用于操作传感器面板的方法和用于支持该方法的电子装置的制造方法_3

文档序号:9786938阅读:来源:国知局
生驱动信号。传感器操作模块200事先使 用OFDM和CDM来产生驱动信号,并且可存储产生的驱动信号,从而重复使用存储的驱动信 号。
[0089] 例如,传感器操作模块200可通过将码分配给具有正交频率分量的信号并执行减 小PAPR的过程来产生最后一个Tx模块驱动信号。根据本公开的实施例,传感器操作模块 200可执行例如限幅和峰值减小发送信号合成来减小驱动信号的PAPR。
[0090] 如上所述,传感器操作模块200可执行与产生最后一个驱动信号有关的对信号的 具有高振幅的一部分进行限幅的方法。传感器操作模块200可将限幅后的信号转换为频域 的信号,并且可将频域中的正交码的振幅恢复为原始值。传感器操作模块200可将频域的 限幅后的信号的振幅被恢复成的信号转换为时域的信号,并且可重复地执行对具有高振幅 的部分进行限幅的方法指定次数或者直到得到指定结果为止。
[0091] 传感器操作模块200的Rx模块260可执行离散余弦变换(DCT)或快速傅立叶变 换(FFT)以用于将信号与Rx信号分离,并且可将时域转换到频域中。传感器操作模块200 可执行匹配滤波或最小平方(LS)信道估计以用于对分离的信号进行分析。在该操作中,传 感器操作模块200可执行与转换到频域中的信号的信道估计有关的LS估计或最小均方差 (MMSE)估计。
[0092] 图3例示说明根据本公开的各种实施例的分配驱动信号的过程。
[0093] 参照图3,根据本公开的各种实施例,图2的传感器操作模块200可产生多载波码 分分配方案的驱动信号。例如,传感器操作模块200可将被配置了多个子载波的频率分量 分配给相应的Tx通道。所述多个子载波中的每个均可具有正交频率性质。就这一点而言, 传感器操作模块200可包括产生将供给相应的Tx通道的多个正交子载波的信号产生模块。 传感器操作模块200可将所述多个正交子载波分配给多个Tx通道,例如,Tx通道Tx (1)至 Tx(m)〇
[0094] 根据本公开的各种实施例,传感器操作模块200可将例如正交码分配给每个Tx通 道。例如,传感器操作模块200可将正交码分配给为每个Tx通道分配的正交子载波。参照 图3,传感器操作模块200可产生与Tx通道Tx (1)有关的多个正交子载波,并且可将指定的 正交码(例如,扩展码1)分配给所述多个正交子载波。传感器操作模块200可包括产生并 分配正交子载波的信号产生模块,并且传感器操作模块200可产生、分配和混合正交码。可 替代地,传感器操作模块200可从图1的存储器130获得码信息,存储器130存储正交码被 分配给多个子载波的码信息(或码序列)。
[0095] 根据本公开的实施例,传感器操作模块200的Rx模块260可使用正交码被分配给 的正交子载波来对例如用于每个通道的驱动信号进行分类。就这一点而言,传感器操作模 块200可将分配给每个Tx通道的多个正交子载波乘以正交码序列的每个芯片(例如,位)。 在这种情况下,码序列的芯片的数量可与子载波的数量相同。
[0096] 当在Rx模块260中通过传感器面板163接收到通过将正交子载波乘以正交码而 产生的驱动信号时,可发生例如与导体的触摸对应的通道或信号衰减之类的传感器面板 163的状况。用码序列对多个正交子载波进行复用的方法可对多个Tx通道(例如,Tx通道 Tx(I)至Tx (m))执行。例如,传感器操作模块200可分配与Tx通道Tx (m)有关的多个正交 子载波,并且可将每个正交子载波乘以正交码序列来产生驱动信号。
[0097] 图4例示说明根据本公开的各种实施例的产生时域驱动信号的过程。
[0098] 参照图4,图2的传感器操作模块200可将其中正交子载波被乘以唯一码的驱动信 号提供给图2的传感器面板163。在该操作中,传感器操作模块200可将每个驱动信号作 为在操作传感器面板163时可被优化的信号进行处理。就这一点而言,由传感器操作模块 200操作的特定驱动信号在频域中的值可用曲线图401示出。曲线图401中所示的驱动信 号可以例如是与频域中的正交码[11-1-111-1-1]对应的信号值。传感器操作模块200可 对与正交码对应的信号值执行等式1中所定义的IDCT,并且可从频域的正交码产生时域的 驱动信号。
