载波信号检测装置、触控检测装置及其检测方法
【技术领域】
[0001]本发明是有关于一种载波信号检测装置及检测方法，且特别是有关于一种应用载波信号检测的触控检测装置及其检测方法。
【背景技术】
[0002]在已知的技术领域中，差异积分(delta-sigma)的模拟数字转换器包括数字部分以及模拟部分，其中，数字部分由多个数字滤波器所构成。这些数字滤波器，大致上来说，包括有降低数据速度的降频取样滤波器(decimat1n filter)以及用来取出最终的输出信号的数字滤波器两种。
[0003]上述的降频取样滤波器的目的仅只是用来降低数据的速度，让后面的数字滤波器较容易进行信号处理的操作。而数字滤波器则总是差异积分模拟数字转换器中电路最复杂的部分，也是差异积分模拟数字转换器中，需要最大量的功率消耗的部分。因此，降低此部分电路的复杂度以及功率的消耗，是本领域技术人员值得特别注意的功课。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种载波信号检测装置及检测方法，可简化电路结构，降低硬件成本。
[0005]本发明还提供一种触控检测装置及检测方法，可简化载波信号检测部分的硬件电路，降低成本。
[0006]本发明的载波信号检测装置，包括模拟数字转换装置以及滤波器。模拟数字转换装置接收模拟输入信号，并转换模拟输入信号以产生数字信号。滤波器耦接模拟数字转换装置。滤波器接收数字信号并依据时间延迟来针对数字信号进行累加操作，并藉以产生载波检测结果。
[0007]在本发明的一实施例中，上述的滤波器包括加法器以及延迟器。加法器耦接模拟数字转换装置并接收数字信号。加法器针对数字信号以及延迟后载波检测结果进行相加以获得载波检测结果。延迟器耦接加法器，针对载波检测结果进行延迟以产生延迟后载波检测结果。
[0008]在本发明的一实施例中，上述的数字信号为单一位信号。
[0009]在本发明的一实施例中，上述的滤波器包括乘法器、加法器以及延迟器。乘法器耦接模拟数字转换装置，接收数字信号以及滤波参数，并针对数字信号以及滤波参数进行乘法运算。加法器耦接乘法器，针对乘法器的输出以及延迟后载波检测结果进行相加以获得载波检测结果。延迟器耦接加法器，针对载波检测结果进行延迟以产生延迟后载波检测结果O
[0010]在本发明的一实施例中，上述的数字信号为多重位信号。
[0011 ] 在本发明的一实施例中，载波信号检测装置还包括至少一取样器。取样器串接在模拟数字转换装置及滤波器间，针对数字信号进行降频取样的操作。
[0012]本发明的触控检测装置包括至少一触控检测通道以及载波信号检测装置。触控检测通道接收载波信号并依据被触控的状态产生响应载波信号。载波信号检测装置包括模拟数字转换装置以及滤波器。模拟数字转换装置接收响应载波信号，并转换响应载波信号以产生数字信号。滤波器耦接模拟数字转换装置。滤波器接收数字信号并依据时间延迟来针对数字信号进行累加操作，并藉以产生载波检测结果。
[0013]本发明的载波信号检测方法的步骤包括:提供模拟数字转换装置以接收模拟输入信号，并转换模拟输入信号以产生数字信号；提供滤波器以接收数字信号；以及，提供滤波器依据时间延迟来针对数字信号进行累加操作，并藉以产生载波检测结果。
[0014]本发明的触控检测方法的步骤包括:提供至少一触控检测通道以接收载波信号，并通过触控检测通道依据被触控的状态产生响应载波信号；提供模拟数字转换装置以接收响应载波信号，并转换响应载波信号以产生数字信号；提供滤波器以接收数字信号；以及，提供滤波器依据时间延迟来针对数字信号进行累加操作，并藉以产生载波检测结果。
[0015]基于上述，本发明提供滤波器以针对模拟数字转换装置所产生的数字信号进行简单的累加操作来获得载波信号中的特征值，并通过所获得的特征值，来获知载波信号的变化。如此一来，滤波器中仅需要简单的累加电路，不需要精准且复杂的滤波电路，有效降低电路的复杂度以及硬件成本，提升系统整体的效益。
[0016]为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。
【附图说明】
[0017]图1绘示本发明一实施例的载波信号检测装置100的示意图。
[0018]图2绘示本发明一实施例的模拟输入信号AIN以及数字信号DIGS的关系图。
[0019]图3绘示本发明实施例的模拟输入信号AIN的示意图。
[0020]图4绘示本发明实施例的滤波器的一实施方式的示意图。
[0021]图5绘示本发明实施例的滤波器的另一实施方式的示意图。
[0022]图6绘示本发明另一实施例的载波信号检测装置600的示意图。
[0023]图7绘示本发明再一实施例的触控检测装置700的示意图。
[0024]图8绘示本发明一实施例的载波信号检测方法的流程图。
[0025]图9绘示本发明一实施例的触控检测方法的流程图。
[0026][标号说明]
[0027]100、600、720:载波信号检测装置110、610:模拟数字转换装置
