发明创造名称:一种检测相位差的方法、鉴相器及数字锁相环
外观设计名称:
决定号:192500
决定日:2019-09-12
委内编号:1F251293
优先权日:
申请(专利)号:201310268059.4
申请日:2013-06-28
复审请求人:上海诺基亚贝尔股份有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:李承承
合议组组长:徐珍霞
参审员:宋雪梅
国际分类号:H03L7/085
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果一项权利要求请求保护的技术方案与作为最接近现有技术的对比文件公开的技术方案相比存在区别技术特征,但该区别技术特征部分被另一篇对比文件公开,其余部分是公知常识和本领域技术人员容易想到的,也未产生任何预料不到的技术效果,则该项权利要求请求保护的技术方案相对于上述对比文件不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201310268059.4,名称为“一种检测相位差的方法、鉴相器及数字锁相环”的发明专利申请(下称本申请)。本申请的申请人为上海诺基亚贝尔股份有限公司,申请日为2013年06月28日,公开日为2014年12月31日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年01月24日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-18不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定的具体理由在于:权利要求1与对比文件2(US6288574B1,公告日为2001年09月11日)的区别技术特征在于:通过延长所述相位差脉冲,对延长后的所述相位差脉冲进行测量来测量所述相位差脉冲。上述区别技术特征被对比文件1(US2010/0241398A1,公开日为2010年09月23日)公开。因此,权利要求1不具备创造性。从属权利要求2-9的附加技术特征或被对比文件1公开,或是本领域技术人员容易想到的,或为本领域的常用技术手段。因此,权利要求2-9也不具备创造性。权利要求10-18是分别与方法权利要求1-9相对应的产品权利要求,基于相同的理由,权利要求10-18也不具备创造性。
驳回决定所依据的文本为:2017年10月10日提交的权利要求第1-18项,申请日2013年06月28日提交的说明书第1-117段、说明书附图图1-6、说明书摘要、摘要附图。驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种用于操作锁相环的方法,其中,所述锁相环包括可控振荡器(controllable oscillator)和鉴相器,所述方法包括:
-操作所述可控振荡器来生成脉冲流;
-在所述鉴相器中生成相位差脉冲,每一相位差脉冲指示与所述脉冲流中的脉冲的相位差;
-通过在所述鉴相器中测量所述相位差脉冲,来确定所述相位差;
-基于所确定的所述相位差,调整所述可控振荡器来修改所述脉冲流;
其中,所述测量所述相位差脉冲的步骤进一步包括:
-延长所述相位差脉冲;
-对延长后的所述相位差脉冲进行测量。
2. 根据权利要求1所述的方法,其中,所述鉴相器还包括移相电路,其中,所述延长所述相位差脉冲的步骤进一步包括:
-通过利用所述相位差脉冲的电压,对所述移相电路进行充电/放电操作,来扩大所述相位差脉冲的脉冲宽度,以获得第一脉冲。
3. 根据权利要求2所述的方法,其中,所述对对所述移相电路进行充电/放电操作,来扩大所述相位差脉冲的脉冲宽度,以获得第一脉冲的步骤进一步包括:
当相位差脉冲在高电压时对移相电路进行充电,当相位差脉冲在低电压时对移相电路进行放电,以基于在充电/放电过程中相位差脉冲的电容电压值来确定第一脉冲。
4. 根据权利要求2或3所述的方法,其中,所述第一脉冲对应的曲线V0(t)如以下方程式示意:
0≤t≤T0,V0(t)=V0max*(1-e-t/(RC));
T0<t,
其中,t为充放电时间,V0max为所述相位差脉冲的最大电压,T0为所述相位差脉冲的原始宽度,R为所述移相电路中的电阻值,C为所述移相电路中的电容值。
5. 根据权利要求2至4中任一项所述的方法,其中,所述延长所述相位差脉冲的步骤进一步包括:
-将所述第一脉冲转换为数字脉冲。
6. 根据权利要求5所述的方法,其中,所述将所述第一脉冲转换为数字脉冲的步骤包括以下步骤:
-基于参考电压,将所述第一信号转换为数字信号;
其中,所述数字信号的曲线V2(t)如下方程式所示:
Vref≤V0max*(1-e-t/(RC))V2(t)=1;
Vref>V0max*(1-e-t/(RC))V2(t)=0;
其中,Vref为所述参考电压,t为充放电时间,V0max为相位差脉冲的最大电压,R为所述移相电路中的电阻值,C为所述移相电路中的电容值。
7. 根据权利要求5所述的方法,其中,所述将所述第一脉冲转换为数字脉冲的步骤包括以下步骤:
-将所述第一脉冲的振幅放大为第二脉冲;
-将所述第二脉冲转换为所述数字脉冲。
8. 根据权利要求7所述的方法,其中,所述第二信号对应的曲线V1(t)如以下方程式示意:
当0≤t≤T0时,
当T0<t时,
其中,m为第二脉冲相对于第一脉冲的放大倍数,V0max为所述相位差脉冲的最大电压,T0为相位差脉冲的原始宽度;R为所述移相电路中的电阻值,C为所述移相电路中的电容值,Vadcmax为放大时的最高限定电压。
