具有线性自动增益控制(agc)、调制传递函数检测器和可选噪声滤波器的条码扫描器的制作方法

专利名称：具有线性自动增益控制(agc)、调制传递函数检测器和可选噪声滤波器的条码扫描器的制作方法
技术领域：
本发明的实施例涉及条码扫描器，更特定地说，涉及条码扫描器 中的信号调节。
背景技术：
条码有许多用途，包括识别消费商品。商家将条码贴在商品上， 并例如收银台处，对条码进行扫描以揭示特定商品的价格。图1示出 条码扫描平台100的高级框图。平台100包括条码102,用发射光信 号105的扫描器104扫描该条码。调制的光信号107从条码102上被 反射，并且光检测器和输入级106将调制的光信号107转换成代表条 码102的模拟信号108。信号调节器110处理模拟信号108，并产生代 表条码102的数字信号112。示例条码102包括不同对比度和宽度的一系列条120和空122。条 120和空122的特定布局和宽度形成一个代码，该代码可^皮解码，以 向平台IOO的用户提供有意义的信息。在图示实施例中，条120比空122要暗。由于条120比空122要 暗，因此条120比空122的吸收性更强而反射性较差。结果，条120 在才莫拟信号08中产生负峰值，而空在才莫拟信号108中产生负峰值。光信号105通常是扫描条码的聚焦光"点"，且该光点的尺寸影 响条码102的读数。例如，如果光点尺寸小于最小的条120或空122， 则光信号105说成在光"焦点"内，且才莫拟信号108可以是条码102 的相当好的表示。"聚焦"信号的一个特征就是在模拟信号108中对 于最窄的条120A和空122B的正负峰值是和对于较宽的条120C和空122C有同样的振幅。当扫描激光器104移开光焦点时(例如远离或更靠近条码102 时)，光点尺寸变得更大。光点尺寸较大时，光信号105中的能量#皮 分布到邻近的条120和空122上，以致没有一个特定条120吸收所有 的可用能量，或没有一个特定空反射所有的可用能量。结果，和对于 较宽的条122C和空122C相比，对于最窄的条(例如120A和120D) 和最窄的空(例如122B)的正负峰值具有较小的振幅。条码扫描平台和焦点的一个特征是有时模拟信号108中与窄条 和空相关联部分的振幅不同于(例如小于)模拟信号108中与较宽条 和空相关联部分的振幅。这通常发生在光点尺寸大于最窄的条和空 时。模拟信号108中与窄条和空相关联部分的振幅与模拟信号108中 与宽条和空相关联部分的振幅之比称为"调制传递函数"或MTF，它 可用来描述才莫拟信号108的特征。例如，当MTF小于百分之百(100%) 时，就很难将模拟信号108精确地分解为代表条码102的数字信号。条码扫描平台的另一特征是当光点尺寸变得很小(例如在焦点 处)时，光信号105中的能量更多集中在岸义载条码102的材料上(如 纸纤维、木片、金属凹陷和颗粒等)。纤维、颗粒、凹陷等它们自己 开始吸收和/或反射光信号105中的能量，引起通常所谓的"纸噪声"。 纸噪声会降^f&漠拟信号108的信噪比(SNR)。其它噪声也会引入平 台中。当模拟信号108的SNR下降时，就很难将模拟信号108精确地 分解为代表条码102的数字信号。条码扫描平台还有另一特征是模拟信号108应保持恒定的振 幅，以便被精确地分解为代表条码102的数字信号。传统上使用自动 增益控制电路来保持振幅恒定。但许多已知的自动增益控制技术要求 有复杂的控制方程和高成本电路。


在附图中，相同的参考编号一般表示相同的、功能类似的和/或结
构等效的元件。图中元件第一次出现时该图用参考编号中最左边的数
字表示，附图包括
图1示出条码扫描平台的高级框图2示出根据本发明实施例的代表条码的模拟信号以及它们与条 码的关系图3示出根据本发明实施例的信号调节器的高级框图； 图4示出根据本发明实施例的实现图3所示信号调节器的途径的 流程图5示出根据本发明实施例的可选噪声滤波器和自动增益控制电 路的示意图6示出根据本发明实施例的图3所示MTF检测器的示意图； 图7示出根据本发明实施例实现图3所示可选噪声滤波器的途径 的流程图。
具体实施例方式
图2示出根据本发明实施例，代表条码102的模拟信号202和203 以及相对于冲莫拟信号202和203的基准振幅204 (例如峰-峰振幅) 它们与条码102的关系图。在图示的实施例中，模拟信号202是调制 信号，它包括负峰值220 (例如220A、 220B、 220C和220D)以及正 峰值222 (例如222A、 222B和222C )。负峰值220代表条120,而 正峰值222代表空122。模拟信号203是调制信号，它包括负峰值230
(例如230A、 230B、 230C和230D )和正峰值232 (例如232A、 232B 和232C )。负峰值230代表条120，而正峰值232代表空122。在图 示实施例中，；漠拟信号203具有大约百分之百(100% )的调制传递函 数，而模拟信号202具有小于大约百分之百(100% )的调制传递函数。 条120A的宽度和条120D相同(例如IX单元宽度)，但比条120B
(例如2X单元宽度)窄。条120D和120B都比条120C ( 3X单元宽 度)窄。空122B (例如IX单元宽度)比空122A (例如3X单元宽度)
和122C (例如也是3X单元宽度)窄。
在示例模拟信号203中，所有的峰值230和232都具有近似等于 基准振幅204的振幅。所有的峰值230和232具有近似相同的振幅(例 如因为调制传递函数近似等于百分之百(100% ))。由于不同的单元 尺寸(例如1X、 2X、 3X)， 一些峰值230和232具有彼此不同的周 期(例如基频)。
