CN110620624A - 窄带接收信号强度指示器*** - Google Patents

Abstract

提供一种窄带接收信号强度指示器电路和其操作方法。举例来说，该电路可包括但不限于：至少一个宽带模拟放大器，其被配置成放大所接收的输入信号；模/数转换器，其被配置成将该所接收的输入信号从模拟信号转换为数字信号；至少一个数字滤波器，其被配置成对来自该数字信号的非所要信号分量进行滤波；和控制器，其以通信方式耦合到该至少一个数字滤波器，该控制器被配置成基于经滤波数字信号确定接收信号强度。

Description

窄带接收信号强度指示器***

技术领域

本公开大体上涉及接收信号强度指示器***，更具体地说，涉及具有模拟放大和数字滤波的接收信号强度指示器***。

背景技术

被动无钥匙进入***和被动无钥匙起动***在车辆中变得越来越普遍。相应***提供便利性、易用性和安全性。该等***基于车辆与钥匙扣之间的相对方位进行操作。举例来说，用户可能够当钥匙扣在车辆的特定距离内时将车门解锁并且当钥匙扣在车辆内部时起动车辆的引擎而不必接触钥匙扣。因此，准确地确定车辆与钥匙扣之间的相对方位对于如终端用户所期望以一致方式操作的相应***来说是重要的。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种窄带接收信号强度指示器电路，包括：

至少一个宽带模拟放大器，其被配置成放大所接收的输入信号；

模/数转换器，其被配置成将所述所接收的输入信号从模拟信号转换为数字信号；

至少一个数字滤波器，其被配置成对来自所述数字信号的非所要信号分量进行滤波；和

控制器，其以通信方式耦合到所述至少一个数字滤波器，所述控制器被配置成基于经滤波数字信号确定接收信号强度。

在一个或多个实施例中，所述控制器被进一步配置成：

经由所述窄带接收信号强度指示器电路，对多个信道中的每一个信道进行第一预定数目的接收信号强度测量；

基于所述第一预定数目的接收信号强度测量，确定所述多个信道中的每一个信道的平均接收信号强度、平方平均数和频率偏移；

基于所确定的平均接收信号强度和所计算的平方平均数，确定何时在所述多个信道中的每一个信道上存在多频音信号；

当在所述多个信道中的相应信道上不存在多频音信号时，确定何时在所述多个信道中的所述相应信道上存在所要信号；

当在所述多个信道中的所述相应信道上存在所述所要信号时，将所述多个信道中的所述相应信道的所述接收信号强度设置为所述多个信道中的所述相应信道的所计算的平均接收信号强度；和

当在所述多个信道中的所述相应信道上不存在所述所要信号时，将所述多个信道中的所述相应信道的所述接收信号强度设置为零。

在一个或多个实施例中，所述控制器被进一步配置成：

当在所述多个信道中的一个信道上存在多频音信号时，对所述多个信道中的所述一个信道进行第二预定数目的接收信号强度测量；

基于所述第二预定数目的接收信号强度测量，计算所述多个信道中的所述一个信道的平方平均数；

依据基于所述第一预定数目的接收信号强度测量的所计算的平方平均数与基于所述第二预定数目的接收信号强度测量的所计算的平方平均数之间的差，设置所述多个信道中的所述一个信道的所述接收信号强度。

在一个或多个实施例中，所述窄带接收信号强度指示器电路进一步包括：

多个电感器-电容器谐振电路，所述多个电感器-电容器谐振电路中的每一个电感器-电容器谐振电路与多个信道中的一个信道相关联；

具有输入和输出的信道多路复用器，所述多个电感器-电容器谐振电路中的每一个电感器-电容器谐振电路电耦合到所述信道多路复用器的所述输入；

所述至少一个宽带模拟放大器，其包括：

具有输入和输出的第一固定增益放大器，所述第一固定增益放大器电耦合到所述信道多路复用器的所述输出；和

具有输入和输出的第二固定增益放大器，所述第二固定增益放大器电耦合到所述第一固定增益放大器的所述输出；

具有输入和输出的增益设置多路复用器，其中所述信道多路复用器的所述输出、所述第一固定增益放大器的所述输出和所述第二固定增益放大器的所述输出电耦合到所述增益设置多路复用器的所述输入，其中所述增益设置多路复用器的所述输出耦合到所述模/数转换器的所述输入；

具有输入和输出的抽取滤波器，其中所述模/数转换器的所述输出电耦合到所述抽取滤波器的所述输入；

信号发生器，其被配置成产生预定频率下的信号；

第一乘法器，其使所述抽取滤波器的所述输出乘以被配置的所述信号发生器所产生的所述信号；

移相器，其电耦合到所述信号发生器，所述移相器被配置成使所述信号发生器的输出移位九十度；

第二乘法器，其使所述抽取滤波器的所述输出乘以被配置的所述信号发生器所产生的由所述移相器输出的相移信号；和

所述至少一个数字滤波器，其包括：

第一低通滤波器，其电耦合到所述第一乘法器的所述输出并且被配置成输出所述接收信号强度测量的正交分量；和

第二低通滤波器，其电耦合到所述第二乘法器的所述输出并且被配置成输出所述接收信号强度测量的同相分量。

在一个或多个实施例中，所述窄带接收信号强度指示器电路进一步包括以通信方式耦合到所述控制器、所述信道多路复用器的所述输出、所述第一固定增益放大器的所述输出和所述第二固定增益放大器的所述输出的水平指示器，所述水平指示器被配置成当所述信道多路复用器的所述输出、所述第一固定增益放大器的所述输出和/或所述第二固定增益放大器的所述输出高于预定阈值时，将指示输出到所述控制器，

其中所述控制器被进一步配置成经由所述增益设置多路复用器，基于所述水平指示器的所述输出，选择所述信道多路复用器的所述输出、所述第一固定增益放大器的所述输出和所述第二固定增益放大器的所述输出中的一个输出耦合到所述模/数转换器的所述输入。