9. 根据权利要求10所述的方法,其中,所述数字信号的曲线V2(t)如下方程式所示:
Vref≤m*V0max*(1-e-t/(RC))V2(t)=1;
Vref>m*V0max*(1-e-t/(RC))V2(t)=0;
其中,m为第二脉冲相对于第一脉冲的放大倍数,Vref为所述参考电压,t为充放电时间,V0max为所述相位差脉冲的最大电压,R为所述移相电路中的电阻值,C为所述移相电路中的电容值。
10. 一种锁相环,其中,所述锁相环包括可控振荡器(controllable oscillator)和鉴相器,其中,所述可控振荡器生成脉冲流;所述鉴相器生成相位差脉冲,每一相位差脉冲指示与所述脉冲流中的脉冲的相位差;所述鉴相器测量所述相位差脉冲,来确定所述相位差;所述锁相环基于所确定的所述相位差,调整所述可控振荡器来修改所述脉冲流;
其中,所述鉴相器测量所述相位差脉冲的操作进一步包括:
-延长所述相位差脉冲;
-对延长后的所述相位差脉冲进行测量。
11. 根据权利要求10所述的锁相环,其中,所述鉴相器还包括移相电路,其中,移相电路进一步用于:
通过利用所述相位差脉冲的电压,对所述移相电路自身进行充电/放电操作,来扩大所述相位差脉冲的脉冲宽度,以获得第一脉冲。
12. 根据权利要求11所述的锁相环,其中,所述移相电路进一步用于:
当相位差脉冲在高电压时对该移相电路自身进行充电,当相位差脉冲在低电压时对该移相电路自身进行放电,以基于在充电/放电过程中相位差脉冲的电容电压值来确定第一脉冲。
13. 根据权利要求11或12所述的锁相环,其中,所述第一脉冲对应的曲线V0(t)如以下方程式示意:
0≤t≤T0,V0(t)=V0max*(1-e-t/(RC));
T0<t,
其中,t为充放电时间,V0max为所述相位差脉冲的最大电压,T0为所述相位差脉冲的原始宽度,R为所述移相电路中的电阻值,C为所述移相电路中的电容值。
14. 根据权利要求11至13中任一项所述的锁相环,其中,用于延长所述相位差脉冲的鉴相器进一步包括:
转换模块,用于将所述第一脉冲转换为数字脉冲。
15. 根据权利要求14所述的锁相环,其中,所述转换模块进一步用于:
-基于参考电压,将所述第一信号转换为数字信号;
其中,所述数字信号的曲线V2(t)如下方程式所示:
Vref≤V0max*(1-e-t/(RC))V2(t)=1;
Vref>V0max*(1-e-t/(RC))V2(t)=0;
其中,Vref为所述参考电压,t为充放电时间,V0max为相位差脉冲的最大电压,R为所述移相电路中的电阻值,C为所述移相电路中的电容值。
16. 根据权利要求14所述的锁相环,其中,所述转换模块进一步用于:
-将所述第一脉冲的振幅放大为第二脉冲;
-将所述第二脉冲转换为所述数字脉冲。
17. 根据权利要求16所述的锁相环,其中,所述第二信号对应的曲线V1(t)如以下方程式示意:
当0≤t≤T0时,
当T0<t时,
其中,m为第二脉冲相对于第一脉冲的放大倍数,V0max为所述相位差脉冲的最大电压,T0为相位差脉冲的原始宽度;R为所述移相电路中的电阻值,C为所述移相电路中的电容值,Vadcmax为放大时的最高限定电压。
18. 根据权利要求17所述的锁相环,其中,所述数字信号的曲线V2(t)如下方程式所示:
Vref≤m*V0max*(1-e-t/(RC))V2(t)=1;
Vref>m*V0max*(1-e-t/(RC))V2(t)=0;
其中,m为第二脉冲相对于第一脉冲的放大倍数,Vref为所述参考电压,t为充放电时间,V0max为所述相位差脉冲的最大电压,R为所述移相电路中的电阻值,C为所述移相电路中的电容值。”
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年05月08日向国家知识产权局提出了复审请求,同时修改了权利要求书(包括权利要求第1-14项),其中复审请求人结合附图1以及说明书的记载对原权利要求1进行了修改,将原权利要求1中的“所述锁相环包括可控振荡器(controllable oscillator)和鉴相器”修改为“所述锁相环包括可控振荡器(controllable oscillator)、数字环路滤波器和鉴相器”,将“延长所述相位差脉冲;对延长后的所述相位差脉冲进行测量”修改为“延长所述相位差脉冲;所述延长所述相位差脉冲的步骤包括:将第一脉冲转换为数字脉冲;将所述第一脉冲转换为数字脉冲的步骤进一步包括:将所述第一脉冲的振幅放大为第二脉冲;将所述第二脉冲转换为所述数字脉冲;对延长后的所述相位差脉冲进行测量,以获得与所述相位差脉冲对应的相位差数据;由所述数字环路滤波器读取来自所述鉴相器的所述相位差数据”;对原独立权利要求10做了相应修改;删除了原从属权利要求5、7、14和16;并对权利要求的序号和引用关系进行了修改,形成了新的权利要求1-14。复审请求人认为:(1)在本领域技术人员仅能获知对比文件2的情况下,其并不能够直接得到“更精确地测量出相位差”这一需求,更没有动力去获取对比文件1并将其应用于对比文件2以解决相应技术问题;(2)对比文件1中公开的比对两个信号相位差的方案中,虽然在第[0014]段至[0025]段公开了时延的方式,但是仅是作为背景技术的简要描述。而其主要的申请内容是一种时插的方式。对于本领域技术人员来说,背景技术中的内容更多是一种反面教导,而非正向引导;(3)无论对比文件2还是对比文件1,均未提供任何与“锁相环”相关的内容。对比文件2中并未提及“数字环路滤波器”等部件,而对比文件1则更没有涉及相关的内容,两者均未提供如权利要求1的完整的技术方案。
复审请求时新修改的权利要求书如下:
“1. 一种用于操作锁相环的方法,其中,所述锁相环包括可控振荡器(controllable oscillator)、数字环路滤波器和鉴相器,所述方法包括:
-操作所述可控振荡器来生成脉冲流;
-在所述鉴相器中生成相位差脉冲,每一相位差脉冲指示与所述脉冲流中的脉冲的相位差;
-通过在所述鉴相器中测量所述相位差脉冲,来确定所述相位差;
-基于所确定的所述相位差,调整所述可控振荡器来修改所述脉冲流;
其中,所述测量所述相位差脉冲的步骤进一步包括:
-延长所述相位差脉冲;所述延长所述相位差脉冲的步骤包括:将第一脉冲转换为数字脉冲;将所述第一脉冲转换为数字脉冲的步骤进一步包括:将所述第一脉冲的振幅放大为第二脉冲;将所述第二脉冲转换为所述数字脉冲;
-对延长后的所述相位差脉冲进行测量,以获得与所述相位差脉冲对应的相位差数据;
由所述数字环路滤波器读取来自所述鉴相器的所述相位差数据。
2. 根据权利要求1所述的方法,其中,所述鉴相器还包括移相电路,其中,所述延长所述相位差脉冲的步骤进一步包括:
-通过利用所述相位差脉冲的电压,对所述移相电路进行充电/放电操作,来扩大所述相位差脉冲的脉冲宽度,以获得第一脉冲。
3. 根据权利要求2所述的方法,其中,所述对对所述移相电路进行充电/放电操作,来扩大所述相位差脉冲的脉冲宽度,以获得第一脉冲的步骤进一步包括:
当相位差脉冲在高电压时对移相电路进行充电,当相位差脉冲在低电压时对移相电路进行放电,以基于在充电/放电过程中相位差脉冲的电容电压值来确定第一脉冲。
4. 根据权利要求2或3所述的方法,其中,所述第一脉冲对应的曲线V0(t)如以下方程式示意:
0≤t≤T0,V0(t)=V0max*(1-e-t/(RC));
其中,t为充放电时间,V0max为所述相位差脉冲的最大电压,T0为所述相位差脉冲的原始宽度,R为所述移相电路中的电阻值,C为所述移相电路中的电容值。
5. 根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述将所述第一脉冲转换为数字脉冲的步骤包括以下步骤:
-基于参考电压,将所述第一脉冲转换为数字脉冲;
其中,所述数字脉冲的曲线V2(t)如下方程式所示:
Vref≤V0max*(1-e-t/(RC))V2(t)=1;
Vref>V0max*(1-e-t/(RC))V2(t)=0;
其中,Vref为所述参考电压,t为充放电时间,V0max为相位差脉冲的最大电压,R为所述移相电路中的电阻值,C为所述移相电路中的电容值。
6. 根据权利要求1所述的方法,其中,所述第二脉冲对应的曲线V1(t)如以下方程式示意:
当0≤t≤T0时,
当T0<t时,
其中,m为第二脉冲相对于第一脉冲的放大倍数,V0max为所述相位差脉冲的最大电压,T0为相位差脉冲的原始宽度;R为所述移相电路中的电阻值,C为所述移相电路中的电容值,Vadcmax为放大时的最高限定电压。
7. 根据权利要求6所述的方法,其中,所述数字脉冲的曲线V2(t)如下方程式所示:
Vref≤m*V0max*(1-e-t/(RC))V2(t)=1;
Vref>m*V0max*(1-e-t/(RC))V2(t)=0;
其中,m为第二脉冲相对于第一脉冲的放大倍数,Vref为所述参考电压,t为充放电时间,V0max为所述相位差脉冲的最大电压,R为所述移相电路中的电阻值,C为所述移相电路中的电容值。
8. 一种锁相环,其中,所述锁相环包括可控振荡器(controllable oscillator)、数字环路滤波器和鉴相器,其中,所述可控振荡器生成脉冲流;所述鉴相器生成相位差脉冲,每一相位差脉冲指示与所述脉冲流中的脉冲的相位差;所述鉴相器测量所述相位差脉冲,来确定所述相位差;所述锁相环基于所确定的所述相位差,调整所述可控振荡器来修改所述脉冲流;
其中,所述鉴相器测量所述相位差脉冲的操作进一步包括:
-延长所述相位差脉冲;其中,用于延长所述相位差脉冲的鉴相器进一步包括:转换模块,用于将所述第一脉冲转换为数字脉冲;所述转换模块进一步用于将所述第一脉冲的振幅放大为第二脉冲;将所述第二脉冲转换为所述数字脉冲;-对延长后的所述相位差脉冲进行测量,以获得与所述相位差脉冲对应的相位差数据;
所述数字环路滤波器读取来自所述鉴相器的所述相位差数据。
9. 根据权利要求8所述的锁相环,其中,所述鉴相器还包括移相电路,其中,移相电路进一步用于:
通过利用所述相位差脉冲的电压,对所述移相电路自身进行充电/放电操作,来扩大所述相位差脉冲的脉冲宽度,以获得第一脉冲。
10. 根据权利要求9所述的锁相环,其中,所述移相电路进一步用于:
当相位差脉冲在高电压时对该移相电路自身进行充电,当相位差脉冲在低电压时对该移相电路自身进行放电,以基于在充电/放电过程中相位差脉冲的电容电压值来确定第一脉冲。
11. 根据权利要求8或9所述的锁相环,其中,所述第一脉冲对应的曲线V0(t)如以下方程式示意:
0≤t≤T0,V0(t)=V0max*(1-e-t/(RC));
其中,t为充放电时间,V0max为所述相位差脉冲的最大电压,T0为所述相位差脉冲的原始宽度,R为所述移相电路中的电阻值,C为所述移相电路中的电容值。
12. 根据权利要求8所述的锁相环,其中,所述转换模块进一步用于:
-基于参考电压,将所述第一脉冲转换为数字脉冲;
其中,所述数字脉冲的曲线V2(t)如下方程式所示:
Vref≤V0max*(1-e-t/(RC))V2(t)=1;
Vref>V0max*(1-e-t/(RC))V2(t)=0;
其中,Vref为所述参考电压,t为充放电时间,V0max为相位差脉冲的最大电压,R为所述移相电路中的电阻值,C为所述移相电路中的电容值。
