样周期是为了在存在干 扰的情况下提供充分的解码性能，以符合HART物理层协议的要求。虽然用更高的采样速 率，或更大的比特深度可以实现提高的解码性能，但这会导致增长的，并因此更加昂贵的处 理和存储要求。因此，1比特的比特深度以及83. 3 μ s的采样速率提供了一种特别有利的布 置。
[0064] 然而，可以了解的是，在其它实施方式中，采样器5可以被设置成以更大的比特深 度和更大的采样频率进行采样。例如，采样器5可以被配置成每8. 33 μ s来采样信号4,以 提供用于覆盖信号4的一部分的100比特滑动窗口，该部分具有与用于编码HART数据比特 的信号4的一部分相等的长度。实际上，根据本文的教导将会明显的是，采样器5可以以任 何合适的比特深度和以任何合适的频率进行采样。可以了解的是，可以以任何适当的方式 实现采样器5。
[0065] 每个10比特样本集6被用作为进入查找表（LUT) 7的索引。该LUT7包括1024个 条目，一个条目用于10比特样本集6中每个可能的比特图案（pattern)。在LUT 7内，每个 可能的10比特样本集6与用于指示HART数据比特的值相关联。在从采样器5接收到每个 10比特样本集6时（即每83. 3 μ s)，该LUT 7用于提供输出8,该输出8指示与10比特样 本集6相对应的信号4的一部分最可能编码标记（'1'）（或从空格到标记的转变）还是最 可能编码空格（'〇'）（或从标记到空格的转变）。例如，LUT 7的输出8可以实现为单个 比特，但是可以同等地以任何其它方式实现。
[0066] 在每个833 μ s周期中，LUT 7输出10个指示，然而一般来说，在同一周期中解码 设备1只输出单个HART数据比特10。在一些实施方式中，用于特定的833 μ s周期的HART 数据比特是在该周期中由LUT 7输出的十个指示中的一个预定指示的值。解码设备1保持 转变参考计数（图1中未示出），该转变参考计数与信号4的HART数据比特周期同步。也 就是说，该转变参考计数与信号4中编码的HART信号处于锁相环中。
[0067] 更详细地说，解码设备1被配置成响应于LUT 7的每个输出，在值"零"与值"九" 之间的循环（loop)中，将转变参考计数增加值"一"。下面表1示出了遵循LUT 7的各个输 出的转变参考计数的状态，其中来自LUT 7的每个输出指示被处理的信号4的一部分最可 能编码空格（'0'）（或从标记到空格的转变）。
【主权项】
1. 一种用于处理电信号的方法，包括： 接收包括频率调制信号的电信号，该频率调制信号编码有数字数据； 采样所述电信号的第一部分以提供第一样本集； 根据所述第一样本集确定中间值； 基于所确定的中间值从多个存储的输出值中获得第一输出值，所述第一输出值指示所 述电信号的所述第一部分内的频率调制编码值；以及 输出所述输出值的指示。
2. 如权利要求1所述的方法，其中所述输出值是HART数据比特。
3. 如权利要求1或2所述的方法，其中确定中间值包括确定与所述第一样本集中多个 第一样本中的每一个相关联的二进制值，所述中间值包括所述二进制值。
4. 如前述任一权利要求所述的方法，其中采样所述电信号的所述第一部分包括以 83. 3μ s的采样速率来采样所述电信号的所述第一部分。
5. 如前述任一权利要求所述的方法，其中采样所述电信号的所述第一部分包括从所述 电信号的所述第一部分获得十个样本，使得所述第一样本集包括十个样本。
6. 如前述任一权利要求所述的方法，其中所述第一部分是所述电信号的多个采样部分 之一，每个采样部分提供相应的样本集。
7. 如权利要求6所述的方法，其中所述多个采样部分是连续的。
8. 如权利要求7所述的方法，其中所述多个样本集中的每个样本集与所述多个样本集 中紧接在前的一个样本集相差单个样本，使得所述多个样本集定义所述接收到的电信号上 的滑动窗口。
9. 如权利要求6、7或8所述的方法，其中所述样本集中的每一个样本集与相应的计数 相关联，并且所述方法还包括基于与所述第一样本集相关联的计数从所述多个样本集中选 择所述第一样本集。
10. 如权利要求9所述的方法，其中所述计数处于关于所述频率调制信号中所编码的 数据比特的锁相环中，使得所述计数与所述频率调制信号中所编码的数据比特同步。
11. 如权利要求10所述的方法，其中与所述第一样本集相关联的计数指示所述第一样 本集与所述频率调制信号中所编码的数据比特的基本上中间部分相关联。
12. 如前述任一权利要求所述的方法，还包括： 填充所述多个所存储的输出值，所述填充包括： 确定多个可能的中间值；以及 针对所述可能的中间值中的每一个，选择相应的数据比特以与所述中间值相关联。
13. 如权利要求12所述的方法，其中选择相应的数据比特以与中间值相关联包括：将 傅里叶变换应用于所述中间值，以及根据所得到的频率分布选择数据比特。
14. 如权利要求13所述的方法，还包括：如果所得到的频率分布的中心主要在1200Hz 周围，则选择数据比特值"1"，以及如果所得到的频率分布的中心在2200Hz周围，则选择数 据比特值"0"。
15. -种用于处理电信号的设备，包括： 接收机，其被设置成接收包括频率调制信号的电信号，该频率调制信号编码有数字数 据； 采样器，其被设置成采样所述电信号的第一部分，以提供第一样本集； 存储器，其用于存储多个输出值，每个输出值指示频率调制编码值；以及 处理模块，其被设置成处理所述第一样本集，以确定中间值，基于所确定的中间值从多 个存储的输出值中获得与所述样本集相关联的第一输出值，以及输出所获得的输出值的指 /Jn 〇
16. 如权利要求15所述的设备，其中所述采样器被设置成以83. 3μ s的采样速率来采 样所述电信号的所述第一部分。
17. 如权利要求15所述的方法，其中所述采样器被设置成采样多个部分，并且其中所 述第一部分是所述电信号的所述多个采样部分之一，每个采样部分提供相应的样本集。
18. 如权利要求17所述的设备，其中所述处理模块被设置成将所述样本集中的每一个 样本集与相应的计数相关联，以及基于与所述第一样本集相关联的计数从所述多个样本集 中选择所述第一样本集。
19. 如权利要求18所述的设备，其中所述计数处于关于所述频率调制信号中所编码的 数据比特的锁相环中，使得所述计数与所述频率调制信号中所编码的数据比特同步。
20. 如权利要求19所述的设备，其中与所述第一样本集相关联的计数指示所述第一样 本集与所述频率调制信号中所编码的数据比特的基本上中间部分相关联。
【专利摘要】本发明公开了可寻址远程传感器高速通道采样。一种用于处理电信号的方法，包括：接收包括频率调制信号的电信号，该频率调制信号编码有数字数据；采样该电信号的第一部分以提供第一样本集；以及根据第一样本集确定中间值。基于该中间值从多个存储的输出值中选择第一输出值，该输出值指示电信号的第一部分中的频率调制编码值。输出所获得的输出值的指示。
【IPC分类】H04L1-00, G05B19-418
【公开号】CN104579552
【申请号】CN201410532188
【发明人】菲利普·J·阿加, 阿莉森·库珀
【申请人】洛克威尔自动控制股份有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年10月10日
【公告号】EP2860928A1, US20150103957