專利名稱：峰值信號檢測器的制作方法
技術領域：
本申請總體上涉及通信，并且涉及對信號的至少一個峰值進行檢測。
背景技術：
在典型的通信系統中，發射機經由通信介質將數據發送到接收機。例
如，無線設備可以經由在空中傳播的射頻("RF")信號將數據發送到另一 個無線設備。典型地，在穿過通信介質之后，信號將會失真。為了補償該 失真，發射機和接收機可以分別在傳輸之間對信號進行編碼，并且對接收 到的信號進行解碼。
在一些應用中，可以將數據編碼為信號流，其中每個信號具有給定的 幅度、極性和在時間上的位置。例如，脈沖位置調制方案包括發送一系列 脈沖，其中，根據每個脈沖代表的特定數據值對該脈沖在時間上的位置進 行調制。相反地，相移鍵控調制方案可以包括發送一系列脈沖，其中，根 據每個脈沖代表的特定數據值對該脈沖的極性(例如，+l或者-l)進行調制。
為了恢復由這些脈沖代表的數據，典型的接收機試圖在合適的時間對 接收到的信號進行采樣，使得采樣將獲得脈沖的真值。然而，實際上，接 收機的采樣電路工作在與發射機用來發送信號的時鐘信號不同的時鐘信號 上。結果，接收機可能不具有關于所發送信號的定時的足夠信息以便在最 優時間點上對接收到的信號進行采樣。已經嘗試開發了各種技術以便解決 這樣的定時問題。
在典型的相干匹配濾波檢測器中，將接收到的信號供給匹配濾波器， 并且對濾波器的輸出進行采樣以便恢復接收到的信號的值。這里，嘗試在 峰值對濾波器的輸出進行采樣，以便獲得最佳信噪比性能。因此，檢測器 可以使用定時環路，其生成時鐘以控制采樣電路何時對濾波器的輸出進行 采樣。然而，實際上，采樣時鐘中的定時抖動往往會降低數據恢復過程的 性能。與抖動相關的問題在諸如使用非常短持續時間(例如，在幾個納秒的數 量級上)的脈沖的超寬帶收發機的系統中可能特別突出。例如，當使用超寬
帶信道實現體域網(body area network)或者個域網(personal area network)
時，由介質造成的信道延遲擴展可以是數十納秒的數量級。如果信號載波 是幾GHz，并且使用相干或差分相干檢測，則在20到40微微秒的數量級 上的定時抖動可以導致幾個dB的性能損失。因此，檢測器可能需要使用 極其精確的時間跟蹤環路，以便獲得可接受級別的數據恢復性能。實際上， 這樣的^l制可能相對復雜并且可能消耗相對較大量的功率。
然而，許多應用需要收發機組件消耗盡可能少的功率。例如，典型地， 在體域網和個域網中使用的設備是無線設備。在這樣的設備中，通常期望 保持功率消耗最小。
用于低功率應用的一些檢測器方案使用非相干能量檢測器來檢測信 號。例如，接收機可以包括匹配濾波器，其后跟隨對匹配濾波器輸出的能 量進行檢測的能量檢測器(例如，提供平方和積分功能)。這里，可以在相 干匹配濾波檢測器的輸出處增添加窗機制，以便減輕定時抖動的影響。然 而，該方法可能導致3dB數量級上的性能損失。
考慮到上述問題，許多常規的數據檢測技術對于一些應用來說可能是 不可接受的。例如，這些技術可能無法提供足夠的性能，可能消耗過多的 功率，或者可能無法在高數據速率上有效工作。

發明內容
本公開的所選方面的概述如下。為簡便起見，在這里可以將一個或多 個方面簡稱為"一個方面"或"多個方面"。
在一些方面中，對信號進行處理，以便從信號中提取數據。例如，可 以對接收到的信號進行濾波和處理，以便從該信號得到至少一個峰值。
在一些方面中，使用濾波器(例如，匹配濾波器)和峰值檢測器組合對 接收到的信號的峰值進行識別。這里，將輸入信號提供給濾波器，并且將 濾波器的輸出提供給峰值檢測器的輸入。隨后，峰值檢測器可以對與該接 收到的信號的每個脈沖相關的一個或多個峰值進行檢測。可以將檢測到的 峰值用作用于后續的接收機解碼操作的初步判決(例如，軟判決)。有利地，可以使用該組合對高帶寬信號的峰值進行檢測，同時消耗相對較少量的功 率。
一些方面可以使用加窗峰值檢測器。例如，峰值檢測器可以根據時間 窗來開啟和關閉。在一些方面中，可以對該窗在時間上的位置和/或該時間 窗的寬度進行調節，以便改善峰值檢測。
在一些方面中，低功率峰值檢測器可以使用電容器，在時間窗期間可 以對其進行可控充電或放電，以便提供指示一個或多個峰值的信號。例如， 一個電容器可以提供指示正峰值的信號，而另一個電容器可以提供指示負 峰值的信號。
