在沒有用于短數據序列的pll的情況下解碼曼徹斯特代碼的制作方法
【專利摘要】本發明涉及用于曼徹斯特編碼信號(1)的解碼裝置(4)，其中使用滑動平均值生成器(9、17、28)相對于相互區分平均時間值形成至少一個滑動數據平均值(10)和/或一個滑動時鐘平均值(18)，并且從這些滑動平均值(10、18、29)中通過比較器(11、19、30)提供二進制輸出信號作為數據信號(6)或時鐘信號(23)。
【專利說明】在沒有用于短數據序列的PLL的情況下解碼曼徹斯特代碼

【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及解碼方法和解碼裝置。

【背景技術】
[0002]曼徹斯特編碼用于從發射器向接收器發送信號。通常，傳輸數據流是以數據信號和時鐘信號的形式。為了避免兩個信號從發射器到接收器的傳輸，從時鐘信號和數據信號生成曼徹斯特編碼信號。因此，可以通過一個共用信號線向接收器發送數據流。然而，由于接收器同樣再次需要時鐘信號和數據信號用于進一步的處理，所以曼徹斯特編碼信號必須再次解碼。該解碼需要從發送的信號的時鐘信號的恢復。
[0003]在從相關技術已知的解碼方法中，在最簡單的情況下，接收器將它本身與接收的第一起始位同步，并且在每種情況下在先驗的已知位時間的一半處評估所有隨后的位。同樣為了允許最后位的正確讀出，在最后發送位之后接收器的時基最多允許半位時間偏離。因此，曼徹斯特編碼信號必須以如下的頻率采樣，對于典型的應用情況，所述頻率被允許僅從發送頻率偏離0.2%。該要求只能采用大的開支滿足，并且在任何情況下，以相對易受故障影響的方式來滿足。
[0004]因此，已知的解碼方法依賴于鎖相環(PLL)，該鎖相環基于在輸入信號中發生的信號邊緣，以保持與發送頻率盡可能同步的這種方式連續地跟蹤接收器的采樣頻率。以這種方式，重構發送器的時鐘信號。然而，生成用于輸入信號采樣的同步時鐘信號的方法的缺點是，在輸入信號中的干擾可能落在采樣時刻，并且因此導致在解碼中的錯誤。用于在半位時間內輸入信號的一次性采樣的示例在US 4, 881,059 A中找到。
[0005]PLL的另外缺點是，它是反饋結構或在閉環中控制的結構，其必須經過過渡時間達到所需的功能，并且其控制參數的譯碼必須關于可能的不穩定性來優化。特別在短消息的情況下，在每種情況下其采用時間中斷來發送，結果是新的過渡階段在每個實例中產生。因此，存在不能正確解碼每個消息的開始的可能性。
[0006]美國專利7，133，482 B2描述了旨在避免所述缺點的方法。在該情況下，執行兩步驟的信號評估。在第一步驟中，濾波接收的信號，以使得干擾不能負面地影響下游的評估過程。通過評估在最后的識別邊緣之后在固定時間點處的濾波輸入信號，在下游執行評估，從而允許在沒有PLL的情況下對發射器的時鐘脈沖的連續調節。將范圍限制的積分器用作輸入濾波器。
[0007]在美國專利5，696，800中描述了一種方法，在該方法中容錯通過由不同帶寬的濾波器產生的兩個時鐘信號的生成來實現。然而，由此獲得昂貴的結構。
[0008]在美國專利6，370，212 BI中，引入移動類型平均濾波器的用途用于評估曼徹斯特編碼信號。該實施方式生成解碼時鐘信號，但仍來自移動類型平均濾波器下游的鎖相環。由于這個原因，可首先自鎖相環同樣與其同步的時刻起評估輸入信號。因此，短信號序列的完整解碼是不可能的。此外，將過渡點生成作為鎖相環的輸入信號。因為該信號從第一斜率變化導出，所以在干擾的輸入信號的情況下，標記時間偏差可能會導致，其阻礙關于鎖相環是否被鎖定并且因此解碼信號是否有效的判定。因此，僅實現有限的干擾無感覺性。


【發明內容】

[0009]本發明的目的是進一步發展允許曼徹斯特編碼信號的短消息處理的解碼方法。
[0010]在具有在權利要求1、2或3中闡述的特征的解碼方法的情況下和在具有在權利要求9、10或11中闡述的特征的解碼裝置的情況下，根據本發明來實現該目標。
[0011]關于用于曼徹斯特編碼信號的解碼方法的本發明重要特征是，對于曼徹斯特編碼信號形成具有數據平均時間的移動數據平均值，并且通過數據比較器由移動數據平均值形成解碼的數據信號，并且使該解碼的數據信號可用。這是有利的，因為僅具有相對短的過渡時間的組件是必需的。因此，能夠處理在曼徹斯特編碼中的短數據消息。
[0012]在可能獨立意義的本發明的一個有利發展中，對于曼徹斯特編碼信號可形成具有時鐘平均時間的移動時鐘平均值,并且可通過時鐘比較器至少由移動時鐘平均值形成時鐘信號，并且使該時鐘信號可用?？商幚砹硗獾男盘栍糜谛纬山獯a時鐘信號。在這種情況下優點是鎖相環并非必需。它也沒有必要知道該時鐘信號的位時間；相反，它可以從重構的時鐘信號得到。
[0013]在可能獨立意義的本發明的一個有利改進中，對于曼徹斯特編碼信號可形成具有EOT平均時間的移動EOT平均值，EOT平均時間可比數據平均時間和/或時鐘平均時間更長，并且可通過EOT比較器由移動EOT平均值形成EOT信號，并且使該EOT信號可用。在這方面，縮寫EOT表示傳輸端。在該情況下的優點是，可自動識別傳輸端。例如，這可用于將不同的比較器，特別是閾值，和/或平均單元復位。
