一种简单易用的OOK调制方案介绍
幅移键控(ask)是一种常用的调制技术，在众多低频rf数字通信系统中非常普及。当需要发射“1”时，发射源发送较高的载波幅度；发射“0”时，采用最简单的方式发送出较低的载波幅度。通-断键控(ook)调制是一种更简单的ask方式，发射“0”时，无任何载波信号输出。
ask和ook通信协议在近距离无线数据传输中应用非常广泛，如家庭自动化、工业网络、无线基站、遥控钥匙门禁(rke)和胎压检测系统(tpms)等。ook非常适合电池供电的便携式设备，因为它在发射“0” (不发射)时可以有效节省能量。所涉及的载波频率因具体的应用而相差很大。例如：在某些基站的低频有线通信中约为2mhz (例如：aisg协议)；有些工业、科学和医疗(ism)频段的近距离无线通信则采用433mhz左右的载频。
目前，不同的无线通信技术已经在消费类产品中取得巨大进展，其中包括：bluetooth®、zigbee®、wi-fi®。这些协议在设备之间提供了安全的通信方式，典型工作在2.4ghz ism频段，综合采用频移键控(fsk)、相移键控(psk)和幅移键控(ask)或调幅等调制技术。这些调制方式的安全措施有通道跳频和扩频模式等。这些措施很难被窃听，在提高安全性的同时也提高了抗干扰能力。所有这些方案在发射“1”和“0”时都会消耗能量，而且这些协议的复杂度较高，导致硬件实现成本高，特别是对于安全性和抗噪声能力没有特别要求的应用。
wi-fi主要定位于高数据速率、远距离通信，例如：对简单控制和监控要求较高的场合。zigbee对于将来的现场传感器网络非常理想，bluetooth则被广泛用于消费类音频产品和个人无线设备。表1就bluetooth、zigbee和ask/ook的不同功能和特点进行了简单对比。
简单的ask/ook，因其低成本特点而成为最直接的选择方案，特别是对电池寿命要求苛刻的电池供电系统。同样，它们也非常适合点对点有线设备的接入应用和无线红外链路。根据不同的应用，选用其它技术实现成本会提高2到5倍。必要时，在收发链路中增加双向质询应答机制，交换特殊的代码，仍可保证安全性。ask相对于ook具有更高的抗噪声能力，成本低于fsk，但其功耗高于ook。
ask应用
ask的接收前端通常由三部分组成：用于从宽带噪声频谱提取有用载频的输入带通滤波器、用于提取有用信息的包络检波器、用于获得二进制输出的比较器。比较器的触发门限由包络检波器本身产生，可以自适应调整接收信号的输出门限，并且可以随着通道距离和发射强度进行调整。
max9933是实现这种接收前端的一个可行方案，rf检波器可以读取2mhz到1.6ghz，具有45db动态范围的输入信号。特别是可以为-58dbv至-13dbv (即1.25mvrms至223mvrms)的信号提供成比例的对数电压输出。图1给出了ask接收信号链路中的max9933 rf检波器。
图1. max9933 rf检波器在ask接收链路中的应用电路
rf信号通过外部交流耦合馈入rfin引脚。由于max9933是一款峰值响应的rf检波器，本质上是一个简化的包络检波器，即使是对于微弱的毫伏级信号。其对数传输函数使得rf电压幅度与直流输出之间成对数(db)比例关系，因此，max9933对小信号特别敏感。max9933允许ask接收器很容易区分弱小的“1”、“0”信号。电容cclpf决定器件输出的响应带宽，由所要求的输出数据速率决定。图2给出了当max9933作为包络检波器检测时的输出波形，max9030比较器配合自适应参考电压产生数字输出。测试波形是10mhz载频，数据速率为40kbps。cclpf滤波电容为150pf，r-c 滤波器由100kω电阻和0.22µf电容构成。
图2. max9933 rf检波器响应波形。rf输入信号调制频率为10mhz，数据速率为40kbps。两个波形分别是输出响应(黄色)和输入信号(绿色)，(a) -10dbm和-20dbm ask信号；(b) -40dbm ook信号。两个波形在max9030比较器输入端的信号分别在底部用粉色和绿色表示。
ook应用
max9930 rf功率检测控制器设计用于功放(pa)自动增益控制(agc)的反馈环路。然而，用于开环模式时(即没有pa提供从out到rfin的反馈回路)，可以很容易实现图3所示的ook通信。ref电压基准代表可以收到的“1”门限的最小值，从而提取ook信息。
图3. max9930 rf检波控制器的ook应用电路
