JP2011124672A - Communication device, and communication control method - Google Patents

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伸一 福田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a communication device for performing excellent communication even in high-speed communication by modulation degree control. <P>SOLUTION: In the communication device including a transmission signal generation section for generating transmission signals by executing modulation processing of superimposing transmission information to carrier signals by amplitude modulation and a control section for executing the control of the transmission signal generation section, the control section executes the control of making the transmission signal generation section execute the modulation processing of a different modulation degree corresponding to a communication rate. The transmission signal generation section generates the transmission signals by executing the modulation processing of the different modulation degree corresponding to the communication rate according to the control by the control section. To put it concretely, the transmission signals are generated by executing the modulation processing in which the modulation degree is increased as the communication rate becomes high. By this configuration, in particular, a magnetic field strength level near a sideband during the high-speed communication can be improved, and the excellent communication is achieved. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、通信装置、および通信制御方法に関する。例えばICカードなどにおいて実行される近接通信に利用可能な通信装置、および通信制御方法に関する。   The present invention relates to a communication device and a communication control method. For example, the present invention relates to a communication device that can be used for proximity communication executed in an IC card or the like, and a communication control method.

近年、近接通信機能を持つICカードや携帯電話等の携帯端末が多く利用されている。例えばソニー株式会社の開発したICカードであるFeliCa(登録商標)が知られている。近接通信の通信規格としては、例えばソニーとPhilips社の開発した短距離無線通信規格であるNFC(Near Field Communication)規格がある。   In recent years, mobile terminals such as an IC card and a mobile phone having a proximity communication function are widely used. For example, FeliCa (registered trademark) which is an IC card developed by Sony Corporation is known. As a communication standard for near field communication, for example, there is NFC (Near Field Communication) standard which is a short-range wireless communication standard developed by Sony and Philips.

近接通信では、例えば13.56MHzのキャリア周波数が用いられ、送受信間距離を密着(0mm)から約100mm程度の範囲とした通信が行われる。この通信の概略について図1を参照して説明する。この距離では送信・受信のアンテナをコイルとする磁気結合と考えてよい。一対のトランスである。   In proximity communication, for example, a carrier frequency of 13.56 MHz is used, and communication is performed with a distance between transmission and reception ranging from close contact (0 mm) to about 100 mm. The outline of this communication will be described with reference to FIG. At this distance, it can be thought of as magnetic coupling using a transmitting / receiving antenna as a coil. A pair of transformers.

図1を参照して、リーダライタ10から例えばICカードなどのトランスポンダ20に対するデータ送信処理について説明する。
図1(a)に示すようにリーダライタ10は、212kbpsの送信情報(信号S1a)を利得切替アンプ11に入力して変調信号(信号S1b)を生成し、生成した変調信号(信号S1b)を変調器(乗算器)12に入力して13.56MHzのキャリア信号(信号S1c)に変調信号を重畳する変調処理を実行して送信信号(信号S1d)を生成する。
A data transmission process from the reader / writer 10 to a transponder 20 such as an IC card will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1A, the reader / writer 10 inputs the transmission information (signal S1a) of 212 kbps to the gain switching amplifier 11 to generate a modulation signal (signal S1b), and generates the generated modulation signal (signal S1b). Modulation processing that superimposes the modulation signal on the 13.56 MHz carrier signal (signal S1c) is input to the modulator (multiplier) 12 to generate a transmission signal (signal S1d).

さらに送信信号(信号S1d)を、送信アンプ13を介してコイル等から構成されるアンテナ回路14に入力してアンテナ送信信号(信号S1e)を生成してトランスポンダ20に送信する。
トランスポンダ20はコイルを介して受信信号を受信し、検出回路21において受信信号の解析を行う。
Further, the transmission signal (signal S1d) is input to the antenna circuit 14 including a coil or the like via the transmission amplifier 13, and an antenna transmission signal (signal S1e) is generated and transmitted to the transponder 20.
The transponder 20 receives the received signal via the coil, and the detection circuit 21 analyzes the received signal.

図1(b)には、
送信情報波形(信号S1a)
変調信号波形(信号S1b)
キャリア信号波形(信号S1c)
送信信号波形(信号S1d)
アンテナ信号波形(信号S1e)
これら信号S1a〜S1eの信号波形を示している。
なお、変調信号(信号S1b)を用いたキャリア信号(信号S1c)の変調処理の変調方式としては例えばASK変調(振幅偏移変調:Amplitude Shift Keying)方式が採用される。
In FIG.
Transmission information waveform (signal S1a)
Modulation signal waveform (signal S1b)
Carrier signal waveform (signal S1c)
Transmission signal waveform (signal S1d)
Antenna signal waveform (signal S1e)
The signal waveforms of these signals S1a to S1e are shown.
For example, an ASK modulation (Amplitude Shift Keying) method is employed as a modulation method of the carrier signal (signal S1c) using the modulation signal (signal S1b).

図1に示すリーダライタ10とトランスポンダ20との間では、送受信間距離を密着(0)から10数cmの範囲とした通信が行われる。この距離では送信・受信のアンテナをコイルとする磁気結合がなされると考えてよい。   Communication between the reader / writer 10 and the transponder 20 shown in FIG. 1 with the distance between transmission and reception in the range of close contact (0) to several tens of centimeters is performed. At this distance, it may be considered that magnetic coupling is performed using the transmitting / receiving antenna as a coil.

前述のように、例えば、ソニーの開発したICカードであるFeliCa(登録商標)等の適用するNFC規格の非接触通信では13.56MHzのキャリアを用い、送受信間距離を密着(0mm)から100mm程度とした通信が行われる。   As described above, for example, NFC standard non-contact communication such as FeliCa (registered trademark) which is an IC card developed by Sony uses a 13.56 MHz carrier, and the distance between transmission and reception is about 100 mm from close contact (0 mm). Communication is performed.

図1を参照して説明したように、この送受信システムの片側をリーダライタ、もう片側をトランスポンダと呼ぶ。リーダライタだけがキャリア信号を発生させる。リーダライタからトランスポンダへのデータ送信時には、前述したようにキャリアを送信データに基づいて生成される信号である変調信号(S1b)で、ASK(Amplitude Shift Keying)変調して送る。この変調はキャリア信号と送信データに基づいて生成される信号である変調信号(S1b)を乗算することで行われる。   As described with reference to FIG. 1, one side of this transmission / reception system is called a reader / writer, and the other side is called a transponder. Only the reader / writer generates a carrier signal. At the time of data transmission from the reader / writer to the transponder, as described above, the carrier is ASK (Amplitude Shift Keying) modulated and transmitted by the modulation signal (S1b) that is a signal generated based on the transmission data. This modulation is performed by multiplying a carrier signal and a modulation signal (S1b) that is a signal generated based on transmission data.

一方、例えばICカード等のトランスポンダからリーダライタに対してデータ送信を行う場合は、負荷変調によるデータ送信が実行される。これは、リーダライタが生成し送信するキャリア信号を受信し、受信したキャリア信号に対してICカード等のトランスポンダ側の生成した送信情報によって変調処理を実行、すなわち負荷変調を行うものである。リーダライタ側は自ら送信したキャリア信号に対してトランスポンダ(ICカード)が送信情報(変調信号)によって変調された変調結果データを受信して、その解析を行ってトランスポンダ(ICカード)からの送信情報を取得する。   On the other hand, when data is transmitted from a transponder such as an IC card to the reader / writer, data transmission by load modulation is executed. In this method, a carrier signal generated and transmitted by a reader / writer is received, and the received carrier signal is subjected to modulation processing by transmission information generated on the transponder side such as an IC card, that is, load modulation is performed. On the reader / writer side, the transponder (IC card) receives the modulation result data modulated by the transmission information (modulated signal) with respect to the carrier signal transmitted by the reader / writer side, analyzes it, and transmits the transmission information from the transponder (IC card). To get.

図1(b)に示す信号波形について、さらに、図2を参照して詳細に説明する。図2には、
(1)送信情報波形(信号S1a)
(2)変調信号波形(信号S1b)
(3)キャリア信号波形(信号S1c)
(4)送信信号波形(信号S1d)
これらの4つの信号S1a〜S1dの信号波形を示している。
The signal waveform shown in FIG. 1B will be further described in detail with reference to FIG. In FIG.
(1) Transmission information waveform (signal S1a)
(2) Modulation signal waveform (signal S1b)
(3) Carrier signal waveform (signal S1c)
(4) Transmission signal waveform (signal S1d)
The signal waveforms of these four signals S1a to S1d are shown.

(1)送信情報波形(信号S1a)は、送信すべきデータ1/0からなる信号列である。図1(a)に示す利得切替アンプ11による信号処理によって(2)変調信号波形(信号S1b)が生成される。利得切替アンプ11は、送信データ1と0の各々に対して、例えば1と0.9という大きさの信号レベルを生成して、図2(2)に示す変調信号波形(信号S1b)を生成する。   (1) The transmission information waveform (signal S1a) is a signal string composed of data 1/0 to be transmitted. (2) A modulated signal waveform (signal S1b) is generated by signal processing by the gain switching amplifier 11 shown in FIG. The gain switching amplifier 11 generates a signal level of, for example, 1 and 0.9 for each of the transmission data 1 and 0, and generates a modulation signal waveform (signal S1b) shown in FIG. To do.

この図2(2)に示す変調信号波形(信号S1b)を(3)キャリア信号(信号S1c)に掛け合わせると、データが1の時には乗算結果はキャリア信号のレベルそのままである。一方データが0の時はキャリアにかけられる値が0.9なのでキャリア信号の振幅が10%減り、送信データ1/0に応じた振幅の変化が表れた変調済み信号としての(4)送信信号波形(信号S1d)が生成される。つまりキャリア信号が送信データで振幅変調されることになる。   When the modulation signal waveform (signal S1b) shown in FIG. 2 (2) is multiplied by (3) the carrier signal (signal S1c), when the data is 1, the multiplication result remains at the carrier signal level. On the other hand, when the data is 0, since the value applied to the carrier is 0.9, the amplitude of the carrier signal is reduced by 10%, and (4) a transmission signal waveform as a modulated signal in which a change in amplitude according to transmission data 1/0 appears. (Signal S1d) is generated. That is, the carrier signal is amplitude-modulated with the transmission data.

