具有信道中的失真补偿的无线电容性信号接收和发送的系统、方法和装置(变型)的制作方法_4

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保持器可以是磁性的、机械的、气动的或用其它原理实施的等(未示出)。
[0109]发送装置201 (图6)有另一种可行的并且不限于此的实施方案,该发送装置被用在“系统”(图3)中,其中发送装置201由单信道差分信号预补偿器208、单信道差分信号驱动器209和两个间隔开的发送端子212-1和212-2组成。方案(图7)提供了此装置201的工作的附加解释。
[0110]单信道差分信号预补偿器208将准备好的信号215与时钟信号503比较,以确定逻辑符号的持续时间宽度并生成预补偿信号,即直接预补偿信号204-1和反相预补偿信号204-2,该直接预补偿信号204-1和反相预补偿信号204-2在加法器517中与直接的准备好的信号215-1和反相的准备好的信号215-2结合,所述加法器517是单信道差分驱动器209的一部分。因此,输出信号205-1和205-2具有增加的幅度且每下一位具有与先前的位相同的逻辑电平一一具有电平“ I” ;以及减小的幅度且每下一位具有与先前的位相同的逻辑电平—具有电平“ O ”。
[0111]其它实施方案中的单信道差分预补偿器208和单信道差分驱动器209可具有附加部件,例如,数据编码单元、数模转换器(DAC)、预补偿输出信号的放大器、用于在主信号和预补偿信号之间时间偏移均衡的延迟线、用于限制信号频谱的滤波器、排斥凹槽等。另外,所有实施方案中的发送装置201可包括附加单元,诸如,串行器单元、数模转换器、具有其它发送设备的集合单元、具有外部系统的接口和/或协调单元、具有外部标准通信接口的接口和/或协调单元等。一些元件和单元可被替代为类似物或者与其它单元/元件结合的具有类似功能的元件和单元,例如,运算放大器和反相器一起代替加法器等,而不偏离本发明的上下文。
[0112]在接收装置(图8)的可行而非限制性的实施方案之一中,接收装置202可包括两个间隔开的接收端子213-1和213-2以及单信道差分自适应校正器210,在该单信道差分自适应校正器210中已接收的差分信号206能够在差分放大器523中被放大,该差分放大器523消除了感应的同相电磁干扰。在某些非限制性实施方案中,滤波器522可被配置用于使一个频率带通行以及用于波形的额外校正。在一些实施方案中,滤波器可被放置在放大器523的前面或与放大器等结合。数据和时钟恢复单元520使用由时钟恢复电路生成的时钟信号重现输出数据信号207的形式,该输出数据信号207的形式由于已接收的信号中的预补偿成分而接近于馈送到发送装置的输入的信号的形状,该数据和时钟恢复单元520还减少该装置的输出上的数据抖动。在一个实施方案中,可以在引入的具有锁相环的信号发生器的帮助下实施时钟信号的恢复,该信号发生器使时钟信号与输入信号524同步;此外,为了确保电路运行,所恢复的时钟同步的信号可被馈送到频率除法器和/或乘法器、延迟线、移相器、附加的放大器等。如有必要,时钟信号输出521可被呈现以用于进一步数据处理,并且在一些非限制性实施方案中,该自适应校正器仅能够恢复用于它运行的时钟信号。
[0113]在一个非限制性实施方案中,由于逻辑电路的工作将在输入信号的特定变化的电平处改变它的状态,因此在用于恢复时钟同步的信号正边沿和/或负边沿之后,可执行数据恢复:例如,该逻辑电路可以是D-触发器电路等。另外,在任何实施方案中,接收装置202可包括附加单元,诸如,数模转换器、已恢复的数据信号解码单元和/或接口单元和/或具有外部系统的匹配单元、具有标准外部通信接口的接口单元和/或匹配单元、延迟线、滤波器、至少一个信号(即,已接收的直接信号和反相信号)的放大器、来自已接收的数据信号的时钟恢复单元、串并转换器单元、具有其它接收装置的集合单元、排斥凹槽。
[0114]图表(图9)描绘了该差分自适应校正器的运行并示出输入信号206-1和206-2的可能形式、所感应的同相噪声在放大和消除之后的波形535、在滤波和校正之后的信号524、在数据和时钟恢复单元520的帮助下恢复的数据207和时钟同步信号521。