[0014]在一個有利的實施例中，為形成時鐘信號，將時鐘比較器的輸出信號與數據比較器的輸出信號在邏輯上組合。優選地，將時鐘比較器的輸出信號與數據比較器的輸出信號(特別是數據信號)組合。如果指示的輸出信號由異或運算在邏輯上組合，則這是特別有利的。這提供指示能夠通過其重構時鐘信號的簡單方法的優點?？梢允〉翩i相環，以使得短的過渡和響應時間可實現。這種發展可與在其中數據信號和時鐘信號以所述方式形成的實施例的情況下的優點一起使用。在一個有利的發展中，時鐘平均時間可比數據平均時間更短。因此，與數據信號相比，稍微更高頻率的時鐘信號能夠容易分離。
[0015]在一個有利的改進中，為形成移動數據平均值、移動時鐘平均值和/或移動EOT平均值，在數據平均時間、時鐘平均時間或EOT平均時間內積分從曼徹斯特編碼信號得到的信號。因此，指示的單個或全部平均值可以通過積分來獲得。積分表示計算平均值的簡單方法。
[0016]在一個有利的實施例中，為形成移動數據平均值、時鐘平均值和/或EOT平均值，差分信號可由在曼徹斯特編碼信號的每個符號和曼徹斯特編碼信號序列的(相對于該符號時移預定義持續時間的)符號之間的差逐漸形成，作為從曼徹斯特編碼信號得到的信號。這提供了如下優點，從其移動平均值可通過積分或以一些其它方式形成的所得信號能夠以容易的方式來提供，并且使該信號可用。
[0017]在一個有利的改進中，數據比較器將移動數據平均值與至少一個數據閾值比較，并且根據至少一個數據閾值的超出或低于至少一個數據閾值的下降輸出解碼數據信號。這是有利的，因為二進制信號能夠以容易的方式通過數據比較器從細分步驟或模擬的移動數據平均值獲得。
[0018]在一個有利的發展中，至少一個數據閾值可包括下數據閾值和上數據閾值，并且數據比較器可根據上數據閾值的超出和/或低于下數據閾值的下降輸出解碼的信號。這是有利的，因為數據比較器的滯后行為能夠以這種方式再現。這特別有利于二進制信號的產生，因為切換過于頻繁可在該閾值的過渡區域中避免。
[0019]在一個有利的發展中，下數據閾值可等于或大于上時鐘閾值。在該情況下，獲得數據信號與時鐘信號的特別有利的分離。
[0020]在一個有利的改進中，下數據閾值和上數據閾值的算術平均值可位于零和一之間，特別位于0.3和0.7之間，或在1/2處。變為明顯的是，相對于極限O和I的算術平均值和/或下和上閾值的對稱布置特別有利于數據信號的提取。
[0021]在一個有利的實施例中，大于曼徹斯特編碼信號的時鐘信號的半位時間的持續時間可設定為數據平均時間。同樣可提供的是，將小于曼徹斯特編碼信號的時鐘信號的1.5倍位時間的持續時間設定為數據平均時間。如果結合這些范圍極限，則隨之而來的有利改進是將位于曼徹斯特編碼信號的時鐘信號的半位時間和1.5倍位時間之間的持續時間選擇為數據平均時間。已變得明顯的是，可對于這些值得到數據信號的特別穩健的解碼。如果將位于時鐘信號的0.8倍和1.2倍位時間之間(特別等于時鐘信號的位時間)的持續時間設定為數據平均時間，則是特別有利的。
[0022]在一個有利的實施例中，小于曼徹斯特編碼信號的時鐘信號的位時間的持續時間可設定為時鐘平均時間。這提供了如下優點，以這種方式濾波器能夠形成用于相對于包括時鐘信號的數據信號的比較更高的頻率。如果位于時鐘信號的0.3倍和0.7倍位時間之間(特別等于曼徹斯特編碼信號的時鐘信號的半位時間)的持續時間設定為數據平均時間，則這特別有益。
[0023]在一個有利的實施例中，大于曼徹斯特編碼信號的時鐘信號的位時間的持續時間可設定為EOT平均時間。這提供了如下的優點，以這種方式濾波器能夠形成相對于數據信號的相比更低的頻率，采用該數據信號可容易地識別傳輸端。如果位于時鐘信號的1.3倍和1.7倍位時間之間(其特別等于曼徹斯特編碼信號的時鐘信號的1.5倍位時間)的持續時間設定為EOT平均時間，則這特別有益。
[0024]在一個有利的改進中，時鐘比較器可將移動時鐘平均值與至少一個時鐘閾值比較，并且根據至少一個時鐘閾值的超出或低于至少一個時鐘閾值的下降輸出輸出信號。在該情況下優點在于二進制信號能夠由細分步驟或模擬的移動時鐘平均值形成，并且使該信號可用。
[0025]在一個有利的發展中，至少一個時鐘閾值可包括下時鐘閾值和上時鐘閾值，并且時鐘比較器可根據上時鐘閾值的超出或低于下時鐘閾值的下降輸出輸出信號。這是有利的，因為能夠在時鐘比較器處實現滯后行為。從而可獲得特別地免于干擾的時鐘信號生成。
[0026]在一個有利實施例中，可能有益的是下時鐘閾值和上時鐘閾值的算術平均值位于零和一之間，或在零和一之間選擇。如果下時鐘閾值和上時鐘閾值的算術平均值位于下數據閾值和上數據閾值的算術平均值下方，則這是特別有利的。如果下時鐘閾值和上時鐘閾值的算術平均值位于0.2和0.3之間或在1/4處，則這是特別優選的。已經證明的是對于指示的數值能夠形成特別穩健的解碼方法。
[0027]特別對于閾值和平均值，在此并且在整個說明書中指示的信號強度在每種情況下對于曼徹斯特編碼信號的邊緣高度優選是特定的。