図2(4)に示すように、送信信号波形(信号S1d)において、大きい振幅の振幅値をa、小さい振幅の振幅値をbとする。このようなa,bによって以下の式で表される値を変調度と呼ぶ。
(a−b)/(a+b)×100 (%)
As shown in FIG. 2 (4), in the transmission signal waveform (signal S1d), a large amplitude value is a, and a small amplitude value is b. A value represented by the following expression by a and b is called a modulation degree.
(A−b) / (a + b) × 100 (%)

変調度は、大きいほうがキャリアの振幅変化が大きくなるので、受信器での検波信号振幅が大きくなり、よりSNR(Signal to Nose Ratio)が大きく誤りの少ない通信ができ、より遠い距離まで通信できるという利点がある。しかし、一方で、通信周波数帯域の前後の周波数帯域に出現する余分な側波帯レベルが大きくなるという欠点も合わせ持つ。   The larger the degree of modulation, the greater the carrier amplitude change, so the amplitude of the detected signal at the receiver increases, communication with a larger SNR (Signal to Nose Ratio) and fewer errors, and communication over a longer distance. There are advantages. However, on the other hand, it also has a disadvantage that an extra sideband level appearing in frequency bands before and after the communication frequency band becomes large.

側波帯とは、キャリアを変調することによりキャリア周波数の近傍に発生する信号スペクトルのことである。キャリア周波数で強い電界や磁界が発生するのは当然なので、キャリア周波数のレベルには規格があり規制されている。加えてキャリア周波数近傍の側波帯にもそのスペクトルの制限がある。これが強すぎると他の電子機器に対する妨害電波になり得るため規制されている。   The sideband is a signal spectrum generated in the vicinity of the carrier frequency by modulating the carrier. Since it is natural that a strong electric field or magnetic field is generated at the carrier frequency, the carrier frequency level is regulated and regulated. In addition, the sidebands near the carrier frequency also have spectrum limitations. If this is too strong, it can be a disturbing radio wave for other electronic devices.

13.56MHzのキャリアで通信における日本の側波帯規格について図3を参照して説明する。図3のグラフにおいて、
横軸が周波数8.56〜18.56MHz、
縦軸が、磁界強度(dBμA/m)
である。
横軸の中央がキャリア周波数13.56MHzに対応する。
図3に示す階段上の直線の太線が日本の側波帯規格のラインである。
The Japanese sideband standard in communications with a 13.56 MHz carrier will be described with reference to FIG. In the graph of FIG.
The horizontal axis is a frequency of 8.56 to 18.56 MHz,
The vertical axis represents the magnetic field strength (dBμA / m).
It is.
The center of the horizontal axis corresponds to a carrier frequency of 13.56 MHz.
The thick line on the stairs shown in FIG. 3 is a Japanese sideband standard line.

キャリア周波数13.56MHzで通信を実行した場合でも、その近傍の周波数帯の磁界が発生する。図3に示す階段上の直線の太線が日本の側波帯規格のラインであり、10m法で測定される磁界強度の最大許容規格に相当する。側波帯規格ライン以下での通信が規格が許容する領域である。すなわち、規格では、図3に示す階段上の太線によって示す側波帯規格ラインを超える磁界強度にならないことが求められる。   Even when communication is performed at a carrier frequency of 13.56 MHz, a magnetic field in a frequency band in the vicinity thereof is generated. The thick line on the staircase shown in FIG. 3 is a Japanese sideband standard line, which corresponds to the maximum allowable standard for the magnetic field strength measured by the 10 m method. Communication below the sideband standard line is an area allowed by the standard. That is, the standard requires that the magnetic field intensity does not exceed the sideband standard line indicated by the thick line on the staircase shown in FIG.

通信の品質を良くしようとして変調度を上げると、キャリア自身のレベルは規格内に収まっても側波帯のレベルがこの規格を超えてしまう危険があるため、むやみに上げるわけには行かない。因みに、変調度を2倍にすると側波帯振幅は約2倍になる。
図3には、通信レートが3.4Mbps〜106Mbpsの6種類の通信レートでの通信実行時の側波帯レベルを示している。
If the degree of modulation is increased in order to improve the communication quality, the level of the sideband may exceed the standard even if the level of the carrier itself falls within the standard, so it cannot be increased unnecessarily. Incidentally, when the modulation degree is doubled, the sideband amplitude is doubled.
FIG. 3 shows sideband levels at the time of communication execution at six communication rates with a communication rate of 3.4 Mbps to 106 Mbps.

従来のICカード等による近接通信に使用されている通信レート、例えばFeliCa(登録商標)の標準的な通信レートは212kbpsである。なお2倍の424kbpsも規格化されており、利用されている。市販されているICカード等の通信装置において利用される212kbps、424kbpsの磁界強度レベルは、図3に示す側波帯規格に収まる設定となるように設計されている。   A communication rate used for proximity communication using a conventional IC card or the like, for example, a standard communication rate of FeliCa (registered trademark) is 212 kbps. Doubled 424 kbps is also standardized and used. The magnetic field strength levels of 212 kbps and 424 kbps used in a communication device such as a commercially available IC card are designed so as to be within the sideband standard shown in FIG.

すなわち、図3に示す側波帯規格に収まる設定となるようにアンテナ回路の構成、あるいは変調信号生成時に実行される変調処理に適用する変調信号の変調度が固定化されて利用されている。   That is, the configuration of the antenna circuit or the modulation degree of the modulation signal applied to the modulation processing executed when generating the modulation signal is fixed and used so that the setting is within the sideband standard shown in FIG.

今後、高速の通信レート、例えば3.4Mbpsの通信レート等、従来の212kbps、424kbpsよりも高速な通信レートでの近接通信構成が利用されることが予測される。しかし、このような高速通信において図3に示す規格に収まる設定とするための通信処理構成について十分な検討がなされていない。具体的には、図3に示す側波帯規格を逸脱することなく、かつ十分な通信可能距離を確保するための最適な送受信機や通信処理構成などについては明確な提案がなされていないのが現状である。   In the future, it is predicted that a proximity communication configuration at a communication rate higher than the conventional 212 kbps and 424 kbps, such as a high communication rate, for example, a communication rate of 3.4 Mbps, will be used. However, in such high-speed communication, a communication processing configuration for setting to fit within the standard shown in FIG. 3 has not been sufficiently studied. Specifically, no clear proposal has been made regarding the optimal transceiver and communication processing configuration for ensuring a sufficient communicable distance without departing from the sideband standard shown in FIG. Currently.

本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、通信レートに応じた最適な通信を可能とする通信装置、および通信制御方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a communication device and a communication control method that enable optimal communication according to a communication rate.

本発明の第1の側面は、
キャリア信号に対して送信情報を振幅変調により重畳する変調処理を実行して送信信号を生成する送信信号生成部と、
前記送信信号生成部の制御を実行する制御部を有し、
前記制御部は、
通信レートに応じて異なる変調度の変調処理を前記送信信号生成部に実行させる制御を行い、
前記送信信号生成部は、
前記制御部の制御に従って、通信レートに応じて異なる変調度の変調処理を実行して送信信号を生成する通信装置にある。
The first aspect of the present invention is:
A transmission signal generation unit that generates a transmission signal by performing modulation processing for superimposing transmission information on the carrier signal by amplitude modulation;
A control unit that executes control of the transmission signal generation unit;
The controller is
Performing control to cause the transmission signal generation unit to perform modulation processing of different modulation degrees according to the communication rate,
The transmission signal generator is
According to the control of the control unit, the communication apparatus generates a transmission signal by executing modulation processing with different modulation degrees according to a communication rate.

さらに、本発明の通信装置の一実施態様において、前記制御部は、通信レートが高くなるに従って変調度を大きくした変調処理を前記送信信号生成部に実行させる制御を行い、前記送信信号生成部は、前記制御部の制御に従って、通信レートが高くなるに従って変調度を大きした変調処理を実行して送信信号を生成する。   Furthermore, in one embodiment of the communication apparatus of the present invention, the control unit performs control to cause the transmission signal generation unit to perform modulation processing with a modulation degree increased as the communication rate increases, and the transmission signal generation unit In accordance with the control of the control unit, the transmission signal is generated by executing a modulation process in which the modulation degree is increased as the communication rate is increased.

さらに、本発明の通信装置の一実施態様において、前記制御部は、前記送信情報の0および1各々に対応する送信信号の振幅設定情報を前記送信信号生成部に提供する。   Furthermore, in one embodiment of the communication apparatus of the present invention, the control unit provides the transmission signal generation unit with amplitude setting information of a transmission signal corresponding to 0 and 1 of the transmission information.

さらに、本発明の通信装置の一実施態様において、前記制御部は、さらに、無変調時の送信信号の振幅設定情報を前記送信信号生成部に提供する。   Furthermore, in an embodiment of the communication apparatus of the present invention, the control unit further provides the transmission signal generation unit with amplitude setting information of a transmission signal at the time of no modulation.

さらに、本発明の通信装置の一実施態様において、前記制御部は、無変調時の送信信号の振幅を、前記送信情報の0および1各々に対応する送信信号の振幅の間に設定する振幅設定情報を前記送信信号生成部に提供する。   Furthermore, in an embodiment of the communication apparatus of the present invention, the control unit sets an amplitude of a transmission signal at the time of non-modulation between amplitudes of transmission signals corresponding to 0 and 1 of the transmission information. Information is provided to the transmission signal generator.