[0115]在发送和接收装置(图10)的一个非限制性实施方案中,该发送和接收装置可以是无线电容性接收和发送系统的另一个实施方案的一部分,发送装置包括多信道单端信号预补偿器308、多信道单端信号驱动器309和四个间隔开的发送端子212-1到212-4,而接收装置202包括四个间隔开的接收端子213-1到213-4和多信道单端自适应校正器310。由于多信道单端预补偿器308而发生失真补偿,该多信道单端预补偿器308将从输入信号203生成的准备好的信号315和时钟信号503比较以确定逻辑符号的持续时间宽度并生成预补偿信号304-1、304-2和304-3,使得接收装置的已接收的预补偿信号和数据306将在自适应校正器310中以特定的顺序彼此耦合来补偿信道中的失真。时序图(图11)描绘了多信道单端预补偿器308的该非限制性实施方案的运行。该实施方案所要求的预补偿电平可以通过例如预补偿信号304的幅度变化、或通过放大器602、603和606的增益变化等实现。在此情况下,由放大器602和放大器-反相器603组成的多信道单端信号驱动器309生成输出信号305-1到305-4,使得在接收单元处,在信号集成期间,除了信道失真补偿之外,还存在对感应的同相电磁干扰的抑制。例如,在此实施方案中,信号恢复单元608的输出上的信号是准备好的信号315和预补偿信号304之和,该准备好的信号315和预补偿信号304是由发送设备发送并且由具有某一权重系数的接收设备接收的,该权重系数由放大器限定并且至少由于电容性耦合信道中的丢失而将具有部分失真的形式。输出信号是由上述信号的总和生成的,但是由于这些信号中的一些被反相到发送侧上以及按某一顺序在接收侧上相减,该输出信号也可以借助于可被包括在信号恢复单元608中的差分放大器实现,但不限于此。此外,接收侧上的一些信号可以使用延迟线等被延迟,以均衡可能的时间偏移。
[0116]通常情况下,能够使用任何信号形式的校正电路,其中,由于主信号和预补偿信号的发送,需要校正形式的在电容性耦合的信道中失真的信号并且抑制在接收侧上感应的电磁干扰。
[0117]发送和接收装置(图12)的另一个实施方案与先前的实施方案的不同之处在于在发送装置201中,该发送装置包括多信道差分信号预补偿器408、多信道差分信号驱动器409和四个间隔开的成对的发送端子212-1到212-8,在放大器-反向器603和放大器602的帮助下在多信道差分信号预补偿器408中生成每个准备好的信号和预补偿信号的直接副本和反相副本。在多信道差分信号驱动器409中,在放大器604的帮助下这些信号能够被放大到特定的电平。因此,输出信号405-1到405-8包括差分成对的主信号和预补偿信号。在本文所描述的方法之一的帮助下可形成该装置的此非限制性实施方案中的预补偿信号。在接收装置202中,该接收装置202由四个间隔开的成对的接收端子213-1到213-8和多信道差分自适应校正器410组成,由于借助于差分放大器607放大了每对输入信号406,减少了在多信道差分自适应校正器410中的感应的同相噪声的影响。在一般情况下,能够使用任何信号滤波/校正方案,其中,在发送侧上形成差分信号对一一主信号和预补偿信号,并且在接收侧上处理每个信号对以旨在消除同相噪声和确保必要的校正。
[0118]根据具体的实施需要,用于放大信号和形成期望水平的预补偿的放大器可具有固定增益以及可变增益,只要由于反馈可出现增益变化以及该增益变化可以被调整,例如,用逻辑电路等被调整,为此,接收机可以具有附加的控制输入。
[0119]在该系统的实施方案中,其中差分信号被用于在电容性耦合信道中发送,对于一些非限制性实施方案,在属于无线接收和发送侧之一的接收装置和发送装置中,有可能以如下方式放置端子(图13a和b),使得一对接收端子801的工作表面804的对称线垂直于或几乎垂直于一对发送端子的工作表面803的对称线。在其它实施方案中,当端子的工作表面的形状不对称时,除了对称定向之外,有可能以如下方式放置端子,使得穿过端子的中点或穿过来自端子的信号的输入馈送点和输出馈送点的直线是垂直的或几乎垂直。当接收端子的每个中点离发送对的两个端子的中点都等距时,发生由发送端子辐射出的信号的补偿,并且该信号的补偿被感应到接收端子的工作表面。因此,实现了接收装置的接收端子上重现的信号的某些失真的显著减少。只要,由于上述失真的补偿,在所描述的系统的接收/发送的一侧上共存的接收和发送装置变得高效。
[0120]还有可能引入不以任何方式限制的具有至少两个发送和接收装置的系统实施方案(图14),所述至少两个发送和接收装置包括公共端子901。发送和接收装置由接收装置905、发送装置904、端子开关902以及公共发送和接收端子901组成。根据接收和发送的方向,端子切换到接收装置905或发送装置904是通过开关902执行的,该开关902使用外部控制信号903—一例如,来自逻辑设备(未示出)的控制信号一一以任何已知的方式确保端子切换。