[0028]在一個有利的發展中，移動數據平均值、時鐘平均值和/或EOT平均值可相對彼此同步和/或同時形成。這是有利的，因為能夠提供特定快速的解碼方法，采用該快速的解碼方法可實時解碼傳入的數據。
[0029]在一個有利的改進中，移動數據平均值、時鐘平均值和/或EOT平均值可采用采樣率形成，在每種情況下該采樣率小于或是位時間，該位時間是曼徹斯特編碼信號的時鐘信號。在該情況下優點在于其允許相應平均值的細分步驟的形成。優選地，采樣率小于時鐘信號位時間的十分之一或甚至小于百分之一。采樣率優選是位時間的1/256。
[0030]在一個有利實施例中，移動數據平均值、時鐘平均值和/或EOT平均值可采用提供曼徹斯特編碼信號的另外符號同步地形成。這提供了如下優點，解碼信息已經能夠可用并且當消息還沒有完全接收時進一步處理。
[0031]用于形成數據信號、時鐘信號和EOT信號的所述的方法步驟在進一步的示例性實施例中彼此組合。例如，在一個有利發展中，數據信號和時鐘信號以所述的方式形成。在進一步的示例性實施例中，數據信號和EOT信號以所述的方式形成。在另一個發展中，時鐘信號和EOT信號以所述的方式形成。最后，在進一步的實施例中，形成數據信號、時鐘信號和EOT信號。
[0032]關于具有用于曼徹斯特可編碼信號的信號輸入和用于從曼徹斯特編碼信號解碼的數據信號的數據信號輸出的解碼裝置的本發明重要特征在于，數據信號流路徑被設定為從信號輸入到移動類型數據平均單元，從那兒到數據比較器，并且從那兒到數據信號輸出。在該情況下，信號流路徑表示例如根據本發明的解碼方法在處理期間信號通過解碼裝置采取的路徑。這是有利的，因為解碼裝置可用，采用該解碼裝置可執行根據本發明的解碼方法，使用該方法提供解碼的數據信號。在這方面，移動類型數據平均單元可設定為形成移動數據平均值。一般地，比較器被理解為是比較器電路，該比較器電路將輸入信號與例如閾值的預定義信號或與例如可變閾值的另外的輸入信號比較，并且將該比較的結果作為輸出信號輸出。
[0033]可替代地或附加地，在可能獨立意義的一個實施例中，解碼裝置可配備有用于曼徹斯特可編碼信號的信號輸入和用于從曼徹斯特編碼信號解碼的數據信號的數據信號輸出，并且可將時鐘信號流路徑設定為從信號輸入到移動類型時鐘平均單元，從那兒到時鐘比較器，并且從那兒到時鐘信號輸出。這是有利的，因為可以省掉在形成時鐘信號中的鎖相環。因此可獲得短的過渡時間。
[0034]在可能獨立意義的一個有利實施例中，解碼裝置可能配備有用于曼徹斯特可編碼信號的信號輸入和用于從曼徹斯特編碼信號解碼的數據信號的數據信號輸出，并且可將EOT信號流路徑設定為從信號輸入到移動類型EOT平均單元，從那兒到EOT比較器，并且從那兒到EOT信號輸出。在該情況下優點在于傳輸端(EOT)可使用簡單的方法識別，甚至用于短消息和信號序列。如果EOT比較器處于與移動類型時鐘平均單元和/或移動類型數據平均單元的控制連接，以便在傳輸的檢測端處將移動類型時鐘平均單元和/或移動類型數據平均單元復位，則這是特別有益的。
[0035]在本發明的一個發展中，可限制在移動類型數據平均單元中的積分器的下邊界，特別可限于0.5，只要沒有特別由EOT比較器識別到輸入信號。這是有利的，因為可以省掉用于標記傳輸開始的曼徹斯特編碼信號中的領先邏輯零。
[0036]如果本發明的解碼裝置具有來自由數據信號流路徑、時鐘信號流路徑和EOT信號流路徑組成的組的至少兩個或三個信號流路徑，則這是特別有利的。對于許多用途，如果數據信號流路徑和時鐘信號流路徑以在根據本發明的解碼裝置中所述的方式形成，則這已是足夠的。
[0037]在一個有利的改進中，可提供的是，曼徹斯特編碼信號的移動平均值能夠在數據平均時間內通過移動類型數據平均單元形成。在該情況下優點在于，平均單元表示采用其移動平均值可快速并且實時形成的可用工具。
[0038]在一個有利的改進中，可提供的是，從曼徹斯特編碼信號得到的信號的移動平均值能夠在時鐘平均時間內通過移動類型時鐘平均單元形成。在該情況下優點在于可容易形成在該方法中所需的移動時鐘平均值。
[0039]在一個有利的發展中，可提供的是，曼徹斯特編碼信號的移動平均值能夠在EOT平均時間內通過移動類型EOT平均單元形成。平均單元也可有利地用于計算在該情況下的移動平均值。
[0040]如關于解碼方法在之前描述的，優選選擇在該方面使用的平均時間。
[0041]在一個有利發展中，可將邏輯運算裝置設定用于數據比較器的輸出信號與時鐘比較器的輸出信號的邏輯互連。在該情況下，其可提供的是將時鐘信號流路徑從邏輯運算裝置的信號輸出引導到時鐘信號輸出。這樣做的優點在于簡單的方法能夠實現用于重構或解碼時鐘信號而無需鎖相環。優選地，邏輯操作裝置實現異或運算。
[0042]在一個有利的發展中，可設定平均單元以形成或計算差分信號，該差分信號基于符號(symbol-wise)表達關于相對于相應符號而時移預定義持續時間的符號的曼徹斯特編碼信號的符號差。在該情況下優點在于從曼徹斯特編碼信號得到的信號可用，該信號能夠進一步處理以便通過積分或以某個其它方式求平均。