在图示实施例的模拟信号203中，峰值230A、 230D和232B的 周期比峰值230B、 230C、 232A和232C的周期短。峰值230A、 230B、 230D和232B的周期都比峰值230C、 232A和232C的周期短。示例模 拟信号203具有近似等于百分之百(100% )的调制传递函数，所以， 尽管条码102单元120和122的尺寸不同，继而相关联峰值的周期也 不同，但正峰值232和负峰值230具有近似相等的振幅。
在示例模拟信号202中， 一些峰值220和222具有不同于基准振 幅204的振幅。 一些峰值220和222具有彼此不同的振幅(例如由于 因光点焦点和/或电子带宽而调制传递函数小于百分之百(<100% ))。 由于不同的单元尺寸(例如1X、 2X、 3X)， 一些峰值220和222具 有彼此不同的周期(例如基频)。
在示例模拟信号202中，峰值220A、 220D和222B的周期比峰值 220B的周期短。峰值220A、 220B、 220D和222B的周期比峰值220C、 222A和222C的周期短。
图3示出根据本发明实施例的信号调节器300的高级框图，这是 一个控制环路，它^L大或衰减一些或全部峰值230和232以及220和 222。信号调节器300还可从才莫拟信号202/203中选择性地滤除噪声。
图示实施例中的信号调节器300包括自动增益控制电路(AGC) 电路304,其输出连接到数字转换器306。数字转换器306的输出连接 到处理器308。调制传递函数(MTF)检测器310连接成分接部分沖莫 拟信号202/203。可选噪声滤波器312连接到AGC电路304的输入端， 并连接到处理器308。
AGC电路304可提供对输入的线性响应，并可相应地;故大或衰减 模拟信号202/203。以下参阅图4和5,对实现根据本发明实施例的 AGC电路304作更详细的说明。
数字转换器306接收^^莫拟信号202/203,并可将其转换为代表条码 102的数字信号314(例如方波)。在一个实施例中，当才莫拟信号202/203 在基准振幅204内时，数字转换器306的性能最佳。已知有适于实现 数字转换器306的电路。
MTF检测器310检测才莫拟信号202/203的至少一个低频部分的峰 值振幅和一莫拟信号202/203的至少一个高频部分的峰值振幅。MTF检 测器310可产生"增益低"信号，在一个实施例中它是代表才莫拟信号 202/203中低频峰值的直流(DC)电平。MTF检测器还可产生"增益 高"信号，在一个实施例中它是代表模拟信号202/203中高频峰值的 DC电平。当然，"增益低"和"增益高"信号可以是分别代表^t拟信 号202/203中低频和高频峰值的任何适合的信号。以下参阅图6,对实 现根据本发明实施例的MTF检测器310作更详细的说明。
可选噪声滤波器312可连接到AGC电路304的输入端，以衰减噪 声和/或改进才莫拟信号202/203的信噪比(SNR)。以下参阅图5和图7 对实现根据本发明实施例的可选噪声滤波器312作更详细的说明。
在本发明的实施例中，处理器308可解码数字信号314，可测量 和转换"增益高"信号和"增益低"信号为数字值，测量这些数字值， 将数字值与基准振幅204进行比较，并确定模拟信号202/203是否应 被放大、或被衰减、或保持不变。在阅读了本文的说明书后，对于所 属领域的技术人员来说，如何根据本发明的实施例来实现处理器308 就显而易见。
图4示出根据本发明实施例由信号调节器300实现的过程400的 流程图。过程400的操作以最有助于理解本发明实施例的方式描述为 依次执行的多个分立的框。但是,对它们作说明的顺序不应祐L认为是 暗示这些操作必须与顺序有关，或这些操作需按图示框的顺序执行。
当然，过程400只是一个示例过程，且其它过程也可用来实现本 发明的实施例。可以使用其上有机器可读指令的机器可存取介质来使 机器(例如处理器)执行过程400。
在框402, AGC电路304接收来自光检测器和输入级106的才莫拟 信号202/203,并根据基准振幅204对纟莫拟信号202/203施加增益或衰 减。在一个实施例中，处理器308将代表基准振幅204的增益信号提 供到AGC电路304, AGC电路304则用该增益信号作为放大或衰减 才莫拟信号202/203的基础。
在框404, MTF检测器310分接部分模拟信号202/203，检测才莫拟 信号202/203的至少一个低频部分的峰值振幅，并检测;漠拟信号 202/203的至少一个高频部分的峰值振幅。
在框406,处理器308根据使基准振幅204、"增益高"信号以及 "增益低"信号相关的算法，选择新的增益信号，并将该新增益信号 提供到AGC电路304。在一个实施例中，处理器308确定"增益高" 信号不成比例地小于"增益低"信号和基准振幅204。在此实施例中， 新增益信号可通知AGC电路304放大模拟信号202/203，不论这种放 大是否会使"增益低"信号超过基准振幅204。
在备选实施例中，"增益低"信号近似等于"增益高"信号，但 ;漠拟信号202/203小于基准振幅204。在此实施例中，新增益信号可通 知AGC电路304放大模拟信号202/203,使其在基准振幅204内。当 然，可以有其它的放大和衰减方案，并在阅读了本文的说明书后，所 属领域的技术人员就很容易认识到，如何实现本发明的实施例用于"增 益高"、"增益低"和基准振幅204值的各种组合。
在框408, AGC电路304使用新的增益信号作为放大或衰减^t拟 信号202/203的基础。
图5示出根据本发明实施例的AGC电路304的示意图。在图示实 施例中，AGC电路308包括电容C4 (O.lpF)、 C10 (O.lpF)、 C15 (39pF)、 C17(0.1inF)、 C21(12pF)、 C22(30pF)、 C24(580pF)以及C30
