[发明专利]无线充电设备中FSK信号的解调电路

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及无线充电，具体是指一种无线充电设备中FSK信号的解调电路。

背景技术

使用Qi标准的无线充电设备是通过2FSK(二进制频移键控)的方式传输功率的，无线充电系统中能量接收端所收到的信号为电感耦合过来的信号，从而导致其接收到的信号并非单频正弦信号，而是可能掺杂有大量高频噪声。目前，由于无线充电技术正处于起步阶段，所以针对Qi标准的无线充电设备的FSK信号解调电路不是很多，已有的FSK解调电路都是针对普通FSK信号的，传统的2FSK解调方法主要是相干解调、滤波非相干解调与正交相乘非相干解调三种方式。

在Qi标准通信协议中为保证传输能量稳定性规定了载波频率Fop与调制频率Fmod的周期差——最大值为282ns、最小值仅为32ns。如果使用传统方法进行解调，整个系统就需要非常高的精度来分辨不同的频率，无论用模拟或者数字方式都将大增加整个电路的开销。同时，在同一系统的不同通信阶段载波频率Fop有可能是110～205KHz之间的任意值，更大大增加了整个解调电路的开销。

因此，现有技术中，通过硬件电路实现Qi标准的无线充电设备的FSK信号的解调问题。该FSK信号与传统的FSK信号是不同的，它的载波频率Fop和调制频率Fmod不是固定不变的，且差异比较小。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种数字部分最高仅用2MHz的时钟频率即可实现对该FSK信号的解调、大大降低了硬件电路的开销的无线充电设备中FSK信号的解调电路。

为了实现上述目的，本发明的无线充电设备中FSK信号的解调电路具有如下构成：

该无线充电设备中FSK信号的解调电路，其主要特点是，所述的电路包括接收线圈、比较器、第一低通滤波器、高频采样模块、周期点数计数模块、第二低通滤波器、周期点数处理模块以及解调输出模块，所述的接收线圈的输出信号经采样后输入至所述的比较器的第一输入端，所述的比较器的第二输入端与一参考电压相连接，所述的比较器的输出端与所述的第一低通滤波器相连接，所述的第一低通滤波器的输出端与所述的高频采样模块的输入端相连接，所述的高频采样模块的输出端与所述的周期点数计数模块的输入端相连接，所述的周期点数计数模块的输出端与所述的第二低通滤波器的输入端相连接，所述的第二低通滤波器的第一输出端与所述的周期点数处理模块的输入端相连接，所述的第二低通滤波器的第二输出端与所述的周期点数计数模块的反馈端相连接，所述的周期点数处理模块的输出端与所述的解调输出模块的输入端相连接，所述的解调输出模块的输出端输出所述的FSK信号。

进一步地，所述的接收线圈的输出信号经2MHz频率采样后输入至所述的比较器的第一输入端。

进一步地，所述的第一低通滤波器为2阶IIR低通滤波器，其截止频率为5KHz，采样频率为2MHz。

进一步地，所述的周期点数计数模块包括一选择器，所述的选择器的第一输入端与第一加法器的输出端相连接，所述的选择器的第二输入端与第二加法器的输出端相连接，所述的第一加法器用以计算当所述的高频采样模块输出数据的次数大于256时的所述的高频采样模块所输出的所有数据的和；所述的第二加法器用以计算当所述的高频采样模块输出数据的次数小于等于256时的所述的高频采样模块所输出的所有数据的和；所述的选择器的输出端根据所述的选择器的使能端的输入信号选择性输出所述的第一加法器的输出结果或所述的第二加法器的输出结果。

进一步地，所述的第二低通滤波器的截止频率为5KHz，采样频率为210KHz。

进一步地，所述的周期点数处理模块包括载波频率Fop单元、频率消抖单元以及波形修饰单元，所述的载波频率Fop单元的输入端与所述的第二低通滤波器的输出端相连接，所述的载波频率Fop单元的第一输出端与所述的频率消抖单元的输入端相连接，所述的载波频率Fop单元的第二输出端与所述的波形修饰单元的输入端相连接，所述的频率消抖单元的输出端与所述的波形修饰单元的控制端相连接，所述的波形修饰单元的输出端为所述的解调电路的输出端。