会引起在两个声调之间扫频，而不是在声调之间充分地转换。这使得很难探测已传输信号，会影响信噪比且减少整个系统的工作范围。
[0032]图5根据本发明图示地说明用于收发器的FSK调制器42的第一实施例。控制器50接收来自传输缓冲区41 (图2)的数据流。两个振荡器51和52传送两个调制频率f1 =11.85MHz和f2= 12.15MHz到各自的环形振荡器53和54。环形振荡器53和54可以由奇数个逆变器组成以提供具有比一更大的增益的单个反相放大器的结果。每个逆变器都对逆变器的环形周围的信号的延迟发挥作用，而不是具有单个延迟元件。振荡器周期等于逆变器级的各个门延迟之和的两倍。在输入改变之后的有限时间量内，环形振荡器中的每个逆变器的输出改变。
[0033]通过提供具有头的各个逆变器输出，控制器50能选择适当的逆变器输出头以引入适当的时间延迟，并从而引入适当的相位偏移。据此，来自两个振荡器51和52的输出可以由适当的相位偏移补偿，以便补偿谐振电路44中的相位失真。控制器50进一步控制开关55，以便确保来自两个振荡器51和52的适当的、已补偿的声调信号作为相位已补偿BFSK信号传送到谐振电路44。
[0034]通过偏移相位，FSK调制器42通过谐振电路44能够使发送的比特率加倍而无需面临上面提到的两个非期望结果。
[0035]对于标准的FSK信号，相位随着已调制波形在具有两个不同频率(声调)4和匕的两个正弦曲线之间瞬时地转换而连续变化，且对于BFSK系统，可以知道在一个符号(Tb秒)期间，相位以+/-π变化，-Ji用于逻辑符号“1”，+Ji用于逻辑符号“O”。
[0036]因此，我们能够画出用于BFSK调制的相位网格图，且在图6中，相位网格图作为时间的函数示为数据序列:“1-0-0-1-0-0”。细实线代表在没有谐振电路44的失真结果的情况下，理想系统的相位网格图。粗实线代表用于补偿谐振电路44的失真结果的补偿系统的已补偿相位网格图。为了补偿接近+/-45度的相位失真，已引入的相位偏移必须基本上减少全部相位失真，且使其接近于O度或至少在+/-25以内，使得谐振电路似乎确实匹配比特率。在第一实施例中，当相位偏移从“I”转换为“O”时，其接近-90度，且当从“O”转换为“ I ”时，其接近+90度。也就是说，已补偿的FSK信号会具有相位，该相位使已补偿的信号先于为“O”的理想信号45度，在为“I”的理想信号之后45度。
[0037]应当注意如何将相位偏移应用到来自振荡器51和52的声调信号，所以该相位偏移对应谐振电路44中的频率相关相位偏移，会补偿谐振电路44的非理想性能。由于当转换频率时应用的相位偏移改变，这会导致相位不连续。
[0038]图7示出补偿之后的传输信号，且可以看到，频率基本上瞬时地变化，这使得接收器易于区分已传输的“I”和“O”。除此之外，正弦曲线信号的信号振幅也会保持不变，这意味着在不损坏发送器的情况下增加传输功率是可能的。
[0039]参考图9，来自FSK调制器42的FSK已调制信号示为从已调制的“ I”转变到已调制的“O”。理想信号示为虚线，已补偿信号示为粗线。在t = 3.3 μ s周围有放大，频率从变化到f2。
[0040]虚线图说明没有相位不连续的情况下的理想的FSK信号。粗线图示出相位已补偿信号。在t = 3.3 μ s之前，频率4为11.85MHz，相位延迟45度以补偿谐振电路相位偏移。在t = 3.3 μ s之后，频率变化到f2= 12，15MHz，控制器50促使相位相对于理想信号向前偏移45度；这对应在t = 3.3 μ s时的90度的瞬时相位偏移。
[0041]测试和模拟示出对于谐振频率fK= 12.0OMHz和偏移频率Λ f = 150kHz，对于具有每秒300kbit的比特率，Q = 40的系统，接收器中的信噪比(SNR)改善约3dB。这对应于接近10%的范围的改善。
[0042]参考图8，FSK调制器48的第二实施例用于根据本发明的收发器。来自传输缓冲区41 (图2)的要被调制的数据流由控制器50接收。四个振荡器51、52、57和58发送两组调制频率frf40第一组调制频率f1= 11.85MHz以及f 2= 12.15MHz发送到各自的环形振荡器53和54，相位偏移供应到开关55的声调信号，正如参考图5中所不的第一实施例讨论的。第二组调制频率f3= 11.925MHz以及f 4= 12.075MHz直接发送到开关55。
[0043]根据第二实施例，控制器50将能够处理两个比特率下的数据一一分别具有偏移频率Λ f = 75kHz和Λ f = 150kHzο只要最大比特率在每秒150kbit以下，控制器将使用具有窄偏移频率的振荡器57和58调制数据信号，且已调制信号不必是相位补偿的。对于更高的比特率需求，控制器探测来自数据头部的需求，并通过使用具有宽偏移频率的振荡器51和52调制数据信号。来自两个振荡器51和52的输出同相偏移，以补偿谐振电路44中的相位失真。
[0044]参考二进制FSK系统已经描述的本发明，但也能应用在M进制FSK系统中。
【主权项】
