使用基于时变频率的符号来发送和接收声波的方法以及使用所述方法的设备的制造方法_5

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了零填充操作及其结果,因此运里省略其解释。
[0200] 从包络检测器203输出的数据是被IFFT单元转换到时域的值,峰值寻找器207使用 该值来确定训练序列的位置。图10中的偏移表示整个接收信号的包起始的时间。
[0201] 峰值寻找器207用于从给定信号找出最大值,并可通过使用用于简单寻找最大值 的方法或用于使用信号的特性找出包的偏移的各种启发式方法来实现。例如,由于当不存 在噪声和信道失真时作为相关性的结果的最大值示出了双边对称的特性,因此在最大值被 找出之后和之前,峰值寻找器207可参照双边对称的程度计算出比基于简单的最大值而计 算出的偏移更精确的偏移。
[0202] 训练序列修剪器205接收被包络检测器的IFFT单元转换到时域的信号,并使用峰 值寻找器207找出的训练序列的位置W及训练序列的已知长度值将训练序列与所述信号分 离。此外,分离的训练序列被提供给信道估计器211。
[0203] 信道估计器211从自训练序列修剪器205提供的训练序列估计信道效应。为了实现 运一点,信道估计器211可包括例如除法器。
[0204] 信道均衡器213接收由FFT单元201转换得到的数据,从相应的信号去除从信道估 计器211提供的信道效应(即,校正信道的失真),并将所述数据输出到数据解调器400。
[0205] W上参照图10描述的包检测器300可使用训练序列,具体地讲,在本示例性实施例 中使用的训练序列包括上时变信号或下时变信号。
[0206] 具体地讲,包检测器300使用上时变信号或下时变信号的FFT值来检测包。例如,反 时训练序列的FFT值可在包络被检测出时使用,并且训练序列的FFT值可在信道被估计出时 使用。
[0207] 参照图11,将详细解释数据解调器400的配置和操作。
[0208] 数据解调器400可包括第一包络检测器302、第二包络检测器304W及比特检测器 306。
[0209] 第一包络检测器302和第二包络检测器304可接收信道均衡器213的输出。
[0210] 第一包络检测器302包括:乘法器,将上反时信号的FFT值与由信道均衡器213输入 的值相乘;零填充单元,用于针对乘法器的结果执行零填充;IFFT单元,用于针对零填充单 元的结果执行IFFT。
[021。 第二包络检测器304包括:乘法器,将上反时信号的FFT值与由信道均衡器213输入 的值相乘;零填充单元,用于针对乘法器的结果执行零填充;IFFT单元,用于针对零填充单 元的结果执行IFFT。
[0212] 比特检测器306接收第一包络检测器302和第二包络检测器304的输出值,并通过 对所述值进行采样和比较来计算数字比特数据。
[0213] 例如,比特检测器306可包括:采样器(未示出),用于使用对于接收端已知的训练 序列的长度W及时变信号符号之间的距离值、由峰值寻找器207给出的偏移、W及由检测器 302、304检测出的包络来估计每个时变信号符号的起始点;比较器(未示出),通过比较时变 信号符号的起始点处的值(相关值)来确定具有较高值的时变信号的数字含义。
[0214] W上参照图11描述的数据解调器400可使用根据本公开的示例性实施例的符号。 例如,在数据解调器400中使用的符号可W是上时变信号和下时变信号。
[0215] 具体地讲,数据解调器400可使用上时变信号或下时变信号的FFT值来检测包。例 如,当检测出包络时,在时间轴上颠倒的上时变信号的FFT值W及在时间轴上颠倒的下时变 信号的FFT值被使用。
[0216] 当误差校正码或误差检测码被包括在通过数据解调器400解调出的数字比特数据 中时,如W上参照图8至图11所描述的根据本公开的示例性实施例的声波接收设备还可包 括:用于使用误差校正编码或误差检测码来校正误差的误差校正单元(未示出)或用于检测 误差的误差检测器(未示出)。运里,误差校正单元(未示出)可使用由数据解调器400解调出 的数字比特数据中所包括的误差校正码来对由数据解调器400解调出的数字比特数据中的 误差进行校正。此外,误差检测器(未示出)可使用由数据解调器400解调出的数字比特数据 中所包括的误差检测码来检查在由数据解调器400解调出的数字比特数据中是否存在误 差。
[0217] 如W上参照图8至图11所描述的根据本公开的示例性实施例的声波接收设备还可 包括低功率语音检测忍片。在该配置中,即使当声波接收设备处于待机状态时,所述低功率 语音检测忍片也可检测声波模式(即,指示存在有意义的声波的模式;该模式可被包括在数 字形式的波形数据中)。在运种情况下,声波接收设备打开麦克风100,并将处于待机模式的 计算机处理器转换为激活状态W操作A/D转换器200、包检测器300和数据解调器400。
[0218] 如W上参照图8至图11所描述的根据本公开的示例性实施例的声波接收设备可包 括用于控制上述元件的总体操作的计算机处理器。此外,A/D转换器200、包检测器300和/或 数据解调器400可被实现为软件和/或硬件,并可由计算机处理器来控制W进行操作。
[0219] 此外,如W上参照图8至图11所描述的根据本公开的示例性实施例的声波接收设 备可接收两个或更多个复制声波。运里,所述两个或更多个复制声波可WW预定时间间隔 (或随机地)被接收。在运种情况下,如图5中所示,所述声波接收设备在一接收到的声波时 就针对复制声波执行麦克风100、A/D转换器200和包检测器300的操作。