13. 根据权利要求12所述的锁相环,其中,所述第二脉冲对应的曲线V1(t)如以下方程式示意:
当0≤t≤T0时,
当T0<t时,
其中,m为第二脉冲相对于第一脉冲的放大倍数,V0max为所述相位差脉冲的最大电压,T0为相位差脉冲的原始宽度;R为所述移相电路中的电阻值,C为所述移相电路中的电容值,Vadcmax为放大时的最高限定电压。
14. 根据权利要求13所述的锁相环,其中,所述数字脉冲的曲线V2(t)如下方程式所示:
Vref≤m*V0max*(1-e-t/(RC))V2(t)=1;
Vref>m*V0max*(1-e-t/(RC))V2(t)=0;
其中,m为第二脉冲相对于第一脉冲的放大倍数,Vref为所述参考电压,t为充放电时间,V0max为所述相位差脉冲的最大电压,R为所述 移相电路中的电阻值,C为所述移相电路中的电容值。 ”
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年05月14日依法受理了该复审请求,并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为:(1)数字鉴相器鉴相的实质就是检测输入的2个脉冲信号的相位差脉冲的宽度,为了提高鉴相器的鉴相精度,本领域技术人员在对比文件2公开的锁相环的基础上有动机选择对比文件1公开的测量脉冲宽度的方法来测量相位差脉冲宽度,即进行鉴相,从而得到本申请的技术方案;(2)审查员重新确定权利要求1相对于对比文件2实际解决的技术问题是“更精度地测量出相位差”;(3)对比文件2中的鉴相器只测量了EOC和EOS的上升沿之间的时间差,即只实现了到达时间相位差脉冲的测量,然而本申请也没有限定必须测量2个脉冲的上升沿的相位差和下降沿的相位差才能实现鉴相,并且,本领域技术人员完全可以根据实际应用的需要选择是否测量下降沿的相位差;(4)对比文件1给出了至少3种测量脉冲宽度的方法,每种方法各有其优缺点,本领域技术人员可以根据实际应用的需要选择其中任一种方法进行脉冲宽度的测量;(5)对比文件图2-3中的微处理器40位于鉴相器38和数模转换器DAC 42之间,其实现的就是数字环路滤波器的功能,就是一种“数字环路滤波器”,即对比文件2公开了“数字环路滤波器”。因而坚持驳回决定。
随后,国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019 年02 月13 日向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求1-14不具备专利法第22条第3款规定的创造性。具体理由在于:权利要求1与对比文件2的区别技术特征在于:延长所述相位差脉冲;所述延长所述相位差脉冲的步骤包括:将第一脉冲转换为数字脉冲;将所述第一脉冲转换为数字脉冲的步骤进一步包括:将所述第一脉冲的振幅放大为第二脉冲;将所述第二脉冲转换为所述数字脉冲;对延长后的所述相位差脉冲进行测量,以获得与所述相位差脉冲对应的相位差数据。上述区别技术特征一部分被对比文件1公开,另一部分是本领域技术人员容易想到的。因此,权利要求1不具备创造性。从属权利要求2-7的附加技术特征或被对比文件1公开,或是本领域技术人员容易想到的,因此,权利要求2-7也不具备创造性。权利要求8-14是分别与方法权利要求1-9相对应的产品权利要求,基于相同的理由,权利要求8-14也不具备创造性。针对复审请求人的意见,合议组认为:(1)本领域技术人员为了提高鉴相器的精度有动机选择对比文件1所公开的测量脉冲宽度的方法和电路来实现相位差脉冲宽度的更精确的测量,即在对比文件2所公开的锁相环的基础上结合对比文件1所公开的测量脉冲宽度的方法进行更精确的鉴相,从而得到性能更优的锁相环,即得出本申请的技术方案。(2)对比文件1给出了至少3种测量脉冲宽度的方法,每种方法各有其优缺点,本领域技术人员可以根据实际应用的需要选择其中任一种方法进行脉冲宽度的测量。(3)对比文件2已经公开了关于“锁相环”的内容。此外,对比文件2的图2-3中的微处理器40位于鉴相器38和数模转换器DAC 42之间,其实现的就是数字环路滤波器的功能,就是一种数字环路滤波器,即对比文件2公开了本申请中的“数字环路滤波器”。
复审请求人于2019 年03 月28 日提交了意见陈述书,并提交了修改后的权利要求书(包括权利要求第1-12项),修改的主要内容为:将权利要求1中的“延长所述相位差脉冲;所述延长所述相位差脉冲的步骤包括:将第一脉冲转换为数字脉冲;将所述第一脉冲转换为数字脉冲的步骤进一步包括:将所述第一脉冲的振幅放大为第二脉冲;将所述第二脉冲转换为所述数字脉冲;对延长后的所述相位差脉冲进行测量,以获得与所述相位差脉冲对应的相位差数据”修改为“延长所述相位差脉冲,以获得第一信号;将所述第一信号的振幅放大为第二信号;将所述第二信号转换为所述数字信号;对所述数字信号进行测量,以获得所述相位差;由所述数字环路滤波器读取来自所述鉴相器的所述相位差”,删除了权利要求5,对从属权利要求2-7中的术语进行了相应修改,并对与方法权利要求1-7对应的权利要求8-14进行了类似的修改,形成了新的权利要求1-12。复审请求人认为:(1)对比文件1仅放大了脉冲事件103的宽度,而权利要求1的鉴相器放大了相位差脉冲的宽度和振幅。并且,由于对振幅的放大不会改变相位差脉冲的宽度,振幅放大从一个全新的角度提升了检测精度。此外,由于相位差脉冲可能受噪音影响,放大其振幅显然可以有效提高该相位差脉冲的可检测性,这带来了有益效果。(2)尽管对比文件2中的微处理器40位于鉴相器38与DAC42之间,但其显然不是一个滤波器,不能因为两者在各自系统中的位置连接关系即简单将两者等同。
