載波信號檢測裝置、觸控檢測裝置及其檢測方法
【技術領域】
[0001]本發明是有關于一種載波信號檢測裝置及檢測方法，且特別是有關于一種應用載波信號檢測的觸控檢測裝置及其檢測方法。
【背景技術】
[0002]在已知的技術領域中，差異積分(delta-sigma)的模擬數字轉換器包括數字部分以及模擬部分，其中，數字部分由多個數字濾波器所構成。這些數字濾波器，大致上來說，包括有降低數據速度的降頻取樣濾波器(decimat1n filter)以及用來取出最終的輸出信號的數字濾波器兩種。
[0003]上述的降頻取樣濾波器的目的僅只是用來降低數據的速度，讓后面的數字濾波器較容易進行信號處理的操作。而數字濾波器則總是差異積分模擬數字轉換器中電路最復雜的部分，也是差異積分模擬數字轉換器中，需要最大量的功率消耗的部分。因此，降低此部分電路的復雜度以及功率的消耗，是本領域技術人員值得特別注意的功課。
【發明內容】
[0004]本發明提供一種載波信號檢測裝置及檢測方法，可簡化電路結構，降低硬件成本。
[0005]本發明還提供一種觸控檢測裝置及檢測方法，可簡化載波信號檢測部分的硬件電路，降低成本。
[0006]本發明的載波信號檢測裝置，包括模擬數字轉換裝置以及濾波器。模擬數字轉換裝置接收模擬輸入信號，并轉換模擬輸入信號以產生數字信號。濾波器耦接模擬數字轉換裝置。濾波器接收數字信號并依據時間延遲來針對數字信號進行累加操作，并藉以產生載波檢測結果。
[0007]在本發明的一實施例中，上述的濾波器包括加法器以及延遲器。加法器耦接模擬數字轉換裝置并接收數字信號。加法器針對數字信號以及延遲后載波檢測結果進行相加以獲得載波檢測結果。延遲器耦接加法器，針對載波檢測結果進行延遲以產生延遲后載波檢測結果。
[0008]在本發明的一實施例中，上述的數字信號為單一位信號。
[0009]在本發明的一實施例中，上述的濾波器包括乘法器、加法器以及延遲器。乘法器耦接模擬數字轉換裝置，接收數字信號以及濾波參數，并針對數字信號以及濾波參數進行乘法運算。加法器耦接乘法器，針對乘法器的輸出以及延遲后載波檢測結果進行相加以獲得載波檢測結果。延遲器耦接加法器，針對載波檢測結果進行延遲以產生延遲后載波檢測結果O
[0010]在本發明的一實施例中，上述的數字信號為多重位信號。
[0011 ] 在本發明的一實施例中，載波信號檢測裝置還包括至少一取樣器。取樣器串接在模擬數字轉換裝置及濾波器間，針對數字信號進行降頻取樣的操作。
[0012]本發明的觸控檢測裝置包括至少一觸控檢測通道以及載波信號檢測裝置。觸控檢測通道接收載波信號并依據被觸控的狀態產生響應載波信號。載波信號檢測裝置包括模擬數字轉換裝置以及濾波器。模擬數字轉換裝置接收響應載波信號，并轉換響應載波信號以產生數字信號。濾波器耦接模擬數字轉換裝置。濾波器接收數字信號并依據時間延遲來針對數字信號進行累加操作，并藉以產生載波檢測結果。
[0013]本發明的載波信號檢測方法的步驟包括:提供模擬數字轉換裝置以接收模擬輸入信號，并轉換模擬輸入信號以產生數字信號；提供濾波器以接收數字信號；以及，提供濾波器依據時間延遲來針對數字信號進行累加操作，并藉以產生載波檢測結果。
[0014]本發明的觸控檢測方法的步驟包括:提供至少一觸控檢測通道以接收載波信號，并通過觸控檢測通道依據被觸控的狀態產生響應載波信號；提供模擬數字轉換裝置以接收響應載波信號，并轉換響應載波信號以產生數字信號；提供濾波器以接收數字信號；以及，提供濾波器依據時間延遲來針對數字信號進行累加操作，并藉以產生載波檢測結果。
[0015]基于上述，本發明提供濾波器以針對模擬數字轉換裝置所產生的數字信號進行簡單的累加操作來獲得載波信號中的特征值，并通過所獲得的特征值，來獲知載波信號的變化。如此一來，濾波器中僅需要簡單的累加電路，不需要精準且復雜的濾波電路，有效降低電路的復雜度以及硬件成本，提升系統整體的效益。
[0016]為讓本發明的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附圖式作詳細說明如下。
【附圖說明】
[0017]圖1繪示本發明一實施例的載波信號檢測裝置100的示意圖。
[0018]圖2繪示本發明一實施例的模擬輸入信號AIN以及數字信號DIGS的關系圖。
[0019]圖3繪示本發明實施例的模擬輸入信號AIN的示意圖。
[0020]圖4繪示本發明實施例的濾波器的一實施方式的示意圖。
[0021]圖5繪示本發明實施例的濾波器的另一實施方式的示意圖。
[0022]圖6繪示本發明另一實施例的載波信號檢測裝置600的示意圖。
[0023]圖7繪示本發明再一實施例的觸控檢測裝置700的示意圖。
[0024]圖8繪示本發明一實施例的載波信號檢測方法的流程圖。
[0025]圖9繪示本發明一實施例的觸控檢測方法的流程圖。
[0026][標號說明]
[0027]100、600、720:載波信號檢測裝置110、610:模擬數字轉換裝置