(100pF)、运算放大器U3A(非反相)和U4(反相)、晶体管Q4(补偿结 型场效应晶体管(JFET)和Q7(增益JFET，用作压控电阻器)、电阻器 R4(24Q)、 R8 (5.腦)、R19 (24D)、 R21 (IOKD)、 R24 (24Q)、 R26 (IOKQ)、 R28 (4.7KQ)、 R32 (20KQ)、 R35 (IOOKQ)、 R39 (廳KQ)、 R41 (IOOKH)、 R43 (100 KQ)、 R46 (8.2KQ)以及R47 (10Kn)。
C21提供高频补偿滤波器，以衰减噪声，并为放大器U3A提供信 号稳定性。C22和R24提供低频DC阻挡滤波器，以减少U4和FET Q7 的偏压，避免交互作用而产生模拟信号202/203的不适当DC输出偏置 和不对称。R19和CIO、 R4和C4是U3A的电源(例如5伏)滤波器。 R26和JFET Q7的等效电阻决定U3A的增益。JFET Q4和Q7是相匹 配的晶体管。R41、 R43和C24是主增益JFET Q7的偏压元件。R35、 R39和C17是用于调整JFET Q4的类似偏置元件。R21和R28对Q4 提供类似于Q7所见的阻抗。U4驱动Q4和Q7的栅极，并用来自处理 器308的才莫拟信号进行控制。R47、R46和C30允许对精确的所需JFET 栅极控制作增益调节。
来自处理器308的增益信号控制U4。 U4緩冲该增益信号，并驱 动JFET Q7和JFET Q4。 JFET Q4在U4的正反馈通路中。根据来自处 理器308的增益信号，U4输出栅极电压到JFETQ7， JFET Q7根据其 特征曲线作出响应，提供等效电阻。U4还输出栅极电压到JFET Q4， JFET Q4也根据其特征曲线作出响应，并将调整的响应提供回U4。
由于JFET Q4是用类似于JPET Q7的阻抗驱动和加载，且由于它 是在U4的调整反馈通路中，因此AGC电路304的输出在非常宽动态 范围内可以是线性的(这又得到非常宽的读取距离范围，例如靠近条 码102和远离条码102)。和要求复杂的控制方程来实现并常限制预 测增益调节的其它已知电路不同，根据本发明实施例实现的AGC电路 304使用价廉的匹配JFET来线性化对增益信号输入的响应。结果，AGC 电3各304对来自处理器308的增益信号的响应就可预测和确定。
在AGC电路304可衰减才莫拟信号202/203的备选实施例中，AGC
电路304包括JFETQ7，它就连接在R8的后面。在此实施例中，JFET Q7的漏极连接到地，在R8和JFET Q7的等效电阻之间形成分压器， 将分压提供到U3A的正输入端上。
在本发明又一实施例中，AGC电路304仅包括一个JFETQ7，其 非线性响应(例如响应曲线)；故处理器308映射。映射值^皮存储(例 如在查找表中)，且处理器308使用这些映射值来产生同样的预测增 益调节。
虽然参阅Q4和Q7是JFET对本发明的实施例作了说明，但本发 明的实施例并不局限于此。例如，Q4和/或Q7可以是任何适合的增益 元件，包括但不限于双极结型晶体管(BJT) 、 MOSFET、真空管、 砷化镓(GaAs) FET、异质结双极结型晶体管(HBJT)等。在阅读了 本文的说明书后，对于所属领域的技术人员来说，如何在本发明的各 种其它实施例中实现Q4和Q7就显而易见。
回来参阅图4,想起在框404, MTF检测器310分接部分模拟信 号202/203,检测模拟信号202/203的至少一个低频部分(例如，低频) 的峰值振幅，并检测4莫拟信号202/203的至少一个其它频率部分(例 如，高频)的峰值振幅。图6示出根据本发明实施例的MTF检测器 310的示意图，在图示的实施例中，MTF4企测器310包括两个频率抬r 测电路602和604。在一个实施例中，频率检测电路602检测沖莫拟信 号202/203中的较高频率，在大约几百千赫到大约数百千赫范围内。 在另一实施例中，频率检测电路604检测4莫拟信号202/203中的较低 频率，在大约几十千赫到大约几百千赫范围内。
当然，本发明的实施例不限于仅检测代表条码的模拟信号中的两 个或仅这些特定两个频率范围。例如，可以对数个和不同的频率范围 进行检测，并提供到处理器308 (例如， 一个频率范围可在另一频率 范围内)。在阅读了本文的说明书后，所属领域的技术人员就很容易 认识到如何实现本发明用于更多的和其它的频率范围。
在图示的实施例中，频率检测电路604包括电容器C37(580pF)、
C38(0.1nF)、 C39 (200pF)和C41(8.2pF)、 二极管D4、 D5和D6、放 大器U7A、晶体管Q8A以及电阻器R51(10KQ)、 R52(100KQ)、 R53 (120KQ)、 R54(330Q)、 R55(1KQ)、 R56(10KQ)和R57 (1KQ)。分接 的斗莫拟信号202/203通过C37和D5进入频率检测电路604。 C37和 D5将模拟信号202/203整流到地。C37、 R51和R55为频率检测电 路604提供信号加载隔离和低端截止频率。U7A放大模拟信号 202/203。 U7A、 D4和D6的组合检测落在频率检测电路604带宽内 的模拟信号202/203中的峰值振幅。
C39和R53根据在频率检测电路604带宽内的部分沖莫拟信号 202/203的峰值，提供保持时间常数，并产生电荷。C39上的电荷是 发送到处理器308的"增益低"信号。在新增益信号纟tt送到AGC 电路304之后，处理器308通过R54在Q8A的基极上提供信号，以 清除C39上的电荷，因此复位"增益低"信号。