さらに、本発明の通信装置の一実施態様において、前記送信信号生成部は、前記制御部の提供する振幅設定情報を格納するレジスタと、前記レジスタの格納値に応じた電流を発生する電流源を有し、送信情報の値に応じて前記電流源の電流制御を実行して前記送信情報の値に応じて異なる振幅を設定した送信信号を生成する。   Furthermore, in an embodiment of the communication apparatus of the present invention, the transmission signal generation unit includes a register that stores amplitude setting information provided by the control unit, and a current source that generates a current corresponding to the stored value of the register. And generating a transmission signal in which different amplitudes are set according to the value of the transmission information by executing current control of the current source according to the value of the transmission information.

さらに、本発明の通信装置の一実施態様において、前記送信信号生成部は、差動アンプ回路を用いた送信信号生成処理を実行する。   Furthermore, in an embodiment of the communication apparatus of the present invention, the transmission signal generation unit executes a transmission signal generation process using a differential amplifier circuit.

さらに、本発明の通信装置の一実施態様において、前記送信信号生成部は、Hブリッジ回路を用いた送信信号生成処理を実行する。   Furthermore, in an embodiment of the communication apparatus according to the present invention, the transmission signal generation unit executes a transmission signal generation process using an H bridge circuit.

さらに、本発明の第2の側面は、
受信キャリア信号に対して送信情報を振幅変調により重畳する負荷変調の制御を実行する制御部を有し、
前記制御部は、
通信レートに応じて異なる変調度に設定した変調処理を実行する通信装置にある。
Furthermore, the second aspect of the present invention provides
A control unit that executes control of load modulation for superimposing transmission information by amplitude modulation on a reception carrier signal;
The controller is
The communication apparatus executes a modulation process set to a different modulation degree according to a communication rate.

さらに、本発明の通信装置の一実施態様において、前記制御部は、通信レートが高くなるに従って変調度を大きくした変調処理を実行する。   Furthermore, in one embodiment of the communication apparatus of the present invention, the control unit executes a modulation process in which the modulation degree is increased as the communication rate is increased.

さらに、本発明の通信装置の一実施態様において、前記制御部は、通信レートに応じて前記送信情報を出力するアンテナ回路のQ値(クオリティファクタ)を調整する処理を行う。   Furthermore, in an embodiment of the communication apparatus of the present invention, the control unit performs a process of adjusting a Q value (quality factor) of an antenna circuit that outputs the transmission information according to a communication rate.

さらに、本発明の通信装置の一実施態様において、前記制御部は、通信レートに応じて前記送信情報を出力するアンテナ回路の抵抗値を調整する処理を行う。   Furthermore, in an embodiment of the communication apparatus of the present invention, the control unit performs a process of adjusting a resistance value of an antenna circuit that outputs the transmission information according to a communication rate.

さらに、本発明の通信装置の一実施態様において、記制御部は、通信レートに応じて前記送信情報を出力するアンテナ回路に流れる電流値を制御する処理を行う。   Furthermore, in one embodiment of the communication apparatus of the present invention, the controller performs a process of controlling a current value flowing in the antenna circuit that outputs the transmission information according to a communication rate.

さらに、本発明の通信装置の一実施態様において、前記制御部は、送信情報の値に応じて前記送信情報を出力するアンテナ回路に流れる電流値を制御する処理を行う。   Furthermore, in an embodiment of the communication apparatus according to the present invention, the control unit performs a process of controlling a current value flowing in an antenna circuit that outputs the transmission information according to a value of the transmission information.

さらに、本発明の第3の側面は、
通信装置において実行する通信制御方法であり、
制御部が、通信レートに応じて異なる変調度の変調処理を送信信号生成部に実行させるための制御を実行するステップと、
送信信号生成部が、キャリア信号に対して送信情報を振幅変調により重畳する変調処理を実行する際に、前記制御部の制御に従って通信レートに応じて異なる変調度の変調処理を実行して送信信号を生成するステップと、
を有する通信制御方法にある。
Furthermore, the third aspect of the present invention provides
A communication control method executed in a communication device,
A step of executing control for causing the transmission signal generation unit to perform modulation processing of different modulation degrees according to a communication rate;
When the transmission signal generation unit performs a modulation process for superimposing transmission information on the carrier signal by amplitude modulation, the transmission signal is generated by performing a modulation process with a different modulation degree according to the communication rate according to the control of the control unit. A step of generating
There is a communication control method.

本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施例や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。   Other objects, features, and advantages of the present invention will become apparent from a more detailed description based on embodiments of the present invention described later and the accompanying drawings.

本発明の一実施例構成によれば、キャリア信号に対して送信情報を振幅変調により重畳する変調処理を実行して送信信号を生成する送信信号生成部と、送信信号生成部の制御を実行する制御部を有する通信装置において、制御部が通信レートに応じて異なる変調度の変調処理を送信信号生成部に実行させる制御を行い、送信信号生成部は、制御部の制御に従って、通信レートに応じて異なる変調度の変調処理を実行して送信信号を生成する。具体的には、通信レートが高くなるに従って変調度を大きくした変調処理を実行して送信信号を生成する。本構成により、特に高速通信時における側波帯近傍の磁界強度レベルを向上させることが可能となり、良好な通信が実現される。   According to the configuration of one embodiment of the present invention, a transmission signal generation unit that generates a transmission signal by performing modulation processing for superimposing transmission information on a carrier signal by amplitude modulation, and performs control of the transmission signal generation unit In the communication apparatus having the control unit, the control unit performs control to cause the transmission signal generation unit to perform modulation processing with different modulation degrees according to the communication rate, and the transmission signal generation unit responds to the communication rate according to the control of the control unit. A transmission signal is generated by executing modulation processing with different modulation degrees. Specifically, a transmission signal is generated by executing a modulation process in which the modulation degree is increased as the communication rate is increased. With this configuration, it is possible to improve the magnetic field strength level in the vicinity of the sideband particularly during high-speed communication, and good communication is realized.

近接通信を行う通信装置の一般的な構成、および通信処理における送受信信号の処理例について説明する図である。It is a figure explaining the general structure of the communication apparatus which performs near field communication, and the example of a process of the transmitted / received signal in a communication process. 近接通信における各信号波形について説明する図である。It is a figure explaining each signal waveform in near field communication. 近接通信における磁界強度規格について説明する図である。It is a figure explaining the magnetic field strength standard in near field communication. マンチェスタコードへの変換処理について説明する図である。It is a figure explaining the conversion process to Manchester code. 共振利得特性について説明する図である。It is a figure explaining a resonance gain characteristic. マンチェスタコード変換後の側波帯の磁界強度分布について説明する図である。It is a figure explaining the magnetic field strength distribution of the sideband after Manchester code conversion. 本発明の一実施例に係る通信装置の実行する変調制御について説明する図である。It is a figure explaining the modulation control which the communication apparatus which concerns on one Example of this invention performs. 本発明の一実施例に係る通信装置の構成例について説明する図である。It is a figure explaining the structural example of the communication apparatus which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係る通信装置の送信信号生成部の構成例について説明する図である。It is a figure explaining the structural example of the transmission signal generation part of the communication apparatus which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係る通信装置の送信信号生成部の構成例について説明する図である。It is a figure explaining the structural example of the transmission signal generation part of the communication apparatus which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係る通信装置の送信信号生成部の処理を説明する信号波形を説明する図である。It is a figure explaining the signal waveform explaining the process of the transmission signal generation part of the communication apparatus which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係る通信装置の送信信号生成部の構成例について説明する図である。It is a figure explaining the structural example of the transmission signal generation part of the communication apparatus which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係る通信装置の送信信号生成部の処理を説明する信号波形を説明する図である。It is a figure explaining the signal waveform explaining the process of the transmission signal generation part of the communication apparatus which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係る通信装置の送信信号生成部の構成例について説明する図である。It is a figure explaining the structural example of the transmission signal generation part of the communication apparatus which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係る通信装置の送信信号生成部内の電流源の構成例について説明する図である。It is a figure explaining the structural example of the current source in the transmission signal generation part of the communication apparatus which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係る通信装置の送信信号生成部の処理を説明する信号波形を説明する図である。It is a figure explaining the signal waveform explaining the process of the transmission signal generation part of the communication apparatus which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係る通信装置の送信信号生成部の構成例について説明する図である。It is a figure explaining the structural example of the transmission signal generation part of the communication apparatus which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係る通信装置の送信信号生成部の処理を説明する信号波形を説明する図である。It is a figure explaining the signal waveform explaining the process of the transmission signal generation part of the communication apparatus which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係る通信装置の構成例について説明する図である。It is a figure explaining the structural example of the communication apparatus which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係る通信装置の処理例について説明する図である。It is a figure explaining the process example of the communication apparatus which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係る通信装置の構成例について説明する図である。It is a figure explaining the structural example of the communication apparatus which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係る通信装置の構成例について説明する図である。It is a figure explaining the structural example of the communication apparatus which concerns on one Example of this invention.

