[发明专利]无线充电设备中FSK信号的解调方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线充电领域，尤其涉及无线充电中的信号处理技术领域，具体是指一种无线充电设备中FSK信号的解调方法。

背景技术

在Qi标准的无线充电设备中，能量发射端发射到能量接收端的通信信号，是通过2FSK(二进制频移键控)的方式传输的，而与传统2FSK信号不同的是：依Qi标准的通讯协议，同一系统的不同阶段，通信载波频率Fop与调制频率Fmod并不固定，且Fop与Fmod之间的频率差较小。

Qi标准的无线充电设备，其在正常工作过程中通过不同频率的能量信号来传输不同的功率，而2FSK信号通讯有可能发生在任何能量信号频率点，且Qi标准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。同时，由于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。

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。

由于Qi标准通信协议的限制，其载波频率Fop与调制频率Fmod差异较小，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时间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系统的开销。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术的至少一个缺点，提供了一种根据Qi标准中2FSK信号的特性、模拟电路部分仅用一个比较器代替ADC采样电路、数字部分最高仅用2MHz的时钟频率即可实现对该FSK信号的解调的无线充电设备中FSK信号的解调方法。

为了实现上述目的，本发明的无线充电设备中FSK信号的解调方法具有如下构成：

该无线充电设备中FSK信号的解调方法，其主要特点是，接收来自线圈上的FSK信号发送至解调芯片的比较器的输入端，所述的方法包括以下步骤：

(1)对所述的比较器的输出值进行采样并获取一周期内的采样点的个数；

(2)根据所述的一周期内的采样点的个数对滤除高频噪声之后的FSK信号进行解调；

(3)根据解调结果合成完整的数据帧；

(4)对所述的完整的数据帧进行校验并输出。

进一步地，所述的步骤(1)具体包括以下步骤：

(1.1)通过2MHz频率读取所述的比较器的输出值；

(1.2)将所述的比较器的输出值通过第一低通滤波器以滤除高频噪声；

(1.3)采样并获取一周期内的采样点的个数。

更进一步地，所述的步骤(1.2)具体为：

将所述的比较器的输出值通过一截止频率为250KHz，采样频率为2MHz的第一低通滤波器以滤除高频噪声。

更进一步地，所述的步骤(1.3)具体包括以下步骤：

(1.3.1)判断通过第一低通滤波器后的比较器的输出值是否是由0变为1；

(1.3.2)如果通过第一低通滤波器后的比较器的输出值是由0变为1，则输出周期计数器的计数值以作为一周期内的采样点的个数后，将所述的周期计数器的计数值修改为1；

(1.3.3)如果通过第一低通滤波器后的比较器的输出值不是由0变为1，则所述的周期计数器的计数值加1后，继续步骤(1.1)。

进一步地，所述的步骤(1)与所述的步骤(2)之间还包括以下步骤：

(2.1)根据所述的一周期内的采样点的个数获取数个周期内的采样点的个数和。

更进一步地，所述的步骤(2.1)具体包括以下步骤：

(2.1.1)判断所述的周期计数器是否有输出值；

(2.1.2)如果所述的周期计数器有输出值，则根据以下公式获取256个周期内的采样点的个数和：

SumTbuff＝SumTbuff+T_counter-Tbuffer[255]

其中，SumTbuff为256个周期内的采样点的个数和，T_counter为周期计数器的计数值；Tbuffer[255]为缓存器Tbuffer的第256个缓存值，其中缓存器Tbuffer用于存储周期计数器T_counter的输出值，所述的缓存器Tbuffer的深度为256，且符合先入先出的规则；

(2.1.3)更新所述的Tbuffer；

(2.1.4)如果所述的周期计数器无输出值，则继续步骤(2.1.1)。

进一步地，所述的步骤(2)为：