在一些方面中，可以為相對較高速度的信號提供峰值檢測。例如，峰 值檢測可以用于對超寬帶儈號脈沖的峰值進行識別。


當根據下列詳細說明、所附權利要求和附圖進行考慮時，將更充分理 解本公開的這些以及其它特征、方面和優點，其中
圖1是使用濾波器和峰值檢測器的接收機的幾個示例性方面的簡化方 框圖2是可以執行以便對接收到的信號進行檢測的操作的幾個示例性方 面的流程圖3是對峰值檢測時間窗和信號的峰值檢測的例子進行說明的簡化
圖4是對峰值檢測時間窗和信號的峰值檢測的例子進行說明的簡化
圖5是對用于脈沖位置調制信號的幾個檢測時間窗的例子進行說明的 簡化圖6是對峰值檢測器的幾個示例性方面進行說明的簡化圖； 圖7是對峰值檢測器的幾個示例性方面進行說明的簡化圖；以及 圖8是使用濾波器和峰值檢測器組件的接收機的幾個示例性方面的簡 化方框圖。
根據慣例，在附圖中所示的各個特征可能并不是按比例繪制的。因此，
ii為清楚起見，各個特征的尺寸可以任意擴展或減少。另外，為清楚起見， 可以簡化一些附圖。因此，附圖可能并未描述給定裝置或方法的所有組件。 最后，貫穿說明書和附圖，可以使用相同的參考數字來代表相同的特征。
具體實施例方式
下面對本公開的各個方面進行描述。可以以多種形式來具體實現這里 所教示的內容，并且這里所公開的任何特定結構和/或功能僅僅是代表性 的，這應該是顯而易見的。基于這里所教示的內容，本領域的技術人員應 該意識到，這里所公開的一個方面可以獨立于任何其它方面而實現，并且 可以以各種方式對這些方面中的兩個或更多進行合并。例如，可以使用這 里所闡述的任何數目的方面實現裝置并且/或者執行方法。另外，可以使用 其它結構和/或功能再加上這里所闡述的一個或多個方面、或者使用與這里 所闡述的一個或多個方面不同的其它結構和/或功能來實現裝置并且/或者 執行方法。
圖1說明了接收機100的幾個方面，該接收機包括濾波器102和峰值 檢測器104，用于從接收到的信號中提取數據。峰值檢測器104對濾波器 輸出的信號中的一個或多個峰值進行檢測。在一些方面中，峰值檢測器104 可以在時間窗內對峰值進行檢測。該時間窗可以是固定的，或者可以自適 應地改變。
在一些方面中，濾波器102可以包括匹配濾波器。例如，濾波器可以(例 如，在一定程度上)與所發送的波形或者所接收的波形相匹配。為簡便起見， 以下的討論可以簡單地指匹配濾波器。然而，應該意識到，可以根據這里 所教示的內容使用其它類型的濾波器。
現在將結合圖2的流程圖對可以用來使用匹配濾波器和峰值檢測器組 合從接收到的信號中提取數據的示例性操作進行討論。為簡便起見，可以 將圖2 (以及這里的任何其它流程圖)的操作描述為通過特定組件實現。然 而，應該意識到，可以結合以及/或者通過其它組件執行這些操作。
如方塊202所表示的，接收機100從通信介質中接收輸入信號。接收 機100可以包括天線106和相關接收機輸入級108，用于接收諸如超寬帶 ("UWB")信號這樣的射頻信號。在一些方面中，可以將超寬帶信號定義為具有在20%和/或更高的數量級上的部分帶寬或者具有在500 MHz或者 更高的數量級上的帶寬的信號。應該意識到，可以將這里所教示的內容應 用到具有各種頻率范圍和帶寬的其它類型的接收到的信號上。此外，可以 經由有線或無線介質對這樣的信號進行接收。
如方塊204所表示的，可以將接收到的信號提供給自動增益控制 ("AGC")電路10。自動增益控制10可以對接收到的信號的增益進行調 節，以避免將飽和信號提供給匹配濾波器102并且減輕電路噪聲。
如方塊206所表示的，將增益控制信號提供給匹配濾波器102。匹配 濾波器102的特性可以部分地補償通信介質施加在接收到的信號上的失 真。
可以以多種方式實現匹配濾波器102。例如，發射參考系統使用參考 脈沖，數據脈沖根據已知時延跟隨在參考脈沖之后。在該系統中，匹配濾 波器102可以包括通過已知時延對參考脈沖進行延遲的延遲元件、以及將 延遲后的參考脈沖與數據脈沖相乘的乘法器。隨后，可以將乘法器的輸出 提供給積分器(例如，滑動窗積分器、無限脈沖響應積分器或者某些其它合 適的積分器)。以這種方式，可以將參考脈沖的相位與數據脈沖的相位進行 比較。例如，如果參考脈沖和數據脈沖同相，就可以得到正峰值。相反地， 如果參考脈沖和數據脈沖是180度異相，就可以得到負峰值。因為參考脈 沖與數據脈沖經受基本上相同的信道狀況，所以該配置易于對信道在數據 脈沖上的影響進行補償。