[0028]120、400、500、620:滤波器 630:取样器
[0029]700:触控检测装置711?71N:触控检测通道
[0030]AIN:模拟输入信号DIGS:数字信号
[0031]CDR:载波检测结果b(t):振幅
[0032]410,510:加法器420、520:延迟器
[0033]D⑶R:延迟后载波检测结果COEF:滤波参数
[0034]530:乘法器AINl:载波信号
[0035]AIN2:响应载波信号S810?S830:载波信号检测步骤
[0036]S910?S940:触控检测步骤
【具体实施方式】
[0037]请参照图1，图1绘示本发明一实施例的载波信号检测装置100的示意图。载波信号检测装置100由差异积分模拟数字转换器的架构来实施。载波信号检测装置100包括模拟数字转换装置110以及滤波器120。模拟数字转换装置110接收模拟输入信号AIN，模拟数字转换装置110并针对模拟输入信号AIN进行模拟数字转换操作以产生数字信号DIGS。模拟输入信号AIN是一个载波信号,例如可以表不为b(t)*sin(wt),其中的b (t)为模拟输入信号AIN随时间t变化的振幅，而wt则可表示为模拟输入信号AIN的频率。
[0038]滤波器120耦接模拟数字转换装置110，并接收模拟数字转换装置110所产生的数字信号DIGS。值得注意的是，本实施例中的滤波器120依据一个时间延迟来针对数字信号DIGS进行累加操作，并通过累加的结果来产生载波检测结果CDR。换句话说，本发明实施例的滤波器120与已知的差异积分模拟数字转换器中滤波器并不相同，滤波器120仅需针对数字信号DIGS依据固定的周期来进行取样，并将取样结果进行累加，就可以产生载波检测结果CDR。上述固定的周期依据时间延迟来设定。
[0039]以下请同时参照图1以及图2，其中，图2绘示本发明一实施例的模拟输入信号AIN以及数字信号DIGS的关系图。以模拟数字转换装置110转换出的数字信号DIGS为单一位的信号为范例，当模拟输入信号AIN的振幅大于O时，对应转换出的数字信号DIGS等于I，相对地，当模拟输入信号AIN的振幅小于O时，对应转换出的数字信号DIGS等于-1。在本实施例中模拟数字转换装置110可为差异积分模拟数字转换装置，其中，模拟数字转换装置110可将转换出来的结果通过数字模拟转换操作来产生反馈信号，并使模拟输入信号AIN与上述反馈信号进行相减，且将相减的结果进行滤波(或也可以不用进行滤波)，并针对滤波后的结果进行数字模拟转换操作以产生数字信号DIGS。
[0040]由图2可以清楚得知，当模拟输入信号AIN的振幅越高时，对应转换出的数字信号DIGS等于I所维持的时间周期越长，而相对地，当模拟输入信号AIN的振幅越低时，对应转换出的数字信号DIGS等于-1所维持的时间周期越长。
[0041]再请同时参照图1?3，其中图3绘示本发明实施例的模拟输入信号AIN的示意图。通过滤波器120所进行的累加操作，可以获得模拟输入信号AIN的最大振幅b(t)的信肩、O
[0042]因此，由图2及图3的绘示可以得知，通过数字信号DIGS进行累加的动作，就可以得知模拟输入信号AIN的振幅变化的状况，换言之，通过滤波器120所进行的累加操作，就可以获知模拟输入信号AIN的载波检测结果CDR，不需要利用已知技术常用的梳型滤波器的复杂电路来进行，有效降低电路复杂度以及功率的损耗。
[0043]此外，由于滤波器120仅需进行累加操作，本实施例的模拟数字转换装置110与滤波器120间，并不必要建构用来进行降频取样的取样器来降低数字信号DIGS的频率。也就是说，载波信号检测装置100的电路结构可以更为简单，并进一步地更降低了所需要的功率消耗。而更值得注意的是，通过减少降频取样的取样器的设置，可以有效地降低信号被噪声干扰的状况，也就是说，本发明实施例通过不建构降频取样的取样器，可以有效地提升信噪比(signal to noise rat1, S/N),维护信号的质量。
[0044]以下请参照图4，图4绘示本发明实施例的滤波器的一实施方式的示意图。滤波器400包括加法器410以及延迟器420。加法器410耦接至模拟数字转换装置以接收数字信号DIGS。加法器410另接收延迟后载波检测结果D⑶R，并针对延迟后载波检测结果D⑶R以及数字信号DIGS进行加法的动作。延迟器420耦接至加法器410，并接收载波检测结果CDR且依据延迟时间针对载波检测结果⑶R进行延迟操作以产生延迟后载波检测结果IX:DR。通过加法器410使延迟后载波检测结果DCDR以及数字信号DIGS进行相加，可以执行针对数字信号DIGS所进行的累加操作，并藉以产生载波检测结果CDR。
[0045]在本实施方式中，数字信号DIGS例如为单一位的信号，举例来说，数字信号DIGS可以是+1或是_1。
[0046]另外请参照图5，图5绘示本发明实施例的滤波器的另一实施方式的示意图。在