本发明涉及射频无线通信领域，尤其涉及一种多模式唤醒接收机及通信设备。
背景技术：
1、许多下一代物联网设备会配备一个唤醒接收机用以降低主系统非必要的能量消耗。为了达到多环境适应性，唤醒接收机需要增强其能耗效率和抗干扰能力。现有技术方案中的唤醒接收机使用了直接包络检测结构和片外匹配网络，来获得纳瓦能耗以及<-70dbm的灵敏度；然而，其固定的工作频率会提高其误唤醒以及漏检率，特别是当它工作在一个拥挤的频段时。可调节的工作频率可以通过联合设计一个天线-包络检测器(envelopedetector,ed)界面实现；但是，天线低下的辐射效率限制了进入ed的能量，从而限制了这种结构的灵敏度。同时，由于只依赖于射频前端进行滤波，直接包络检测结构对随机干扰很敏感。微瓦级的唤醒接收机采用本振进行下变频，使其具有自动跳频的能力。将跳频序列作为另一维度的唤醒标志，使得其信噪比获得了提高；但是，其功率开销过大，对采用能量收集场景的应用造成了负担。
技术实现思路
1、为至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一，本发明的目的在于提供一种多模式唤醒接收机及通信设备。
2、本发明所采用的技术方案是：
3、一种多模式唤醒接收机包括：
4、拥有最大功率匹配的天线-ed界面，包括天线和包络检测器；所述天线用于接收射频信号，以及充当天线-ed界面的电感；所述包络检测器用于解调天线接收到信号的包络，以及充当一部分天线-ed界面的电容；
5、放大器，用于放大包络检测器解调后的包络信息；
6、比较器，用于通过比较放大器输出信号与预设阈值，以将模拟的包络信息数字化；
7、电容阵列，与所述天线-ed界面构成lc网络，用于改变天线-ed界面的谐振频率；
8、调频器/q增强器，与所述电容阵列连接，通过调整负阻来更换工作状态；当处于第一工作状态时，用于抵消lc网络的损耗，此时构成调频器；当处于第二工作状态时，用于抵消部分lc网络的损耗，此时构成q增强器，增加天线-ed界面的等效品质因素，从而增加天线-ed界面提供的增益，减少天线-ed界面的带宽；
9、分频器，当调频器/q增强器被配置为调频器时，用于对调频器进行分频；
10、多功能数字基带，分别与所述放大器、调频器/q增强器和分频器连接，用于控制所述调频器/q增强器的工作状态，以改变lc网络的谐振频率；以及根据在不同谐振频率下接收到的信号判断是否唤醒接收机。
11、进一步地，所述多功能数字基带包括sar逻辑和寄存器阵列；
12、所述sar逻辑，通过逐次逼近寄存器逻辑，用于频率调节；
13、所述寄存器阵列，用于存储sar逻辑得到的电容阵列开关编码，以控制电容阵列的容值；
14、所述调频器、分频器、sar逻辑、寄存器阵列以及电容阵列构成频率调节环路，进行自动频率调节。
15、进一步地，所述多功能数字基带还包括相关鉴频器、多数表决器、跳频模块、模式选择模块；
16、所述相关鉴频器，用于鉴定比较器数字化后的包络信息与预设编码的相关性，如果达到阈值则输出高电平脉冲；
17、所述多数表决器，用于对在相关鉴定器的结果进行表决，如果相关鉴定器的结果有两个高电平脉冲，则输出最终的唤醒信号；如果监测到一个高电平脉冲而第二个高电平脉冲在额定时间未到来，则复位跳频模块；
18、所述跳频模块，用于通过改变寄存器阵列中保存的电容阵列开关控制编码，改变电容阵列的容值；
19、所述模式选择模块，用于控制调频器/q增强器的工作状态。
20、进一步地，所述多功能数字基带还包括自动失调电压补偿模块；
21、所述自动失调电压补偿模块，通过比较器输出的低电平信号与高电平信号的个数来调节比较器的判断阈值。
22、进一步地，所述调频器/q增强器包括负阻模块和电流控制模块，所述负阻模块与所述电容阵列连接，所述电流控制模块与所述多功能数字基带连接；
23、所述多功能数字基带通过电流控制模块控制负阻模块上的电流，进而控制负阻的大小，用于实现天线与电容阵列的谐振，或者用于部分抵消天线-ed界面的损耗，以实现对天线-ed界面的q-增强。