以下、図面を参照しながら本発明の通信装置、および通信制御方法の詳細について説明する。
以下、本発明について以下の各項目に従って、順次説明する。
1.本発明の通信装置の実行する処理の概要について
2.本発明の通信装置の構成例について
3.本発明の通信装置の送信信号生成部の具体的実施例について
3−1.送信信号生成部の実施例1
3−2.送信信号生成部の実施例2
3−3.送信信号生成部の実施例3
4.負荷変調によるデータ送信を実行する通信装置について
4−1.負荷変調における変調度制御の実施例(実施例4)
4−2.負荷変調における変調度制御の実施例(実施例5)
4−3.負荷変調における変調度制御の実施例(実施例6)
Hereinafter, the communication apparatus and the communication control method of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Hereinafter, the present invention will be sequentially described according to the following items.
1. 1. Outline of processing executed by communication apparatus of present invention 2. Configuration example of communication device of the present invention 3. Specific Example of Transmission Signal Generation Unit of Communication Device of the Present Invention 3-1. Example 1 of transmission signal generator
3-2. Embodiment 2 of transmission signal generator
3-3. Embodiment 3 of transmission signal generator
4). Communication device that executes data transmission by load modulation 4-1. Example of modulation degree control in load modulation (Example 4)
4-2. Example of modulation degree control in load modulation (Example 5)
4-3. Example of modulation degree control in load modulation (Example 6)

[1.本発明の通信装置の実行する処理の概要について]
まず、本発明の通信装置の実行する処理の概要について説明する。前述したソニーの開発したICカードであるFeliCa(登録商標)規格のパケット情報は、マンチェスタコードに変換され、送受信がなされる。
具体的には、
送信情報の[0]はマンチェスタコードの[01]に変換され、
送信情報の[1]はマンチェスタコードの[10]に変換される。
すなわち、送信情報に含まれる各々1ビットが2ビットに、つまり2倍のレートに変換される。
[1. Outline of processing executed by communication device of present invention]
First, an outline of processing executed by the communication apparatus of the present invention will be described. The aforementioned FeliCa (registered trademark) standard packet information, which is an IC card developed by Sony, is converted into a Manchester code and transmitted / received.
In particular,
[0] of the transmission information is converted to [01] of Manchester code,
[1] of the transmission information is converted to [10] of Manchester code.
That is, each 1 bit included in the transmission information is converted into 2 bits, that is, a double rate.

図4を参照してこのデータ変換について説明する。
図4には、
(a)元データ(送信情報)
(b)マンチェスタコード
(c)マンチェスタコードのキャリア変調波形
これらのデータ例を示している。
This data conversion will be described with reference to FIG.
In FIG.
(A) Original data (transmission information)
(B) Manchester code (c) Manchester code carrier modulation waveform These data examples are shown.

元データ(送信情報)をマンチェスタコードに変換(コーディング、エンコード)する処理は、1ビットの送信データを2ビットの送信コードに変換するものである。送信データ[0]をコード[01(低、高)]、送信データ[1]をコード[10(高、低)]に変換する。   The process of converting (coding, encoding) original data (transmission information) into Manchester code is to convert 1-bit transmission data into 2-bit transmission code. Transmission data [0] is converted to code [01 (low, high)], and transmission data [1] is converted to code [10 (high, low)].

このマンチェスタコード変換処理は、1ビットを2ビットに変換するコーディングである。つまり、コード列の最小反転間隔は、送信データの反転間隔の1/2になる。そのため例えば、212kbpsの情報レートなら、マンチェスタコードは424kbpsになる。一般に通信レートはコードのレートではなく、情報のレートで表される場合が多く、ここでもそう定義する。   This Manchester code conversion process is coding for converting 1 bit into 2 bits. That is, the minimum inversion interval of the code string is ½ of the inversion interval of the transmission data. Therefore, for example, if the information rate is 212 kbps, the Manchester code is 424 kbps. In general, the communication rate is often expressed not by the code rate but by the information rate, and is defined here as well.

FeliCa(登録商標)の標準レートは212kbpsである。2倍の424kbpsも規格にあり使われている。当然市販されている212kbps、424kbpsの磁界強度レベルは、規格に収まっている。図3には規制レベルの他に、106kbpsから3.4Mbpsまでの6通りのマンチェスタコードの側波帯スペクトルを示す。変調度はどの通信レートでも同じものである。ただしレベルの絶対値は212kbpsと424kbpsの側波帯レベルが規格値を超えない最大になるように描いた。   The standard rate for FeliCa® is 212 kbps. Doubled 424 kbps is also used in the standard. Naturally, the commercially available magnetic field strength levels of 212 kbps and 424 kbps are within the standards. FIG. 3 shows sideband spectra of six Manchester codes from 106 kbps to 3.4 Mbps in addition to the regulation level. The degree of modulation is the same at any communication rate. However, the absolute value of the level was drawn so that the sideband levels of 212 kbps and 424 kbps would be the maximum not exceeding the standard value.

212kbpsの通信レートのマンチェスタコードは424kbpsなので、424kHzの周期で1か0が切り替わる。最短周期で繰り返し1/0が反転するのは424kHzの周期ごとに1/0が変わるから、その繰り返し波形の周波数は212kHzである。この最短周期を1Tと表す。1Tは1/212kHzの時間である。1T連続の波形をキャリア変調して伝えるには、13.56MHzに−212kHzした13.348MHzから、13.56MHzに+212kHzした13.772MHzまでが受信部まで伝わることが必要になる。通信に必要となる帯域を通信レートごとにまとめたデータを以下の表1に示す。   Since the Manchester code having a communication rate of 212 kbps is 424 kbps, 1 or 0 is switched at a cycle of 424 kHz. The reason why 1/0 is inverted in the shortest cycle is 1/0 changes every cycle of 424 kHz, and therefore the frequency of the repeated waveform is 212 kHz. This shortest cycle is represented as 1T. 1T is 1/212 kHz time. In order to transmit a 1T continuous waveform with carrier modulation, it is necessary to transmit from 13.348 MHz which is −212 kHz to 13.56 MHz to 13.772 MHz which is +212 kHz to 13.56 MHz to the receiving unit. Table 1 below shows data in which bandwidths necessary for communication are summarized for each communication rate.

表1には、
通信データレート(公称)、
通信データレート(正確な値)、
通信に必要となる帯域、
これらのデータの対応を示している。
Table 1 shows
Communication data rate (nominal),
Communication data rate (exact value),
Bandwidth required for communication,
The correspondence of these data is shown.

必要帯域は、MHz単位の小数点2桁目を下限周波数では切り捨て、上限周波数では切り上げて表示している。
通信レートを上げると、それに比例して必要帯域としての側波帯が広がる。当然、受信時には通信レートに比例して広がった帯域を使うので、拾うノイズの帯域も比例して広がる。ノイズが周波数によらず一定のホワイトノイズだと仮定すると、帯域が2倍になると√2倍のノイズ振幅になるから通信レートを2倍に上げるとSNRは3dB悪化することになる。
The required bandwidth is displayed by rounding down the second decimal place in MHz at the lower limit frequency and rounding up at the upper limit frequency.
When the communication rate is increased, the sideband as a necessary band is increased in proportion thereto. Naturally, since a band that increases in proportion to the communication rate is used at the time of reception, the band of noise to be picked up also increases in proportion. Assuming that the noise is constant white noise regardless of frequency, if the band is doubled, the noise amplitude becomes √2 times, so if the communication rate is doubled, the SNR deteriorates by 3 dB.

先に説明した図3に示す変調信号のスペクトルは、図1の変調器(乗算器)12の出力に対応する。この信号が図1の電流出力の送信アンプ13を介してアンテナ回路14を構成するLCRの並列共振回路に入ると、アンテナ回路14を構成するLCRの並列共振回路の特性によって決定される共振周波数近辺で大きな利得を持つ信号に変換され送信される。   The spectrum of the modulation signal shown in FIG. 3 described above corresponds to the output of the modulator (multiplier) 12 in FIG. When this signal enters the parallel resonant circuit of the LCR that constitutes the antenna circuit 14 via the current output transmission amplifier 13 in FIG. 1, the resonance frequency is determined by the characteristics of the parallel resonant circuit of the LCR that constitutes the antenna circuit 14. Is converted into a signal having a large gain and transmitted.

共振の鋭さを表すクォリティファクタ(Q)が20の場合の共振特性を図5に示す。なお、クオリティファクタ(Q)は、高くするとキャリア周波数(13.56MHz)近傍において急峻な共振周波数特性となり、低くするとなだらかな周波数特性となる。クオリティファクタ(Q)はアンテナ回路(LCR回路)の特性によって決定される。図5は、クォリティファクタ(Q)が20の場合の共振特性である。この共振特性により、キャリア周波数(13.56MHz)から遠ざかるほどそのスペクトルは小さくなる。   FIG. 5 shows the resonance characteristics when the quality factor (Q) representing the sharpness of resonance is 20. FIG. When the quality factor (Q) is increased, the resonance frequency characteristic becomes steep near the carrier frequency (13.56 MHz), and when the quality factor (Q) is decreased, the frequency characteristic becomes gentle. The quality factor (Q) is determined by the characteristics of the antenna circuit (LCR circuit). FIG. 5 shows resonance characteristics when the quality factor (Q) is 20. FIG. Due to this resonance characteristic, the spectrum decreases as the distance from the carrier frequency (13.56 MHz) increases.

図6に、Q=20の共振特性を加味した、マンチェスタコードで変調した側波帯スペクトルを示す。図6から理解されるように、3.4Mbpsのスペクトルは規制レベルから19dBも低いところにある。
このように、高速の送信レート(3.4Mbps)での送信を行うと、キャリア周波数および側波帯域で必要以上に極端に磁界強度が低下してしまうことが分かる。このような磁界強度の低下は、通信限界距離が短くなることを意味する。すなわち、送受信装置の距離を短くしなければ正確な通信ができなくなるという弊害が出る。
FIG. 6 shows a sideband spectrum modulated by a Manchester code in consideration of the resonance characteristic of Q = 20. As understood from FIG. 6, the spectrum of 3.4 Mbps is 19 dB lower than the regulation level.
Thus, it is understood that when transmission is performed at a high transmission rate (3.4 Mbps), the magnetic field strength is extremely reduced more than necessary at the carrier frequency and the sideband. Such a decrease in magnetic field strength means that the communication limit distance is shortened. That is, there is an adverse effect that accurate communication cannot be performed unless the distance between the transmitting and receiving apparatuses is shortened.