[0028]120、400、500、620:濾波器 630:取樣器
[0029]700:觸控檢測裝置711?71N:觸控檢測通道
[0030]AIN:模擬輸入信號DIGS:數字信號
[0031]CDR:載波檢測結果b(t):振幅
[0032]410,510:加法器420、520:延遲器
[0033]D⑶R:延遲后載波檢測結果COEF:濾波參數
[0034]530:乘法器AINl:載波信號
[0035]AIN2:響應載波信號S810?S830:載波信號檢測步驟
[0036]S910?S940:觸控檢測步驟
【具體實施方式】
[0037]請參照圖1，圖1繪示本發明一實施例的載波信號檢測裝置100的示意圖。載波信號檢測裝置100由差異積分模擬數字轉換器的架構來實施。載波信號檢測裝置100包括模擬數字轉換裝置110以及濾波器120。模擬數字轉換裝置110接收模擬輸入信號AIN，模擬數字轉換裝置110并針對模擬輸入信號AIN進行模擬數字轉換操作以產生數字信號DIGS。模擬輸入信號AIN是一個載波信號,例如可以表不為b(t)*sin(wt),其中的b (t)為模擬輸入信號AIN隨時間t變化的振幅，而wt則可表示為模擬輸入信號AIN的頻率。
[0038]濾波器120耦接模擬數字轉換裝置110，并接收模擬數字轉換裝置110所產生的數字信號DIGS。值得注意的是，本實施例中的濾波器120依據一個時間延遲來針對數字信號DIGS進行累加操作，并通過累加的結果來產生載波檢測結果CDR。換句話說，本發明實施例的濾波器120與已知的差異積分模擬數字轉換器中濾波器并不相同，濾波器120僅需針對數字信號DIGS依據固定的周期來進行取樣，并將取樣結果進行累加，就可以產生載波檢測結果CDR。上述固定的周期依據時間延遲來設定。
[0039]以下請同時參照圖1以及圖2，其中，圖2繪示本發明一實施例的模擬輸入信號AIN以及數字信號DIGS的關系圖。以模擬數字轉換裝置110轉換出的數字信號DIGS為單一位的信號為范例，當模擬輸入信號AIN的振幅大于O時，對應轉換出的數字信號DIGS等于I，相對地，當模擬輸入信號AIN的振幅小于O時，對應轉換出的數字信號DIGS等于-1。在本實施例中模擬數字轉換裝置110可為差異積分模擬數字轉換裝置，其中，模擬數字轉換裝置110可將轉換出來的結果通過數字模擬轉換操作來產生反饋信號，并使模擬輸入信號AIN與上述反饋信號進行相減，且將相減的結果進行濾波(或也可以不用進行濾波)，并針對濾波后的結果進行數字模擬轉換操作以產生數字信號DIGS。
[0040]由圖2可以清楚得知，當模擬輸入信號AIN的振幅越高時，對應轉換出的數字信號DIGS等于I所維持的時間周期越長，而相對地，當模擬輸入信號AIN的振幅越低時，對應轉換出的數字信號DIGS等于-1所維持的時間周期越長。
[0041]再請同時參照圖1?3，其中圖3繪示本發明實施例的模擬輸入信號AIN的示意圖。通過濾波器120所進行的累加操作，可以獲得模擬輸入信號AIN的最大振幅b(t)的信肩、O
[0042]因此，由圖2及圖3的繪示可以得知，通過數字信號DIGS進行累加的動作，就可以得知模擬輸入信號AIN的振幅變化的狀況，換言之，通過濾波器120所進行的累加操作，就可以獲知模擬輸入信號AIN的載波檢測結果CDR，不需要利用已知技術常用的梳型濾波器的復雜電路來進行，有效降低電路復雜度以及功率的損耗。
[0043]此外，由于濾波器120僅需進行累加操作，本實施例的模擬數字轉換裝置110與濾波器120間，并不必要建構用來進行降頻取樣的取樣器來降低數字信號DIGS的頻率。也就是說，載波信號檢測裝置100的電路結構可以更為簡單，并進一步地更降低了所需要的功率消耗。而更值得注意的是，通過減少降頻取樣的取樣器的設置，可以有效地降低信號被噪聲干擾的狀況，也就是說，本發明實施例通過不建構降頻取樣的取樣器，可以有效地提升信噪比(signal to noise rat1, S/N),維護信號的質量。
[0044]以下請參照圖4，圖4繪示本發明實施例的濾波器的一實施方式的示意圖。濾波器400包括加法器410以及延遲器420。加法器410耦接至模擬數字轉換裝置以接收數字信號DIGS。加法器410另接收延遲后載波檢測結果D⑶R，并針對延遲后載波檢測結果D⑶R以及數字信號DIGS進行加法的動作。延遲器420耦接至加法器410，并接收載波檢測結果CDR且依據延遲時間針對載波檢測結果⑶R進行延遲操作以產生延遲后載波檢測結果IX:DR。通過加法器410使延遲后載波檢測結果DCDR以及數字信號DIGS進行相加，可以執行針對數字信號DIGS所進行的累加操作，并藉以產生載波檢測結果CDR。
[0045]在本實施方式中，數字信號DIGS例如為單一位的信號，舉例來說，數字信號DIGS可以是+1或是_1。
[0046]另外請參照圖5，圖5繪示本發明實施例的濾波器的另一實施方式的示意圖。在