[0043]在一個有利改進中，可能有益的是配備數據比較器用于根據至少一個數據閾值的超出或低于至少一個數據閾值的下降的輸出信號的輸出，特別用于根據至少一個數據閾值的上數據閾值的超出和/或低于至少一個數據閾值的下數據閾值的下降的輸出信號的輸出。在該情況下優點在于形成簡單的方法用于生成二進制數據信號。由于上數據閾值和分離的下數據閾值的形成，滯后能夠在到二進制信號轉換時實現，該滯后抑制由于干擾的切換過于頻繁。
[0044]在一個有利改進中，時鐘比較器可配備用于根據至少一個時鐘閾值的超出或低于至少一個時鐘閾值的下降的輸出信號的輸出，特別用于根據至少一個時鐘閾值的上時鐘閾值的超出和/或低于至少一個時鐘閾值的下時鐘閾值的下降的輸出信號的輸出。在該情況下優點在于能夠進一步處理的二進制輸出信號可用。
[0045]在一個有利發展中，可配備EOT比較器用于根據至少一個EOT閾值的超出或低于至少一個EOT閾值的下降的輸出信號的輸出，特別用于根據至少一個EOT閾值的上EOT閾值的超出和/或低于至少一個EOT閾值的下EOT閾值的下降的輸出信號的輸出。這樣做的優點在于傳輸端容易以二進制的方式識別。
[0046]在一個有利發展中，比較器可在每種情況下采取Schmitt觸發器的形式。
[0047]在一個有利改進中，可設定解碼裝置用于移動數據、時鐘和/或EOT平均值的同步和/或同時形成。優點在于并行處理以節省時間的方式實現。
[0048]在一個有利改進中，移動數據平均值、時鐘平均值和/或EOT平均值可以采用如下的采樣率形成，在每種情況下該采樣率小于或是位時間，特別小于曼徹斯特編碼信號的時鐘信號的1/10或1/100。在該情況下優點在于接收的曼徹斯特編碼信號的細分步驟采樣是可能的。
[0049]在一個有利的改進中，可設定解碼裝置以形成同步采用曼徹斯特編碼信號的另外符號的移動數據平均值、時鐘平均值和/或EOT平均值。優點在于在曼徹斯特編碼消息完全接收之前，解碼數據信號能夠由此可用。
[0050]在本發明的一個改進中，控制連接可在EOT比較器和數據比較器和/或數據平均單元之間形成。這提供了如下優點，在已經識別傳輸端之后，數據比較器和/或數據平均單元可返回到開始狀態。因此，開始序列可在數據信號中省略。
[0051]進一步的優點來自于從屬權利要求。本發明并不局限于在權利要求中的特征組合。權利要求書和/或單獨權利要求的特征和/或說明書和/或附圖中的特征的進一步有用組合的可能性特別從通過與相關技術比較設定的問題定義和/或目的中，對于本領域技術人員顯而易見。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0052]本發明現將參考附圖更詳細地解釋:
[0053]圖1示出作為示意圖以高度簡化方式的曼徹斯特編碼信號的生成。
[0054]圖2示出用于闡明本發明的解碼方法而根據本發明的解碼裝置的高度簡化框圖。
[0055]圖3示出在示意圖中根據本發明的平均單元的運作方法。
[0056]圖4示出借助于用于闡明本發明的方法和根據本發明的解碼裝置的運作原理的示例的信號圖案。
[0057]圖5示出用于本發明的簡化解碼方法例示的本發明的進一步解碼裝置。
[0058]圖6示出借助于用于闡明本發明的方法和根據圖5的本發明的解碼裝置的運作原理的示例的信號圖案，接收的曼徹斯特編碼信號具有干擾。
[0059]圖7示出用于本發明的簡化解碼方法例示的本發明的進一步解碼裝置，其中EOT信號可用于復位本發明的解碼裝置。

【具體實施方式】
[0060]為了解釋一般技術背景，圖1示出通過編碼裝置27的曼徹斯特編碼信號I的生成。該曼徹斯特編碼信號通過異或運算從原始數據信號2和原始時鐘信號3以本身已知的方式得到。
[0061]將曼徹斯特編碼信號I傳遞到接收器，并從那里傳送到如在圖2中所示的解碼裝置，并通過參考標記4作為一個整體表示。因此將曼徹斯特編碼信號I施加在解碼裝置4的信號輸入5處。
[0062]解碼裝置4從曼徹斯特編碼信號I生成解碼的數據信號6，如下面更詳細解釋的。
[0063]為處理曼徹斯特編碼信號1，形成信號輸入5連接到數據信號輸出8的數據信號流路徑7。
[0064]在數據信號流路徑7的開始處的信號流方向中，設置移動類型數據平均單元9，采用該數據平均單元9移動數據平均值10從曼徹斯特編碼信號I計算。在這樣做時，相對于等于位時間的數據平均時間(因此為原始時鐘信號3的周期)形成移動數據平均值10。
[0065]在數據信號流路徑7中的信號流方向中的移動類型數據平均單元9的下游，設置向其提供移動數據平均值10的數據比較器11。
[0066]下數據閾值12和上數據閾值13存儲在數據比較器11中。
[0067]數據比較器11生成輸出信號14，該輸出信號14取決于移動數據平均值10是否超過上數據閾值13或下降低于下數據閾值12。如果移動數據平均值10下降低于下數據閾值12，則輸出邏輯零。如果移動數據平均值10超過上數據閾值13，則輸出邏輯一。
[0068]數據比較器11的輸出信號14在數據信號輸出8處輸出為解碼的數據信號6。