例えば図6に示す規制ラインから最大でも19dB低いレベルまでしか達しない3.4Mbpsの場合、変調度を制御してキャリアの振幅差を19dB、すなわち約9倍大きくすれば規制ラインにちょうど達するレベルになる。
例えば、通信レートを上げて通信を行う場合に、変調度も上げるとスペクトルレベルはそれだけ大きくなり、その分大きなSNRが得られる。図6の設定の場合、通信レートが倍に上がったとき変調によるキャリアの振幅差を2倍にしても、電波法の規制を超える心配がない。
For example, in the case of 3.4 Mbps, which reaches only a level that is 19 dB lower than the regulation line shown in FIG. 6, the modulation degree is controlled to increase the carrier amplitude difference by 19 dB, that is, about 9 times, so that the level just reaches the regulation line. Become.
For example, when communication is performed at a higher communication rate, the spectrum level increases as the modulation degree increases, and a larger SNR is obtained accordingly. In the case of the setting of FIG. 6, there is no concern over exceeding the regulations of the Radio Law even if the carrier amplitude difference due to modulation is doubled when the communication rate is doubled.

本発明の通信装置は、このような通信レートに応じた側波帯領域の磁界強度の変化に着目し、通信レートに応じて側波帯領域の磁界強度を変更するような制御を行う。すなわち、通信レートに応じて変調度を変更した送信信号を生成して出力する。具体的には、例えば、無変調キャリアレベルに対して、送信情報(変調データ)=1ではそれより大きなレベルとし、送信情報(変調データ)=0ではそれより小さなキャリアレベル設定するといった変調度制御を実行する。   The communication device of the present invention pays attention to such a change in the magnetic field strength of the sideband region according to the communication rate, and performs control to change the magnetic field strength of the sideband region according to the communication rate. That is, a transmission signal whose modulation degree is changed according to the communication rate is generated and output. Specifically, for example, with respect to the unmodulated carrier level, when the transmission information (modulation data) = 1, a higher level is set, and when the transmission information (modulation data) = 0, a lower carrier level is set. Execute.

具体的な変調度の変更処理例について、図7を参照して説明する。図7には、
(1)送信情報波形(信号S1a)
(2)変調信号波形(信号S1b)
(3)キャリア信号波形(信号S1c)
(4)送信信号波形(信号S1d)
これらの4つの信号S1a〜S1dの信号波形を示している。これらの信号は、先に図3を参照して説明した信号(1)S1a〜(4)S1dに対応している。
A specific modulation degree changing process example will be described with reference to FIG. In FIG.
(1) Transmission information waveform (signal S1a)
(2) Modulation signal waveform (signal S1b)
(3) Carrier signal waveform (signal S1c)
(4) Transmission signal waveform (signal S1d)
The signal waveforms of these four signals S1a to S1d are shown. These signals correspond to the signals (1) S1a to (4) S1d described above with reference to FIG.

先に説明したように、(4)送信信号波形(信号S1d)において、大きい振幅の振幅値をa、小さい振幅の振幅値をbとして、a,bによって以下の式で表される値が変調度である。
(a−b)/(a+b)×100 (%)
変調度は、大きいほうがキャリアの振幅変化が大きくなるので、受信器での検波信号振幅が大きくなり、よりSNR(Signal to Nose Ratio)が大きく誤りの少ない通信ができ、より遠い距離まで通信できるという利点がある。
As described above, (4) in the transmission signal waveform (signal S1d), the amplitude value of a large amplitude is a and the amplitude value of a small amplitude is b. Degree.
(A−b) / (a + b) × 100 (%)
The larger the degree of modulation, the greater the carrier amplitude change, so the amplitude of the detected signal at the receiver increases, communication with a larger SNR (Signal to Nose Ratio) and fewer errors, and communication over a longer distance. There are advantages.

図7には、通信レートに応じて異なる変調度A,B,Cを設定した送信信号の生成処理の概念について説明する図である。図7には、
(1)送信情報信号
(2)送信情報対応の異なる変調度を持つ変調信号
(3)キャリア信号
(4)異なる変調度を持つ送信信号波形
これらの信号を示している。
FIG. 7 is a diagram illustrating the concept of transmission signal generation processing in which different modulation degrees A, B, and C are set according to the communication rate. In FIG.
(1) Transmission information signal (2) Modulation signal with different modulation degree corresponding to transmission information (3) Carrier signal (4) Transmission signal waveform with different modulation degree These signals are shown.

本発明の通信装置は、例えば、以下のような変調度制御を行う。
通信レート=低→変調度=小(変調度A)
通信レート=中→変調度=中(変調度B)
通信レート=高→変調度=大(変調度C)
The communication apparatus of the present invention performs, for example, the following modulation degree control.
Communication rate = low-> modulation factor = small (modulation factor A)
Communication rate = medium → modulation factor = medium (modulation factor B)
Communication rate = high-> modulation factor = large (modulation factor C)

この結果として、図7(4)に示す送信レートに応じて異なる変調度を持つ送信信号を生成して出力する。図7(4)に示す送信信号の振幅を示すパラメータ(大きい振幅の振幅値aと、小さい振幅の振幅値b1〜b3)を用いて前述した変調度算出式で示すと、変調度A,B,Cは以下の式で示される。
変調度A=(a−b1)/(a+b1)×100 (%)
変調度B=(a−b2)/(a+b2)×100 (%)
変調度C=(a−b3)/(a+b3)×100 (%)
As a result, a transmission signal having a different modulation degree is generated and output according to the transmission rate shown in FIG. When the modulation degree calculation formulas described above using the parameters (amplitude value a of large amplitude and amplitude values b1 to b3 of small amplitude) shown in FIG. , C is expressed by the following equation.
Modulation degree A = (a−b1) / (a + b1) × 100 (%)
Modulation degree B = (a−b2) / (a + b2) × 100 (%)
Modulation degree C = (a−b3) / (a + b3) × 100 (%)

例えば変調度Cのように、大きい変調度を持つ信号のほうがキャリアの振幅変化が大きくなり、誤りの少ない通信ができる。しかし、前述したように変調度を上げると、側波帯のレベルが図3や図6に示す規格を超えてしまう危険があるため、むやみに上げるわけには行かない。変調度を2倍にすると側波帯振幅は約2倍になる。   For example, a signal having a large modulation degree, such as a modulation degree C, has a larger carrier amplitude change, and communication with fewer errors can be performed. However, if the degree of modulation is increased as described above, the sideband level may exceed the standards shown in FIG. 3 and FIG. 6, so it cannot be increased unnecessarily. When the degree of modulation is doubled, the sideband amplitude is about doubled.

しかし、図6から理解されるように、3.4Mbpsのスペクトルは規制レベルから19dBも低いところにあり、側波帯振幅が大きくなったとしても、規制レベルを超える可能性が低い。従って、通信レートが高ければ高いほど、変調度を高める余裕が存在するという理論が成立することになる。   However, as understood from FIG. 6, the spectrum of 3.4 Mbps is as low as 19 dB from the regulation level, and even if the sideband amplitude increases, the possibility of exceeding the regulation level is low. Therefore, the theory holds that the higher the communication rate, the more room exists to increase the modulation factor.

本発明の通信装置は、この理論に従って通信レートに応じて変調度を大きくする制御を実行する。変調度を大きくするということは、送信信号波形(図7(4)に示す信号)において、大きい振幅の振幅値aと、小さい振幅の振幅値bの差を大きくすることに相当する。変調度を大きくすることで送信信号の磁界強度は増加し、図6に示す側波帯スペクトルを上側、すなわち矢印[A]方向に移動させることになる。結果として、SNR(Signal to Nose Ratio)が大きく誤りの少ない通信ができ、より遠い距離まで通信できることになる。   The communication apparatus of the present invention executes control to increase the modulation degree according to the communication rate according to this theory. Increasing the degree of modulation corresponds to increasing the difference between the amplitude value a having a large amplitude and the amplitude value b having a small amplitude in the transmission signal waveform (the signal shown in FIG. 7 (4)). Increasing the modulation degree increases the magnetic field strength of the transmission signal, and moves the sideband spectrum shown in FIG. 6 in the upward direction, that is, in the direction of arrow [A]. As a result, communication with a large SNR (Signal to Nose Ratio) and fewer errors can be performed, and communication can be performed over a longer distance.

本発明の通信装置は、磁界強度レベルが図3や図6に示す側波帯規格を逸脱しない範囲で通信レートに応じて変調度を変更して磁界強度を高めて送信信号を生成する構成を持つ。以下、本発明の通信装置の詳細構成について説明する。   The communication apparatus according to the present invention has a configuration in which the modulation level is changed according to the communication rate to increase the magnetic field strength and the transmission signal is generated within a range in which the magnetic field strength level does not deviate from the sideband standard shown in FIGS. Have. The detailed configuration of the communication apparatus of the present invention will be described below.

[2.本発明の通信装置の構成例について]
図8は、本発明の通信装置の一実施例の構成を示す図である。この通信装置は、図1に示すリーダライタ10に対応し、例えば13.56MHzのキャリア信号に送信情報を振幅変調により重畳した変調信号を生成してデータ送信を実行する。送信情報は、図1に示すトランスポンダ20に相当する受信側において受信されて受信情報の解析が実行される。
[2. Configuration example of communication apparatus of the present invention]
FIG. 8 is a diagram showing the configuration of an embodiment of the communication apparatus of the present invention. This communication apparatus corresponds to the reader / writer 10 shown in FIG. 1, and generates a modulation signal in which transmission information is superimposed on a carrier signal of 13.56 MHz, for example, by amplitude modulation, and executes data transmission. The transmission information is received at the receiving side corresponding to the transponder 20 shown in FIG. 1, and the received information is analyzed.

図8の通信装置100の構成について説明する。通信装置100は、送信信号生成部101、アンテナ回路102、制御部1103、受信信号検出部104を有する。
送信信号生成部101は、例えば13.56MHzのキャリア信号122、送信情報121に重畳した送信信号を生成する。送信信号はアンテナ回路102を介して送信される。
A configuration of the communication apparatus 100 of FIG. 8 will be described. The communication apparatus 100 includes a transmission signal generation unit 101, an antenna circuit 102, a control unit 1103, and a reception signal detection unit 104.
The transmission signal generation unit 101 generates, for example, a transmission signal superimposed on a 13.56 MHz carrier signal 122 and transmission information 121. The transmission signal is transmitted via the antenna circuit 102.