在一个或多个实施例中，所述控制器以通信方式耦合到所述第一低通滤波器的所述输出和所述第二低通滤波器的所述输出，且所述控制器被进一步配置成计算所述平均接收信号强度、所述平方平均数和所述频率偏移。

在一个或多个实施例中，所述平均接收信号强度、所述平方平均数和所述频率偏移是基于所述窄带接收信号强度指示器电路所测量的信号的数个同相分量和所述窄带接收信号强度指示器电路所测量的所述信号的数个正交分量。

在一个或多个实施例中，所述第一固定增益放大器和所述第二固定增益放大器具有介于三分贝带宽与中心频率之间的大于或等于一的比。

在一个或多个实施例中，所述第一低通滤波器和所述第二低通滤波器具有介于三分贝带宽与中心频率之间的小于或等于0.25的比。

根据本发明的第二方面，提供一种操作接收信号强度指示器***的方法，包括：

经由窄带接收信号强度指示器电路，对多个信道中的每一个信道进行第一预定数目的接收信号强度测量；

通过控制器基于所述第一预定数目的接收信号强度测量，确定所述多个信道中的每一个信道的平均接收信号强度、平方平均数和频率偏移；

通过所述控制器基于所确定的平均接收信号强度和所计算的平方平均数，确定何时在所述多个信道中的每一个信道上存在多频音信号；

当在所述多个信道中的相应信道上不存在多频音信号时，通过所述控制器确定何时在所述多个信道中的所述相应信道上存在所要信号；

当在所述多个信道中的所述相应信道上存在所述所要信号时，通过所述控制器将所述多个信道中的所述相应信道的所述接收信号强度设置为所述多个信道中的所述相应信道的所计算的平均接收信号强度；和

当在所述多个信道中的所述相应信道上不存在所述所要信号时，通过所述控制器将所述多个信道中的所述相应信道的所述接收信号强度设置为零。

在一个或多个实施例中，所述方法进一步包括：

当在所述多个信道中的一个信道上存在多频音信号时，经由所述窄带接收信号强度指示器电路对所述多个信道中的所述一个信道进行第二预定数目的接收信号强度测量；

通过所述控制器基于所述第二预定数目的接收信号强度测量，确定所述多个信道中的所述一个信道的平方平均数；

通过所述控制器依据基于所述第一预定数目的接收信号强度测量的所计算的平方平均数与基于所述第二预定数目的接收信号强度测量的所计算的平方平均数之间的差，设置所述多个信道中的所述一个信道的所述接收信号强度。

在一个或多个实施例中，所述窄带接收信号强度指示器电路包括：

多个电感器-电容器谐振电路，所述多个电感器-电容器谐振电路中的每一个电感器-电容器谐振电路与所述多个信道中的一个信道相关联；

具有输入和输出的信道多路复用器，所述多个电感器-电容器谐振电路中的每一个电感器-电容器谐振电路电耦合到所述信道多路复用器的所述输入；

具有输入和输出的第一固定增益放大器，所述第一固定增益放大器电耦合到所述信道多路复用器的所述输出；

具有输入和输出的第二固定增益放大器，所述第二固定增益放大器电耦合到所述第一固定增益放大器的所述输出；

具有输入和输出的增益设置多路复用器，其中所述信道多路复用器的所述输出、所述第一固定增益放大器的所述输出和所述第二固定增益放大器的所述输出电耦合到所述增益设置多路复用器的所述输入；

具有输入和输出的模/数转换器，其中所述增益设置多路复用器的所述输出耦合到所述模/数转换器的所述输入；

具有输入和输出的抽取滤波器，其中所述模/数转换器的所述输出电耦合到所述抽取滤波器的所述输入；

信号发生器，其被配置成产生预定频率下的信号；

第一乘法器，其使所述抽取滤波器的所述输出乘以被配置的所述信号发生器所产生的所述信号；

移相器，其电耦合到所述信号发生器，所述移相器被配置成使所述信号发生器的输出移位九十度；

第二乘法器，其使所述抽取滤波器的所述输出乘以被配置的所述信号发生器所产生的由所述移相器输出的相移信号；

第一低通滤波器，其电耦合到所述第一乘法器的所述输出并且被配置成输出所述接收信号强度测量的正交分量；和

第二低通滤波器，其电耦合到所述第二乘法器的所述输出并且被配置成输出所述接收信号强度测量的同相分量。

在一个或多个实施例中，所述方法进一步包括：

通过以通信方式耦合到所述控制器的水平指示器测量所述信道多路复用器的所述输出处、所述第一固定增益放大器的所述输出处以及所述第二固定增益放大器的所述输出处的分贝水平；和

通过所述控制器经由所述增益设置多路复用器基于所述信道多路复用器的所述输出处的所述分贝水平、所述第一固定增益放大器的所述输出处的所述分贝水平以及所述第二固定增益放大器的所述输出处的所述分贝水平，选择所述信道多路复用器的所述输出、所述第一固定增益放大器的所述输出和所述第二固定增益放大器的所述输出中的一个输出耦合到所述模/数转换器的所述输入。

在一个或多个实施例中，所述方法进一步包括：

通过以通信方式耦合到所述模/数转换器的所述输出和所述控制器的模/数转换器过载检测器测量所述模/数转换器的所述输出处的分贝水平；和

通过所述控制器经由所述增益设置多路复用器基于所述模/数转换器的所述输出处的所述分贝水平，选择所述信道多路复用器的所述输出、所述第一固定增益放大器的所述输出和所述第二固定增益放大器的所述输出中的一个输出耦合到所述模/数转换器的所述输入。

在一个或多个实施例中，所述控制器以通信方式耦合到所述第一低通滤波器的所述输出和所述第二低通滤波器的所述输出，且所述控制器被进一步配置成计算所述平均接收信号强度、所述平方平均数和所述频率偏移。