在图示的实施例中，频率检测电路602包括电容器C43(68pF)、 C45(0.015pF)、 C46(200pF)和C47(8.2pF)、 二极管D7、 D8和D9、 放大器U7B、晶体管Q犯以及电阻器R58(10KQ)、 R59(100D)、 R60 (1KQ)、 R61 (200KQ)、 R62(330Q)、 R63 (IOKQ)和R64 (510Q)。分接 的才莫拟信号202/203通过C43和D7进入频率检测电路602。 C43和 D7将才莫拟信号202/203整流到地。C43、 R58和R60为频率检测电 路602提供信号加载隔离和低端截止频率。U7A放大才莫拟信号 202/203。 C45和R59为频率检测电路602提供附加低端截止频率。 U7B、 D8和D9的组合检测落在频率检测电路602带宽内的才莫拟信 号202/203中的峰值振幅。
C46和R61根据在频率检测电路602带宽内的部分沖莫拟信号 202/203的峰值，提供保持时间常数并产生电荷。C46上的电荷M 送到处理器308的"增益高"信号。在新增益信号^皮发送到AGC电 路304之后，处理器308通过R62在Q犯的基极上提供信号，以清除 C46上的电荷，因此复位"增益高，，信号。
图7示出才艮据本发明实施例用于实现可选噪声滤波器312的过程 700的流程图。过程700的操作以最有助于理解本发明实施例的方式 描述为依次执行的多个框。但是，对它们作说明的顺序不应被认为是 暗示这些操作必须与顺序有关，或这些操作需按图示框的顺序执行。当然，过程700只是一个示例过程，其它过程也可用来实现本发 明的实施例。可以使用其上有机器可读指令的机器可存取介质来使机 器(例如处理器)执行过程700。在一个实施例中，用户可手动实现 过程700。在框702，处理器308确定"增益低，，信号约等于"增益高"信号。在框704，处理器308将新增益信号加到AGC电路304上，通知 AGC电路304放大/衰减/保持模拟信号202/203 (使其达到)在基准振 幅204内。在框706，处理器308确定可选噪声滤波器312是接通还是断开。如果可选噪声滤波器312是断开，则在框708,处理器308确定平 台IOO的读出率是否小于预定值(如大约小于百分之百(<100% ))。 在本文中使用的读出率定义为对才莫拟信号202/203每一定数量的尝 试读出中其成功解码的次数(例如，在10次尝试读出中IO次成功解 码就是百分之百读出率)。如果读出率小于预定值，则处理器308接 通可选噪声滤波器312。在框712，处理器308确定读出率是增加还是下降。如果读出率 下降，则在框714，处理器308断开可选噪声滤波器312。如果读出率 增加，则在框716,处理器308允许可选噪声滤波器312保持接通。如果在框706，处理器308确定可选噪声滤波器312为接通，则过 程700进到框712，确定读出率是在增加还是在下降。如果在框708,处理器308确定读出率不小于预定值，则过考呈进 到框714,且处理器308保持可选噪声滤波器312为断开。回来参阅图5，图中示出可选噪声滤波器312的示意图。在图示
实施例中，噪声滤波器312包括电阻器R32和R42 (1KQ)、电容器 C15以及金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)Q5。 R32、 R42、 C15和MOSFET Q5与已有的电阻器R8共同工作，形成噪声滤波器 312，它允许才莫拟信号202/203中可选范围的频率通过，同时阻止不需 要的纸和噪声频率通过。在图示的实施例中，MOSFET Q5是一个由处理器308控制的开 关，以在信号调节器300的电路中选择或不选择噪声滤波器312。 R42 是下拉电阻器。R8、 C15和R32确定滤波器的频率点和衰减系数。当 来自处理器308的信号足以导通MOSFET Q5时，可选噪声滤波器312 会对其带宽内的噪声进行滤波。在一个实施例中，可选噪声滤波器312 滤除才莫拟信号202/203上的噪声240。在备选实施例中，Q5可以是由处理器308控制的JFET开关,以 在信号调节器300的电路中选择或不选择噪声滤波器312。在此实施 例中，Q5可在噪声滤波器312各极所定义的频率范围上提供衰减电平 范围。虽然已用特定的频率和带宽对本发明实施例作了说明，但在阅读 了本文的说明书后，如何使用不同的滤波器截止点来实现本发明的实 施例就显而易见。此外，特定的滤波图形也可使用其它技术获得，例 如有源》文大器滤波器、无源滤波器和/或数字处理滤波器。本发明的实施例可以用硬件、软件或它们的组合来实现。在使用 软件的实现方案中，软件可存储在机器可存取介质上。机器可存取介质包括以机器(例如计算机、网络装置、个人数字 助理、制造工具、任何具有一组一个或多个处理器的装置等)可存取 的形式提供(即存储和/或发送)信息的任何机构。例如，机器可存取 介质包括可记录或不可记录介质(例如只读存储器(ROM)、随机存 取存储器(RAM)、磁盘存储介质、光存储介质、闪存装置等)，以 及电、光、声或其它形式的传播信号(例如载波、红外信号、数字信 号等)。
在上述说明中，提出了许多特定细节，例如特定过程、材料、装 置等，以提供对本发明实施例的充分理解。但所属领域的技术人员应 认识到，本发明的实施例也可以不用 一个或多个这些特定细节来实 现。在其它实例中，众所周知的结构或操作未予示出或作详细说明， 以免模糊了对本说明的理解。在本说明书中提到"一个实施例"或"实施例"是指结合实施例 所说明的特定特性、结构、过程、框或特征包括在本发明的至少一个 实施例中。因此，在通篇说明书中各个地方出现的短语"在一个实施 例中"或"在实施例中"不一定意味着该短语全是指同一实施例。特 定特性、结构、或特征可以任何适当方式组合在一个或多个实施例中。以下权利要求书中所用的术语不应被认为是将本发明的实施例限 制在说明书和权利要求书中所公开的具体实施例。而是，本发明实施 例的范围应完全由以下权利要求书确定，它们应被认为是符合权利要 求书解释的既定原则。