[0069]同樣在解碼裝置4中形成的是將信號輸入5連接到時鐘信號輸出16的時鐘信號流路徑15。
[0070]在時鐘信號流路徑15的開始處的信號流方向，設置移動類型時鐘平均單元17，采用該移動類型時鐘平均單元17由曼徹斯特編碼信號I形成移動時鐘平均值18。
[0071]移動類型時鐘平均單元17的運作方法類似于移動類型數據平均單元9的運作方法，其中差異在于將等于原始時鐘信號3的半位時間的時鐘平均時間設定在移動類型時鐘平均單元中。
[0072]將移動時鐘平均值18提供給時鐘比較器19。
[0073]時鐘比較器19類似于數據比較器11來運作，其中差異在于設定偏離的下時鐘閾值20和不同的上時鐘閾值21。
[0074]一般地，關于本示例性實施例可以說，下數據閾值12由表達式0.25+D給出，而上數據閾值13由值0.75-D給出。在這種情況下，D是在-0.25和+0.25之間的數。明顯的是，下數據閾值12和上數據閾值13的算術平均值位于0.5處，而與D的選擇無關。
[0075]另一方面，在本示例性實施例中，將值0.25-H設定為下時鐘閾值20，而將上時鐘閾值21限定在0.25+H處。在這種情況下，H是介于O (包含)和+0.25(不包含)之間的數。明顯的是，下時鐘閾值20和上時鐘閾值21的算術平均值小于之前所指示的數據閾值的算術平均值。為了更精確，該時鐘閾值的算術平均值在示例性實施例中位于0.25處。
[0076]在本發明的進一步示例性實施例的情況下，上和下閾值不一定必須相對于平均值對稱地移位。
[0077]對于H = 1/12和/或D = 1/12產生有利的選擇。選擇H = D = 1/12是特別優選的。以這種方式，在尖峰濾波和頻率容差之間實現相對好的妥協。該選擇在本示例性實施例中和在下面進一步描述的示例性實施例中付諸實施。
[0078]在進一步的示例性實施例的情況下，對于H和D實現其它值。例如，H = 1/12是可能的，而將D設定為不同的值。它也可以是D = 1/12，而H設定為不同的值。最后，可將H和D兩者設定為除了 1/12之外的值。例如，一般地，可設定H = D古1/12。在0.06和0.1之間的范圍中(特別在0.07和0.09之間的范圍中)的值也可有利地用于H和/或D。
[0079]從時鐘比較器19的輸出信號22,形成時鐘信號23并在時鐘信號輸出16處變得可用。
[0080]為此，將時鐘比較器19的輸出信號22提供給邏輯運算裝置24。
[0081]在邏輯運算裝置24中，實現時鐘比較器19的輸出信號22與數據比較器11的輸出信號14的邏輯異或互連，因此實現重構的數據信號6。
[0082]邏輯運算裝置24因此位于時鐘信號流路徑15中的時鐘比較器19下游的信號流方向中。
[0083]解碼裝置4同樣具有EOT信號流路徑25，該EOT信號流路徑25在信號輸入5和EOT信號輸出26之間運行。
[0084]在EOT信號流路徑25開始處的信號流方向中，設置移動類型EOT平均單元28，其類似于移動類型數據平均單元9和移動類型時鐘平均單元17來運作。然而在移動類型EOT平均單元28的情況下，平均值相對于EOT平均時間生成，選擇該EOT平均時間為大于在移動類型數據平均單元9中的數據平均時間和在移動類型時鐘平均單元17中的時鐘平均時間。在示例性實施例中，EOT平均時間在時鐘信號3的1.5倍位時間處選擇。
[0085]因此，從曼徹斯特編碼信號I中，移動類型EOT平均單元28生成移動EOT平均值29，該移動EOT平均值29在EOT信號流路徑25中饋入到EOT比較器30。
[0086]EOT比較器30以類似于數據比較器11和時鐘比較器19的方式運作。在EOT比較器30處，下EOT閾值31和上EOT閾值32是預定義的，其可能會偏離數據比較器11和時鐘比較器19的閾值。下EOT閾值31和上EOT閾值32以如下的方式選擇，即EOT比較器30的所需滯后行為在二進制輸出信號33的生成時實現。
[0087]如果上EOT閾值32被選擇為等于下EOT閾值31，則這是特別有益的。例如，EOT閾值31、32兩者都可設定在O和0.5之間的范圍中，優選等于0.25。
[0088]EOT比較器30的該輸出信號33在EOT信號輸出26處輸出為EOT信號34。
[0089]任選地，將反相器(未進一步示出)設置在EOT比較器30下游的EOT信號流路徑25中。
[0090]在圖3中，解碼裝置4的平均單元9、17、28的運作方法借助于用于移動類型數據平均單元9的情況的示例而更詳細地闡明。
[0091]將曼徹斯特編碼信號I提供給移動類型數據平均單元9。
[0092]在差分級35中，從曼徹斯特編碼信號I得到以差分信號形式的得到的信號36。為此，對于曼徹斯特編碼信號I的各個符號X，在每一種情況下符號X的差關于以相對于曼徹斯特編碼信號I中該符號X-的預定義持續時間L所時移的符號來形成。
[0093]得到的信號36隨后提供給其中對得到的信號36積分的積分級37。移動類型數據平均單元9因此使得由符號y組成的移動數據平均值10可用。
[0094]圖4以示例方式示出在編碼裝置27和解碼裝置4處的信號圖案。