在一个或多个实施例中，所述平均接收信号强度、所述平方平均数和所述频率偏移是基于所述窄带接收信号强度指示器电路所测量的信号的数个同相分量和所述窄带接收信号强度指示器电路所测量的所述信号的数个正交分量。

在一个或多个实施例中，所述第一固定增益放大器和所述第二固定增益放大器具有介于三分贝带宽与中心频率之间的大于或等于一的比。

在一个或多个实施例中，所述第一低通滤波器和所述第二低通滤波器具有介于三分贝带宽与中心频率之间的小于或等于0.25的比。

根据本发明的第三方面，提供一种接收信号强度指示器***，包括：

多个电感器-电容器谐振电路，所述多个电感器-电容器谐振电路中的每一个电感器-电容器谐振电路与多个信道中的一个信道相关联；

具有输入和输出的信道多路复用器，所述多个电感器-电容器谐振电路中的每一个电感器-电容器谐振电路电耦合到所述信道多路复用器的所述输入；

具有输入和输出的第一固定增益放大器，所述第一固定增益放大器电耦合到所述信道多路复用器的所述输出；

具有输入和输出的第二固定增益放大器，所述第二固定增益放大器电耦合到所述第一固定增益放大器的所述输出；

具有输入和输出的增益设置多路复用器，其中所述信道多路复用器的所述输出、所述第一固定增益放大器的所述输出和所述第二固定增益放大器的所述输出电耦合到所述增益设置多路复用器的所述输入；

具有输入和输出的模/数转换器，其中所述增益设置多路复用器的所述输出耦合到所述模/数转换器的所述输入；

具有输入和输出的抽取滤波器，其中所述模/数转换器的所述输出电耦合到所述抽取滤波器的所述输入；

信号发生器，其被配置成产生预定频率下的信号；

第一乘法器，其使所述抽取滤波器的所述输出乘以被配置的所述信号发生器所产生的所述信号；

移相器，其电耦合到所述信号发生器，所述移相器被配置成使所述信号发生器的输出移位九十度；

第二乘法器，其使所述抽取滤波器的所述输出乘以被配置的所述信号发生器所产生的由所述移相器输出的相移信号；

第一低通滤波器，其电耦合到所述第一乘法器的所述输出并且被配置成输出所述接收信号强度测量的正交分量；和

第二低通滤波器，其电耦合到所述第二乘法器的所述输出并且被配置成输出所述接收信号强度测量的同相分量。

在一个或多个实施例中，所述接收信号强度指示器***进一步包括控制器，所述控制器被配置成：

基于所述第一低通滤波器和所述第二低通滤波器的所述输出，对多个信道中的每一个信道进行第一预定数目的接收信号强度测量；

基于所述第一预定数目的接收信号强度测量，确定所述多个信道中的每一个信道的平均接收信号强度、平方平均数和频率偏移；

基于所确定的平均接收信号强度和所计算的平方平均数，确定何时在所述多个信道中的每一个信道上存在多频音信号；

当在所述多个信道中的相应信道上不存在多频音信号时，确定何时在所述多个信道中的所述相应信道上存在所要信号；

当在所述多个信道中的所述相应信道上存在所述所要信号时，将所述多个信道中的所述相应信道的所述接收信号强度设置为所述多个信道中的所述相应信道的所计算的平均接收信号强度；

当在所述多个信道中的所述相应信道上不存在所述所要信号时，将所述多个信道中的所述相应信道的所述接收信号强度设置为零；

当在所述多个信道中的一个信道上存在多频音信号时，对所述多个信道中的所述一个信道进行第二预定数目的接收信号强度测量，其中所述第二预定数目的接收信号强度测量是用被所述控制器绕过的所述信号发生器进行的；

基于所述第二预定数目的接收信号强度测量，计算所述多个信道中的所述一个信道的平方平均数；和

依据基于所述第一预定数目的接收信号强度测量的所计算的平方平均数与基于所述第二预定数目的接收信号强度测量的所计算的平方平均数之间的差，设置所述多个信道中的所述一个信道的所述接收信号强度。

本发明的这些和其它方面将根据下文中所描述的实施例显而易见，且参考这些实施例予以阐明。

附图说明

将结合附图在下文描述本发明的至少一个例子，其中相同数字表示相同元件，且：

图1是根据一实施例的窄带接收信号强度指示器***的简化框图；

图2是根据一实施例的窄带接收信号强度指示器电路的框图；和

图3示出根据一实施例的操作窄带接收信号强度指示器***的方法。

为说明简单和清晰起见，可省略熟知特征和技术的描述和细节以避免不必要地混淆在后续详细描述中描述的本发明的示例性和非限制性实施例。应另外理解，除非另外陈述，否则附图中出现的特征或元件不必按比例绘制。举例来说，图中某些元件或区域的尺寸可以相对于其它元件或区域而放大，以改进对本发明实施例的理解。

具体实施方式

下面的具体实施方式在本质上仅仅是示例性的，且并不意图限制本发明或本申请和本发明的用途。如贯穿本文出现的术语“示例性”与术语“例子”同义，且在下文反复利用以强调以下描述仅提供本发明的多个非限制性例子，且在任何方面不应被理解为限制如在权利要求书中陈述的本发明的范围。

本文中论述窄带接收信号强度指示器***。窄带接收信号强度指示器***使用对非所要信号分量的准确宽带模拟放大、模/数转换和数字滤波以接收信号强度。接收信号强度可用以确定两个对象之间的距离。举例来说，当窄带接收信号强度指示器***用于钥匙扣时，接收信号强度可用以确定钥匙扣相对于车辆的方位。该相对方位可用作打开门锁、起动引擎等的权限。

图1是根据一实施例的窄带接收信号强度指示器(received signal strengthindicator，RSSI)***100的简化框图。在图1中示出的实施例中，窄带RSSI***100包括车辆110和钥匙扣120。如在下文另外详细论述，窄带RSSI***100可用以确定钥匙扣120与车辆110之间的相对方位。然而，窄带RSSI***100可用以确定任何两个对象之间的相对方位。