1.一种用于助听器系统的频移键控收发器即FSK收发器，所述收发器具有包括收发器电感即L1的谐振电路，所述谐振电路具有谐振频率F κ和传递函数，其中增益和相位是频率相关的，其中，所述收发器包括: FSK调制器，所述FSK调制器接收数据流，并响应所述数据流，输出FSK调制信号到所述谐振电路用于无线传输； 控制器，所述控制器监控由所述FSK调制器接收的所述数据流；和 相位均衡器装置，所述相位均衡器装置由所述控制器控制，用于将相位校正应用到所述FSK调制信号以充分均衡由所述频率相关的谐振电路引入的相位失真。2.根据权利要求1所述的FSK收发器，其中，所述相位均衡器装置包括具有多个输出头的环形振荡器，以及所述控制器适于选择提供适当均衡的输出头。3.根据权利要求1所述的FSK收发器，其中，当所述数据流改变值时，所述相位均衡器装置应用相位校正更新。4.根据权利要求1所述的FSK收发器，其中，所述控制器适于监控所述数据流的数据速率，并根据所述数据流的所述数据速率选择用于FSK调制器的频率偏移。5.根据权利要求4所述的FSK收发器，其适于以第一数据速率和第二数据速率处理数据流，其中，所述第二数据速率是所述第一数据速率的两倍，且其中，在所述第二数据速率下的用于所述FSK调制器的所述频率偏移是在所述第一数据速率下的两倍。6.一种具有频移键控收发器即FSK收发器的助听器，所述收发器具有包括收发器电感即1^的谐振电路，所述谐振电路具有谐振频率Fk和传递函数，其中增益和相位是频率相关的，其中，所述收发器包括: FSK调制器，所述FSK调制器接收数据流，并响应所述数据流，输出FSK调制信号到所述谐振电路用于无线传输； 控制器，所述控制器监控由所述FSK调制器接收的所述数据流；和 相位均衡器装置，所述相位均衡器装置由所述控制器控制，用于将相位校正应用到所述FSK调制信号以充分均衡由所述频率相关的谐振电路引入的相位失真。7.根据权利要求6所述的助听器，其中，所述相位均衡器装置包括具有多个输出头的环形振荡器，以及所述控制器适于选择提供适当均衡的输出头。8.根据权利要求6所述的助听器，其中，当所述数据流改变值时，所述相位均衡器装置应用相位校正更新。9.根据权利要求6所述的助听器，其中，所述控制器适于监控所述数据流的数据速率，并根据所述数据流的所述数据速率选择用于FSK调制器的频率偏移。10.根据权利要求9所述的助听器，其适于以第一数据速率和第二数据速率处理数据流，其中，所述第二数据速率是所述第一数据速率的两倍，且其中，在所述第二数据速率下的用于所述FSK调制器的所述频率偏移是在所述第一数据速率下的两倍。11.一种操作具有包括收发器电感即L1的谐振电路的频移键控收发器即FSK收发器的方法，所述谐振电路具有谐振频率Fk和传递函数，其中增益和相位是频率相关的，所述方法包括: 将数据流应用到FSK调制器，所述FSK调制器响应所述数据流输出FSK调制信号到所述谐振电路用于无线传输； 监控应用到所述FSK调制器的所述数据流以探测随后的数据值；且 将已预先确定的相位偏移应用到所述FSK调制信号以充分均衡由所述频率相关的谐振电路引入的所述相位失真。12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述FSK调制器包括信号源，所述信号源包括具有多个输出头的环形振荡器，且其中，所述方法包括选择用于提供适当相位补偿的环形振荡器的输出头。13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述方法包括当所述数据流改变值时，应用相位校正更新。14.根据权利要求11所述的方法，其中，所述方法包括: 监控所述数据流的数据数率；且 根据所述数据流的所述数据数率选择用于FSK调制器的频率偏移。15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述方法包括以第一数据速率和第二数据速率处理数据流，其中的所述第二数据速率是所述第一数据速率的两倍，且其中的在所述第二数据速率下的用于所述FSK调制器的所述频率偏移是在所述第一数据速率下的两倍，其中，所述将已预先确定的相位偏移应用到所述FSK调制信号以充分均衡所述相位失真仅针对所述第二数据速率而被引入。
【专利摘要】一种用于助听器系统的频移键控(FSK)收发器，其具有包括收发器电感(L1)的谐振电路，所述谐振电路具有谐振频率和传递函数，其中的增益和相位是频率相关的，其中，收发器包括FSK调制器，其接收数据流，并作为其响应，输出FSK调制信号到谐振电路用于无线传输。收发器包括：控制器，其监控由FSK调制器接收的数据流；和相位均衡器装置，其由控制器控制，用于充分均衡由频率相关的谐振电路引入的相位失真。本发明还提供一种助听器和一种操作FSK收发器的方法。
【IPC分类】H04L27/12, H04B5/02, H04L25/03, H04R25/00
【公开号】CN104956601
【申请号】CN201380069057
【发明人】N·O·努森
【申请人】唯听助听器公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2013年2月7日
【公告号】EP2954621A1, US20150312684, WO2014121837A1