复审请求人于2019 年03 月28日答复第一次复审通知书时提交的权利要求书为:
“1. 一种用于操作锁相环的方法,其中,所述锁相环包括可控振荡器(controllable oscillator)、数字环路滤波器和鉴相器,所述方法包括:
-操作所述可控振荡器来生成脉冲流;
-在所述鉴相器中生成相位差脉冲,每一相位差脉冲指示与所述脉冲流中的脉冲的相位差;
-通过在所述鉴相器中测量所述相位差脉冲,来确定所述相位差;
其中,所述测量所述相位差脉冲的步骤进一步包括:
-延长所述相位差脉冲,以获得第一信号;将所述第一信号的振幅放大为第二信号;将所述第二信号转换为所述数字信号;对所述数字信号进行测量,以获得所述相位差;
-由所述数字环路滤波器读取来自所述鉴相器的所述相位差;
-基于所述相位差,调整所述可控振荡器来修改所述脉冲流。
2. 根据权利要求1所述的方法,其中,所述鉴相器还包括移相电路,其中,所述延长所述相位差脉冲的步骤进一步包括:
-通过利用所述相位差脉冲的电压,对所述移相电路进行充电/放电操作,来扩大所述相位差脉冲的脉冲宽度,以获得所述第一信号。
3. 根据权利要求2所述的方法,其中,所述对对所述移相电路进行充电/放电操作,来扩大所述相位差脉冲的脉冲宽度,以获得所述第一信号的步骤进一步包括:
当所述相位差脉冲在高电压时对所述移相电路进行充电,当所述相位差脉冲在低电压时对所述移相电路进行放电,以基于在充电/放电过程中相位差脉冲的电容电压值来确定所述第一信号。
4. 根据权利要求2或3所述的方法,其中,所述第一信号对应的曲线V0(t)如以下方程式示意:
0≤t≤T0,V0(t)=V0max*(1-e-t/(RC));
其中,t为充放电时间,V0max为所述相位差脉冲的最大电压,T0为所述相位差脉冲的原始宽度,R为所述移相电路中的电阻值,C为所述移相电路中的电容值。
5. 根据权利要求1所述的方法,其中,所述第二信号对应的曲线V1(t)如以下方程式示意:
当0≤t≤T0时,
当T0<t时,
其中,m为所述第二信号相对于所述第一信号的放大倍数,V0max为所述相位差脉冲的最大电压,T0为所述相位差脉冲的原始宽度;R为所述移相电路中的电阻值,C为所述移相电路中的电容值,Vadcmax为放大时的最高限定电压。
6. 根据权利要求5所述的方法,其中,所述数字信号的曲线V2(t)如下方程式所示:
Vref≤m*V0max*(1-e-t/(RC))V2(t)=1;
Vref>m*V0max*(1-e-t/(RC))V2(t)=0;
其中,m为所述第二信号相对于所述第一信号的放大倍数,Vref为参考电压,t为充放电时间,V0max为所述相位差脉冲的最大电压,R为所述移相电路中的电阻值,C为所述移相电路中的电容值。
7. 一种锁相环,其中,所述锁相环包括可控振荡器(controllable oscillator)、数字环路滤波器和鉴相器,其中,所述可控振荡器生成脉冲流;所述鉴相器生成相位差脉冲,每一相位差脉冲指示与所述脉冲流中的脉冲的相位差;所述鉴相器测量所述相位差脉冲,来确定所述相位差;所述数字环路滤波器读取来自所述鉴相器的所述相位差;所述锁相环基于所述相位差,调整所述可控振荡器来修改所述脉冲流;
其中,所述鉴相器测量所述相位差脉冲的操作进一步包括:
-延长所述相位差脉冲,以获得第一信号;将所述第一信号的振幅放大为第二信号;将所述第二信号转换为所述数字信号;对所述数字信号进行测量,以获得所述相位差。
8. 根据权利要求7所述的锁相环,其中,所述鉴相器还包括移相电路,其中,所述移相电路进一步用于:
通过利用所述相位差脉冲的电压,对所述移相电路进行充电/放电操作,来扩大所述相位差脉冲的脉冲宽度,以获得所述第一信号。
9. 根据权利要求8所述的锁相环,其中,所述移相电路进一步用于:
当所述相位差脉冲在高电压时对所述移相电路进行充电,当所述相位差脉冲在低电压时对所述移相电路进行放电,以基于在充电/放电过程中相位差脉冲的电容电压值来确定所述第一信号。
10. 根据权利要求8或9所述的锁相环,其中,所述第一信号对应的曲线V0(t)如以下方程式示意:
0≤t≤T0,V0(t)=V0max*(1-e-t/(RC));
其中,t为充放电时间,V0max为所述相位差脉冲的最大电压,T0为所述相位差脉冲的原始宽度,R为所述移相电路中的电阻值,C为所述移相电路中的电容值。
11. 根据权利要求7所述的锁相环,其中,所述第二信号对应的曲线V1(t)如以下方程式示意:
当0≤t≤T0时,
当T0<t时,
其中,m为所述第二信号相对于所述第一信号的放大倍数,V0max为所述相位差脉冲的最大电压,T0为所述相位差脉冲的原始宽度;R为所述移相电路中的电阻值,C为所述移相电路中的电容值,Vadcmax为放大时的最高限定电压。
12. 根据权利要求11所述的锁相环,其中,所述数字信号的曲线V2(t)如下方程式所示:
Vref≤m*V0max*(1-e-t/(RC))V2(t)=1;
Vref>m*V0max*(1-e-t/(RC))V2(t)=0;
其中,m为所述第二信号相对于所述第一信号的放大倍数,Vref为参 考电压,t为充放电时间,V0max为所述相位差脉冲的最大电压,R为所述移相电路中的电阻值,C为所述移相电路中的电容值。”