窄带RSSI***100可用作被动无钥匙进入(passive keyless entry，PKE)***和被动无钥匙起动(passive keyless start，PKS)***的部分。PKE***允许用户在不接触钥匙扣120的情况下打开车门和后备箱。如在下文另外详细论述，钥匙扣120与车辆110使用窄带RSSI***100交互并且允许当用户接触门或后备箱时或当用户在到车辆的预定距离内时，打开车门锁或后备箱锁。PKS***可允许用户使用起动/停止按钮起动车辆110而不必将钥匙或钥匙扣120***到车辆110中。

车辆110包括基站112和多个天线114。天线114可安装于车辆110内部，车辆110外部，或其任何组合。如在下文另外详细论述，基站112经由天线114输出载波信号。钥匙扣120包括测量载波信号的信号强度的窄带RSSI电路122。在一个实施例中，举例来说，钥匙扣120另外包括将接收信号强度发射回到车辆的基站112的通信***124。通信***124可包括例如三维低频率接收器和超高频率发射器、超高频率收发器、蓝牙收发器、超宽带收发器等或其任何组合。使用钥匙扣120的窄带RSSI电路122所接收的载波信号的信号强度操作车辆110的PKE和/或PKS***。

图2是根据一实施例的窄带RSSI电路122的框图。窄带RSSI电路122包括三个电感器-电容器(inductor-capacitor，LC)谐振电路200、202和204。每一LC谐振电路200、202和204被调谐到所要信号频率。换句话说，可选择电感器和电容器的大小以使得LC谐振电路200、202和204在所要频率下共振。在一个实施例中，举例来说，PKE***的所要频率可为约一百二十五千赫(125kHz)。每一LC谐振电路200、202和204可定位成从不同轴捕获场。举例来说，LC谐振电路200可定位成捕获笛卡尔坐标系的x轴中的场，LC谐振电路202可定位成捕获笛卡尔坐标系的y轴中的场，且LC谐振电路204可定位成捕获笛卡尔坐标系的z轴中的场。如上文所论述，该等场是由车辆110中的基站112和天线114所产生。在一个实施例中，举例来说，可响应于用户启动而产生场。举例来说，基站112和天线114可响应于用户拉开车辆110的门把手或推按车辆的仪表板上的起动/停止按钮而产生场。车辆110中的基站112和天线114也可以在轮询模式中操作。在轮询模式中，基站112和天线114定期发射短的低频率唤醒场型。当钥匙扣120进入范围内并且检测到唤醒场型时，钥匙扣120经由通信***124将响应发射到基站112。基站112在接收到该响应后即刻产生场。

每一LC谐振电路200、202和204耦合到相应衰减器206、208和210。衰减器206、208和210可任选地将LC谐振电路200、202和204输出的信号的电压的振幅减小预定量。如在下文另外详细论述，衰减器206、208和210可通过衰减极强输入信号来改进窄带RSSI电路122的范围选择。

在一个实施例中，举例来说，衰减器206、208和210耦合到信道多路复用器212。每一相应LC谐振电路200、202和204与衰减器206、208和210对表示窄带RSSI电路122的输入信道。窄带RSSI电路122可单独地分析每一信道以确定对应LC谐振电路200、202和204处的接收信号强度。控制器214控制信道多路复用器212将相应LC谐振电路200、202和204与衰减器206、208和210对中的一个选择性地耦合到窄带RSSI电路122的剩余部分。在另一实施例中，举例来说，可省略信道多路复用器212。在此实施例中，将针对每一LC谐振电路200、202和204重复在图2中的信道多路复用器212下游的电路。

控制器214可以是例如微控制器、专用集成电路(application specificintegrated circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)、中央处理单元(central processing unit，CPU)、或任何其它逻辑装置或其任何组合。如在下文另外详细论述，控制器214除了控制窄带RSSI电路122的增益和其它元件之外还确定分析哪些信道(即，哪些LC谐振电路)。

信道多路复用器212的输出耦合到一系列固定增益放大器216和218。如图2中所见，信道多路复用器212的输出耦合到固定增益放大器216的输入且固定增益放大器216的输出耦合到固定增益放大器218的输入。顾名思义，每一固定增益放大器216和218将信道多路复用器212输出的信号放大固定量。在一个实施例中，举例来说，固定增益放大器216和固定增益放大器218可各自将信号放大例如十八分贝。然而，相应固定增益放大器216和218将信号放大的值可视窄带RSSI***100的需要而变化。使用宽带固定增益放大器的一个优点是其具有具低温度变化和在小频率偏移内的低变化的准确增益。在一个实施例中，举例来说，固定增益放大器216和218中的一者或两者可具有由控制器214设置的增益。在一个实施例中，举例来说，宽带固定增益放大器可具有介于三分贝带宽与中心频率之间的大于或等于一的比。

水平指示器220耦合到信道多路复用器212的输出、固定增益放大器216的输出和固定增益放大器218的输出。在一个实施例中，举例来说，水平指示器220可为当信道多路复用器212的输出、固定增益放大器216的输出或固定增益放大器218的输出处的信号高于预定阈值时触发的阈值装置。水平指示器220将范围指示旗标输出到控制器214以指示窄带RSSI电路122的相应点处的信号高于阈值。