[0095]在編碼裝置27中，對于在編碼裝置27中生成的輸入原始數據信號2和原始時鐘信號3生成曼徹斯特編碼信號I。
[0096]將該曼徹斯特編碼信號I發送到解碼裝置4。
[0097]在所述的解碼裝置4中，移動數據平均值10、移動時鐘平均值18和移動EOT平均值29由曼徹斯特編碼信號I形成。
[0098]明顯的是這些平均值不是二進制的，而是細微階躍、近似模擬的。
[0099]解碼的數據信號6使用提到的比較器從移動數據平均值10生成。通過在時鐘比較器19中所述的閾值比較，并通過在邏輯運算裝置24中同樣描述的邏輯運算，采用該數據信號6和移動時鐘平均值18，生成并且輸出時鐘信號23。顯而易見的是，時鐘信號23具有與原始時鐘信號3相同的位時間,但該解碼信號6、23相對于原始信號2、3時移。
[0100]圖5示出根據本發明的解碼裝置4的另一個示例性實施例。
[0101]在根據圖5的解碼裝置4的情況下，根據功能和/或結構，與根據圖2的解碼裝置相同或相似的組件采用相同的參考標記表示，并且不再單獨描述。在那里的解釋相應地適用于根據圖5的解碼裝置4。
[0102]與根據圖2的示例性實施例相反，沒有EOT信號流路徑形成在根據圖5的解碼裝置4中。
[0103]相反，解碼裝置4僅具有數據信號流路徑7和時鐘信號流路徑15，其結合圖2和圖3以所述的方式操作。
[0104]圖6示出借助于用于根據圖5的解碼裝置4的示例的典型信號圖案。
[0105]如結合圖4所已經解釋的，曼徹斯特編碼信號I在編碼裝置27中從原始數據信號2和原始時鐘信號3生成。
[0106]將該曼徹斯特編碼信號I發送到解碼裝置4。
[0107]為了說明根據本發明的方法的穩健性，讓我們假定在傳輸期間，曼徹斯特編碼信號I是由具有較高頻率干擾的40、41的噪聲來干擾。
[0108]因此，有噪聲的曼徹斯特編碼信號38在解碼裝置4處接收。
[0109]從有噪聲的曼徹斯特編碼信號38，解碼裝置4以類似于用于圖1至圖4的解釋的方式來形成解碼的數據信號6和解碼的時鐘信號23。
[0110]明顯的是，干擾40和41帶來時鐘信號23的臨時錯誤位時間，然而其很快再次返回到原始時鐘信號3的實際位時間。
[0111]同樣清楚的是時鐘信號23與數據信號6同步地切換，以使得即使在暫時略微錯誤的時鐘信號23的位時間的情況下，能夠正確地譯碼數據信號6。
[0112]圖7示出根據本發明的解碼裝置4的另一個示例性實施例。
[0113]在根據圖7的解碼裝置4的情況下，根據功能和/或結構，與根據圖2和/或圖5的解碼裝置相同或相似的組件采用相同的參考標記表示，并且不再單獨描述。在那里的解釋相應地適用于根據圖7的解碼裝置4。
[0114]在解碼裝置4的情況下，除了根據圖2的示例性實施例，還將控制連接42形成在EOT比較器30和數據比較器11之間。解碼裝置4以如此的方式設定，即當在EOT比較器30中檢測或開始檢測傳輸端時，能夠將在數據比較器11中的數據閾值12、13復位或開始復位到標準值。因此，數據比較器11的靈敏度能夠在完整的數據傳輸之后復位并且開始復位，以便準備用于新數據接收的解碼裝置4。
[0115]在進一步的示例性實施例中，控制連接替代地或附加地在EOT比較器30和移動類型數據平均單元9之間形成。因此，在這些示例性實施例的情況下，在新的數據傳輸時，可以從定義的起始值執行平均。因此，例如，能夠阻止信號輸入5的輸入信號的解碼，并且只要EOT比較器30還沒有識別信號傳輸，就阻止該解碼。用于標記信號開始的邏輯序列可省略。
[0116]關于圖3還應當提及的是移動類型數據平均單元9、移動類型時鐘平均單元17和移動類型EOT平均單元28的相應平均時間限定差分級35的持續時間L。
[0117]從圖4和圖6，明顯的是移動平均值10、18、29彼此相對以持續的方式同步和同時形成，而曼徹斯特編碼信號I的另外符號X在信號輸入5處同步可用。數據信號6和時鐘信號23和任選的EOT信號34因此與曼徹斯特編碼信號I的時鐘脈沖同步實時形成。
[0118]解碼裝置4的工作周期由采樣率定義，在平均單元9、17、28中采用該采樣率生成提到的平均值10、18、29。在提出的示例性實施例中，使用包括時鐘信號3的每位時間256個采樣的采樣率。不同的采樣率在進一步的示例性實施例中實現。
[0119]還應當提及的是，在此所述的方法同樣可轉移到以反向方式發送的輸入信號。在這種情況下，必須調節曼徹斯特編碼信號I的先驗已知起始序列。以同樣的方式，該使用可以轉移到具有空閑狀態I的傳輸。
[0120]在用于曼徹斯特編碼信號I的解碼裝置4的情況下，建議使用移動類型平均單元9、17、28以相對于彼此不同的平均時間形成至少一個移動數據平均值10和/或一個移動時鐘平均值18，并從這些移動平均值10、18、29中，借助于比較器11、19、30，使二進制輸出信號可用作數據信號6和/或時鐘信號23。
[0121]參考符號列表
[0122]I曼徹斯特編碼信號
[0123]2原始數據信號
[0124]3原始時鐘信號
[0125]4解碼裝置
[0126]5信號輸入
[0127]6數據信號
[0128]7數據信號流路徑