送信信号生成部101は、先に図7(4)を参照して説明した送信レートに応じて異なる変調度の変調処理を実行して送信信号を生成する。
制御部103は、送信信号生成部101において設定する変調度を決定する処理を行い、決定情報に従って送信信号生成部101の制御を実行する。
受信信号検出部104は、通信装置100との通信を実行する通信相手装置、例えばICカード等のトランスポンダからの受信情報を検出する。
The transmission signal generation unit 101 generates a transmission signal by executing modulation processing with different modulation degrees according to the transmission rate described above with reference to FIG.
The control unit 103 performs a process of determining the modulation degree set in the transmission signal generation unit 101, and executes control of the transmission signal generation unit 101 according to the determination information.
The reception signal detection unit 104 detects reception information from a communication partner apparatus that performs communication with the communication apparatus 100, for example, a transponder such as an IC card.

例えば、通信装置100は、複数の異なる通信レートで試験的な通信(ポーリング)を実行する。具体的には、例えば212Kbps〜3.4Mbpsの範囲で、徐々に通信レートを上げて試験送信を実行する。受信信号検出部104は、通信相手装置(トランスポンダ)から、各通信レートの試験通信データ各々に対する正常な受信確認が得られたか否かを確認する。   For example, the communication device 100 performs trial communication (polling) at a plurality of different communication rates. Specifically, test transmission is executed by gradually increasing the communication rate in the range of, for example, 212 Kbps to 3.4 Mbps. The reception signal detection unit 104 checks whether or not normal reception confirmation for each test communication data of each communication rate has been obtained from the communication partner apparatus (transponder).

例えば212Kbps〜424Kbpsの試験送信データに対して、通信相手装置(トランスポンダ)から正常な受信確認が得られ、848Kbps〜3.4Mbpsの試験送信データに対して、通信相手装置(トランスポンダ)から正常な受信確認が得られなかった場合、制御部103は、通信相手装置(トランスポンダ)が424Kbpsを最大の許容通信レートとした装置であると判断し、送信信号生成部101に対して、424Kbpsの通信レートに応じた変調度を設定した送信データを生成させるための設定、制御を行なう。   For example, normal reception confirmation is obtained from the communication partner device (transponder) for the test transmission data of 212 Kbps to 424 Kbps, and normal reception confirmation is received from the communication partner device (transponder) for the test transmission data of 848 Kbps to 3.4 Mbps. When the confirmation is not obtained, the control unit 103 determines that the communication partner device (transponder) is a device having a maximum allowable communication rate of 424 Kbps, and sets the communication rate of 424 Kbps to the transmission signal generation unit 101. Settings and control are performed to generate transmission data in which a corresponding modulation degree is set.

また、例えば212Kbps〜3.4Mbpsの試験送信データの全てに対して、通信相手装置(トランスポンダ)から正常な受信確認が得られた場合、制御部103は、通信相手装置(トランスポンダ)が3.4Mbpsを最大の許容通信レートとした装置であると判断し、送信信号生成部101に対して、3.4Mbpsの通信レートに応じた変調度を設定した送信データを生成させるための設定、制御を行なう。   For example, when the normal reception confirmation is obtained from the communication partner device (transponder) for all the test transmission data of 212 Kbps to 3.4 Mbps, the control unit 103 determines that the communication partner device (transponder) is 3.4 Mbps. Is determined to be a device having the maximum allowable communication rate, and the transmission signal generation unit 101 is set and controlled to generate transmission data in which the modulation degree corresponding to the communication rate of 3.4 Mbps is set. .

送信信号生成部101の構成例について、図9を参照して説明する。なお、送信信号生成部101は、図1に示すリーダライタ10の利得切替アンプ11、変調器12、送信アンプ13の構成を兼ね備えた処理を行う。
図9に示すように、送信信号生成部101は、変調部201、送信アンプ202、変調度設定情報入力部203を有する。
A configuration example of the transmission signal generation unit 101 will be described with reference to FIG. The transmission signal generation unit 101 performs processing having the configuration of the gain switching amplifier 11, the modulator 12, and the transmission amplifier 13 of the reader / writer 10 shown in FIG.
As illustrated in FIG. 9, the transmission signal generation unit 101 includes a modulation unit 201, a transmission amplifier 202, and a modulation degree setting information input unit 203.

制御部103は、前述したように通信相手装置(トランスポンダ)の許容する最大の通信レート情報を判定し、その判定情報に応じて送信信号に設定すべき変調度を決定して決定した変調度に応じた設定情報を変調度設定情報入力部203に入力する。具体的には、送信信号の振幅設定情報を変調度設定情報入力部203に入力する。
制御部103は、設定すべき通信レートと変調度設定情報入力部203に設定すべき設定情報との対応データ、例えばテーブルデータを保持し、このデータに従って変調度設定情報入力部203に設定情報を設定する。
As described above, the control unit 103 determines the maximum communication rate information allowed by the communication partner apparatus (transponder), determines the modulation degree to be set in the transmission signal according to the determination information, and sets the modulation degree to the determined modulation degree. The corresponding setting information is input to the modulation degree setting information input unit 203. Specifically, the amplitude setting information of the transmission signal is input to the modulation degree setting information input unit 203.
The control unit 103 holds correspondence data between the communication rate to be set and the setting information to be set in the modulation degree setting information input unit 203, for example, table data, and sets the setting information in the modulation degree setting information input unit 203 according to this data. Set.

変調部201は、変調度設定情報入力部203に入力された情報に応じた変調度を設定した変調信号を送信信号として生成する。具体的には、図7を参照して説明したように、送信レートが低い場合は、変調度を小さくして送信レートが高い場合は、変調度を大きく設定した送信信号を生成する。なお、変調部201の生成信号は送信アンプ202を介して増幅された後送信信号としてアンテナ回路1102を介して出力される。   The modulation unit 201 generates a modulation signal in which a modulation degree corresponding to the information input to the modulation degree setting information input unit 203 is set as a transmission signal. Specifically, as described with reference to FIG. 7, when the transmission rate is low, the modulation degree is reduced, and when the transmission rate is high, a transmission signal with a large modulation degree is generated. Note that the generated signal of the modulation unit 201 is amplified through the transmission amplifier 202 and then output through the antenna circuit 1102 as a transmission signal.

[3.本発明の通信装置の送信信号生成部の具体的実施例について]
以下、送信信号生成部の具体的な回路例の複数の実施例について説明する。
[3. Specific Example of Transmission Signal Generation Unit of Communication Device of the Present Invention]
Hereinafter, a plurality of embodiments of specific circuit examples of the transmission signal generation unit will be described.

[3−1.送信信号生成部の実施例1]
図10は、送信信号生成部101の具体的回路構成例を示す図である。図10に示す送信信号生成部101において、下段に示すi2設定レジスタ225、およびi1設定レジスタ226が、図9に示す変調度設定情報入力部203に対応する。その上段の回路は、図9に示す変調部201と送信アンプ202を融合した回路に相当する。
[3-1. First Embodiment of Transmission Signal Generation Unit]
FIG. 10 is a diagram illustrating a specific circuit configuration example of the transmission signal generation unit 101. In the transmission signal generation unit 101 illustrated in FIG. 10, the i2 setting register 225 and the i1 setting register 226 illustrated in the lower stage correspond to the modulation degree setting information input unit 203 illustrated in FIG. 9. The upper circuit corresponds to a circuit in which the modulation unit 201 and the transmission amplifier 202 shown in FIG.

制御部103は、前述したポーリング等の試験送信処理によって取得した通信相手の最大許容通信レートを判断して、図9に示す変調度設定情報入力部203に対応するi2設定レジスタ225、およびi1設定レジスタ226に、決定した送信データの通信レートに対応する変調度を設定するための変調度設定情報を設定する。具体的には、送信信号の振幅設定情報を入力する。   The control unit 103 determines the maximum allowable communication rate of the communication partner acquired by the above-described test transmission processing such as polling, and sets the i2 setting register 225 corresponding to the modulation degree setting information input unit 203 illustrated in FIG. Modulation degree setting information for setting a modulation degree corresponding to the determined transmission data communication rate is set in the register 226. Specifically, transmission signal amplitude setting information is input.

なお、この図10に示す回路構成の場合、i2設定レジスタ225には、電流源a223の出力電流値の設定情報[i2]を設定する。i1設定レジスタ226には、電流源b224の出力電流値の設定情報[i1]を設定する。
これらの設定電流値i1,i2の値に応じて変調度が変更されることになる。
In the case of the circuit configuration shown in FIG. 10, the setting information [i2] of the output current value of the current source a223 is set in the i2 setting register 225. In the i1 setting register 226, the setting information [i1] of the output current value of the current source b224 is set.
The degree of modulation is changed according to the set current values i1 and i2.

制御部103は、決定した通信レートと図10に示すi2設定レジスタ225、およびi1設定レジスタ226に設定すべき設定情報との対応データ、例えばテーブルデータを保持し、このデータに従ってi2設定レジスタ225およびi1設定レジスタ226に設定情報[i2],[i1]を設定する。   The control unit 103 holds data corresponding to the determined communication rate and the setting information to be set in the i2 setting register 225 and the i1 setting register 226 shown in FIG. 10, for example, table data, and the i2 setting register 225 and the data corresponding to this data are stored. Setting information [i2] and [i1] are set in the i1 setting register 226.

図10に示す電流源a223は、送信情報信号(変調信号)入力部231から送信情報信号(変調信号)である1/0信号を入力し、
送信情報信号(変調信号)=1の場合、ONとなり、電流値i2を出力し、
送信情報信号(変調信号)=0の場合、OFFとなり、電流値i2の出力を停止する。
また、電流源b224は、常時ONであり、電流値i1を出力する。
図10に示す各回路部の信号波形例を図11に示す。
The current source a223 shown in FIG. 10 inputs a 1/0 signal that is a transmission information signal (modulation signal) from a transmission information signal (modulation signal) input unit 231;
When the transmission information signal (modulation signal) = 1, the signal is turned on and the current value i2 is output.
When the transmission information signal (modulation signal) = 0, the signal is turned OFF and the output of the current value i2 is stopped.
The current source b224 is always ON and outputs a current value i1.
FIG. 11 shows a signal waveform example of each circuit unit shown in FIG.