基于水平指示器220所确定的用于所选择信道的所接收信号的范围指示旗标，控制器214使用增益设置多路复用器222选择相应增益水平下的所接收信号进行处理。换句话说，控制器基于窄带RSSI电路122中的相应点处的信号的范围指示旗标，选择由信道多路复用器212输出的信号、由固定增益放大器216输出的信号和由固定增益放大器218输出的信号中的一个信号进行处理。在一个实施例中，举例来说，控制器214可选择不触发水平指示器220的最低范围。举例来说，如果水平指示器220在固定增益放大器218的输出处触发，但不在固定增益放大器216的输出处触发，那么控制器将选择固定增益放大器216的输出耦合到增益设置多路复用器222的输出。如图2中所见，到增益设置多路复用器222的输入耦合到信道多路复用器212的输出、固定增益放大器216的输出和固定增益放大器218的输出。使用固定增益放大器216、固定增益放大器218、水平指示器220和增益设置多路复用器222的一个益处是该布置降低沿窄带RSSI电路122中的路径另外向下的电路的动态范围要求。特定来说，如在下文另外详细论述，该布置降低模/数转换器224的动态范围要求。通过选择其中信号在模/数转换器224的动态范围内的电路中的点处的信号(即，直接由信道多路复用器212输出、由固定增益放大器216输出或由固定增益放大器218输出)，降低动态范围要求。

如果水平指示器220在信道多路复用器212的输出、固定增益放大器216的输出和固定增益放大器218的输出处触发，那么控制器214为所选择信道启动相应衰减器206、208或210。在一个实施例中，举例来说，衰减器206、208或210可将相应LC谐振电路200、202和204接收的信号强度减小十八分贝。当启动相应衰减器206、208和210时，水平指示器220用以确定固定增益放大器216的输出和固定增益放大器218的输出的范围，且控制器214使用增益设置多路复用器222选择所希望的范围内的信号。因此，衰减器206、208和210结合固定增益放大器216和218和水平指示器220允许窄带RSSI电路122覆盖输入信号的完整动态范围同时仍输出模/数转换器224的优选动态范围内的信号。

如图2中所见，增益设置多路复用器222的输出连接到模/数转换器(analog-to-digital converter，ADC)224的输入。在一个实施例中，举例来说，增益设置多路复用器222可为三角积分ADC。三角积分ADC提供高动态范围。然而，可使用其它ADC，包括但不限于快闪转换器、逐次近似转换器等。

在一个实施例中，举例来说，ADC过载检测器226可耦合到ADC 224的输出。在一个实施例中，举例来说，ADC过载检测器226可通过评估ADC 224的输出中的高周期和低周期的长度，确定ADC 224所接收的信号是否在不可用的增益范围内，或者过高。

抽取滤波器228耦合到ADC 224的输出。抽取滤波器228减少从ADC224输出的数字信号的取样速率，基本上操作为低通滤波器。抽取滤波器228用以从ADC 224的1位输出产生具有n位的数字值。由于高频率分量主要载送噪声，所以切断该等高频率分量。当有噪声的高频率分量被消除时，可减小取样速率以节省电流并在较低速度下操作。

抽取滤波器228的输出向下拆分成两个路径以用于分析。路径230用以确定所接收信号的正交分量Q且路径232用以确定所接收信号的同相分量I。信号发生器234输出以所要频率为中心的固定频率。如上文所论述，PKE和/或PKS***的所要频率可为约一百二十五千赫。乘法器236使抽取滤波器228沿着正交路径230输出的信号乘以固定频率。移相器238使发生器234的输出的相移位九十度。乘法器240使抽取滤波器228沿着同相路径232输出的信号乘以移相器238输出的被移位所要频率。通过使所接收信号乘以信号发生器所产生的所要频率，所要信号下混频为直流电。换句话说，整个输入频带的频率变换通过所要频率发生。通过使所接收信号乘以信号发生器所产生的所要频率，将一百二十五千赫下的所要信号变换成直流电并且使所有其它输入信号(例如，除车辆110以外的源输出的信号)移位一百二十五千赫。

在图2中示出的实施例中，用数字低通滤波器242和244将每一乘法器236和240的输出滤波。滤波器242和244消除可来源于***的带外分量。在PKE和/或PKS***的情境中，***可来源于邻近于车辆110的停车计时器或无线充电***。图2中示出的实施例的一个益处是滤波器242和244以数字而非模拟方式实施。通过以数字方式实施滤波器242和244，可在无需例如通常在模拟电路中发现的过程变化的情况下达成具有低带内波动的陡峭的极窄带滤波器。此外，在倍增器236和240之后实施在所要信号中混频的滤波器242和244，这允许减小滤波器的取样速率(即，较小实施工作量和电流消耗)。滤波器242和244在带宽上可为可配置的。在一个实施例中，举例来说，可实施滤波器242和244以允许每低通15/8/5kHz可切换带宽。使用混频器以及数字低通滤波器242和244的一个优点是其较易于实施并且与带通滤波器相比可在较低取样速率(较小电流)下运行。窄带滤波器242和244可具有介于三分贝带宽与中心频率之间的小于或等于0.25的比。然而，在其它实施例中，代替混频器和低通滤波器242和244，可使用围绕所要频率的带通滤波器滤除所要频率分量。

滤波器242的输出产生正交分量Q且滤波器244的输出产生同相分量I，该等正交分量Q和同相分量I表示对可用以计算窄带RSSI***100所接收的信号强度的所选择信道上的接收信号强度的测量值。在一个实施例中，举例来说，滤波器242和244的输出可耦合到RSSI逻辑246。RSSI逻辑246可包括可对测量值执行计算的逻辑装置(例如，FPGA、、逻辑门、ASIC、微控制器等)的任何组合。在另一实施例中，举例来说，滤波器242和244的输出可耦合到控制器214，该控制器214接着可对测量值(在图2中未示出)执行计算。如在下文另外详细论述，可使用测量值进行多个计算。RSSI逻辑246与控制器214的任何组合可执行计算。换句话说，如下文所论述，RSSI逻辑246的硬件可执行该等计算中的一或多个计算且控制器214可执行一或多个计算，或者RSSI逻辑246或控制器214可执行所有计算。

图3示出根据一实施例的操作窄带RSSI***100的方法300。方法300当控制器214使用窄带RSSI电路122对信道中的每一个信道进行预定数目N次测量时开始。(步骤305)。如上文所论述，用户(即，当用户接触门把手或起动/停止按钮时)或经由轮询可触发正被测量的场。