权利要求
1. 一种方法，包括根据模拟信号的预定振幅，将增益加到代表条码的模拟信号上； 确定所述冲莫拟信号的第一频率部分的振幅；以及 确定所述模拟信号的第二频率部分的振幅。
2. 如权利要求l所述的方法，还包括确定第一频率部分中的频率 低于第二频率部分中的频率。
3. 如权利要求l所述的方法，还包括确定第一频率部分中的频率 高于第二频率部分中的频率。
4. 如权利要求l所述的方法，还包括确定第一频率部分中的频率 在第二频率部分中的频率内。
5. 如权利要求l所述的方法，还包括确定所述才莫拟信号第二频率 部分的振幅小于所述模拟信号第一频率部分的振幅。
6. 如权利要求5所述的方法，还包括根据所述才莫拟信号第一频率 部分的振幅，将第二增益加到所i4^莫拟信号上。
7. 如权利要求5所述的方法，还包括根据所述4莫拟信号第二频率 部分的振幅，将第二增益加到所述才莫拟信号上。
8. 如权利要求l所述的方法，还包括确定所述冲莫拟信号第一频率 部分的振幅近似等于所述冲莫拟信号第二频率部分的振幅。
9. 如权利要求8所述的方法，还包括根据所述一莫拟信号的所述预 定振幅，将第二增益加到所述才莫拟信号上。
10. 如权利要求8所述的方法，还包括 确定噪声滤波器为断开； 确定读出率小于预定值；以及对所述读出率小于所述预定值作出响应，接通所述噪声滤波器。
11.如权利要求IO所述的方法，还包括确定所述读出率增加；以及 对增加的读出率作出响应，保持所述噪声滤波器接通。
12. 如权利要求IO所述的方法，还包括 确定所述读出率下降；以及 对下降的读出率作出响应，断开所述噪声滤波器。
13. —种设备，包括逻辑，用以根据所述才莫拟信号的预定振幅，将第一增益加到代表 条码的模拟信号上；确定所述模拟信号第一频率部分的振幅；并确定 所述沖莫拟信号第二频率部分的振幅。
14. 如权利要求13所述的设备，其中第一频率部分中的频率高于 笫二频率部分中的频率。
15. 如权利要求13所述的设备，其中第一频率部分中的频率在第 二频率部分中的频率内。
16. 如权利要求13所述的设备，其中所述逻辑还确定所述冲莫拟信 号第二频率部分的振幅小于所述才莫拟信号第一频率部分的振幅。
17. 如权利要求13所述的设备，其中第一频率部分中的频率低于 笫二频率部分中的频率。
18. 如权利要求17所述的设备，其中所述逻辑还根据所述冲莫拟信 号笫一频率部分的振幅将第二增益加到所述才莫拟信号上。
19. 如权利要求17所述的设备，其中所述逻辑还根据所述模拟信 号第二频率部分的振幅将第二增益加到所述才莫拟信号上。
20. 如权利要求13所述的设备，其中所述逻辑还确定所述才莫拟信 号第一频率部分的振幅近似等于所述才莫拟信号第二频率部分的振幅。
21. 如权利要求20所述的设备，其中所述逻辑还根振所述模拟信 号的所述预定振幅，将第二增益加到所述模拟信号上。
22. 如权利要求20所述的设备，其中所述逻辑还确定噪声滤波器 为断开，确定读出率小于预定值，并对所述读出率小于所述预定值作 出响应，接通所述噪声滤波器。
23. 如权利要求22所述的设备，其中所述逻辑还确定所述读出率 增加，并对增加的读出率作出响应，保持所述噪声滤波器接通。
24. 如权利要求22所述的设备，其中所述逻辑还确定所述读出率 下降，并对下降的读出率作出响应，断开所述噪声滤波器。
25. —种方法，包括在第一增益元件和第二增益元件接收增益信号，所述增益信号基 于代表条码的才莫拟信号的预定振幅，第一增益元件与第二增益元件相 匹配；使用第 一和第二增益元件产生对所迷增益信号的线性响应； 将所迷模拟信号加到运算放大器的正输入端；以及 将对所述增益信号的线性响应加到所述运算放大器的负输入端。
26. 如权利要求25所述的方法，还包括在第一增益元件和第二增 益元件的栅极接收所述增益信号之前緩冲所述增益信号。
27. 如权利要求25所述的方法，还包括在所述运算放大器接收所 述模拟信号之前滤波所述纟莫拟信号。
28. —种方法，包括产生表示代表条码的才莫拟信号第一频率部分振幅的第一值；以及 产生表示所述模拟信号笫二频率部分振幅的第二值。
29. 如权利要求28所述的方法，还包括根据第一值和/或第二值 将增益加到所述^莫拟信号上。
30. 如权利要求28所述的方法，还包括确定第一频率部分中的频 率^^于第二频率部分中的频率。
31. 如权利要求28所述的方法，还包括确定第一频率部分中的频 率高于第二频率部分中的频率。
32. 如权利要求28所述的方法，还包括确定第一频率部分中的频 率在第二频率部分中的频率内。
33. —种设备，包括笫一增益元件，用以接收增益信号，所述增益信号基于代表条码 的模拟信号的预定振幅； 第二增益元件，用以接收所述增益信号，笫一增益元件与笫二增 益元件相匹配，第 一和第二增益元件的组合产生对所述增益信号的线 '性响应，电路，用以施加对所述增益信号的线性响应。
34. 如权利要求33所述的设备，还包括在第一增益元件和第二增 益元件的4册极接收所述增益信号之前緩冲所述增益信号的逻辑。
35. 如权利要求33所述的设备，其中所述逻辑还在运算放大器接 收所述模拟信号之前滤波所述模拟信号。
36. 如权利要求33所述的设备，其中第一和/或第二增益元件是 晶体管。
37. 如权利要求36所述的设备，其中第一和/或第二增益元件是FET。