図11には、以下の各信号波形を示している。
(1)キャリア信号
(2)送信情報信号(変調信号)
(3)トランジスタ(Q1)221の入力信号(i5)
(4)トランジスタ(Q2)222の入力信号(i6)
(5)送信信号(i3)
FIG. 11 shows the following signal waveforms.
(1) Carrier signal (2) Transmission information signal (modulated signal)
(3) Input signal (i5) of transistor (Q1) 221
(4) Input signal (i6) of transistor (Q2) 222
(5) Transmission signal (i3)

図10に示すトランジスタ(Q1)221、トランジスタ(Q2)222は差動アンプ回路を構成する。
トランジスタ(Q1)221には、キャリア信号入力部232からキャリア信号が入力され、トランジスタ(Q1)221を、キャリア信号の1/0パターンに応じてON/OFF制御を行う。
一方、トランジスタ(Q2)222には、キャリア信号反転信号入力部233からキャリア信号反転信号が入力され、トランジスタ(Q2)222を、キャリア信号反転信号の1/0パターンに応じてON/OFF制御を行う。
The transistor (Q1) 221 and the transistor (Q2) 222 shown in FIG. 10 constitute a differential amplifier circuit.
The carrier signal is input to the transistor (Q1) 221 from the carrier signal input unit 232, and the transistor (Q1) 221 is controlled to be turned on / off according to the 1/0 pattern of the carrier signal.
On the other hand, the carrier signal inversion signal is input to the transistor (Q2) 222 from the carrier signal inversion signal input unit 233, and the transistor (Q2) 222 is subjected to ON / OFF control according to the 1/0 pattern of the carrier signal inversion signal. Do.

結果として、トランジスタ(Q1)221の入力信号波形は、図11(3)に示す信号波形となる。
また、トランジスタ(Q2)222の入力信号波形は、図11(4)に示す信号波形となる。
トランジスタ(Q1)221の入力信号波形とトランジスタ(Q2)222の入力信号波形とは逆パターンとなる。
As a result, the input signal waveform of the transistor (Q1) 221 is the signal waveform shown in FIG.
Further, the input signal waveform of the transistor (Q2) 222 is the signal waveform shown in FIG.
The input signal waveform of the transistor (Q1) 221 and the input signal waveform of the transistor (Q2) 222 have opposite patterns.

なお、送信情報信号(変調信号)=1の場合は、電流源a,223がONとなるため、各トランジスタの入力電流は、
i1+i2となる。
また、送信情報信号(変調信号)=0の場合、電流源a,223がOFFとなるため、各トランジスタの入力電流は、
i1に設定される。
Note that when the transmission information signal (modulation signal) = 1, the current sources a and 223 are turned on, so the input current of each transistor is
i1 + i2.
In addition, when the transmission information signal (modulation signal) = 0, the current sources a and 223 are turned off, so that the input current of each transistor is
Set to i1.

このトランジスタ入力電流の変動に応じた信号パターンが、図10に示すアンテナ回路102に対する出力としての送信信号(i3)となる。その送信信号の信号波形は、図11(5)送信信号(i3)に示す波形となる。
送信情報信号(変調信号)=1の場合と0の場合との振幅が以下のように設定された信号となる。
送信情報信号(変調信号)=1の場合、
振幅i3max=((2Z1)/(2Z1+Z2))(i1+i2)
送信情報信号(変調信号)=0の場合、
振幅i3min=((2Z1)/(2Z1+Z2))(i1)
A signal pattern corresponding to the fluctuation of the transistor input current is a transmission signal (i3) as an output to the antenna circuit 102 shown in FIG. The signal waveform of the transmission signal is the waveform shown in FIG. 11 (5) transmission signal (i3).
The amplitudes of the transmission information signal (modulated signal) = 1 and 0 are set as follows.
When transmission information signal (modulated signal) = 1,
Amplitude i3 max = ((2Z1) / (2Z1 + Z2)) (i1 + i2)
When transmission information signal (modulated signal) = 0,
Amplitude i3 min = ((2Z1) / (2Z1 + Z2)) (i1)

なお、上記式において、i1,i2,Z1,Z2は以下の値である。
i1:制御部103によってi1設定レジスタ226に設定される値であり、電流源b,224を流れる電流値、
i2:制御部103によってi2設定レジスタ225に設定される値であり、電流源a,223を流れる電流、
Z1:図10に示す供給電圧Vccに接続された負荷抵抗Z1、
Z2:アンテナ回路102の負荷抵抗Z2、
これらの値である。
In the above formula, i1, i2, Z1, and Z2 are the following values.
i1: A value set in the i1 setting register 226 by the control unit 103, and a current value flowing through the current sources b and 224,
i2: a value set in the i2 setting register 225 by the control unit 103, the current flowing through the current sources a and 223,
Z1: a load resistor Z1 connected to the supply voltage Vcc shown in FIG.
Z2: load resistance Z2 of the antenna circuit 102,
These values.

変調度は、前述したように、大きい振幅の振幅値をa、小さい振幅の振幅値をbとして、下式によって示される。
変調度=(a−b)/(a+b)×100 (%)
従って、図11(5)に示す送信信号(i3)の変調度は、以下の式によって算出される。
変調度=(i3max−i3min)/(i3max+i3min)×100 (%)
=[((2Z1)/(2Z1+Z2))・(i1+i2−i1)]/[((2Z1)/(2Z1+Z2))・(i1+i2+i1)]
=(i2)/(2i1+i2)
As described above, the degree of modulation is represented by the following equation, where a is a large amplitude value and b is a small amplitude value.
Modulation factor = (a−b) / (a + b) × 100 (%)
Therefore, the modulation degree of the transmission signal (i3) shown in FIG. 11 (5) is calculated by the following equation.
Modulation = (i3 max -i3 min) / (i3 max + i3 min) × 100 (%)
= [((2Z1) / (2Z1 + Z2)). (I1 + i2-i1)] / [((2Z1) / (2Z1 + Z2)). (I1 + i2 + i1)]
= (I2) / (2i1 + i2)

このように、変調度は、制御部103が決定した通信レートに応じて設定した設定情報、すなわち、
図10に示すi1設定レジスタ226の設定値[i1]、
図10に示すi2設定レジスタ225の設定値[i2]、
これらの値によって決定される変調度となる。
制御部103は送信レートを高く設定する場合は、変調度が大きくなるようなi1,i2を決定して各レジスタに設定する。
また、制御部103は送信レートを低く設定する場合は、変調度が小さくなるようなi1,i2を決定して各レジスタに設定する。
Thus, the modulation degree is the setting information set according to the communication rate determined by the control unit 103, that is,
The set value [i1] of the i1 setting register 226 shown in FIG.
The set value [i2] of the i2 setting register 225 shown in FIG.
The degree of modulation is determined by these values.
When the transmission rate is set high, the control unit 103 determines i1 and i2 that increase the degree of modulation and sets them in each register.
In addition, when setting the transmission rate to be low, the control unit 103 determines i1 and i2 so that the degree of modulation becomes small and sets it in each register.

なお、前述したように、制御部103は、たとえば試験送信等の結果に応じて通信相手装置(トランスポンダ)の許容する最大の通信レートを判定し、その判定情報に応じて送信信号に設定すべき変調度を決定し、決定した変調度に応じた設定情報[i1],[i2]を設定する。制御部103は、設定すべき通信レートと設定情報との対応データ、例えばテーブルデータを保持し、このデータに従って設定情報をi1設定レジスタ226、i2設定レジスタ225に入力する。
このような構成により、通信レートに応じて異なる変調度を設定した送信信号を生成して出力することが可能となる。
As described above, the control unit 103 should determine the maximum communication rate allowed by the communication partner apparatus (transponder) according to the result of, for example, test transmission, and set the transmission signal according to the determination information. The modulation degree is determined, and setting information [i1] and [i2] corresponding to the determined modulation degree are set. The control unit 103 holds correspondence data between the communication rate to be set and the setting information, for example, table data, and inputs the setting information to the i1 setting register 226 and the i2 setting register 225 according to this data.
With such a configuration, it is possible to generate and output a transmission signal in which different modulation degrees are set according to the communication rate.

[3−2.送信信号生成部の実施例2]
次に、図12、図13を参照して、送信信号生成部の第2実施例について説明する。
図12は、第2実施例に係る送信信号生成部101の具体的回路構成例を示す図である。
図13は、図12の回路の各部の信号波形を示す図である。
[3-2. Second Embodiment of Transmission Signal Generation Unit]
Next, a second embodiment of the transmission signal generation unit will be described with reference to FIGS.
FIG. 12 is a diagram illustrating a specific circuit configuration example of the transmission signal generation unit 101 according to the second embodiment.
FIG. 13 is a diagram showing signal waveforms at various parts of the circuit of FIG.

図12に示す送信信号生成部101において、下段に示すi4設定レジスタ246、i2設定レジスタ247、およびi1設定レジスタ248が、図9に示す変調度設定情報入力部203に対応する。その上段の回路は、図9に示す変調部201と送信アンプ202を融合した回路に相当する。   In the transmission signal generation unit 101 shown in FIG. 12, an i4 setting register 246, an i2 setting register 247, and an i1 setting register 248 shown in the lower part correspond to the modulation degree setting information input unit 203 shown in FIG. The upper circuit corresponds to a circuit in which the modulation unit 201 and the transmission amplifier 202 shown in FIG.