测量的预定数目N可为例如十六或三十二。然而，测量的数目可视所要准确度、处理速度等等而变化。如上文所论述，控制器214使用信道多路复用器212、增益设置多路复用器222以及水平指示器220或ADC过载检测器226使用适当增益水平(即，从信道多路复用器212或固定增益放大器216和218中的一个直接输出)对每一信道进行测量，以达成准确的接收信号强度测量。

控制器214接着确定每一信道的平均接收信号强度、平方平均数和频率偏移。(步骤310)。如上文所论述，控制器214可执行计算本身，从RSSI逻辑246接收每一信道的平均接收信号强度、平方平均数和频率偏移，或其任何组合。在一个实施例中，举例来说，可根据方程式1计算平均接收信号强度(RSSI_AVG)：

方程式1

其中N是测量的预定数目，I是从滤波器244输出的同相分量且Q是从滤波器242输出的正交分量。

在一个实施例中，举例来说，可根据方程式2计算平方平均数(RSSI_QMEAN)：

方程式2

其中N是测量的预定数目，I是从滤波器244输出的同相分量且Q是从滤波器242输出的正交分量。如在下文另外详细论述，平均接收信号强度与平方平均数之间的差可用以确定在信道上是否存在多于一个信号。换句话说，平均接收信号强度与平方平均数之间的差可用以确定是否有另一射频源正在输出围绕所要信号的信号。

在一个实施例中，举例来说，可根据方程式3计算频率偏移(RSSI_FREQ_OFFS)：

方程式3

其中N是测量的预定数目且是的导数，其中 其中I是从滤波器244输出的同相分量且Q是从滤波器242输出的正交分量。如在下文另外详细论述，频率偏移可用以区分所要信号与非所要信号。

控制器214接着确定在当前选择的信道上是否存在多频音信号。(步骤315)。多频音信号是存在引发该信号的两个或更多个源的信号。如上文所论述，当存在引发所接收信号的多于一个信号源时，平均接收信号强度将不等于平方平均数。在实践中，当存在一个单信号源时，平均接收信号强度与平方平均数之间的差可能不等于零，但应为最小的。因此，控制器214可确定当平均接收信号强度减平方平均数的绝对值小于或等于预定阈值时，不存在多频音信号。在一个实施例中，举例来说，预定阈值可为五。然而，预定阈值可视所要滤波器带宽设置或平均因子N而变化。

当在所选择的信道上不不存在多频音信号时，控制器214确定在所选择的信道上是否存在所要信号。(步骤320)。换句话说，控制器214确定窄带RSSI电路122是否接收到具有对应于基站112输出的频率的频率的信号。在一个实施例中，举例来说，当根据方程式3所确定的频率偏移RSSI_FREQ_OFFS小于预定值时，控制器214可确定窄带RSSI电路122已接收到所要信号。在一个实施例中，举例来说，预定值可为+/-五百赫兹。然而，预定值可视例如基站天线中的典型制造变化而变化。

如果根据方程式3所确定的频率偏移RSSI_FREQ_OFFS小于预定值，那么控制器214将所选择的信道的接收信号强度设置为如根据方程式1确定的信道的平均信号强度。(步骤325)。控制器214接着确定是否存在待分析的任何剩余信道。(步骤330)。当存在剩余信道时，控制器214返回到步骤315并且确定在下一信道上是否存在所要信号。

当根据方程式3的RSSI_FREQ_OFFS大于预定值，指示在信道上接收到的信号是来自除基站112以外的源时，控制器214将所选择的信道的接收信号强度设置为0。(步骤335)。控制器214接着根据步骤330确定是否存在需要分析的另一信道。

当在步骤315中检测到多频音信号时，控制器214对所有信道执行第二测量，类似于在步骤305中进行的操作；然而，在基站112和天线114不产生场的情况下执行这些测量。(步骤340)。通过在无基站112和天线114所产生的场的情况下测量所有信道上的接收信号，窄带RSSI电路122可将其它射频源与基站112分离开。

控制器214接着基于在步骤340中进行的测量，使用例如方程式2确定平方平均数。(步骤345)。控制器接着可将基站112天线信号与其它射频源分离开，并且基于方程式4确定来自基站112的接收信号强度：

其中RSSI_CH是信道的接收信号强度，RSSI_QMEAN1_CH是在所要频率接通的情况下在步骤310中确定的平方平均数且RSSI_QMEAN2_CH是在所要频率断开的情况下在步骤345中确定的平方平均数。(步骤350)。

一旦如在步骤330中或在步骤350之后所确定，不再存在剩余信道，控制器214就基于所确定接收信号强度执行一或多个动作。(步骤355)。在一个实施例中，举例来说，控制器214可针对每一天线114将所确定的每一信道的接收信号强度发射到车辆110。如上文所论述，车辆110可包括多个天线114。每一天线114继而可发出将被窄带RSSI电路122测量的场。控制器214可当通过使ADC 224的输出除以增益设置来确定每一信道的接收信号强度时考虑供窄带RSSI电路122使用的增益设置。车辆110中的处理器基于每一信道的接收信号强度计算每一天线114的磁场向量。接着可使用磁场向量对钥匙扣120的位置进行三角测量。基于钥匙扣120的位置，以及来自用户的请求，车辆110接着可执行操作。举例来说，如果用户接触门把手，那么在确定钥匙扣在车辆的预定距离内的情况下，车辆110可打开车辆门锁。作为另一例子，如果用户接触车辆110中的起动/停止按钮，那么在确定钥匙扣120在车辆110内的情况下，车辆可起动车辆110的引擎。

总结

因此提供窄接收信号强度指示器电路，以及其操作方法。在一个实施例中，举例来说，窄接收信号强度指示器电路可包括但不限于：至少一个宽带模拟放大器，其被配置成放大所接收的输入信号；模/数转换器，其被配置成将所接收的输入信号从模拟信号转换为数字信号；至少一个数字滤波器，其被配置成对来自数字信号的非所要信号分量进行滤波；和控制器，其以通信方式耦合到至少一个数字滤波器，该控制器被配置成基于经滤波数字信号确定接收信号强度。