[0100] 在此,X [η]可以是1彡η彡N的时域的信号,Z [k]可以是1彡k彡M = N/2的频 域(正区域)的信号。其中执行以上提及的正交码[11-1-111-1-1]的IDCT的时域的结果 可用曲线图403示出。曲线图403中所示的信号值可对应于其中每个子载波被乘以每个码 序列的值。
[0101] 图5例示说明根据本公开的各种实施例的PAPR。
[0102] 参照图5,根据本公开的各种实施例,当使用多个正交频率分量来产生每个Tx通 道的驱动信号时,存在高PAPR。例如,当在曲线图501中基本上同时使用14个正交频率时 (例如,当信号彼此重叠时),在曲线图503中可存在其中14个正交频率分量的最大值被相 加的振幅值。结果,当14个正交频率信号同时操作时,PAPR可以是14。在各种电子装置 中,当PAPR较高时,DAC或ADC的动态范围变得越来越增大。因此,可存在对于覆盖增大的 动态范围的信令或者与增大的动态范围对应的硬件配置的需要。
[0103] 图6例示说明根据本公开的各种实施例的执行限幅的过程。
[0104] 参照图6,关于减小参照图5描述的PAPR,图2的传感器操作模块200可执行限幅。 关于限幅,传感器操作模块200可对时域信号的振幅是A值或更大值的一部分进行限幅。A 值可由目标PAPR值(例如,关于ADC或DAC的输入和输出的动态范围)限定。可根据图2 的传感器面板163的特性优化的PAPR可被改变。因此,可根据传感器面板163的特性相对 于目标PAPR值统计地或根据实验调整A值。
[0105] 如上所述,传感器操作模块200可对其中执行由参照图4或5描述的多个子载波 的重叠产生的信号的IDCT的信号进行限幅。例如,如曲线图601所示,传感器操作模块200 可执行与频域的正交码对应的信号X的IDCT以将频域转换到时域中并获得信号X。如曲 线图603所示,传感器操作模块200可对时域的信号X进行限幅(例如,可通过使用振幅A 作为切割线来调整信号X的最大振幅)以获得信号x+n。。在此,η。可以是根据限幅而产生 的噪声信号。如上所述,关于限幅,当限幅被应用以对应于作为时域的信号上的目标的PAPR 值时,可提尚对应?目号的噪声等级。
[0106] 图7例示说明根据本公开的各种实施例的执行峰值减小发送信号合成的过程。
[0107] 参照图7,在将至少一个正交子载波应用于驱动信号的过程中,图2的传感器操作 模块200可在驱动信号被应用于所述至少一个子载波之前准备驱动信号(或者可事先产生 并存储驱动信号)。可替代地,传感器操作模块200可产生至少一个子载波,可将产生的子 载波存储在图1的存储器130中,并且可操作存储在存储器130中的子载波。因此,传感器 操作模块200可知道对图2的传感器面板163是否使用任何子载波。因此,传感器操作模 块200可知道子载波的特性,例如,由这些子载波产生的PARP。
[0108] 传感器操作模块200可支持峰值减小发送信号合成,其提供被配置为减小知道 PAPR特性的子载波的PAPR的载波。例如,如图7所示,逆FFT (IFFT)模块可对与多个子载 波对应的数据进行处理以将其作为时域的信号X(t)输出。传感器操作模块200可计算其 可减小与该数据对应的信号X (t)的PAPR的至少一部分的信号c (t),并且可通过执行c (t) 的FFT来产生PAPR减小信号(PRS)。传感器操作模块200可将PRS存储在存储器130中, 或者可获得子载波被准备时的PRS以使用该PRS来减小PAPR。例如,传感器操作模块200 可用IFFT模块对存储在存储器130中的PRS进行处理以产生时域的信号c (t),并且可将产 生的信号c (t)与信号x(t)混合以输出其中PAPR减小的信号x(t)+c (t)。
[0109] 就这一点而言,当子载波被确定为驱动信号时,传感器操作模块200可验证与子 载波对应的PRS,并且可检测适合于可减小(或抵消)子载波的高PAPR的PRS的值。
[0110] 根据本公开的各种实施例,传感器操作模块200可重复地执行例如限幅和峰值减 小发送信号合成以获得将用作驱动信号的信号信息。例如,传感器操作模块200可将信号 设计为具有最小峰值与平均期望信号功率比(PADPR)值。当考虑PAPR值、而不是限幅噪声 功率时,传感器操作模块200可将信号设计为具有该信号的最小峰值功率。以上提及的操 作可检测由触摸物体引起的改变,而不用应用于传感器面板163的驱动信号发送具有特定 意义的数据。传感器操作模块200可事先执行用于减小PAPR的算法,可确定最佳驱动信号, 并且可将驱动信号序列存储在存储器130中以重复使用该驱动信号序列。
