[发明专利]一种红外接收器及其识别和抑制噪声的方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路，具体涉及一种红外接收器及其识别和抑制噪声的方法。

背景技术

红外接收器通常是指从红外数据发送装置接收红外信号并处理所接收到的红外信号的接收装置，红外数据发送装置例如：电视等家用电器使用的红外遥控器。除了红外遥控信号外，红外接收器接收到的信号通常还包括各种噪声，这些噪声信号主要来自于环境光，包括阳光、白炽灯和荧光灯等。这些噪声成分通过红外接收器的各级电路也被传送，会降低红外接收器的性能，甚至导致红外接收器完全不能正常工作。为了使红外接收器能稳定可靠地工作，这些噪声必须被去除或加以适当地抑制。

传统的红外接收器，电路结构如图1所示，其中：输入单元包括一个检测外部红外线输入信号并将其转化成电信号的光敏二极管；而前置放大单元用于将输入单元产生的微弱电信号放大到能被适当控制的等级；前置放大单元的输出信号被送入一个可变增益放大单元，该放大单元的增益可以被适当的控制；可变增益放大单元的输出信号通过限幅放大单元再次放大并限幅后被送到带通滤波器，该带通滤波器的中心频率被调整到红外遥控信号的载频上以滤除通带外的噪声；带通滤波器的输出信号被分别送到解调器和增益控制单元，解调器将信号中的载波滤除，而只输出信号的包络；增益控制单元识别带通滤波器的输出信号是噪声信号还是正常遥控信号，并产生相应的增益控制电流或电压，去控制可变增益放大单元的增益，从而抑制噪声并正常放大遥控信号；波形整形单元将解调器输出的包络信号进行波形整形后再通过输出驱动单元输出到红外接收器的外部；输出驱动单元为外部负载提供一定的输出驱动能力；这样就完成了红外信号的检测、放大、滤波、解调和波形整形的整个过程。

进入红外接收器的各种环境光噪声中，阳光和白炽灯产生的直流噪声以及荧光灯产生的一部分交流噪声是落在带通滤波器的通带外的，比较容易滤除；只有荧光灯产生的包络周期为8ms～10ms的强调制噪声落在带通滤波器的通带内，并且和正常遥控信号比较相似，难以滤除，所以，红外接收器的电路设计主要围绕滤除这种噪声进行，从而提出了各种电路方案。

传统技术通过检测带通滤波器输出信号的有脉冲时段和空闲时段之间的比例来识别正常遥控信号或噪声信号。对典型的正常遥控信号和噪声信号（主要是阳光和白炽灯产生的连续噪声），正常遥控信号的有脉冲时段在整个信号周期中的比例不超过50％；而噪声信号的空闲时段很短或者没有。所以当有脉冲时段的比例不超过50％时，输入信号被认为是正常遥控信号，否则就是噪声信号。图2所示为传统技术中增益控制单元识别和抑制噪声的信号波形示意图。

该传统技术的缺点在于：电子荧光灯产生的强调制噪声，其有脉冲时段的比例也不超过50％，与正常遥控信号相似，会被误认为是正常遥控信号，从而红外接收器会输出这种噪声信号。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是，如何提供一种红外接收器及其识别和抑制噪声的方法，能有效识别并抑制或滤除各种噪声成分、提高可靠性。

本发明的第一个技术问题这样解决，具体包括两种方案：

方案一

构建一种红外接收器，包括依次电连接的输入单元、前置放大单元、可变增益放大单元、限幅放大单元、带通滤波器、第一解调器、第一波形整形单元和输出驱动单元，其特征在于，包括与所述第一波形整形单元输出端电连接的上升沿延迟电路、第一边沿信号发生器、第三计时器和第二边沿信号发生器；所述上升沿延迟电路输出端和第一边沿信号发生器输出端依次电连接第一或门、第一锁存器、第一计时器、第二锁存器和电荷泵的充电控制端；第三计时器输出端电连接所述电荷泵的放电控制端，所述电荷泵输出端电连接所述可变增益放大单元的增益控制输入端；第二边沿信号发生器电连接第二或门和第三或门的一输入端，第二或门的另一输入端与第一计时器输出端电连接，第三或门的另一输入端依次电连接第二计时器、第二锁存器的反相输出端；第二或门的输出端与第一锁存器复位端电连接，第三或门的输出端与第二锁存器复位端电连接；所述电荷泵是带开关的电容充放电电路。

按照本发明提供的红外接收器，其特征在于，所述计时器包括但不限制于是：㈠带开关的电容充放电电路和比较器构成的组合电路，或者㈡计数器。

方案二