合议组于2019 年07 月08 日再次向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求1-12不具备专利法第22条第3款规定的创造性。具体理由在于:权利要求1与对比文件2的区别技术特征在于:(1)延长所述相位差脉冲,以获得第一信号;将所述第一信号的振幅放大为第二信号;将所述第二信号转换为所述数字信号;对所述数字信号进行测量,以获得所述相位差;(2)由所述数字环路滤波器读取来自所述鉴相器的所述相位差。上述区别技术特征(1)一部分被对比文件1公开,另一部分是本领域技术人员容易想到的,区别技术特征(2)是本领域技术人员根据本领域的公知常识而容易想到的。因此,权利要求1不具备创造性。从属权利要求2-6的附加技术特征或被对比文件1公开,或是本领域技术人员容易想到的,因此,权利要求2-6也不具备创造性。权利要求7-12是分别与方法权利要求1-6相对应的产品权利要求,基于相同的理由,权利要求7-12也不具备创造性。针对复审请求人的意见,合议组认为:(1)虽然对比文件1仅公开了将电容C上的电压直接通过比较器223转换为数字信号,然而,在实际的应用中,为了能够更精确地测量出时间扩展后的信号的宽度,本领域技术人员容易想到,可以将电容C上的电压幅值放大后再通过比较器转换为数字信号,从而可以提高比较精度,其技术效果也是可以预期到的。(2)数字锁相环是本领域中已经公知的装置,在公知的锁相环结构中,在鉴相器的输出端设置数字环路滤波器是公知常识,参见公知常识性证据1(《锁相技术》,万心平等著,西安电子科技大学出版社,2012年第2版,ISBN: 7-5606-0070-0,公开日为2012年01月31日)。在此基础上,在对比文件2公开的数字锁相环中设置数字环路滤波器是本领域技术人员容易想到的,其设置不需要本领域技术人员付出创造性劳动,并且技术效果也是可以预期的。
复审请求人于2019 年08 月23 日再次提交了意见陈述书,未修改申请文件。复审请求人认为:对比文件1仅放大了脉冲事件103的宽度,而权利要求1的鉴相器放大了相位差脉冲的宽度和振幅。合议组也并未提供任何理由来说明本领域技术人员有动机进一步放大脉冲的幅度,以便更准确地测量脉冲的宽度。事实上,如果系统已经在时间上延长了脉冲,以便能够更准确地测量脉冲的宽度,那么根据现有技术,包括对比文件1和2,其并不存在任何理由或者甚至并未意识到还需要额外来放大脉冲的振幅。
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出审查决定。
二、决定的理由
审查文本的认定
复审请求人在2019 年03 月28 日答复第一次复审通知书时对权利要求书进行了修改(共计12项权利要求)。经审查,该修改符合专利法第33条和专利法实施细则第61条第1款的有关规定。本复审决定所针对的审查文本是:2019 年03 月28 日提交的权利要求第1-12项,申请日2013年06月28日提交的说明书第1-117段、说明书附图图1-6、说明书摘要、摘要附图。
2、关于专利法第22条第3款
专利法第22条第3款规定:创造性,是指与现有技术相比,该发明具有突出的实质性特点和显著的进步,该实用新型具有实质性特点和进步。
如果一项权利要求请求保护的技术方案与作为最接近现有技术的对比文件公开的技术方案相比存在区别技术特征,但该区别技术特征部分被另一篇对比文件公开,其余部分是公知常识和本领域技术人员容易想到的,也未产生任何预料不到的技术效果,则该项权利要求请求保护的技术方案相对于上述对比文件不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备创造性。
本复审决定中使用的对比文件与驳回决定和复审通知书中使用的对比文件相同,即:
对比文件1:US2010/0241398A1,公开日为2010年09月23日;
对比文件2:US6288574B1,公告日为2001年09月11日。
其中,对比文件2作为最接近的现有技术。
此外,本复审决定还引用第二次复审通知书中引用的公知常识性证据1:
证据1:《锁相技术》,万心平等著,西安电子科技大学出版社,2012年第2版,ISBN : 7-5606-0070-0,公开日为2012年01月31日。
2.1 权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求1要求保护一种操作锁相环的方法。对比文件2公开了一种数字锁相环,并具体公开了以下特征(参见说明书第2栏第20行-第6栏第25行、图2-4):如图2和3所示的数字锁相环包括压控振荡器32、鉴相器38(相当于所述数字锁相环包括可控振荡器和鉴相器),压控振荡器32产生时钟信号MCLK(相当于操作所述可控振荡器来生成脉冲流),MCLK时钟信号经过分频器34分频和校准模块36校准后生成EOC信号输入到鉴相器38,扫描结束信号EOS也输入到鉴相器38,如图4所示,鉴相器通过异或门60生成输入的EOC和EOS信号的相位差脉冲(相当于在所述鉴相器中生成相位差脉冲,每一相位差脉冲指示与所述脉冲流中的脉冲的相位差),并且经过延迟元件62、寄存器64、数字模块66、计数器72等的处理,最终输出EOS和EOC间的相位差为B6-B0(相当于通过在所述鉴相器中测量所述相位差脉冲,来确定所述相位差),鉴相器输出的相位差信号通过微处理器40、数模转换器42处理后,最终输出到压控振荡器32以调整其输出时钟信号MCLK(相当于基于所确定的所述相位差,调整所述可控振荡器来修改所述脉冲流)。
权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件2公开的技术方案的区别技术特征在于:(1)延长所述相位差脉冲,以获得第一信号;将所述第一信号的振幅放大为第二信号;将所述第二信号转换为所述数字信号;对所述数字信号进行测量,以获得所述相位差;(2)由所述数字环路滤波器读取来自所述鉴相器的所述相位差。基于上述区别技术特征可以确定,权利要求1相对于对比文件2实际解决的技术问题是:(1)如何提高锁相环的精度;(2)如何避免噪声和误差干扰。