在一个实施例中，举例来说，一种操作接收信号强度指示器***的方法可包括但不限于经由窄带接收信号强度指示器电路，对多个信道中的每一个信道进行第一预定数目的接收信号强度测量；通过控制器基于第一预定数目的接收信号强度测量，确定多个信道中的每一个信道的平均接收信号强度、平方平均数和频率偏移；通过控制器基于所确定的平均接收信号强度和所计算的平方平均数，确定何时在多个信道中的每一个信道上存在多频音信号；当在多个信道中的相应信道上不存在多频音信号时，通过控制器确定何时在多个信道中的相应信道上存在所要信号；当在多个信道中的相应信道上存在所要信号时，通过控制器将多个信道中的相应信道的接收信号强度设置为多个信道中的相应信道的所计算的平均接收信号强度；和当在多个信道中的相应信道上不存在所要信号时，将多个信道中的相应信道的接收信号强度设置为零。

在一个实施例中，举例来说，接收信号强度指示器***可包括但不限于多个电感器-电容器谐振电路，该多个电感器-电容器谐振电路中的每一个电感器-电容器谐振电路与多个信道中的一个信道相关联；具有输入和输出的信道多路复用器，多个电感器-电容器谐振电路中的每一个电感器-电容器谐振电路电耦合到信道多路复用器的输入；具有输入和输出的第一固定增益放大器，第一固定增益放大器电耦合到信道多路复用器的输出；具有输入和输出的第二固定增益放大器，第二固定增益放大器电耦合到第一固定增益放大器的输出；具有输入和输出的增益设置多路复用器，其中信道多路复用器的输出、第一固定增益放大器的输出和第二固定增益放大器的输出电耦合到增益设置多路复用器的输入；具有输入和输出的模/数转换器，其中增益设置多路复用器的输出耦合到模/数转换器的输入；具有输入和输出的抽取滤波器，其中模/数转换器的输出电耦合到抽取滤波器的输入；信号发生器，其被配置成产生预定频率下的信号；第一乘法器，其使抽取滤波器的输出乘以被配置的信号发生器所产生的信号；移相器，其电耦合到信号发生器，移相器被配置成使信号发生器的输出移位九十度；第二乘法器，其使抽取滤波器的输出乘以被配置的信号发生器所产生的由移相器输出的相移信号；第一低通滤波器，其电耦合到第一乘法器的输出并且被配置成输出接收信号强度测量的正交分量；和第二低通滤波器，其电耦合到第二乘法器的输出并且被配置成输出接收信号强度测量的同相分量。

尽管以上详细描述中已呈现至少一个示例性实施例，但应了解，存在大量变化。还应了解，该或该等示例性实施例仅仅是例子，且并不意图以任何方式限制本发明的范围、适用性或配置。实际上，前述详细描述将向本领域的技术人员提供用于实施本发明的示例性实施例的方便的指南。应了解，在不脱离如在所附权利要求书中阐述的本发明的范围的情况下，可对在示例性实施例中描述的元件的功能和布置作出各种改变。

Claims (10)

1.一种窄带接收信号强度指示器电路，其特征在于，包括：

至少一个宽带模拟放大器，其被配置成放大所接收的输入信号；

模/数转换器，其被配置成将所述所接收的输入信号从模拟信号转换为数字信号；

至少一个数字滤波器，其被配置成对来自所述数字信号的非所要信号分量进行滤波；和

控制器，其以通信方式耦合到所述至少一个数字滤波器，所述控制器被配置成基于经滤波数字信号确定接收信号强度。

2.根据权利要求1所述的窄带接收信号强度指示器电路，其特征在于，所述控制器被进一步配置成：

经由所述窄带接收信号强度指示器电路，对多个信道中的每一个信道进行第一预定数目的接收信号强度测量；

基于所述第一预定数目的接收信号强度测量，确定所述多个信道中的每一个信道的平均接收信号强度、平方平均数和频率偏移；

基于所确定的平均接收信号强度和所计算的平方平均数，确定何时在所述多个信道中的每一个信道上存在多频音信号；

当在所述多个信道中的相应信道上不存在多频音信号时，确定何时在所述多个信道中的所述相应信道上存在所要信号；

当在所述多个信道中的所述相应信道上存在所述所要信号时，将所述多个信道中的所述相应信道的所述接收信号强度设置为所述多个信道中的所述相应信道的所计算的平均接收信号强度；和

当在所述多个信道中的所述相应信道上不存在所述所要信号时，将所述多个信道中的所述相应信道的所述接收信号强度设置为零。

3.根据权利要求2所述的窄带接收信号强度指示器电路，其特征在于，所述控制器被进一步配置成：

当在所述多个信道中的一个信道上存在多频音信号时，对所述多个信道中的所述一个信道进行第二预定数目的接收信号强度测量；

基于所述第二预定数目的接收信号强度测量，计算所述多个信道中的所述一个信道的平方平均数；

依据基于所述第一预定数目的接收信号强度测量的所计算的平方平均数与基于所述第二预定数目的接收信号强度测量的所计算的平方平均数之间的差，设置所述多个信道中的所述一个信道的所述接收信号强度。