如方塊208所表示的，峰值檢測器104對匹配濾波器102輸出的信號 中的一個或多個峰值進行檢測。圖3說明了在信號302上的峰值檢測操作 的例子。在該例子中，峰值檢測操作在時間TO開始。例如，如陰影線304 所表示的，峰值檢測器104的輸出可以遵循信號302的上升幅度。另外， 在信號302的幅度減小的情況下，輸出304將維持從時間TO起獲得的最 大幅度值。換言之，當信號302的幅度減小時，線304保持在恒定級別。 這樣，峰值檢測器104可以將其輸出維持在檢測到的峰值上，直到對其進 行復位為止。這樣，如這里所教示的峰值檢測器電路可以提供代表所接收 到的信號的峰值的相對無抖動的信號。
在一些方面中，可以在給定時間段期間執行峰值檢測操作。例如，再次參考圖1，發射機100可以包括適合于對峰值檢測器104的操作進行控 制的檢測窗控制器112。參考圖3，控制器112可以在時間TO之前的某個 時間上對峰值檢測器104的輸出進行復位。隨后，峰值檢測器開/關控制114 可以在時間TO處啟用峰值檢測器104，并且在時間Tl處停用峰值檢測器 104，從而定義如箭頭306所表示的時間窗。
在一些應用中，只要峰值出現在時間窗內，峰值的確切位置就可以不 是很關鍵的。這里，可以對時間窗進行定義，使得峰值檢測器在恰當的時 間開始，并且存在足夠的時間量，以便能夠檢測到期望的信號峰值，同時 拒絕可能在峰值之前和/或之后出現在接收到的信號中的假峰值(例如，噪 聲)。因此，通過使用如這里所教示的這種峰值檢測器電路，可以避免或大 大減少可能出現在其它試圖在峰值處對輸入信號進行采樣的實現中的定時 抖動問題。此外，由于可以不需要對峰值檢測器時間窗在時間上的位置進 行精確控制，所以可以不使用高精度定時環路來實現。
可以以各種方式并且在各種類型的信號上執行峰值檢測操作。例如， 圖4說明了一個方面，其中峰值檢測器104對信號402(例如，相移鍵控調 制信號)的正和負峰值進行檢測。再次，根據如箭頭404所表示的時間窗， 峰值檢測操作在時間TO處開始并且在時間Tl處停止。此外，如點線406 所表示的峰值檢測器104的輸出對信號402的最大幅度進行跟蹤。另外， 如短劃線408所表示的峰值檢測器104的另一個輸出對信號402的最小幅 度進行跟蹤。因此，峰值檢測器104可以輸出多于一個峰值信號(例如，信 號406和408)。
圖5說明了另一個方面，其中峰值檢測器104可以適合于在如箭頭502 和504所表示的多個時間窗中對峰值進行檢測。例如，可以使用該配置對 脈沖位置調制信號506的峰值進行檢測。這里，時間窗502和504可以對 應于代表特定數據值的脈沖的期望位置。例如，當信號506在時間窗502 中具有脈沖508時，可以指示二進制O。相反地，如虛線脈沖510所表示 的，當信號在時間窗502中具有脈沖時，可以指示二進制l。這樣，在時 間窗502和504期間，可以打開峰值檢測器104,以確定在這些時間段期 間出現的任何脈沖的峰值512和514。
再次參考圖2，如方塊210所代表的，可以使用峰值檢測器104輸出
14的峰值信號來確定由接收到的信號所表示的特定數據值。例如，取決于所 使用的特定調制方案，可以使用峰值信號來構成判決變量。在調制方案是 未編碼二進制相移鍵控的情況下，可以使用比較器來對接收到的信號中的 數據進行檢測。可替換地，在一些方面中，可以使用峰值信號作為用于解
碼器116或者接收機110中一些其它合適的處理組件的初步判決(例如，軟 判決)。
如方塊212所表示的，在某個時間點上對用于峰值檢測器的時間窗進 行定義。用于峰值檢測器的時間窗可以是固定的或者可以自適應地變化。 再次參考圖l，在一些方面中，可以在接收機100中維持窗定義參數118， 其指示時間窗在時間上的位置(例如，開始時間)120以及該時間窗的寬度 122。例如，在時間窗是固定的情況下，可以將窗定義參數118用硬連線實 現(例如，存儲在只讀存儲器中)到接收機100內。可替換地，在時間窗是 固定或者不固定的情況下，可以將窗定義參數118存儲在數據存儲器中。