对于上述区别技术特征(1),对比文件1公开了一种检测脉冲宽度的方法,并具体公开了以下特征(参见说明书第[0001]-[0018]段、图1-2):如图2所示的电路中包括电容C,在事件103的上升沿105开始对电容充电,直到事件103的下降沿107开始对电容放电,这个过程中在电容上产生上斜升电压105A和下斜降电压107A(相当于获得第一信号),比较器223的正向输入端接收上述电压,反向输入端接收参考电压117,以产生一比较后的输出信号(相当于延长所述相位差脉冲);当斜坡信号105A和107A的值大于预先设置的参考电压117时,比较器223触发计数器225计数其持续的时钟周期数,时钟信号229耦合到计数器225,计数器225计数的时钟周期数代表了扩展的事件115的长度129(相当于对数字信号进行测量,以获得相位差)。如图2所示,比较器223的正向输入端接收电容C上的电压,反向输入端接收参考电压117,以产生一比较后的输出信号(相当于将所述第一信号转换为数字信号)。由此可见,对比文件1公开了上述区别技术特征(1)中的大部分特征,而且上述特征在对比文件1中所起的作用与其在本申请中所起的作用相同,都是用于更精确地测量出脉冲信号的宽度,本领域技术人员在面对如何更简单、更精确地测量出相位差的技术问题时,有动机将对比文件1应用于对比文件2以解决其技术问题,也就是说对比文件1给出了将该特征应用于该对比文件2以解决其技术问题的启示。针对其余区别技术特征“将所述第一信号的振幅放大为第二信号;将所述第二信号转换为所述数字信号”,虽然对比文件1中公开了将电容C上的电压直接通过比较器223转换为数字信号,然而,在实际的应用中,为了能够更精确地测量出时间扩展后的信号的宽度,本领域技术人员容易想到,可以将电容C上的电压幅值放大后再通过比较器转换为数字信号,且效果也是可以预期到的。
对于上述区别技术特征(2),数字锁相环是本领域中公知的装置,其可用于两个信号之间的相位同步,其中,鉴相器根据鉴相的结果输出与相位差成正比的误差电压,再经过环路滤波器滤去该电压中的高频成分,这些内容也是本领域的公知常识,具体可参见公知常识性证据1(《锁相技术》,万心平等著,西安电子科技大学出版社,2012年第2版,ISBN:7-5606-0070-0,公开日为2012年01月31日),在第五章关于“数字锁相环”的内容(参见第93页-95页)中公开了下述内容:全数字锁相环由数字鉴相器、数字环路滤波器与数字压控振荡器三个数字电路部件组成。由此可见,在公知的锁相环结构中,在鉴相器的输出端设置数字环路滤波器实现滤波功能属于本领域的公知常识。在此基础上,在对比文件2公开的数字锁相环中设置数字环路滤波器是本领域技术人员容易想到的, 其设置不需要本领域技术人员付出创造性劳动,并且技术效果也是可以预期的。
由此可知,在对比文件2的基础上结合对比文件1和本领域的公知常识而得出该权利要求所要求保护的技术方案,对本领域的技术人员来说是显而易见的,因此该权利要求所要求保护的技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步,因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.2权利要求2不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求2是权利要求1的从属权利要求,其限定的部分附加技术特征已被对比文件1公开(参见说明书第[0001]-[0018]段、图1-2):如图2所示的电路中包括电容C(相当于移相电路),在事件103的上升沿105开始对电容充电,直到事件103的下降沿107开始对电容放电,这个过程中在电容上产生上斜升电压105A和下斜降电压107A(相当于对所述移相电路进行充电/放电操作,来扩大所述相位差脉冲的脉冲宽度,以获得第一信号)。此外,由于对比文件1公开的技术方案中在事件103的上升沿105开始对电容充电,直到事件103的下降沿107开始对电容放电,并且是通过电流源217和209实现电容的充放电,为了简化电路结构,本领域技术人员容易想到,可以直接通过待测脉冲的电压对电容C进行充放电,且效果也是可以预期到的。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,该从属权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.3 权利要求3不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求3是权利要求2的从属权利要求,其限定部分的附加技术特征也被对比文件1公开(参见说明书第[0001]-[0018]段、图1-2):在事件103的上升沿105开始对电容充电(相当于当相位差脉冲在高电压时对移相电路进行充电),直到事件103的下降沿107开始对电容放电(相当于当相位差脉冲在低电压时对移相电路进行放电),这个过程中在电容上产生上斜升电压105A和下斜降电压107A(相当于以基于在充电/放电过程中相位差脉冲的电容电压值来确定第一信号)。