[0111] 图8例示说明根据本公开的各种实施例的补偿失真正交信号的过程。
[0112] 参照图8,图2的传感器操作模块200可将特定方式的处理应用于通过对子载波信 号X进行限幅而产生的信号x+队以将子载波信号X转换为新信号X'。例如,传感器操作模 块200可将限幅和峰值减小发送信号合成应用于子载波信号X以获得曲线图801中所示的 信号Χ+Ν ε。当察看获得的信号X+队时,可知道将由外围噪声验证的信号失真(例如,信号 衰减)。因此,传感器操作模块200可将原始的正交信号应用于失真的正交信号(例如,可 将指定方式的处理应用于失真的正交信号)以产生如曲线图803中所示的新信号X'。根据 本公开的实施例,新信号X'可以例如是相比于信号值对外围噪声的衰减更大并且强调(例 如,放大)其中信号值被预设的子载波区域的信号。
[0113] 图9Α例示说明根据本公开的各种实施例的信号根据限幅和峰值减小发送信号合 成的应用的改变。
[0114] 参照图9Α,限幅之前的时域信号X1可用通过图2的传感器操作模块200进行限幅 的时域信号X 1。来表达。此外,限幅之前的时域信号X i可用通过传感器操作模块200进行 限幅和处理的时域信号X1+1来表达。如图9A所示,具有最大值的数据部分可减小。因此, 可知道PAPR也减小。
[0115] 图9B例示说明根据本公开的各种实施例的对驱动信号的最佳变换进行处理的过 程。
[0116] 参照图9B,参照图9A描述的限幅操作和处理操作可重复地操作,直到获得其中具 有目标值的PAPR并具有指定值或更小的噪声的信号为止。就这一点而言,如图9B所示,图 2的传感器操作模块200可重复地操作以下操作指定次数(Maxjter):对信号X 1。的限幅操 作、DCT操作、DCT信号的处理操作、处理后的信号的IDCT操作、存储IDCT信号的PADPR值 的操作以及存储新信号的操作。指定次数可以是统计地或根据实验获得的值。例如,传感 器操作模块200可通过对各种子载波进行限幅和处理来指定次数地检测值(或某一范围的 值),在这些值中,PAPR保持为目标值(或目标范围值),并且噪声等级减小指定值或更小 值。根据本公开的实施例,根据指定的策略,传感器操作模块200可将例如对于各种载波的 次数的平均值应用于特定子载波,或者可将所有检测值之中的最大值应用于特定子载波。
[0117] 图10例示说明根据本公开的各种实施例的对Rx信号进行处理的过程。
[0118] 参照图10,图2的传感器操作模块200的Rx模块260可将信道估计算法应用于模 拟Rx信号以估计频域通道值。传感器操作模块200可相对于估计的值和通道的改变量来 确定触摸是否发生。就这一点而论,传感器操作模块200的Rx模块260可对从图2的传感 器面板163获得的Rx信号 y] (t)执行下转换、ADC采样、DCT和LS信道估计。可使用以下 等式2来计算从传感器面板163获得的Rx信号yj (t):
[0120] 在此,值i的幅值可以是传感器面板163的Rx通道的数量。可通过图1的电子装 置loo的操作设置或者用户设置来改变R x通道。y](t)可以是信道估计结果。h^a)可以 是与传感器面板163对应的特性值。X 1 (t)可以是驱动信号。z](t)可以是噪声信号。经过 ADC的信号可以是Rx信号的时域信号,估计值可用y]表达。应用DCT的信号可以是Rx信 号的频域信号,估计值可用Y,表达。
[0121] 图11例示说明根据本公开的各种实施例的执行Rx信号的DCT的过程。
[0122] 参照图11,如参照图10所描述的,通过执行下转换和ADC采样,从传感器面板163 获得的信号y, (t)可用信号y]表达。可使用以下等式3来执行信号y ,的DCT :
[0124] 在此,L可以是子载波的数量。s可对应于图4的曲线图401中所示的码序列之中 的具有数据值的起始点位置值(例如,正交信号频率指数之中的最低指数)。L值可对应于 具有数据值的结束点位置值。例如,s和L可对应于图2的传感器操作模块200的正交码 [11-1-111-1-1]所在的范围值。