在固定時間窗的情況下，可以以各種方式來選擇時間窗的開始時間和 寬度。例如，可以基于仿真、經驗測試、峰值檢測器特性、信道狀況、接 收到的信號的特性、或者可以有助于對導致實質上最優峰值檢測性能的時 間窗的時間位置和寬度進行識別的某些其它因子來選擇這些參數。可以在 接收機開始對信號進行接收之前進行這些操作中的某些。例如，在一些情 況下，可以在接收機IOO被制造或初始化時就將這些參數編程到接收機100 內。
在一些情況下，可以在接收機100已開始接收《言號之后確定這些參數。 例如，控制器112可以包括學習模塊124，在一些方面中，其基于接收到 的信號的前導碼(preamble)來對窗定義參數118進行預置。在典型場景中， 發射機發送包括已知數據序列(例如，基于發射機和接收機的地址)的一個 或多個前導碼。當接收到前導碼時，學習模塊124可以測試窗定義參數118 的幾個假設。例如，學習模塊124可以將窗定義參數118設置為給定參數 集合，隨后執行一個或多個測試，以便確定接收機如何有效地從接收到的 信號中得到已知數據序列。隨后，學習模塊124可以使用不同的窗定義參 數集合來執行類似的操作。基于這些測試的結果，學習模塊124可以選擇 提供最佳接收機操作的一組參數。以這種方式，可以將窗定義參數118預置為標稱值，標稱值是通過考慮從中接收到信號的通信介質(例如，信道)中的當前狀況來選擇的。
在一些方面中，控制器U2可以自適應地控制時間窗。這里，控制器112可以包括自適應模塊(adaptation module) 126，其對接收到的數據或者某些其它合適的信息進行分析，以識別出導致實質上最優接收機操作的一組窗定義參數118。例如，自適應模塊126可以對與接收到的數據128相關的誤比特率("BER")進行分析，以便對窗定義參數118進行調節。這里，模塊126可以識別出給定的一組窗定義參數118，該組參數會導致針對接收到的數據128 (例如，解碼器116所恢復的數據)的最低誤比特率。可替換地，模塊126可以對峰值的統計值(例如，均值或中值)進行分析。隨后，模塊126可以選擇會導致最佳統計值(例如，最大絕對均峰值)的窗。可以在接收機正在接收測試數據(例如，前導碼)或者非測試數據(例如，用戶業務)時執行諸如這些的操作。
可以以各種方式實現峰值檢測器。圖6和7說明了可以用于對接收到的信號的正和/或負峰值進行檢測的低功率峰值檢測器600和700的例子。這些檢測器可以甩于在使用非常窄的脈沖的系統(例如，超寬帶系統)中對峰值進行檢測。另外，可以將這些檢測器耦合和/或不耦合到匹配濾波器輸出信號，以便在所期望的時間窗內執行峰值檢測操作。
參考圖6，峰值檢測器600對匹配濾波器(未示出)輸出的信號602進行處理，以便提供代表信號602正峰值的輸出信號604以及代表信號602的負峰值的輸出信號606。例如，控制信號608根據峰值檢測器時間窗對峰值檢測器600的操作進行控制。
使用正和負峰值信號604和606來從信號602得到數據值。在一些應用中，信號604和606被用作用于下游解碼器(未示出)的軟判決。可替換地，如在圖6中所示，比較器610使用正和負峰值信號604和606來生成判決變量。例如，如上所述，當信號602是未編碼二進制相移鍵控調制信號時，比較器的輸出可以提供所檢測信號的最終值。
峰值檢測器600包括一對電容器612和614，其適合于存儲電荷以便分別生成正和負峰值信號604和606。控制信號608所控制的一對開關616和618可以是閉合的，以便對電容器612和614進行放電，從而實際上對。隨后，打開開關616和618，以便開始峰值檢測操作(例如，在圖3中時間TO處)。
信號602經由緩沖器620和二極管622耦合到電容器612。緩沖器620是非反相緩沖器(如通過標記"+l"所代表的)。典型地，二極管622將適合于提供非常低的電壓降。例如，二極管622可以包含肖特基二極管。
通過緩沖器620和二極管622的操作，當信號602上升到電容器612上的現存電壓(例如，在電容器612放電之后是OV)之上(例如，比其更正性)的電平時，二極管622將正向偏置。結果，電流將流經包括電容器612、二極管622和緩沖器620在內的電路。該電流使電容器612充電到充分接近于(例如，稍微小于)信號602的正電壓電平的電壓電平。
在信號602的電壓電平下降到電容器612己被充電到的在先電壓電平(例如，在先的正峰值)以下的情況下，二極管622將變成反向偏置。這樣，二極管622將呈現開路，防止電流流過二極管622。結果，因為不存在電容器612可以放電的電流路徑，所以電容器612將其電荷維持在在先電壓電平上。因此，電容器612提供的信號604對應于信號602的正峰值。