rf信号同样通过外部交流耦合电容进入器件的rfin引脚。max9930控制器前端是一个峰值检波器，内部检测rf信号的输入峰值。电压输出反馈到set引脚作为比较器门限，非常适合ook检测应用。电阻rfb和rin提供比较器的滞回，以提高抗干扰能力，电阻rfb选择为300kω，rin选择为10kω。为了提高数据速率可以选择尽可能小的cclpf。图4给出了与图2测试中同样输入条件下的测试结果。
图4. max9930 rf检波控制器的响应波形。rf输入信号调制频率为10mhz，数据速率为40kbps，ook信号为-40dbm，ref设置为500mv。输出数据以黄色显示，输入rf信号以蓝色显示。
ook发送器
ook发送器的简单性是其它调制方案所不及的。仅需要将载波信号发送到功放和天线或线缆，即可实现发射“1”的目的，或不发射任何信号即代表发射“0”。max1472 vhf/uhf发送器是一款非常好的应用选择，采用输入数字流调制基于晶体的pll振荡器的输出，最后馈送到功放。接收系统可以是ook接收机系统(固定门限)或ask接收系统(自适应门限)。
结论
在当前的互联世界，电路之间需要多种模式的通信方式。ask和ook提供了两个这样的协议，上述电路提供了可行的应用方案，与市场上的其它通信协议相比结构更简单。
bluetooth是bluetooth sig, inc.的字标，徽标是bluetooth sig, inc.拥有的注册商标。maxim已得到授权使用这些标志。
wi-fi是无线以太网兼容性联盟的注册认证标志。
zigbee是zigbee联盟的注册商标和注册服务标志。
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目前，不同的无线通信技术已经在消费类产品中取得巨大进展，其中包括：bluetooth®、zigbee®、wi-fi®。这些协议在设备之间提供了安全的通信方式，典型工作在2.4ghz ism频段，综合采用频移键控(fsk)、相移键控(psk)和幅移键控(ask)或调幅等调制技术。这些调制方式的安全措施有通道跳频和扩频模式等。这些措施很难被窃听，在提高安全性的同时也提高了抗干扰能力。所有这些方案在发射“1”和“0”时都会消耗能量，而且这些协议的复杂度较高，导致硬件实现成本高，特别是对于安全性和抗噪声能力没有特别要求的应用。
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ask的接收前端通常由三部分组成：用于从宽带噪声频谱提取有用载频的输入带通滤波器、用于提取有用信息的包络检波器、用于获得二进制输出的比较器。比较器的触发门限由包络检波器本身产生，可以自适应调整接收信号的输出门限，并且可以随着通道距离和发射强度进行调整。
max9933是实现这种接收前端的一个可行方案，rf检波器可以读取2mhz到1.6ghz，具有45db动态范围的输入信号。特别是可以为-58dbv至-13dbv (即1.25mvrms至223mvrms)的信号提供成比例的对数电压输出。图1给出了ask接收信号链路中的max9933 rf检波器。
图1. max9933 rf检波器在ask接收链路中的应用电路
rf信号通过外部交流耦合馈入rfin引脚。由于max9933是一款峰值响应的rf检波器，本质上是一个简化的包络检波器，即使是对于微弱的毫伏级信号。其对数传输函数使得rf电压幅度与直流输出之间成对数(db)比例关系，因此，max9933对小信号特别敏感。max9933允许ask接收器很容易区分弱小的“1”、“0”信号。电容cclpf决定器件输出的响应带宽，由所要求的输出数据速率决定。图2给出了当max9933作为包络检波器检测时的输出波形，max9030比较器配合自适应参考电压产生数字输出。测试波形是10mhz载频，数据速率为40kbps。cclpf滤波电容为150pf，r-c 滤波器由100kω电阻和0.22µf电容构成。
图2. max9933 rf检波器响应波形。rf输入信号调制频率为10mhz，数据速率为40kbps。两个波形分别是输出响应(黄色)和输入信号(绿色)，(a) -10dbm和-20dbm ask信号；(b) -40dbm ook信号。两个波形在max9030比较器输入端的信号分别在底部用粉色和绿色表示。
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