[0129]8數據信號輸出
[0130]9移動類型數據平均單元
[0131]10移動數據平均值
[0132]11數據比較器
[0133]12下數據閾值
[0134]13上數據閾值
[0135]14輸出信號
[0136]15時鐘信號流路徑
[0137]16時鐘信號輸出
[0138]17移動類型時鐘平均單元
[0139]18移動時鐘平均值
[0140]19時鐘比較器
[0141]20下時鐘閾值
[0142]21上時鐘閾值
[0143]22輸出信號
[0144]23時鐘信號
[0145]24邏輯運算裝置
[0146]25 EOT信號流路徑
[0147]26 EOT信號輸出
[0148]27編碼裝置
[0149]28移動類型EOT平均單元
[0150]29移動EOT平均值
[0151]30 EOT 比較器
[0152]31 下 EOT 閾值
[0153]32 上 EOT 閾值
[0154]33輸出信號
[0155]34 EOT 信號
[0156]35差分級
[0157]36得到的信號
[0158]37積分級
[0159]38有噪聲的曼徹斯特編碼信號
[0160]39信號輸出
[0161]40 干擾
[0162]41 干擾
[0163]42控制連接
[0164]X 符號
[0165]y 符號
[0166]L持續時間
【權利要求】
1.一種用于曼徹斯特編碼信號(I)的解碼方法， 其中 對于所述曼徹斯特編碼信號(I)形成具有數據平均時間的移動數據平均值(10)，以及通過數據比較器(11)由所述移動數據平均值(10)形成解碼數據信號￠)，并且使該解碼數據信號可用。
2.特別如在前述權利要求中所述的用于曼徹斯特編碼信號(I)的解碼方法， 其中 對于所述曼徹斯特解碼信號(I)形成具有時鐘平均時間的移動時鐘平均值(18)，以及通過時鐘比較器(19)至少由所述移動時鐘平均值(18)形成時鐘信號(23)，并且使該時鐘信號可用。
3.特別如在前述權利要求中的一項所述的用于曼徹斯特編碼信號的解碼方法， 其中 對于所述曼徹斯特編碼信號(I)形成具有EOT平均時間的移動EOT平均值(29)， 所述EOT平均時間比所述數據平均時間和/或時鐘平均時間更長，以及 通過EOT比較器(30)由所述移動EOT平均值(29)形成EOT信號(34)，并且使該EOT信號可用。
4.根據前述權利要求中的一項所述的解碼方法， 其中 為形成所述時鐘信號(23)，將所述時鐘比較器(19)的輸出信號(22)與所述數據比較器(11)的輸出信號(14)，特別與所述數據信號(6)在邏輯上組合，特別由異或運算在邏輯上組合， 和/或 所述時鐘平均時間比所述數據平均時間更短， 和/或 為形成所述移動數據平均值(10)、時鐘平均值(18)和/或EOT平均值(29)，對從所述曼徹斯特編碼信號(I)得到的信號(36)在所述數據平均時間、時鐘平均時間和/或EOT平均時間內積分。
5.根據前述權利要求中的一項所述的解碼方法， 其中 為形成所述移動數據平均值(10)、時鐘平均值(18)和/或EOT平均值(29)，由在所述曼徹斯特編碼信號的每個符號(X)和所述曼徹斯特編碼信號(I)的相對于該符號(X)時移預定義持續時間(L)的符號之間的差逐漸形成差分信號，作為從所述曼徹斯特編碼信號(I)得到的信號(36)。
6.根據前述權利要求中的一項所述的解碼方法， 其中 所述數據比較器(11)將所述移動數據平均值(10)與至少一個數據閾值(12、13)比較，并且根據所述至少一個數據閾值(12、13)的超出或低于所述至少一個數據閾值(12、13)的下降輸出解碼的數據信號(6)， 和/或 所述至少一個數據閾值(12、13)包括下數據閾值(12)和上數據閾值(13)，并且所述數據比較器(11)根據所述上數據閾值(13)的超出和/或低于所述下數據閾值(12)的下降輸出所述解碼的數據信號(6)。
7.根據前述權利要求中的一項所述的解碼方法， 其中 所述下數據閾值(12)和所述上數據閾值(13)的算術平均值位于O和I之間，特別在1/2 處， 和/或 將大于所述曼徹斯特編碼信號(I)的時鐘信號(3)的半位時間和/或小于1.5倍所述位時間，特別等于所述位時間的持續時間設定為數據平均時間， 和/或 將小于所述曼徹斯特編碼信號(I)的時鐘信號(3)的位時間，特別等于所述半位時間的持續時間設定為時鐘平均時間， 和/或 將大于所述曼徹斯特編碼信號(I)的時鐘信號(3)的位時間，特別等于1.5倍位時間的持續時間設定為EOT平均時間， 和/或 所述時鐘據比較器(19)將所述移動時鐘平均值(18)與至少一個時鐘閾值(20、21)比較，并且根據所述至少一個時鐘閾值(20、21)的超出或低于所述至少一個時鐘閾值(20、21)的下降輸出輸出信號(22)。