信號602經由緩沖器624和二極管626耦合到電容器614。緩沖器624是反相緩沖器(如通過標記"-1"所代表的)。二極管626還可以適合于提供相對較低的電壓降。
通過緩沖器624和二極管626的操作，當信號602下降到電容器612上的現存電壓(例如，在電容器612放電之后是OV)之下(例如，比其更負性)的電平時，由于緩沖器624所提供的反相，所以二極管626將正向偏置。結果，電流將流經包括電容器614、 二極管626和緩沖器624在內的電路。該電流使電容器614充電到充分接近于信號602的負電壓電平(例如，稍微小于其絕對值)的電壓電平。在信號602的電壓電平的幅度下降到電容器614已被充電到的在先電壓電平(例如，代表在先的負峰值)以下(例如，信號602的絕對值變得小于該在先電壓電平)的情況下，二極管626將變成反向偏置。這樣，二極管626將呈現幵路，防止電流流過二極管626。結果，因為不存在電容器614可以放電的電流路徑，所以電容器614將其電荷維持在在先電壓電平上。因此，電容器614提供的信號606對應于信號602的負峰值。現在參考圖7，峰值檢測器700根據匹配濾波器輸出信號706來生成正峰值信號702和負峰值信號704，而不使用在圖6中所用的反相緩沖器。通過基于例如峰值檢測器時間窗的控制信號708對峰值檢測器700的操作進行控制。
峰值檢測器700包括一對電容器710和712，其適合于存儲電荷以便分別生成正和負峰值信號702和704。當信號706比正參考電壓(VREF)更為正性時，電容器710將充電到峰值正電壓電平。當信號706比負參考電壓(-VREF)更為負性時，電容器712將充電到峰值負電壓電平。
控制信號708所控制的一對開關714和716是閉合的，以便對對峰值檢測器700進行復位。在該情況下，關閉開關714和716會將電容器710和712設置為分別等于VREF和-VREF的電壓電平。打開開關714和716，以便幵始峰值檢測操作(例如，在圖3中時間TO處)。
信號706經由二極管720耦合到電容器710并且經由二極管722耦合到電容器712。同時，二極管720和722將適合于提供相對較低的電壓降(例如，它們可以包含肖特基二極管)。
在對峰值檢測器700進行復位之后，當信號706上升到VREF之上(例如，比其更正性)的電平時，二極管720將正向偏置。結果，電流將流經包括電容器710和二極管720在內的電路。該電流使電容器710充電到充分接近于(例如，稍微小于)信號706的正電壓電平的電壓電平。
在信號706的電壓電平下降到電容器710已被充電到的在先電壓電平(例如，在先的正峰值)以下的情況下，二極管720將變成反向偏置。結果，因為不存在電容器710可以放電的電流路徑，所以電容器710將其電荷維持在在先電壓電平上。因此，電容器710提供的信號702對應于信號706的正峰值。
作為對比，當信號706下降到-VREF之下(例如，比其更負性)的電平時，二極管722將正向偏置。結果，電流將流經包括電容器712和二極管722在內的電路。該電流使電容器712充電到充分接近于信號706的負電
壓電平(例如，稍微比其更正性)的負電壓電平。
在信號706的電壓電平上升到電容器712已被充電到的在先負電壓電平(例如，在先的負峰值)以上(例如，比其更正性)的情況下，二極管722將變成反向偏置。隨后，由于不存在放電路徑，所以電容器712將其電荷維持在在先電壓電平上。因此，電容器712提供的信號704對應于信號706的負峰值。
應該意識到，這里所教示的內容可以應用于除了上面特別指出的那些應用之外的很寬范圍的應用。例如，這里所教示的內容可以應用于利用不同的帶寬、信號類型(例如，形狀)、或者調制方案的系統。同時，可以使用包括除了這里所特別描述的那些電路之外的各種電路來實現根據這些所教示的內容構造的峰值檢測器。