38. 如权利要求37所述的设备，其中第一和/或第二增益元件是 JFET、 MOSFET和/或GaAsFET。
39. 如权利要求36所述的设备，其中第一和/或第二增益元件是 双极结型晶体管(BJT)。
40. 如权利要求39所述的设备，其中第一和/或笫二增益元件是 异质结双极结型晶体管(HBJT)。
41. 如权利要求33所述的设备，其中第一和/或第二增益元件是真空管。
42. —种设备，包括调制传递函数检测器，产生表示代表条码的才莫拟信号第一频率部 分的第一值以及表示所述才莫拟信号第二频率部分的第二值；以及处理器，根据第一值、第二值和/或所述才莫拟信号的预定振幅确定 增益信号，所述处理器将所述增益信号加到增益控制电路上，所述增 益控制电路将增益加到所述才莫拟信号上，所迷增益^:对所述增益信号 的线性响应。
43. 如权利要求42所述的设备，还包括滤波器电路，以允许所述 -溪拟信号中预定范围的频率通过并阻止所述预定范围外的频率通过。
44. 如权利要求42所述的设备，还包括使所述坤莫拟信号数字化的 逻辑。
45. —种方法，包括在增益元件接收增益信号，所述增益信号基于代表条码的模拟信 号的预定振幅，所述增益元件具有响应；使用所述增益元件响应的映射产生对所述增益信号的线性响应； 将所述模拟信号加到运算放大器的正输入端；以及 将对所述增益信号的线性响应加到所述运算》i:大器的负输入端。
46. 如权利要求45所述的方法，还包括在笫一晶体管和第二晶体 管的栅极接收所述增益信号之前緩冲所述增益信号。
47. 如权利要求45所述的方法，还包括在所述运算放大器接收所 ii^莫拟信号之前滤波所述模拟信号。
48. —种设备，包括增益元件，用以接收增益信号，所述增益信号基于第一才莫拟信号 的预定振幅，第一才莫拟信号代表条码，所述增益元件具有响应；所述增益元件响应的映射，所述增益元件响应和所述增益元件响 应映射的组合产生对所述增益信号的线性响应；以及电路，将所述线性响应加到第一冲莫拟信号，以产生第二4莫拟信号。
49. 如权利要求48所述的设备，还包括在第一增益元件和笫二增 益元件的栅极接收所述增益信号之前緩冲所述增益信号的逻辑。
50. 如权利要求48所述的设备，其中所述逻辑还在所迷运算放大 器接收所述模拟信号之前滤波所述模拟信号。
51. 如权利要求48所迷的设备，其中所述增益元件是晶体管。
52. 如权利要求51所述的设备，其中所述增益元件是FET。
53. 如权利要求52所述的设备，其中所迷增益元件是JFET、 MOSFET和/或GaAs FET。
54. 如权利要求51所述的设备，其中所述增益元件是BJT。
55. 如权利要求54所迷的设备，其中第一和/或第二增益元件是 HBJT。
56. 如权利要求48所述的设^^,其中第一和/或第二增益元件是真空管。
57. —种方法，包括确定代表条码的模拟信号第一频率部分的振幅近似等于所迷模拟 信号第二频率部分的振幅； 确定噪声滤波器为断开； 确定读出率小于预定值；以及对所述读出率小于所述预定值作出响应，接通所述噪声滤波器。
58. 如权利要求57所述的方法，还包括 确定所述读出率增加；以及对增加的读出率作出响应，保持所述噪声滤波器接通。
59. 如权利要求57所述的方法，还包括 确定所述读出率下降；以及 对下降的读出率作出响应，断开所述噪声滤波器。
60. —种设备，包4舌逻辑，用以确定代表条码的才莫拟信号第一频率部分的振幅近似等 于所述4莫拟信号第二频率部分的振幅；确定噪声滤波器为断开；确定 读出率小于预定值；以及对所述读出率小于所述预定值作出响应，接 通所述噪声滤波器。
61. 如权利要求60所述的设备，其中第一频率部分中的频率低于 第二频率部分中的频率。
62. 如权利要求60所述的设备，其中第一频率部分中的频率高于 第二频率部分中的频率。
63. 如权利要求60所述的设备，其中第一频率部分中的频率在第 二频率部分中的频率内。
64. 如权利要求60所述的设备，其中所述逻辑还确定所述读出率 增加，并对增加的读出率作出响应，保持所述噪声滤波器接通。
65. 如权利要求60所述的设备，其中所述逻辑还确定所述读出率 下降，并对下降的读出率作出响应，断开所述噪声滤波器。
66. —种设备，包括第一增益元件和与第 一增益元件相匹配的第二增益元件，以产生 对增益信号的线性响应，所述增益信号基于第一模拟信号的预定振 幅，第一才莫拟信号代表条码；电路，将所述线性响应加到第一才莫拟信号，以产生第二才莫拟信号；电路，用以确定第二才莫拟信号第一频率部分的振幅，并确定第二 -溪拟信号第二频率部分的振幅；以及逻辑，用以确定第一频率部分的振幅近似等于第二频率部分的振 幅；确定噪声滤波器为断开；确定读出率小于预定值；以及对所述读 出率小于所述预定值作出响应，-接通所述噪声滤波器。
67. 如权利要求66所述的设备，其中第一和/或笫二增益元件是 晶体管。
68. 如权利要求67所述的设备，其中第一和/或第二增益元件是FET。
69. 如权利要求68所述的设备，其中笫一和/或第二增益元件是 JFET、 MOSFET和/或GaAsFET。
70. 如权利要求67所述的设备，其中第一和/或第二增益元件是 双极结型晶体管(BJT)。
71. 如权利要求70所述的设备，其中第一和/或笫二增益元件是 异质结双极结型晶体管(HBJT)。
72. 如权利要求66所述的设备，其中第一和/或第二增益元件是 真空管。
73. 如权利要求66所述的设备，其中笫一频率部分中的频率低于 第二频率部分中的频率。
74. 如权利要求66所述的设备，其中第一频率部分中的频率高于 权利要求书第8/14页第二频率部分中的频率。
75. 如权利要求66所述的设备，其中第一频率部分中的频率在第 二频率部分中的频率内。
