[发明专利]一种用于无线通信芯片中的进场检测电路

说明书

技术领域

本发明涉及专用集成电路设计技术，特别涉及无线通信芯片中的进场检测电路。

背景技术

随着现代无线通信系统的发展，安全快捷的通信性能需求，使得芯片中用于实现信号处理和协议处理的芯片的复杂度日益增加。低功耗设计领域，是近年来在无线通信芯片中的一个重要分支，降低芯片的整体功耗，不仅有利于提高手机等个人移动终端的待机时间，也是低能耗绿色环保的要求。

进场检测电路是现代无线通信芯片中一种常用的低功耗电路模块，它通过检测芯片是否位于可通信的场区内，开关芯片内实现信号处理和协议处理的主电路。对芯片内这些功耗较大的电路进行合适的电源管理，仅在需要时才将其开启，通过时间上的平均，系统性地减小芯片的整体功耗。

为实现降低系统平均功耗的目的，一个设计良好的进场检测电路需要同时具备两个特性：一、准确的进场指示；二、较低的自身功耗。出于上述两个要求，目前常见的进场检测电路主要使用到了两种检测机制：一、基于指令触发的进场检测机制；二、基于场强检测的进场检测机制。

使用第一种机制的进场检测电路，通过检测芯片接收到的某一条特殊指令，判断芯片是否位于可通信的场区内。这种机制的优势是，所检测指令的结构特殊，芯片不容易受到噪声或电磁干扰的误触发，进场指示比较准确。但是，由于该机制下的电路本身也需实现信号的解调、解码等功能，电路结构相对复杂，降低进场检测电路本身的功耗比较困难。其次，增加特殊的进场检测指令，需要更改无线触发装置底层硬件电路，对于许多已经大规模应用的无线通信设备，如POS刷卡机等，全面更新难度较高。使用第二种机制的进场检测电路，通过判断芯片接收到的射频信号强度来实现进场检测的功能，当芯片接收到的信号强度大于预设的阈值强度时，认为芯片已经进场。采用这种机制的进场检测电路，由于无需进行解调和解码，进场检测电路本身的功耗较小。但是，由于电路仅对信号强度的大小进行判断而不对信号特征加以区分，当进场检测电路接收到一个强度高于其判断阈值的干扰信号时，将会产生误触发，产生额外的功耗，浪费能源。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于无线通信芯片中的进场检测电路，在不改造现有无线通信设备和通信协议的基础上，在准确进场指示和低功耗两个要求之间实现折中，在相对较低的自身功耗条件下，实现准确的进场检测。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种用于无线通信芯片中的进场检测电路，其特点在于，包括放大器、锁相环、锁定判决器和定时器；

所述放大器的输入接到芯片的天线的输入端口，该放大器用以放大输入的载波信号，放大器的输出端与所述锁相环的输入端连接，锁相环的输出端与所述锁定判决器的输入端连接，锁定判决器的输出端分别与所述定时器的输入端和芯片内其它电路的输入端，定时器的输出端分别和放大器第二输入端、锁相环第二输入端以及锁定判决器的第二输入端连接，用以周期性地开启和关断放大器、锁相环和锁定判决器。

所述的放大器的增益是固定增益或可变增益。

所述的锁相环用以跟踪和锁定被放大器放大后的载波信号的频率和相位，给出是否完成锁定的状态指示。

所述的锁定判决器是一个D触发器电路或是对多次采样信号进行平均或有限时间滤波处理的数字电路。

所述的定时器周期性地开启放大器、锁相环和锁定判决器，将所述进场检测的电路在待机周期和检测周期之间切换。

与现有技术相比，本发明的有益效果是在实现进场判决时，检测的对象是输入载波信号，不依赖于任何特殊的进场指令。由于载波信号是几乎所有无线通信系统中均要使用到的信号，进场检测电路，无需现有通信设备进行更改，因而可以灵活地应用到绝大多数的无线通信系统中。此外，由于锁相环电路的有限频率锁定特性，特征频率不稳定的干扰信号，以及超出锁相环锁定范围的干扰信号均无法使得所述进场检测电路输出有效，电路具有较强的抵抗误触发的能力。本发明由于使用到了定时开启和关断的功能，进场检测电路自身的平均功耗可以通过改变待机周期和检测周期长度进行优化设计。

附图说明

图1是本发明用于无线通信芯片中的进场检测电路的结构框图。

图2是本发明通过定时器16控制进场检测电路11周期性地开启和关断的波形示意图。

图3是本发明进场检测电路在逐渐进场接收到载波信号时，内部重要节点的波形图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不能以此限制本发明的保护范围。