[发明专利]信号传输装置、信号传输方法及通信系统

说明书

本公开的实施例涉及信号传输装置、信号传输方法及通信系统。信号传输装置包括：数字模拟转换器，被配置为将数字信号转换为模拟信号；调制器，被配置为对模拟信号进行调制，以生成经调制的脉冲信号；以及发射器，被配置为基于经调制的脉冲信号向接收器发射输出脉冲信号，其中发射器被配置为与接收器不共地。通过本公开实施例的技术方案，能够在高速数据传输的情况下也保持高分辨率，从而克服了已知方案中数字信号传输的分辨率与传输频率之间的冲突问题。

技术领域

本公开涉及通信领域，更具体地说，本公开涉及信号传输装置、信号传输方法及通信系统。

背景技术

在一些数字控制或管理系统中，有时会需要在隔离的两侧(即不共地的两侧)之间进行数据传输。一种方案是通过蓝牙、WIFI等通信协议进行数据传输，但该方案通常无法满足高速数据传输的要求。另一种方案是直接通过高频信号传输。

当前的数字信号处理(digital signal processing，DSP)芯片以及微控制单元(microcontroller unit，MCU)中通常具有脉冲宽度调制(pulse width modulation，PWM)模块，因此数字系统中通常采用PWM模块来进行PWM调制以实现数字信号传输。然而，数字系统中的PWM信号的周期通常由周期寄存器的数值大小决定。位数越高，理论的数值可以越大，但实际的数值与需要的周期有关。若采用较高的PWM频率来传输数据，则需要周期寄存器的数值较小。然而周期寄存器的数值越小，分辨率(也可称为精度)就越低。因此无法在以高速PWM频率进行数字传输的情况下保持原始分辨率。因此，亟需一种改进的方案，以在高速数据传输的情况下，能够保持较高的分辨率。

发明内容

本公开的实施例提供了一种信号传输装置，以至少解决现有技术的上述以及其他潜在问题之一。

根据本公开的一个方面，提供了一种信号传输装置，包括：数字模拟转换器，被配置为将数字信号转换为模拟信号；调制器，被配置为对模拟信号进行调制，以生成经调制的脉冲信号；以及发射器，被配置为基于经调制的脉冲信号向接收器发射输出脉冲信号，其中发射器被配置为与接收器不共地。在上述实施例中，通过调制器对模拟信号进行调制，以模拟的方式生成调制的脉冲信号，由于模拟调制信号的频率与数据传输的精度无关，所以能够在高速数据传输的情况下也保持高分辨率。从而克服了已知方案中数字信号传输的分辨率与传输频率之间的冲突问题。

在一些实施例中，调制器是脉宽调制器。脉宽调制器包括：周期信号发生器，被配置为产生周期信号；以及比较器，被配置为将模拟信号与周期信号进行比较，并且基于比较的结果生成经调制的脉冲信号。在上述实施例中，脉宽调制器包括周期信号发生器，周期信号发生器能够以简单可靠的方式实现对模拟信号的调制，由于是两个模拟量(即DAC的输出与锯齿波或三角波)进行比较，所以该调制过程没有分辨率损失。因此，传输精度仅与DAC的精度有关。而DAC的精度与其位数有关，不受传输频率的影响。

在一些实施例中，其中周期信号发生器包括三角波或锯齿波信号发生器，三角波或锯齿波信号发生器被配置为生成三角波或锯齿波信号；比较器被配置为将模拟信号与三角波或锯齿波信号进行比较，并且基于比较的结果生成经调制的脉冲信号。在上述实施例中，通过利用三角波或锯齿波发生器，能够以简单的结构可靠地实现对模拟信号的调制。

在一些实施例中，发射器包括光发射器，光发射器被配置为将经调制的脉冲信号转换为光脉冲信号以向接收器发射光脉冲信号。在上述实施例中，由于利用光发射器进行发射，能够较低成本方便地实现在信号传输装置与信号接收装置之间不共地的情况下可靠地传输数据。

在一些实施例中，发射器包括发射天线，发射天线被配置为以无线电波的方式发射脉冲信号。在上述实施例中，由于采用发射天线进行发射，能够方便地实现在信号传输装置与信号接收装置之间不共地的情况下可靠地传输数据。