4.根据权利要求1所述的窄带接收信号强度指示器电路，其特征在于，所述窄带接收信号强度指示器电路进一步包括：

多个电感器-电容器谐振电路，所述多个电感器-电容器谐振电路中的每一个电感器-电容器谐振电路与多个信道中的一个信道相关联；

具有输入和输出的信道多路复用器，所述多个电感器-电容器谐振电路中的每一个电感器-电容器谐振电路电耦合到所述信道多路复用器的所述输入；

所述至少一个宽带模拟放大器，其包括：

具有输入和输出的第一固定增益放大器，所述第一固定增益放大器电耦合到所述信道多路复用器的所述输出；和

具有输入和输出的第二固定增益放大器，所述第二固定增益放大器电耦合到所述第一固定增益放大器的所述输出；

具有输入和输出的增益设置多路复用器，其中所述信道多路复用器的所述输出、所述第一固定增益放大器的所述输出和所述第二固定增益放大器的所述输出电耦合到所述增益设置多路复用器的所述输入，其中所述增益设置多路复用器的所述输出耦合到所述模/数转换器的所述输入；

具有输入和输出的抽取滤波器，其中所述模/数转换器的所述输出电耦合到所述抽取滤波器的所述输入；

信号发生器，其被配置成产生预定频率下的信号；

第一乘法器，其使所述抽取滤波器的所述输出乘以被配置的所述信号发生器所产生的所述信号；

移相器，其电耦合到所述信号发生器，所述移相器被配置成使所述信号发生器的输出移位九十度；

第二乘法器，其使所述抽取滤波器的所述输出乘以被配置的所述信号发生器所产生的由所述移相器输出的相移信号；和

所述至少一个数字滤波器，其包括：

第一低通滤波器，其电耦合到所述第一乘法器的所述输出并且被配置成输出所述接收信号强度测量的正交分量；和

第二低通滤波器，其电耦合到所述第二乘法器的所述输出并且被配置成输出所述接收信号强度测量的同相分量。

5.根据权利要求4所述的窄带接收信号强度指示器电路，其特征在于，进一步包括以通信方式耦合到所述控制器、所述信道多路复用器的所述输出、所述第一固定增益放大器的所述输出和所述第二固定增益放大器的所述输出的水平指示器，所述水平指示器被配置成当所述信道多路复用器的所述输出、所述第一固定增益放大器的所述输出和/或所述第二固定增益放大器的所述输出高于预定阈值时，将指示输出到所述控制器，

其中所述控制器被进一步配置成经由所述增益设置多路复用器，基于所述水平指示器的所述输出，选择所述信道多路复用器的所述输出、所述第一固定增益放大器的所述输出和所述第二固定增益放大器的所述输出中的一个输出耦合到所述模/数转换器的所述输入。

6.根据权利要求4所述的窄带接收信号强度指示器电路，其特征在于，所述控制器以通信方式耦合到所述第一低通滤波器的所述输出和所述第二低通滤波器的所述输出，且所述控制器被进一步配置成计算所述平均接收信号强度、所述平方平均数和所述频率偏移。

7.根据权利要求2所述的窄带接收信号强度指示器电路，其特征在于，所述平均接收信号强度、所述平方平均数和所述频率偏移是基于所述窄带接收信号强度指示器电路所测量的信号的数个同相分量和所述窄带接收信号强度指示器电路所测量的所述信号的数个正交分量。

8.根据权利要求4所述的窄带接收信号强度指示器电路，其特征在于，所述第一固定增益放大器和所述第二固定增益放大器具有介于三分贝带宽与中心频率之间的大于或等于一的比。

9.一种操作接收信号强度指示器***的方法，其特征在于，包括：

经由窄带接收信号强度指示器电路，对多个信道中的每一个信道进行第一预定数目的接收信号强度测量；

通过控制器基于所述第一预定数目的接收信号强度测量，确定所述多个信道中的每一个信道的平均接收信号强度、平方平均数和频率偏移；

通过所述控制器基于所确定的平均接收信号强度和所计算的平方平均数，确定何时在所述多个信道中的每一个信道上存在多频音信号；

当在所述多个信道中的相应信道上不存在多频音信号时，通过所述控制器确定何时在所述多个信道中的所述相应信道上存在所要信号；

当在所述多个信道中的所述相应信道上存在所述所要信号时，通过所述控制器将所述多个信道中的所述相应信道的所述接收信号强度设置为所述多个信道中的所述相应信道的所计算的平均接收信号强度；和

当在所述多个信道中的所述相应信道上不存在所述所要信号时，通过所述控制器将所述多个信道中的所述相应信道的所述接收信号强度设置为零。

10.一种接收信号强度指示器***，其特征在于，包括：

多个电感器-电容器谐振电路，所述多个电感器-电容器谐振电路中的每一个电感器-电容器谐振电路与多个信道中的一个信道相关联；

具有输入和输出的信道多路复用器，所述多个电感器-电容器谐振电路中的每一个电感器-电容器谐振电路电耦合到所述信道多路复用器的所述输入；

具有输入和输出的第一固定增益放大器，所述第一固定增益放大器电耦合到所述信道多路复用器的所述输出；

具有输入和输出的第二固定增益放大器，所述第二固定增益放大器电耦合到所述第一固定增益放大器的所述输出；

具有输入和输出的增益设置多路复用器，其中所述信道多路复用器的所述输出、所述第一固定增益放大器的所述输出和所述第二固定增益放大器的所述输出电耦合到所述增益设置多路复用器的所述输入；

具有输入和输出的模/数转换器，其中所述增益设置多路复用器的所述输出耦合到所述模/数转换器的所述输入；

具有输入和输出的抽取滤波器，其中所述模/数转换器的所述输出电耦合到所述抽取滤波器的所述输入；

信号发生器，其被配置成产生预定频率下的信号；

第一乘法器，其使所述抽取滤波器的所述输出乘以被配置的所述信号发生器所产生的所述信号；

移相器，其电耦合到所述信号发生器，所述移相器被配置成使所述信号发生器的输出移位九十度；

第二乘法器，其使所述抽取滤波器的所述输出乘以被配置的所述信号发生器所产生的由所述移相器输出的相移信号；

第一低通滤波器，其电耦合到所述第一乘法器的所述输出并且被配置成输出所述接收信号强度测量的正交分量；和

第二低通滤波器，其电耦合到所述第二乘法器的所述输出并且被配置成输出所述接收信号强度测量的同相分量。