[發明專利]接收和解碼信號的方法、器件和系統

有效

• 申請號: 201910395896.0
• 申請日: 2014-09-19
• 公開（公告）號: CN110098914B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 切麗·庫什納;羅伯特·佛萊明;威廉·H.·麥卡利斯特;馬克·茲德布利克
• 申請（專利權）人: 大冢制藥株式會社
• 主分類號: H04L7/04
• 分類號: H04L7/04;H04L27/00;H04L27/144;H04L27/148
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理有限公司 11363
• 代理人: 許偉群;郭放

一種方法可以包括對信號進行接收和采樣。信號可以對數據包進行編碼。對于信號的選中數量的樣本中的每個樣本，可以在接收器中產生并儲存表示信號與參考函數的相關性的包括成對值的切片。然后，可以檢測數據包的存在，以及從儲存的切片來對檢測到的數據包進行解碼。在對接收到的信號進行采樣時可以執行產生和儲存切片的步驟。當切片被產生且被儲存時，可以舍棄信號的采樣值。可以操縱信號的切片表示來產生具有靈活的帶寬和中心頻率的濾波器。

本申請是于2014年09月19日提交的國際申請號為PCT/US2014/056576、發明名稱為“使用切片和扭曲在存在噪聲的情況下接收和解碼信號的方法、器件和系統”并于2016年03月21日進入中華人民共和國國家知識產權局國家階段、申請號為201480051986.3的中國發明專利申請的分案申請。

背景技術

可攝入傳感器可以包括低功率通信器，低功率通信器的發送通過可以穿戴在體外的接收器來接收。考慮到可用功耗和存儲器大小，傳統的“身體通信系統”應當能夠在預定量的時間內處理高速原始數據。在傳統的接收器中，進入信號穿過包括模擬濾波器和模擬電子放大器的“模擬前端”電路。模擬濾波器通常具有寬的帶寬，以允許檢測由發送器載波頻率的制造容差所確定的所有可能的傳輸頻率。在模擬前端中提供的濾波是適度的，且允許大量的噪聲與期望信號一起通過。在模擬放大和濾波之后，通過模數轉換器(ADC)來對信號進行數字化。對接收到的信號的剩余處理可以在數字硬件(諸如嵌入式微處理器、狀態機、邏輯門陣列等)中的進行。現已數字化的信號可以穿過一個或更多個窄帶數字濾波器以在嘗試解碼之前去除盡可能多的噪聲。

在接收器對載波頻率的估算具有大量不確定性的情況下，需要接收器從更寬帶寬的數字濾波器開始，從而容許更大量的噪聲。更大量的噪聲意味著可能完全錯過微弱的信號。然而，為了消除大量的噪聲，接收器可以應用具有窄帶寬的數字濾波器。但是，如果窄濾波器以不正確的載波頻率為中心，則可能完全錯過進入信號。因此，為了對進入信號的有效檢測和解碼，必須在用來去除盡可能多的噪聲的窄帶寬濾波器與用來在接收器對進入載波頻率的了解不精確時增大捕獲信號載波頻率的可能性而具有更大帶寬的濾波器之間取得平衡。因此，接收器可以被配置成反復地調節窄濾波器的中心頻率，將其移動至新的中心，以及其后再次嘗試檢測。這種用窄帶寬濾波器來搜索載波的過程耗時又耗能。重要的是，為了在新的中心頻率處重新過濾，接收器必須在存儲器中保留原始數據記錄的拷貝，或者如果原始數據不可得，則捕獲嶄新的數據記錄。此過程不僅需要大量的存儲資源(尤其是使用高精度ADC時)，還消耗大量的設備電池壽命僅用于識別進入信號的載波頻率。

發明內容

本發明在其第一方面提供一種如下所說明的方法。一種方法，包括：接收信號，所述信號對數據包進行編碼；對信號進行采樣來產生采樣值；通過將采樣值與第一參考模板和第二參考模板進行相關來從采樣值產生包括多個切片的切片記錄，第一參考模板包括第一參考函數，第二參考模板包括與第一參考函數正交的第二參考函數；將切片記錄與儲存的模板進行互相關來產生互相關項；以及針對儲存的模板的寬度來確定互相關項的幅度何時超過預定閾值。

其中，預定閾值是預定噪聲閾值。可選地，其中，儲存的模板包括數據包的前導的切片記錄。可選地，其中，第一參考函數包括余弦函數，以及其中，第二參考函數包括正弦函數。

確定的步驟包括通過頻率偏移值來對所述多個切片中的至少一些進行扭曲，以及從扭曲切片產生濾波器。可選地，所述方法還包括判斷載波頻率是否在產生的濾波器的通帶之內。可選地，其中，扭曲和產生的步驟包括：對產生的濾波器的中心頻率進行偏移，而不需要重新獲取信號或對信號重新進行采樣。

可選地，所述方法還包括確定接收到的信號的載波頻率。

所述方法還包括在產生切片記錄之后舍棄接收到的信號的采樣值。