[0220] 为了易于理解,在假设复制声波按顺序被接收=次的情况下,将参照图18解释根 据示例性实施例的声波接收设备。本领域普通技术人员将理解,所述数值仅是示例,复制声 波可被接收=次或更多次。
[0221] 图18是用于示出当复制声波被接收时W上参照图9至图11描述的声波接收设备的 示图。
[0222] 参照图18,当麦克风100在时间tl接收到第一复制声波Cl时,麦克风100将第一复 制声波Cl转换为电信号Cl(在下文中,第一电信号KA/D转换器200将第一电信号Cl转换为 数字形式的波形数据Cl,并且包检测器300从数字波形数据Cl检测包数据Cl(在下文中,第 一包数据),并将包数据提供给数据解调器400。
[0223] 当麦克风100在时间t2接收到第二复制声波C2(在下文中,tl和t2之间的间隙可由 本领域技术人员适当地确定)时,包数据(第二包数据)C2可由A/D转换器200和包检测器300 来检测,并且可被提供给数据解调器400。
[0224] 此外,当麦克风100在时间t3接收到第=复制声波C3(在下文中,t2和t3之间的间 隙可由本领域技术人员适当地确定)时,包数据(第S包数据)C2可由A/D转换器200和包检 测器300来检测,并且可被提供给数据解调器400。
[0225] 数据解调器400参照第一包数据C1、第二包数据C2和第=包数据C3中的全部来对 数字比特数据进行解调。例如,数据解调器400的第一包络检测器检测器302和第二包络检 测器304可检测包数据的包络,并将所述包络提供给比特检测器306。
[0226] 参照图18,从自包检测器100输出的第一包数据Cl检测出的包络由Cl和Cl表现,从 第二包数据C2检测出的包络由C2和C2表现,从第=包数据C3检测出的包络由C3和C3表现。
[0227] 比特检测器306可通过考虑所有包数据的包络来更精确地确定数字比特。因此,声 波接收设备的性能提高。
[0228] 参照图18,比特检测器306参照Cl、C2和C3找出最大点,并通过使用比较器检测比 特。
[0229] 为了易于理解示出图18中示出了记号和曲线,本领域技术人员将理解,本公开不 限于运些记号和曲线。
[0230] 根据本公开的另一示例性实施例,声波接收设备还可包括加法器(未示出)和缓冲 器(未示出)。
[0231] 根据本示例性实施例,从功能方面来讲加法器(未示出)和缓冲器(未示出)可被布 置在A/D转换器200和包检测器300之间,缓冲器(未示出)存储从A/D转换器200输出的数字 形式的波形数据,加法器(未示出)加上存储在缓冲器(未示出)中的数字波形数据,并输出 添加的数据。由包检测器300和数据解调器400执行后续操作。
[0232] 图17示出加法器接收数字形式的波形数据并执行加法。通过执行上述加法,包括 在复制声波中的噪声会偏移,因此数据解调器400可更精确地进行检测。
[0233] 此外,根据另一示例性实施例,声波接收设备可被应用于W下情况:两个或更多个 复制声波中的一些复制声波W预定时间间隔(或随机地)被接收,并且其它复制声波在时间 轴上彼此重叠地被接收。
[0234] 例如,根据本公开的声波接收设备可被应用于五个复制声波被接收的情况,具体 地,第一复制声波在时间tl被接收,第二复制声波在时间t2被接收、第二复制声波和第=复 制声波在时间t3被接收、第=复制声波和第四复制声波在时间t4被接收,第五复制声波在 时间巧被接收。图12是用于解释根据本公开的示例性实施例的时变信号的相关性特性的示 图。
[0235] 图12的示图(a)示出了示出自相关特性的曲线图,图12的示图(b)示出了示出在本 公开中使用的上时变信号和下时变信号的互相关特性的曲线图。运里,自相关性是指上时 变信号和上时变信号之间的或者是下时变信号和下时变信号之间的相关性,互相关性是指 上时变信号和下时变信号之间的相关性。
[0236] 从曲线图可直观地看出,本公开中使用的上时变信号和下时变信号示出了优异的 相关性特性,并且对于外部噪声或干扰有抵抗力。也就是说,当所述两个信号是相同的时变 信号并且在时间轴上彼此精确地一致时,产生非常尖锐且高的信号。因此,基于相关性找出 相同信号的起始点并确定信号的存在/不存在是有益的。此外,当所述两个信号是不同的时 变信号时,即使它们具有任意时间差,也产生非常低的信号。因此,基于相关性不检测未找 到的信号是有益的。此外,运些上时变信号和下时变信号对于测量发送端和接收端之间的 距离W及发送和接收信息的操作是有益的。由于相关性特性优异,因此可W W更精确的单 位计算出信号接收时间,并且可基于信号接收时间精确地计算出信号发送时间(绝对发送 时间或绝对接收时间)。此外,可通过将信号发送时间与声波的前进速度相乘来测量发送信 号的路径的距离。
[0237] 在上述示例性实施例中,信号按照使上时变信号、下时变信号和训练序列在时间 轴上彼此不重叠的方式被产生,并被发送和接收。然而,运仅是示例,信号不必按照使上时 变信号、下时变信号和训练序列在时间轴上彼此不重叠的方式被产生。在不脱离接收端可 基于相关性成功地进行解调的情况下,信号可按照使上时变信号、下时变信号和训练序列 在时间轴上彼此重叠的方式被产生。
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