76. 如权利要求66所述的设备，其中所述逻辑还确定所述才莫拟信 号第二频率部分的振幅小于所述才莫拟信号第一频率部分的振幅。
77. 如权利要求66所述的设备，其中所述逻辑还根据所述才莫拟信 号第一频率部分的振幅将第二增益加到所述才莫拟信号上。
78. 如权利要求66所述的设备，其中所述逻辑还确定所述读出率 增加，并对增加的读出率作出响应，保持所述噪声滤波器接通。
79. 如权利要求66所述的设备，其中所述逻辑还确定所述读出率 下降，并对下降的读出率作出响应，断开所述噪声滤波器。
80. —种设备，包括 具有响应的增益元件；所述增益元件响应的映射，所述增益元件和所述增益元件响应映 射的组合产生对增益信号的线性响应，所述增益信号基于第一模拟信 号的预定振幅，第一模拟信号代表条码；电路，将所述线性响应加到第一才莫拟信号，以产生第二模拟信号； 逻辑，用以确定第二才莫拟信号第一频率部分的振幅，并确定笫二才莫拟信号笫二频率部分的振幅；以及逻辑，用以确定第一频率部分的振幅近似等于第二频率部分的振幅；确定噪声滤波器为断开；确定读出率小于预定值；以及对所述读 出率小于所述预定值作出响应，接通所述噪声滤波器。
81. 如权利要求80所述的设备，其中所述增益元件是晶体管。
82. 如权利要求81所述的设备，其中所述增益元件是FET。
83. 如权利要求82所述的设备，其中所述增益元件是JFET、 MOSFET和/或GaAs FET。
84. 如权利要求81所述的设备，其中所述增益元件是双极结型晶 体管(BJT)。
85. 如权利要求84所述的设备，其中所迷增益元件是异质结双极 结型晶体管(HBJT)。
86. 如权利要求80所述的设备，其中所述增益元件是真空管。
87. 如权利要求80所述的设备，其中第一频率部分中的频率低于 第二频率部分中的频率。
88. 如权利要求80所述的设备，其中第一频率部分中的频率高于 第二频率部分中的频率。
89. 如权利要求80所述的设备，其中第一频率部分中的频率在第 二频率部分中的频率内。
90. 如权利要求80所述的设备，其中所述逻辑还确定所述^^莫拟信 号第二频率部分的振幅小于所述才莫拟信号第一频率部分的振幅。
91. 如权利要求80所述的设备，其中所述逻辑还根据所述^莫拟信 号第一频率部分的振幅将第二增益加到所述^^莫拟信号上。
92. 如权利要求80所述的设备，其中所述逻辑还确定所述读出率 增加，并对增加的读出率作出响应，保持所述噪声滤波器接通。
93. 如权利要求80所述的设备，其中所迷逻辑还确定所述读出率 下降，并对下降的读出率作出响应，断开所迷噪声滤波器。
94. 一种设备，包括逻辑，用以根据所述^f莫拟信号的预定振幅，将第一增益加到代表条码的才莫拟信号上；确定所述才莫拟信号第一频率部分的振幅；并确定 所述;f莫拟信号第二频率部分的振幅；以及逻辑，用以确定第一频率部分的振幅近似等于第二频率部分的振 幅；确定噪声滤波器为断开；确定读出率小于预定值；以及对所述读 出率小于所述预定值作出响应，接通所述噪声滤波器。
95. 如权利要求94所述的设备，其中第一频率部分中的频率低于 第二频率部分中的频率。
96. 如权利要求94所述的设备，其中第一频率部分中的频率高于 第二频率部分中的频率。
97. 如权利要求94所述的设备，其中第一频率部分中的频率在第 二频率部分中的频率内。
98. 如权利要求94所述的设备，其中所述逻辑还确定所述^^拟信 号笫二频率部分的振幅小于所述才莫拟信号第一频率部分的振幅。
99. 如权利要求94所述的设备，其中所述逻辑还根据所述模拟信 号第一频率部分的振幅将第二增益加到所述才莫拟信号上。
100. 如权利要求94所述的设备，其中所述逻辑还确定所述读出 率增加，并对增加的读出率作出响应，保持所述噪声滤波器接通。
101. 如权利要求94所述的设备，其中所述逻辑还确定所述读出 率下降，并对下降的读出率作出响应，断开所述噪声滤波器。
102. —种设备，包括第 一增益元件和与第 一增益元件相匹配的第二增益元件，以产生 对增益信号的线性响应，所述增益信号基于第一模拟信号的预定振 幅，第一才莫拟信号代表条码；电路，用以将所述线性响应加到第一才莫拟信号上，以产生第二才莫 拟信号；以及逻辑，用以确定至少 一部分第二模拟信号的第 一频率部分的振 幅，并确定至少一部分第二冲莫拟信号的第二频率部分的振幅。
103. 如权利要求102所述的设备，其中第一和/或第二增益元件 是晶体管。
104. 如权利要求103所述的设备，其中第一和/或第二增益元件 是FET。
105. 如权利要求104所述的设备，其中笫一和/或第二增益元件 是JFET 、 MOSFET和/或GaAs FET 。
106. 如权利要求103所述的设备，其中第一和/或第二增益元件 是双极结型晶体管(BJT)。
107. 如权利要求106所述的设备，其中第一和/或第二增益元件 是异质结双极结型晶体管(HBJT )。
108. 如权利要求102所述的设备，其中第一和/或第二增益元件 是真空管。
109. 如权利要求102所述的设备，其中第一频率部分中的频率低 于第二频率部分中的频率。
110. 如权利要求102所述的设备，其中第一频率部分中的频率高 于第二频率部分中的频率。
111. 如权利要求102所述的设备，其中第一频率部分中的频率在 第二频率部分中的频率内。
112. 如权利要求102所述的设备，其中所述逻辑还确定所述才莫拟 信号第二频率部分的振幅小于所述冲莫拟信号第一频率部分的振幅。
113. 如权利要求102所述的设备，其中所述逻辑还根据所述模拟 信号第一频率部分的振幅将第二增益加到所述才莫拟信号上。