8.根據前述權利要求中的一項所述的解碼方法， 其中 所述至少一個時鐘閾值(20、21)包括下時鐘閾值(20)和上時鐘閾值(21)，并且所述時鐘據比較器(19)根據所述上時鐘閾值(21)的超出或低于下時鐘閾值(20)的下降輸出輸出信號(22)， 和/或 所述下時鐘閾值(20)和所述上時鐘閾值(21)的算術平均值位于O和I之間，特別低于所述下數據閾值(12)和所述上數據閾值(8)的算術平均值(20)，和/或在1/4處，和/或所述移動數據平均值(10)、時鐘平均值(18)和/或EOT平均值(29)相對彼此同步和/或同時形成， 和/或 采用采樣率形成所述移動數據平均值(10)、時鐘平均值(18)和/或EOT平均值(20)，在每種情況下所述采樣率小于或是位時間，所述位時間特別小于所述曼徹斯特編碼信號(I)的時鐘信號(3)的十分之一或百分之一， 和/或 采用所述曼徹斯特編碼信號(I)的另外符號(X)同步形成所述移動數據平均值(10)、時鐘平均值(18)和/或EOT平均值(29)。
9.一種解碼裝置(4)， 包括用于曼徹斯特編碼信號(I)的信號輸入(5)， 和用于從所述曼徹斯特編碼信號(I)解碼的數據信號￠)的數據信號輸出(8)， 其中 從所述信號輸入(5)到移動類型數據平均單元(9)， 從那兒到數據比較器(11)， 并且從那兒到所述數據信號輸出(8)設定數據信號流路徑(7)。
10.特別如在權利要求9中所述的解碼裝置(4)， 具有用于曼徹斯特編碼信號(I)的信號輸入(5)， 和用于從所述曼徹斯特編碼信號(I)解碼的時鐘信號(28)的時鐘信號輸出(16)， 其中 從所述信號輸入(5)到移動類型時鐘平均單元(17)， 從那兒到時鐘比較器(19)， 并且從那兒到所述時鐘信號輸出(16)設定時鐘信號流路徑(15)。
11.特別如在權利要求9或10中所述的解碼裝置(4)， 具有用于曼徹斯特編碼信號(I)的信號輸入(5)， 和用于從所述曼徹斯特編碼信號(I)得到的EOT信號(34)的EOT信號輸出(26)， 其中 從所述信號輸入(5)到移動類型EOT平均單元(28)， 從那兒到EOT比較器(30)， 并且從那兒到所述EOT信號輸出(26)設定EOT信號流路徑(25)。
12.根據權利要求9至11中的一項所述的解碼裝置(4)， 其中 從所述曼徹斯特編碼信號(I)得到的信號(36)的移動平均值能夠在數據平均時間內通過所述移動類型數據平均單元(9)形成， 和/或 從所述曼徹斯特編碼信號(I)得到的信號(36)的移動平均值能夠在時鐘平均時間內通過所述移動類型時鐘平均單元(17)形成， 和/或 從所述曼徹斯特編碼信號(I)得到的信號(36)的移動平均值能夠在EOT平均時間內通過所述移動類型EOT平均單元(28)形成。
13.根據權利要求9至12中的一項所述的解碼裝置(4)， 其中 設定邏輯運算裝置(24)用于所述數據比較器(11)的輸出信號(14)與所述時鐘比較器(19)的輸出信號(22)的邏輯互連， 和/或 所述時鐘信號流路徑(15)從所述邏輯運算裝置(24)的信號輸出(39)引導到所述時鐘信號輸出(16)。
14.根據權利要求9至13中的一項所述的解碼裝置(4)， 其中 設定所述數據比較器(11)用于根據至少一個數據閾值(12、13)的超出或低于所述至少一個數據閾值(12、13)的下降的輸出信號(14)的輸出， 特別用于根據所述至少一個數據閾值(12、13)的上數據閾值(13)的超出， 和/或 低于所述至少一個數據閾值(12、13)的下數據閾值(12)的下降的的輸出信號(14)的輸出， 和/或 設定所述時鐘比較器(19)用于根據至少一個時鐘閾值(20、21)的超出或低于所述至少一個時鐘閾值(20、21)的下降的輸出信號(22)的輸出， 特別用于根據所述至少一個時鐘閾值(20、21)的上時鐘閾值(21)的超出， 和/或 低于所述至少一個時鐘閾值(20、21)的下時鐘閾值(20)的下降的的輸出信號(22)的輸出， 和/或 設定所述EOT比較器(30)用于根據至少一個EOT閾值(31、32)的超出或低于所述至少一個EOT閾值(31、32)的下降的輸出信號(33)的輸出， 特別用于根據所述至少一個EOT閾值(31、32)的上EOT閾值(32)的超出， 和/或 低于所述至少一個EOT閾值(31、32)的下EOT閾值(31)的下降的輸出信號(33)的輸出。
15.根據權利要求9至14中的一項所述的解碼裝置(4)， 其中 設定所述解碼裝置(4)用于所述移動數據平均值(10)、時鐘平均值(18)和/或EOT平均值(29)的同步和/或同時形成， 和/或 能夠采用如下的采樣率形成所述移動數據平均值(10)、時鐘平均值(18)和/或EOT平均值(29)， 在每種情況下所述采樣率小于或是位時間， 所述位時間特別小于所述曼徹斯特編碼信號(I)的時鐘信號(3)的十分之一或百分之 和/或 同步采用所述曼徹斯特編碼信號(I)的另外符號設定所述解碼裝置(4)以形成所述移動數據平均值(10)、時鐘平均值(18)和/或EOT平均值(29)。
【文檔編號】H03M5/12GK104350682SQ201380028254
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年5月6日 優先權日:2012年5月29日
【發明者】O·西蒙, S·夸得特, M·穆勒, J·霍夫曼 申請人:索尤若驅動有限及兩合公司