[0125] 如曲线图1101和1103所示,可使用以下等式4来执行L个子载波的DCT :
[0127] 在此,Y,[k]可以是执行DCT的结果值。s可以是正交频率指数之中的最低指数。 A可以是缩放因子。L可以是正交信号频率指数之中的最高指数,可以是子载波的数量。
[0128] 根据本公开的各种实施例,传感器操作模块200可对DCT信号执行信道估计。例 如,传感器操作模块200可使用以下等式5来执行通道值估计以用于最小化频域中的Rx信 号和驱动信号之差的平方。
[0130] 在此,Z/f/可以是(Yj [s],· · ·,Yj [s+L-1])。尤严可以是(Xi [s],· · ·,Xi [s+L-1])。
[0131] 可用以下等式6所表达的匹配滤波来实现等式5所表达的LS信道估计。
[0133] 图12是例示说明根据本公开的各种实施例的可执行载波的选择操作的电子装置 的配置的框图。
[0134] 参照图12,根据本公开的各种实施例,图1的电子装置100可包括传感器面板 163、Tx模块230、Rx模块260和控制模块210。
[0135] 在传感器面板163中,可沿第一方向布置M个电极线,可沿与第一方向相交的第二 方向布置N个电极线。M个电极线可用作例如驱动信号提供线,N个电极线可用作例如Rx 信号获得线。以上提及的传感器面板163可通过第一通道选择开关50和第二通道选择开 关60来操作至少一组电极线(例如,mXη个电极线)。
[0136] Tx模块230可包括例如Tx数字块30、Tx模拟块40和第一通道选择开关50。
[0137] Tx信号块30可包括例如产生多通道驱动信号的信号产生模块31 (例如,获得 OFDM信号的模块)以及码分配模块33 (例如,获得并分配将分配给OFDM信号的CDM信号)。 信号产生模块31可以例如根据参照图3描述的OFDM来产生信号。信号产生模块31可将 产生的信号发送到码分配模块33。如参照图3所描述的,码分配模块33可将例如具有其 中码被分配给正交频率的信号的多个子载波发送到Tx模拟块40。根据本公开的各种实施 例,Tx数字块30可事先将例如为多通道驱动准备的信号序列存储在图1的存储器130中。 Tx数字块30可调用存储的信号序列,并且可使用该信号序列来产生DAC41的波形。
[0138] Tx模拟块40可包括例如DAC 41、第一载波产生器43 (例如,本地振荡器(LO)产 生器)、第一混合器44、第一旁通开关45和Tx驱动器46。DAC41可将从码分配模块33提 供的数字信号转换为模拟信号。从DAC 41输出的信号可根据设置被提供给第一混合器44。 第一载波产生器43可产生某一频率(例如,指定高频)信号,并且可将产生的某一频率信 号提供给第一混合器44。指定高频信号可以是某一频带的信号,例如,500ΚΗΖ或更高的信 号。DAC 41的输出信号可与指定频带的信号一起通过第一混合器44被发送到Tx驱动器 46。以上提及的第一混合器44可起到上转换器的作用。
[0139] Tx驱动器46可放大第一混合器44的输出,并且可将放大的信号发送到第一通道 选择开关50。第一旁通开关45可提供可直接将DAC 41的输出信号发送到Tx驱动器46的 路径。电子装置100可根据设置直接将驱动信号发送到Tx驱动器46,而不发送具有驱动信 号的载波。就这一点而言,传感器操作模块200可改变第一旁通开关45的状态以控制第一 旁通开关45 (例如,控制第一旁通开关45被旁通)来操作第一混合器44或者不操作第一 混合器44。
[0140] 第一通道选择开关50可将从Tx驱动器46发送的驱动信号发送到布置在传感器 面板163中的第一电极层的多个电极线中的至少一个。在这种情况下,第一通道选择开关 50可根据设置将单独的驱动信号提供给所述多个电极线中的每个或某一组(例如,某一数 量的电极线)。例如,当Tx模拟块40提供六个驱动信号时,第一通道选择开关50可对这六 个驱动信号进行分类,并将这六个驱动信号提供给所述多个电极线。可替代地,第一通道选 择开关50可将所述多个电极线分类为六个组,并且可将不同的驱动信号提供给相应的组。
[0141] Rx模块260可包括第二通道选择开关60和Rx模拟块70。<
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