[发明专利]无线接口

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线接口。例如，这种接口可用于在显示器系统内无线地提供数据和功率，该显示器系统例如包括液晶或有机发光二极管型的平板显示器。这种接口的应用的另一示例是射频识别系统。本发明还涉及用于这种接口的发射部分和接收部分。

背景技术

附图的图1示出一种通用液晶显示器系统，其是平板显示器的一个示例。这种显示器由显示图像的包括有源矩阵14的有源区域、包括驱动器12以照亮显示器的背光源系统、以及控制像素的寻址的多个驱动器集成电路(IC)10组成。该系统被提供有显示数据2、多个控制和定时信号6以及功率4。这些信号通常经由柔性印制电缆(FPC)提供。附连此电缆在显示器制造中增加了显著的成本。除了如附图的图2中所示的有源显示区域之外，显示器系统还可具有集成音频250和传感器270系统。这些系统的每一个都需要线路连接以提供系统数据(音频数据252、传感器数据266以及显示数据2)以及相关的定时和控制数据(音频定时和控制254、传感器定时和控制268、显示定时和控制6)。该显示器系统可具有单个外部电源256，该外部电源可然后与一系列调压器271连接以满足不同电压要求(4、258、262以及277)。显示器系统的复杂度的增大不可避免地导致外部连接的数量的相应增加，而这又导致更大的FPC连接器。然而，结合这些显示器系统的产品在尺寸上变得物理地越来越小，因此有压力要找到向显示器系统发射信号的替换方法。

无线接口是非常吸引人的建议。附图的图3示出一种通用无线系统，其包含生成数据的数据源20、执行所需格式化和信号处理的发射机系统22、以及发射天线24。这些项目通常形成发射机侧。发射天线通过无线信道26将信号作为电磁波或光信号(取决于实现)来发射。在接收机侧，接收天线28将信号耦合到接收机系统30，该接收机系统处理数据并把数据继续传送到数据宿32。

附图的图4示出了一种通用发射机系统。第一个框是提供要发射的实际内容的数据源160。假设数据是数字的，则它包括1和0的流，其中高电压电平表示1而低电压电平表示0。该编码方案称为不归零(NRZ)。

该数据可然后被进一步处理和格式化162，以使它最佳地匹配无线信道。有多个在此级可采用的编码方案。最流行的方案之一是曼彻斯特编码(Manchester Encoding)，其由附图的附图5a中的定时波形示出。曼彻斯特码是每一比特具有最小一个且最大两个电平转换的自同步码。在曼彻斯特数据304中，“0”被编码为高到低转换，而“1”被编码为低到高转换。在2个相同的数据比特之间存在额外的电平转换。如附图的图5b所示，这通常使用数据时钟信号300与NRZ数据信号302之间的异或门(XOR)函数306实现。如果两个变量中的任何一个为1但不是两者都为1，则这两个变量的XOR函数为1。

在数据已被正确地格式化和编码之后(图4)，处理的下一级称为调制。调制器165使用数据信号167来改变由振荡器161生成的高频载波信号163的特性之一。附图的图6a至6e示出了典型的调制信号。图6a示出了高频载波信号163，而图6b示出了数据信号167。通常改变的参数是以下之一：频率，从而得到频移键控(FSK)170(图6c)；振幅，从而得到幅移键控(ASK)174(图6e)；相位，从而得到相移键控(PSK)172(图6d)。所以其它调制方案都来源于这三个基本方案。存在可用于实现这些方案的若干方法。附图的图7a至7c概括了简单ASK、PSK和FSK的可能实现。调幅信号174通过混合载波信号163和一数据信号167获得(图7b)。调频信号通过根据数据信号167在两个载波信号(f1 163和f2 171)之间切换获得(图7a)。在相移键控172中，载波信号163的相位根据数据信号167在两个值之间变化(图7c)。

已调制信号占用了一定量的频谱。这是取决于所采用的调制类型。已调制信号中存在的频率分量可以通过计算该信号的傅立叶变换来标识。频率分量中可用的功率的该曲线图被称为信号的功率谱密度(PSD)。这然后产生信号带宽(BW)的定义。虽然有很多可接受的带宽定义，但是这通常认为是被具有至少一半最大水平的功率水平的所有频谱分量所占据的频谱量。已调制信号的带宽与数据信号的速度直接相关。高数据率需要更多带宽。