[0121 ] 在一些实施方案中,但不限于这些实施方案,发送装置904和接收装置905可由本文所描述的区别在于在它们结构中不存在端子的装置表示,在该接收和发送装置中使用由开关902切换的公共端子901来代替这些端子。在其它实施方案中,可使用附加部件;例如,这些附加部件可包括数据编码/解码单元、放大器、滤波器和/或信号延迟线等。
[0122]另外,在一些实施方案中,但不限于这些实施方案,有可能通过使用端子的输入或输出的并行开关连接和其它连接电路将这些端子连接到发送装置的驱动器的适当的输出或连接到接收装置的自适应校正器的输入来结合这些端子,例如,当在一些模式中不使用的端子能够被转向到地或其他设备时。在一个实施方案中,为了确保必要的模式,开关通过控制信号903切换特定端子,所述特定端子是通过将公共端子并联连接而从公共端子的总体阵列(或矩阵)中选择的,从而分别提供此模式必需的端子的总有效表面面积的变化、和正在发送的信号容量和/或已接收的信号的电平的变化,但不限制于此。
[0123]在一些实施方案中,与接收和/或发送装置一起,保持器可被用于在相应装置彼此对齐之后将相应装置固定在定向位置中。可以以任何已知的方式固定所述装置,例如,在磁场的帮助下,例如,通过使用永磁体或使用真空泵、机械固定等。另外,发送和/或接收装置可包括非接触式的功率发送装置和/或非接触式的功率接收装置,其中在定位相应装置之后,可以按任何已知方式从一个设备非接触地传输电力供应到另一个设备。电力供应传输可以在发送端子的帮助下执行,而电力供应接收可在接收端子的帮助下分别执行,但不限制于此。
[0124]在一些实施方案中,接收和/或发送装置能够产生存在信号和/或在无线接收/发送的另一侧上确定装置的存在信号。作为可在无线接收/发送的不同侧上的存在标识符和存在标识符传感器,能够使用下面的对:永磁体和霍尔效应传感器,但不限于这些。另外,永磁体能被同时用作保持器和用作存在的标识符。因此,确定在发送设备中的接收/发送的另一侧的接收装置的存在的方法例如可包括:在将接收装置定向之后,例如,包括充当发送装置的存在标识符的永磁体,例如,包括霍尔传感器,通过触发霍尔传感器,并且产生对应的控制信号,可以开始数据发送,该数据发送可以在向相应单元供电之后进行,如果之前没有涉及到所述相应单元,但不限于上述内容。与此类似,确定在接收装置中的接收/发送的另一侧的发送装置的存在的方法,例如,可包括:在将发送装置定位之后,例如,包括充当发送装置的存在标识符的永磁体,例如,包括霍尔传感器,通过触发霍尔传感器,并且产生对应的控制信号,可以开始数据接收,该数据接收可以在向相应单元供电之后进行,如果之前没有涉及这些单元的话,但不限于上述内容。
[0125]此外,接收和/或发送装置可具有用于生成配置和/或访问信号的标识符、以及用于检测到另一侧上的装置的配置和/或访问标识符信号的传感器。在用于生成配置和/或访问信号的标识符的一个非限制性实施方案中,可使用一组永磁体,该永磁体的不同的极被用于在磁场的帮助下生成某些固定代码,该代码可含有关于所连接的设备的类型的信息、含有用于数据接口配置或访问许可数据(但不限于此)的数据。作为用于确定该标识符和/或访问配置信号的传感器,可以使用对应限定的霍尔效应传感器阵列,在接收装置对着发送装置相互定位的情况下或在无线数据交换的至少两侧上的两个接收和发送装置的情况下,该霍尔传感器阵列将被定向到无线接收/发送的另一侧上的相应磁体。这样的霍尔效应传感器阵列被配置为具有检测由适当的标识符创建的磁场的能力,且这样的霍尔传感器能够在定向过程结束时解码由标识符的磁体创建的代码。然而,本领域技术人员理解,在无线接收和发送系统的两侧上的配置和/或访问识别单元可以用相对少量数据的任何无线交换系统表示。在一些非限制性实施方案中,它可以是适于接收和发送确保数据接收和发送信道的安全性和/或配置的访问和/或配置代码的双向无线电接口。配置和/或访问识别单元也可以被配置为光学发射器和光检测器等。还变得清楚的是,配置和/或访问识别单元可以运行例如与访问信号一起的存在信号等。
[0126]另外,在可以具有不同数据通信接口的两个设备之间的电容性耦合系统和装置的可行实施方案中,每个设备的发送和/或接收装置可具有带有外部系统的协调单元和/或接口单元,和/或具有外部标准接口的协调单元和/或接口单元。因此,可能出现某些设备接口的数据流转换为适合用于设备之间电容性耦合的数据流,包括标准的、并行的或串行的,例如,诸如USB、SATA或HDMI,其中发送和/或接收装置可由串行器单元和/或串并转换器单元、和/或具有其它设备的集合单元和/或编码器/解码器组成,它们被用于例如改变被发送的信号的编码
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