24、进一步地，所述负阻模块包括交叉耦合的nmos对和交叉耦合的pmos对，所述电流控制模块包括尾部mos管；
25、pmos对的源极连接电源电压，pmos对的漏极与nmos对的漏极连接，nmos对的源极连接尾部mos管的漏极，尾部mos管的源极接地，尾部mos管的栅极连接多功能数字基带。
26、进一步地，所述多模式唤醒接收机包括以下模式：
27、初始模式：在该模式下，采用频率调节环路分三次确定天线-ed界面的谐振频率为f1，f2，和f3，即代表三个信道ch.1，ch.2和ch.3所处的频率；
28、低功耗模式：在该模式下负阻完全关闭，接收机处于低功耗工作状态，可通过采用二维唤醒特征来避免漏检和误唤醒；
29、q-增强模式：在该模式下负阻部分抵消天线-ed界面的损耗，达到增加天线-ed界面等效q值的目的，从而增加天线-ed界面提供的电压增益，减小带宽，最终增加接收机的信号干扰比；
30、二阶唤醒模式：该模式结合了低功耗模式和q-增强模式；接收机首先工作在低功耗模式下，当在信道ch.1收到指定信号后，将负阻配置在q-增强模式并继续监听。
31、进一步地，接收机通过以下方式进行唤醒：
32、在低功耗模式或q-增强模式下，当信道ch.1接收到数据时，接收机进行跳频到信道ch.2；
33、如果数据在信道ch.2中由于干扰而未被接收到，接收机会在等待一个预先设定的时间后跳频到信道ch.3继续监听；
34、如果在信道ch.3中接收机接收到数据，那么多数表决器会因为信道ch.1和信道ch.3的成功监听而发出唤醒信号，即二维唤醒特征被成功接收；
35、如果一个随机干扰造成信道ch.1的误唤醒，随机干扰的能量在信道ch.2和ch.3上会被天线-ed界面而削弱，只要信道ch.2和ch.3是干净的，接收机不会被最终误唤醒。
36、进一步地，所述多模式唤醒接收机还包括环形振荡器；所述环形振荡器用于为比较器和多功能数字基带提供时钟；
37、所述包络检测器的电容值设计为420ff。
38、本发明所采用的另一技术方案是：
39、一种通信设备，包括如上所述的多模式唤醒接收机。
40、本发明的有益效果是：对于长期存在的宽带干扰，使用q-增强模式可以增强接收机的信噪比。结合低功耗模式和q-增强模式的特性，二阶唤醒模式被提出以应对超低功耗的情景。唤醒接收机首先在低功耗模式下运行，如果其在某一信道上接收到了数据，那么它会进入q-增强模式继续在同一信道监听，而不是直接跳频到下一信道。对于一个数据率为1kb/s，12位的数据，采用二阶唤醒模式的接收机在每分钟唤醒一次的唤醒率下仅需要消耗33.7nw能量，极大地降低了能耗。
1.一种多模式唤醒接收机，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种多模式唤醒接收机，其特征在于，所述多功能数字基带包括sar逻辑和寄存器阵列；
3.根据权利要求2所述的一种多模式唤醒接收机，其特征在于，所述多功能数字基带还包括相关鉴频器、多数表决器、跳频模块、模式选择模块；
4.根据权利要求2所述的一种多模式唤醒接收机，其特征在于，所述多功能数字基带还包括自动失调电压补偿模块；
5.根据权利要求1所述的一种多模式唤醒接收机，其特征在于，所述调频器/q增强器包括负阻模块和电流控制模块，所述负阻模块与所述电容阵列连接，所述电流控制模块与所述多功能数字基带连接；
6.根据权利要求5所述的一种多模式唤醒接收机，其特征在于，所述负阻模块包括交叉耦合的nmos对和交叉耦合的pmos对，所述电流控制模块包括尾部mos管；
7.根据权利要求1所述的一种多模式唤醒接收机，其特征在于，所述多模式唤醒接收机包括以下模式：
8.根据权利要求7所述的一种多模式唤醒接收机，其特征在于，接收机通过以下方式进行唤醒：
9.根据权利要求1所述的一种多模式唤醒接收机，其特征在于，所述多模式唤醒接收机还包括环形振荡器；所述环形振荡器用于为比较器和多功能数字基带提供时钟；
10.一种通信设备，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的多模式唤醒接收机。
