路被配置为基于初始序列的第一转变和第二转变之间的时间以及校准值来确定量化函数的期望位置。这可以进一步允许可靠地基于用于传输数据的类似技术提供用于量化函数的时间基础。