可以將這里所教示的內容并入多種設備。例如，可以將這里所教示的一個或多個方面并入電話(例如，蜂窩電話)、個人數字助理("PDA")、娛樂設備(例如，音樂或視頻設備)、手持設備、麥克風、生物測量傳感器(例如，心率監視器、步程計、EKG設備等)、用戶I/0設備(例如，手表、遙控器等)、胎壓監視器、或者任何其它合適的通信設備。此外，這些設備可以具有不同的功率和數據需求。有利地，這里所教示的內容可以適合于在低功率應用中使用(例如，通過為峰值檢測使用低功率電路)。另外，可以將這些所教示的內容(例如，通過使用適合于對高帶寬脈沖進行處理的電路)并入支持包括相對較高數據速率在內的各種數據速率的裝置中。
可以以各種方式實現這里所描述的組件。例如，參考圖8，接收機800包括組件802、 804、 806、 808、 810、 812、 814和816，其可以對應于圖1中的組件102、 104、 108、 110、 112、 ll2、 126和124。圖8說明了在一些方面中，這些組件可以通過合適的處理器組件來實現。在一些方面中，可以至少部分使用如這里所教示的結構來實現這些處理器組件。在一些方面中，虛線塊所表示的組件是可選的。
另外，可以使用任何合適的單元來實現圖8所表示的組件和功能以及這里所描述的其它組件和功能。還可以至少部分使用如這里所教示的相應結構來實現這些單元。例如，在一些方面中，用于進行濾波的單元可以包括濾波器，用于進行檢測的單元可以包括檢測器，用于自動地控制增益的單元可以包括自動增益控制，用于進行解碼的單元可以包括解碼器，用于執行學習操作的單元可以包括學習模塊，用于進行預置的單元可以包括控
制器，用于進行控制的單元可以包括控制器，用于進行調整的單元可以包
19括自適應模塊，并且用于進行接收的單元可以包括接收機。還可以根據圖8的一個或多個處理器組件來實現一個或多個這種單元。
本領域的技術人員將理解，可以使用各種不同技術和方法中的任何一種來表示信息和信號。例如，可以通過電壓、電流、電磁波、磁場或粒子、光場或粒子、或者其任何組合來表示可能貫穿上述說明書所提及的數據、指令、命令、信息、信號、比特、符號和碼片。
本領域的技術人員將進一步意識到，可以將結合這里所公開的方面描述的各種說明性的邏輯塊、模塊、處理器、單元、電路和算法步驟實現為電子硬件、包含指令的各種形式的程序或設計代碼(為簡便起見，這里可以將其稱為"軟件"或"軟件模塊")、或者二者的組合。為了清楚地說明硬件和軟件的這種可交換性，上述一般就它們的功能來對各種說明性的組件、塊、模塊、電路、以及步驟進行描述。將該功能實現為硬件還是軟件取決于特定應用和施加在整個系統上的設計約束。對于每個特定應用，技術人員可以以各種方式實現所描述的功能，但是不應該將這些實現決定解釋為造成偏離本公開的范圍。
可以以通用處理器、數字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現場可編程門陣列(FPGA)或者其它可編程邏輯器件、分立門或晶體管邏輯、分立硬件組件、或者設計為執行這里所描述的功能的其任何組合來實現或者執行結合這里所公開的方面描述的各種說明性的邏輯塊、模塊和電路。通用處理器可以是微處理器，但是可替換地，處理器可以是任何常規處理器、控制器、微控制器、或者狀態機。還可以將處理器實現為計算設備的組合，例如，DSP和微處理器的組合、多個微處理器、與DSP內核結合的一個或多個微處理器、或者任何其它這種配置。
應該理解，在所公開過程中的步驟的特定次序或層次是示例性方法的例子。基于設計偏好，應該理解，可以對過程中的步驟的特定次序或層次進行重新排列，同時保持在本公開的范圍內。所附方法權利要求以樣本次序呈現了各個步驟的元素，而并不是想要被限制于所給出的特定次序或層次。
可以將結合這里所公開的方面描述的方法或算法的步驟直接具體實現在硬件中、在處理器執行的軟件模塊中、或者在二者的組合中。軟件模塊(例如，包括可執行指令和相關數據)和其它數據可以駐留在數據存儲器中，所
述數據存儲器諸如RAM存儲器、閃存、ROM存儲器、EPROM存儲器、 EEPROM存儲器、寄存器、硬盤、可移動盤、CD-ROM、或者本領域中已 知的任何其它形式的計算機可讀存儲介質。示例性存儲介質可以耦合到諸 如計算機/處理器這樣的機器(為簡便起見，在這里可以將其稱為"處理器")， 使得處理器可以從存儲介質讀取信息(例如，代碼)，以及將信息寫入存儲 介質。示例性存儲介質可以是處理器的組成部分。處理器和存儲介質可以 駐留在ASIC中。ASIC可以駐留在用戶設備中。可替換地，處理器和存儲 介質可以作為分立組件駐留在用戶設備中。
