[發明專利]用于從磁感應信號取回信息信號的接收器和方法

有效

• 申請號: 201210133855.2
• 申請日: 2012-05-01
• 公開（公告）號: CN102780953B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: K·T·克里斯滕森;R·G·延森
• 申請（專利權）人: 奧迪康有限公司
• 主分類號: H04R25/00
• 分類號: H04R25/00
• 代理公司: 北京金闕華進專利事務所(普通合伙)11224
• 代理人: 陳建春

技術領域

本發明涉及接收器及用于從磁感應信號取回信息信號的方法，及涉及前述接收器的用途。

例如，本發明可用于體戴式裝置如聽力裝置和輔助裝置之間的無線通信。聽力裝置可包括用于補償聽力受損人員的聽覺能力損失的助聽器或用于提高正常聽力人員的聽覺能力的聽音裝置。

背景技術

WO2002/030154A1公開了包括射頻(RF)接收器的助聽器，其中在70MHz到250MHz范圍的模擬調頻RF信號由天線拾取并在低噪聲放大器中放大。混頻器將信號向下混至35kHz的中頻。陡的IF濾波器抑制相鄰通道中的不合需要的信號。限幅器提升IF信號并使用硬削波比較器將模擬信號變換為數字信號電平。數字解調器檢測IF信號的零交點，及抽取器以24kHz的采樣頻率將單比特解調信號變換為12比特信號。12比特信號形成接收器的數字音頻輸出。

EP1316240B1公開了一種具有兩個聽力假體的雙耳聽力系統，能夠在無線通信通道上進行雙向數據通信。無線接收器通過利用感應線圈之間的近場磁耦合傳輸和接收已調制數據。可對線圈進行調諧以對約4個(優選3-10個之間)感應天線中的每一個提供Q從而優化在天線處接收/傳輸的功率。通信頻率優選選擇為50MHz-100MHz之間的頻率。RF解調器將所接收的復合RF信號降頻轉換到基帶頻率范圍并取回已調制的數據信號。

許多已知的RF接收器中僅有兩個例子在數字化或采樣之前將已調制RF信號混到較低的頻率，即進行向下的頻率變換。該頻率變換使通道濾波和數字化不太重要并使功耗大量減少。然而，用于對已調制RF信號進行混頻及用于對較低頻率的信號進行濾波的電路主要為模擬電路，因而由于相當大的元件偏差及元件值的溫度漂移而經常偏離所希望的規格。這可導致所接收的信號劣化，因而可降低可獲得的通信速度，其中所接收的信號包括數字信息。此外，模擬混頻和濾波電路通常相當復雜且通常耗用大量功率。再者，對設計模擬電路并非不重要的是，混頻和/或濾波器帶寬可以電子方式改變，這增加了復雜性和/或限制現有技術接收器的使用。

因此，希望將已調制RF信號直接轉換為數字信號并使用數字濾波器消除不想要的信號頻率，之后進行數字解調。前述“直接采樣”使能更穩定的處理RF信號，使接收器設計更簡單，及使能通過重新編程改變無線連接的特性，從而一個且同樣的電路可用于更寬的應用范圍。

然而，已調制RF信號的直接采樣在實踐中幾乎不可能實現。通常，模數轉換的采樣速率必須至少為RF信號頻率的兩倍以避免頻率混疊，數字轉換器或模數轉換器(ADC)需要高分辨率以使能在存在強的不想要的信號的情形下取回弱信號。對于目前可用的技術，這兩個需求通常結合從而導致數字轉換和濾波電路出現不可接受的大功耗。在典型設置中，將功耗降低到可接受的水平因而需要不可接受程度地損害信號質量。

本發明的目標在于提供用于從磁感應信號取回信息信號的接收器，磁感應信號包括根據信息信號調制的載波信號，該接收器能夠對磁感應信號進行直接采樣而沒有上面提及的缺點。

另一目標是提供前述接收器的用途。

另一目標是提供用于從磁感應信號取回信息信號的方法，磁感應信號包括根據信息信號調制的載波信號，該方法包括對磁感應信號進行直接采樣而沒有上面提及的缺點。

發明內容

本發明的這些及其他目標由所附獨立權利要求及下面的描述中限定的發明實現。本發明的進一步的目標由從屬權利要求和本發明的詳細描述中限定的實施方式實現。

本發明的發明人已非常意外地發現，如果接收已調制NFMI信號的天線電路安排在其反應近場內，可在借助于已調制近場磁感應(NFMI)信號的通信中使用直接采樣。此外，天線電路設計為帶通濾波器是有利的，帶通濾波器足夠窄以用于抑制通信通道外面的信號，即天線電路適于用作通道選擇濾波器。如下面所闡述的，這使能省略在數字化之前對所接收的信號進行另外的實質性濾波及使能以低分辨率對信號進行數字化，這從根本上降低接收電路的功耗。令人驚訝地，可實現的功耗降低為幾個數量級的降低，因而使能在電池驅動的裝置如聽力裝置中實施前述接收電路而不會明顯影響電池壽命。