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,该从属权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.4 权利要求4不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求4是权利要求2或3的从属权利要求,限定了第一信号对应的曲线的方程式,然而,由于对比文件1中在事件103的上升沿105开始对电容充电,直到事件103的下降沿107开始对电容放电,并且是通过电流源217和209实现电容的充放电,为了简化电路结构,本领域技术人员容易想到,可以直接通过待测脉冲,即脉冲103的电压对电容C进行充放电,这属于本领域常用技术手段;并且,为了能够控制电容两端的电压,本领域技术人员容易想到,可以在电容所在的充放电路径上串联一个电阻,即采用RC电路进行充放电,且效果也是可以预期到的。而在采用脉冲信号直接对RC电路进行充放电的时候,本领域技术人员根据电路领域基本知识容易得出,在充电时(即0≤t≤T0),RC电路上的电压为V0max*(1-e-t/(RC)),在放电时(即T0
2.5权利要求5不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求5是权利要求1的从属权利要求,其限定了幅值放大后的信号的方程式,然而,为了能够控制电容两端的电压,本领域技术人员容易想到,可以在电容所在的充放电路径上串联一个电阻,即采用RC电路进行充放电,这属于本领域常用技术手段;而在采用脉冲信号直接对RC电路进行充放电的时候,本领域技术人员根据电路领域基本知识容易得出,如果放大后的信号幅值没有超过最高限定电压,则放大后的信号的幅值为放大前的信号的倍数,否则,放大后的信号的幅值被限制为最高限定电压,由此即可以得出该权利要求中的方程式,这无需付出创造性劳动。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,该从属权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.6权利要求6不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求6是权利要求5的从属权利要求,其限定了幅值放大后的信号转化为数字信号的方程式,然而,为了能够控制电容两端的电压,本领域技术人员容易想到,可以在电容所在的充放电路径上串联一个电阻,即采用RC电路进行充放电,且效果也是可以预期到的。而在采用脉冲信号直接对RC电路进行充放电的时候,本领域技术人员根据电路领域基本知识容易得出,若比较器223反向输入端的参考电压117小于等于放大后的电压,比较器输出高电平,否则输出低电平,由此即可以得出该权利要求中的方程式,这无需付出创造性劳动。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,该从属权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.7 权利要求7不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求7要求保护一种锁相环,其中锁相环的各个组成部分所实现的功能与权利要求1中一种用于操作锁相环的方法的各步骤分别一一对应,基于相同的证据和理由,在权利要求1所要求保护的方法不具备创造性的情况下,权利要求7所请求保护的锁相环也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.8权利要求8-12不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求8-12是从属权利要求,其附加技术特征所限定出的功能与从属权利要求2-6用于操作锁相环的方法的各步骤相对应,因此,基于相同的证据和理由,在权利要求2-6不具备创造性的情况下,所述从属权利要求8-12也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、针对复审请求意见的答复
复审请求人认为:对比文件1仅放大了脉冲事件103的宽度,而权利要求1的鉴相器放大了相位差脉冲的宽度和振幅。合议组也并未提供任何理由来说明本领域技术人员有动机来进一步放大脉冲的幅度,以便更准确地测量脉冲的宽度。事实上,如果系统已经在时间上延长了脉冲,以便能够更准确地测量脉冲的宽度,那么根据现有技术,包括对比文件1和2,其并不存在任何理由或者甚至并未意识到还需要额外来放大脉冲的振幅。
对此,合议组认为:虽然对比文件1仅公开了将电容C上的电压直接通过比较器223转换为数字信号,从而实现了对脉冲宽度的放大。但是,在实际的应用中,如果所需处理的信号幅度很小,则很难进行信号的后续处理和转换,在这种情况中,本领域技术人员通常会对信号幅值进行放大(例如采用放大器等),然后再进行信号的进一步处理,这是本领域的公知常识。事实上,在对比文件1和对比文件2中,均涉及对于信号的处理,因此,为了能够更精确地测量出时间扩展后的信号,本领域技术人员根据公知常识的内容容易想到,可以进一步将电容上的电压幅值放大后再通过比较器转换为数字信号,从而可以提高比较精度,其技术效果也是可以预期到的。
综上,合议组对复审请求人的意见陈述不予接受。
据此,合议组依法作出如下决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年01月24日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,复审请求人可自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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