114. 如权利要求102所述的设备，其中所述逻辑还确定所述才莫拟 信号第一频率部分的振幅近似等于所述模拟信号第二频率部分的振 幅。
115. —种设备，包括第一增益元件和与第 一增益元件相匹配的第二增益元件，以产生 对增益信号的线性响应，所述增益信号基于第一模拟信号的预定振 幅，第一模拟信号代表条码；电路，用以将所述线性响应加到第一模拟信号上，以产生第二模 拟信号；以及逻辑，用以确定第二模拟信号第 一 频率部分的振幅近似等于第二 沖莫拟信号第二频率部分的振幅；确定噪声滤波器为断开；确定读出率 小于预定值；以及对所述读出率小于所述预定值作出响应，接通所述 噪声滤波器。
116. 如权利要求115所述的设备，其中第一和/或第二增益元件 是晶体管。
117. 如权利要求116所述的设备，其中第一和/或第二增益元件 是FET。
118. 如权利要求117所述的设备，其中第一和/或第二增益元件 是JFET、 MOSFET和/或GaAs FET。
119. 如权利要求116所述的设备，其中第一和/或第二增益元件 是双极结型晶体管(BJT)。
120. 如权利要求119所述的设备，其中第一和/或第二增益元件 是异质结双极结型晶体管(HBJT)。
121. 如权利要求115所述的设备，其中第一和/或第二增益元件 是真空管。
122. 如权利要求115所述的设备，其中所述逻辑还确定所迷读出 率增加，并对增加的读出率作出响应，保持所述噪声滤波器接通。
123. 如权利要求115所述的设备，其中所述逻辑还确定所述读出 率下降，并对下降的读出率作出响应，断开所述噪声滤波器。
124. --种设备，包括 具有响应的增益元件；所述增益元件响应的映射，所述增益元件和所述增益元件响应映 射的组合产生对增益信号的线性响应，.所述增益信号基于第一模拟信 号的预定振幅，第一模拟信号代表条码；电路，用以将所述线性响应加到第一才莫拟信号上，以产生第二才莫 拟信号；以及逻辑，用以确定至少一部分笫二模拟信号的笫一频率部分的振 幅，并确定至少一部分第二才莫拟信号的第二频率部分的振幅。
125. 如权利要求124所述的设备，其中所述增益元件是晶体管。
126. 如权利要求125所述的设备，其中所述增益元件是FET。
127. 如权利要求126所述的设备，其中所述增益元件是JFET、 MOSFET和/或GaAs FET。
128. 如权利要求125所述的设备，其中所述增益元件是双极结型 晶体管(BJT)。
129. 如权利要求128所述的设备，其中所述增益元件是异质结双 极结型晶体管(HBJT)。
130. 如权利要求124所述的设备，其中所述增益元件是真空管。
131. 如权利要求124所述的设备，其中第一频率部分中的频率低 于第二频率部分中的频率。
132. 如权利要求124所述的设备，其中第一频率部分中的频率高 于第二频率部分中的频率。
133. 如权利要求124所述的设备，其中第一频率部分中的频率在 第二频率部分中的频率内。
134. 如权利要求124所述的设备，其中所述逻辑还确定所述模拟 信号第二频率部分的振幅小于所述冲莫拟信号第一频率部分的振幅。
135. 如权利要求124所述的设备，其中所述逻辑还根据所述模拟 信号第一频率部分的振幅将第二增益加到所述才莫拟信号上。
136. 如权利要求124所述的设备，其中所述逻辑还确定所迷;f莫拟 信号第一频率部分的振幅近似等于所述^t拟信号笫二频率部分的振 幅。
137. —种设备，包括 具有响应的增益元件；所述增益元件响应的映射，所述增益元件和所述增益元件响应映 射的组合产生对增益信号的线性响应，所述增益信号基于第一^t拟信 号的预定振幅，第一模拟信号代表条码；电路，用以将所述线性响应加到第一模拟信号上，以产生第二才莫 拟信号；以及逻辑、用以确定第二片莫拟信号第一频率部分的振幅近似等于第二 才莫拟信号第二频率部分的振幅；确定噪声滤波器为断开；确定读出率 小于预定值；以及对所述读出率小于所述预定值作出响应，接通所述 噪声滤波器。
138. 如权利要求137所述的设备，其中所述增益元件是晶体管。
139. 如权利要求138所迷的设备，其中所迷增益元件是FET。
140. 如权利要求139所述的设备，其中所述增益元件是JTFET、 MOSFET和/或GaAs FET。
141. 如权利要求138所述的设备，其中所述增益元件是双极结型 晶体管(BJT)。
142. 如权利要求141所述的设备，其中所述增益元件是异质结双 极结型晶体管(HBJT)。
143. 如权利要求137所述的设备，其中所述增益元件是真空管。
144. 如权利要求137所述的设备，其中所述逻辑还确定所述读出 率增加，并对增加的读出率作出响应，保持所述噪声滤波器接通。
145. 如权利要求137所述的设备，其中所述逻辑还确定所述读出 率下降，并对下降的读出率作出响应，断开所述噪声滤波器。
全文摘要
根据本发明的实施例，提供了一种条码扫描器平台，其中使用控制环路对代表条码的模拟信号的增益进行控制。在实施例中，MTF检测器产生代表模拟信号低频部分(宽单元或在光聚焦单元外)的一个值(例如DC)，以及代表模拟信号高频部分(窄单元或在光聚焦单元内)的第二值(例如DC)。处理器使用第一和第二值以及基准振幅来确定增益IE信号。处理器将增益信号提供到AGC电路，AGC电路使用匹配的JFET提供对增益信号的线性响应。噪声滤波器可以根据第一值、第二值和/或条码扫描器平台的读出率被启动或被禁止。
文档编号G06K7/10GK101124587SQ200580019188
公开日2008年2月13日 申请日期2005年4月4日 优先权日2004年4月16日
发明者B·L·达维斯, J·J·科尔斯塔 申请人:微扫描系统公司