提供了所公開方面的前述說明，以使本領域的任何技術人員都能夠實 現或者使用本公開。對這些方面的各種修改對于本領域的技術人員來說將 是顯而易見的，并且可以將這里定義的一般原理應用到其它方面，而不脫 離本公開的精神或者范圍。因此，本公開并不是要被限制于這里所示的方 面，而是要符合與這里所公開的原理和新穎特征相一致的最寬范圍。
權利要求
1、一種用于對峰值信號進行檢測的裝置，包括濾波器，用于對輸入信號進行濾波；以及峰值檢測器，其耦合到所述濾波器的輸出，并且用于生成指示濾波后的輸入信號的至少一個峰值的至少一個輸出信號。
2、 如權利要求l所述的裝置，其中，所述濾波器還包括匹配濾波器。
3、 如權利要求l所述的裝置，還包括自動增益控制，用于控制所述輸入信號的幅度，減小與所述輸入信號 相關的噪聲，或者控制所述輸入信號的幅度并且減小與所述輸入信號相關 的噪聲。
4、 如權利要求1所述的裝置，還包括-解碼器，用于使用所述至少一個輸出信號作為初步判決信號，來對在 所述輸入信號中編碼的數據進行解碼。
5、 如權利要求l所述的裝置，其中，所述至少一個峰值還包括正峰值 和負峰值。
6、 如權利要求l所述的裝置，還包括-檢測窗控制器，用于控制所述峰值檢測器在時間窗內對所述至少一個 峰值進行檢測。
7、 如權利要求6所述的裝置，其中，所述檢測窗控制器還用于定義所 述時間窗的固定時間位置和固定寬度。
8、 如權利要求6所述的裝置，其中，所述檢測窗控制器還用于基于接 收到的信號的前導碼來執行學習操作，以定義所述時間窗。
9、 如權利要求6所述的裝置，其中，所述檢測窗控制器還用于根據所 述輸入信號經過的通信信道的狀況來預置所述時間窗的時間位置和所述時 間窗的寬度。
10、 如權利要求6所述的裝置，其中，所述檢測窗控制器還用于根據 接收到的信號來自適應地控制所述時間窗的時間位置、所述時間窗的寬度、 或者所述時間窗的時間位置和寬度。
11、 如權利要求6所述的裝置，其中，所述檢測窗控制器還用于根據 從所述輸入信號恢復的數據的誤比特率或者統計峰值來調整所述時間窗的 時間位置、所述時間窗的寬度、或者所述時間窗的時間位置和寬度。
12、 如權利要求6所述的裝置，其中，所述峰值檢測器還包括多個電 容器，每個電容器用于在所述時間窗期間被充電或者放電，其中，每個電 容器還用于生成正峰值信號或者負峰值信號以提供所述至少一個輸出信 號。
13、 如權利要求12所述的裝置，還包括多個開關，每個開關用于在所述時間窗的開始時間之前對所述多個電 容器中的至少一個進行充電或者放電。
14、 如權利要求13所述的裝置，其中，所述多個開關中的每一個還用 于在所述時間窗的開始時間之前將所述多個電容器中的至少一個充電或者 放電至參考電壓。
15、 如權利要求13所述的裝置，還包括多個二極管，每個二極管用于控制電流對所述多個電容器中的至少一 個進行充電或者放電以生成所述正峰值信號和負峰值信號。
16、 如權利要求l所述的裝置，其中，所述輸入信號還包括超寬帶信 號，其具有在20%或更高數量級上的部分帶寬或者具有在500MHz或者更 高數量級上的帶寬。
17、 如權利要求l所述的裝置，其中，所述濾波器和所述峰值檢測器 還用于減小與所述輸入信號相關的抖動影響。
18、 如權利要求l所述的裝置，其中，所述裝置被實現在用于經由無 線通信信道來接收所述輸入信號的接收機中。
19、 如權利要求l所述的裝置，其中，所述裝置被實現在由手持設備、 麥克風、生物測量傳感器、心率監視器、步程計、EKG設備、用戶I/0設 備、手表、遙控器以及胎壓監視器所構成的組中的至少一個中。
20、 一種用于對峰值信號進行檢測的方法，包括-對輸入信號進行濾波；以及對濾波后的輸入信號的至少一個峰值進行檢測，以提供至少一個輸出 信號。
21、 如權利要求20所述的方法，其中，根據匹配濾波器對所述輸入信 號進行濾波。
22、 如權利要求20所述的方法，還包括 自動地控制所述輸入信號的增益。
23、 如權利要求20所述的方法，還包括使用所述至少一個輸出信號作為初步判決信號，來對在所述輸入信號 中編碼的數據進行解碼。
24、 如權利要求20所述的方法，其中，所述至少一個峰值還包括正峰值和負峰值。
25、 如權利要求20所述的方法，其中，在時間窗內對所述至少一個峰 值進行檢測。
26、 如權利要求25所述的方法，還包括基于接收到的信號的前導碼來執行學習操作，以定義所述時間窗。
27、 如權利要求25所述的方法，還包括根據所述輸入信號經過的通信信道的狀況對所述時間窗的時間位置和 所述時間窗的寬度進行預置。
28、 如權利要求25所述的方法，還包括對由所述時間窗的時間位置和所述時間窗的寬度所構成的組中的至少 一個進行控制。
29、 如權利要求25所述的方法，還包括根據接收到的信號對由所述時間窗的時間位置和所述時間窗的寬度所 構成的組中的至少一個進行調整。
30、 如權利要求25所述的方法，還包括根據從所述輸入信號恢復的數據的誤比特率對由所述時間窗的時間位 置和所述時間窗的寬度所構成的組中的至少一個進行調整。
31、 如權利要求20所述的方法，還包括 經由無線通信信道來接收所述輸入信號。
32、 如權利要求20所述的方法，其中，所述輸入信號還包括超寬帶信 號，其具有在20%或更高數量級上的部分帶寬或者具有在500MHz或更高 數量級上的帶寬。
33、 如權利要求20所述的方法，其中，所述方法在由手持設備、麥克 風、生物測量傳感器、心率監視器、步程計、EKG設備、用戶I/0設備、 手表、遙控器以及胎壓監視器所構成的組中的至少一個中執行。
34、 一種用于對峰值信號進行檢測的裝置，包括 濾波單元，用于對輸入信號進行濾波；以及檢測單元，用于對濾波后的輸入信號的至少一個峰值進行檢測，以提 供至少一個輸出信號。
35、 如權利要求34所述的裝置，其中，所述濾波單元還包括匹配濾波器。
36、 如權利要求34所述的裝置，還包括 用于自動地控制所述輸入信號的增益的單元。
37、 如權利要求34所述的裝置，還包括用于通過使用所述至少一個輸出信號作為初步判決信號來對在所述輸 入信號中編碼的數據進行解碼的單元。
38、 如權利要求34所述的裝置，其中，所述至少一個峰值還包括正峰 值和負峰值。
39、 如權利要求34所述的裝置，在時間窗內對所述至少一個峰值進行 檢測。
40、 如權利要求39所述的裝置，還包括用于基于接收到的信號的前導碼來執行學習操作以定義所述時間窗的 單元。
41、 如權利要求39所述的裝置，還包括用于根據所述輸入信號經過的通信信道的狀況對所述時間窗的時間位 置和所述時間窗的寬度進行預置的單元。
42、 如權利要求39所述的裝置，還包括用于對由所述時間窗的時間位置和所述時間窗的寬度所構成的組中的 至少一個進行控制的單元。
43、 如權利要求39所述的裝置，還包括用于根據接收到的信號對由所述時間窗的時間位置和所述時間窗的寬 度所構成的組中的至少一個進行調整的單元。
44、 如權利要求39所述的裝置，還包括用于根據從所述輸入信號恢復的數據的誤比特率對由所述時間窗的時 間位置和所述時間窗的寬度所構成的組中的至少一個進行調整的單元。
45、 如權利要求34所述的裝置，還包括用于經由無線通信信道來接收所述輸入信號的單元。
46、 如權利要求34所述的裝置，其中，所述輸入信號還包括超寬帶信 號，其具有在20%或更高數量級上的部分帶寬或者具有在500 MHz或更高 數量級上的帶寬。
47、 如權利要求34所述的裝置，其中，所述裝置被實現在由手持設備、 麥克風、生物測量傳感器、心率監視器、步程計、EKG設備、用戶I/0設 備、手表、遙控器以及胎壓監視器所構成的組中的至少一個中。
48、 一種用于對峰值信號進行檢測的計算機程序產品，包括 計算機可讀介質，其包括用于使計算機執行下列操作的代碼對輸入信號進行濾波；以及對濾波后的輸入信號的至少一個峰值進行檢測，以提供至少一個 輸出信號。
49、 一種用于對峰值信號進行檢測的處理器，所述處理器用于 對輸入信號進行濾波；以及對濾波后的輸入信號的至少一個峰值進行檢測，以提供至少一個輸出 信號。
全文摘要
匹配濾波器和峰值檢測器對接收到的信號的峰值進行識別。峰值檢測器可以在固定的或可調節的時間窗期間對峰值進行檢測。可以使用峰值作為用于后續的接收機解碼操作的初步判決(例如，軟判決)。檢測器可以用于對諸如超寬帶信號脈沖這樣的高帶寬信號進行檢測，但是消耗相對最小的功率。
文檔編號H04B1/707GK101536341SQ200780042625
公開日2009年9月16日 申請日期2007年4月26日 優先權日2006年11月16日
發明者A·埃克巴勒, C·U·李, D·J·朱利安, 威 熊 申請人:高通股份有限公司