制御部103は、前述したポーリング等の試験送信処理によって取得した通信相手の最大許容通信レートを判断して、図9に示す変調度設定情報入力部203に対応するi4設定レジスタ246、i2設定レジスタ247、およびi1設定レジスタ248に、決定した送信データの通信レートに対応する変調度を設定するための変調度設定情報を設定する。具体的には送信信号の振幅設定情報を入力する。   The control unit 103 determines the maximum allowable communication rate of the communication partner acquired by the above-described test transmission process such as polling, and the i4 setting register 246 and i2 setting register corresponding to the modulation degree setting information input unit 203 illustrated in FIG. In 247 and i1 setting register 248, modulation degree setting information for setting a modulation degree corresponding to the determined transmission data communication rate is set. Specifically, transmission signal amplitude setting information is input.

なお、この図12に示す回路構成の場合、
i4設定レジスタ246には、電流源a243の出力電流値の設定情報[i4]を設定する。
i2設定レジスタ247には、電流源b244の出力電流値の設定情報[i2]を設定する。
i1設定レジスタ248には、電流源c245の出力電流値の設定情報[i1]を設定する。
これらの設定電流値i1,i2,i4の値に応じて変調度が変更されることになる。
In the case of the circuit configuration shown in FIG.
In the i4 setting register 246, setting information [i4] of the output current value of the current source a243 is set.
In the i2 setting register 247, setting information [i2] of the output current value of the current source b244 is set.
In the i1 setting register 248, setting information [i1] of the output current value of the current source c245 is set.
The degree of modulation is changed according to the set current values i1, i2, and i4.

制御部103は、決定した通信レートと図12に示す各レジスタ246〜248に設定すべき設定情報との対応データ、例えばテーブルデータを保持し、このデータに従って各レジスタに設定情報i1,i2,i4を設定する。   The control unit 103 holds correspondence data between the determined communication rate and the setting information to be set in each of the registers 246 to 248 shown in FIG. 12, for example, table data, and the setting information i1, i2, i4 is stored in each register according to this data. Set.

図12に示す電流源a243は、送信情報信号(変調信号)入力部251から送信情報信号(変調信号)である1/0信号を入力し、
送信情報信号(変調信号)=1の場合、ONとなり、電流値i4を出力し、
送信情報信号(変調信号)=0の場合、OFFとなり、電流値i4の出力を停止する。
A current source a243 shown in FIG. 12 inputs a 1/0 signal that is a transmission information signal (modulation signal) from a transmission information signal (modulation signal) input unit 251;
When the transmission information signal (modulation signal) = 1, the signal is turned on and the current value i4 is output.
When the transmission information signal (modulation signal) = 0, it is turned OFF and the output of the current value i4 is stopped.

また、電流源b244は、送信情報信号(変調信号)入力部251と、無変調/変調設定信号入力部254の各入力のオア回路249のオア演算結果を入力して、
オア演算結果=1の場合、ONとなり、電流値i2を出力し、
オア演算結果=0の場合、OFFとなり、電流値i2の出力を停止する。
なお、無変調/変調設定信号入力部254は、図13(2)に示すように、送信情報の送信区間を変調区間として[0]を出力し、送信情報の非送信区間を無変調区間として[1]を出力するように設定された信号である。
Further, the current source b244 inputs OR operation results of the OR circuit 249 of each input of the transmission information signal (modulation signal) input unit 251 and the non-modulation / modulation setting signal input unit 254,
When the OR calculation result = 1, it is ON and the current value i2 is output.
When the OR operation result = 0, the output is turned OFF and the output of the current value i2 is stopped.
As shown in FIG. 13 (2), the non-modulation / modulation setting signal input unit 254 outputs [0] with the transmission interval of the transmission information as the modulation interval, and sets the non-transmission interval of the transmission information as the non-modulation interval. The signal is set to output [1].

また、電流源c245は、常時ONであり、電流値i1を出力する。
図12に示す各回路部の信号波形例を図13に示す。
The current source c245 is always ON and outputs a current value i1.
FIG. 13 shows an example of the signal waveform of each circuit unit shown in FIG.

図13には、以下の各信号波形を示している。
(1)キャリア信号
(2)無変調/変調設定信号
(3)送信情報信号(変調信号)
(4)トランジスタ(Q1)241の入力信号(i5)
(5)トランジスタ(Q2)242の入力信号(i6)
(6)送信信号(i3)
FIG. 13 shows the following signal waveforms.
(1) Carrier signal (2) No modulation / modulation setting signal (3) Transmission information signal (modulated signal)
(4) Input signal (i5) of transistor (Q1) 241
(5) Input signal (i6) of transistor (Q2) 242
(6) Transmission signal (i3)

図12に示すトランジスタ(Q1)241、トランジスタ(Q2)242は差動アンプ回路を構成する。
トランジスタ(Q1)241には、キャリア信号入力部252からキャリア信号が入力され、トランジスタ(Q1)241を、キャリア信号の1/0パターンに応じてON/OFF制御を行う。
一方、トランジスタ(Q2)242には、キャリア信号反転信号入力部253からキャリア信号反転信号が入力され、トランジスタ(Q2)242を、キャリア信号反転信号の1/0パターンに応じてON/OFF制御を行う。
The transistor (Q1) 241 and the transistor (Q2) 242 illustrated in FIG. 12 constitute a differential amplifier circuit.
The carrier signal is input from the carrier signal input unit 252 to the transistor (Q1) 241, and the transistor (Q1) 241 is controlled to be turned on / off according to the 1/0 pattern of the carrier signal.
On the other hand, the carrier signal inversion signal is input from the carrier signal inversion signal input unit 253 to the transistor (Q2) 242, and the transistor (Q2) 242 is subjected to ON / OFF control according to the 1/0 pattern of the carrier signal inversion signal. Do.

結果として、トランジスタ(Q1)241の入力信号波形は、図13(4)に示す信号波形となる。
また、トランジスタ(Q2)242の入力信号波形は、図13(4)に示す信号波形となる。
トランジスタ(Q1)241の入力信号波形とトランジスタ(Q2)242の入力信号波形とは逆パターンとなる。
As a result, the input signal waveform of the transistor (Q1) 241 is the signal waveform shown in FIG.
The input signal waveform of the transistor (Q2) 242 is the signal waveform shown in FIG.
The input signal waveform of the transistor (Q1) 241 and the input signal waveform of the transistor (Q2) 242 have opposite patterns.

なお、送信情報の送信が停止される無変調区間、すなわち、
図13(2)の無変調/変調設定信号=1の区間では、
電流源b,244がONとなる。
電流源a,243は送信情報信号(変調信号)は、基本的に送信停止期間であるので値としては0となる。
従って、各トランジスタの入力電流は、
i1+i2となる。
In addition, the non-modulation period in which transmission of transmission information is stopped, that is,
In the interval of no modulation / modulation setting signal = 1 in FIG.
The current sources b and 244 are turned on.
Since the transmission information signal (modulation signal) of the current sources a and 243 is basically a transmission stop period, the value is 0.
Therefore, the input current of each transistor is
i1 + i2.

また、送信情報の送信が実行される変調区間、すなわち、
図13(2)の無変調/変調設定信号=0の区間では、
電流源a,243と、電流源b,244の双方が、送信情報信号(変調信号)の値:1/0に応じて同期してON/OFF切り替えが発生する。
従って、各トランジスタの入力電流は、
送信情報信号(変調信号)=1の場合は、
i1+i2+i4となる。
また、送信情報信号(変調信号)=0の場合は、各トランジスタの入力電流は、
i1に設定される。
In addition, a modulation section in which transmission of transmission information is performed, that is,
In the interval of no modulation / modulation setting signal = 0 in FIG.
Both the current sources a and 243 and the current sources b and 244 are switched ON / OFF in synchronization with the value of the transmission information signal (modulation signal): 1/0.
Therefore, the input current of each transistor is
When transmission information signal (modulated signal) = 1,
i1 + i2 + i4.
When the transmission information signal (modulation signal) = 0, the input current of each transistor is
Set to i1.

このトランジスタ入力電流の変動に応じた信号パターンが、図12に示すアンテナ回路102に対する出力としての送信信号(i3)となる。その送信信号の信号波形は、図13(6)送信信号(i3)に示す波形となる。
送信情報信号(変調信号)=1の場合と0の場合との振幅が以下のように設定された信号となる。
送信情報信号(変調信号)=1の場合、
振幅i3max=((2Z1)/(2Z1+Z2))(i1+i2+i4)
送信情報信号(変調信号)=0の場合、
振幅i3min=((2Z1)/(2Z1+Z2))(i1)
A signal pattern corresponding to the variation of the transistor input current is a transmission signal (i3) as an output to the antenna circuit 102 shown in FIG. The signal waveform of the transmission signal is the waveform shown in FIG. 13 (6) transmission signal (i3).
The amplitudes of the transmission information signal (modulated signal) = 1 and 0 are set as follows.
When transmission information signal (modulated signal) = 1,
Amplitude i3 max = ((2Z1) / (2Z1 + Z2)) (i1 + i2 + i4)
When transmission information signal (modulated signal) = 0,
Amplitude i3 min = ((2Z1) / (2Z1 + Z2)) (i1)

また、無変調区間(無変調/変調設定信号=1)における振幅は、
振幅i3non=((2Z1)/(2Z1+Z2))(i1+i2)
このようになる。
The amplitude in the non-modulation section (no modulation / modulation setting signal = 1) is
Amplitude i3 non = ((2Z1) / (2Z1 + Z2)) (i1 + i2)
It looks like this.

なお、上記式において、i1,i2,Z1,Z2は以下の値である。
i1:制御部103によってi1設定レジスタ248に設定される値であり、電流源c,245を流れる電流値、
i2:制御部103によってi2設定レジスタ247に設定される値であり、電流源b,244を流れる電流、
i4:制御部103によってi4設定レジスタ246に設定される値であり、電流源a,243を流れる電流、
Z1:図12に示す供給電圧Vccに接続された負荷抵抗Z1、
Z2:アンテナ回路102の負荷抵抗Z2、
これらの値である。
In the above formula, i1, i2, Z1, and Z2 are the following values.
i1: A value set in the i1 setting register 248 by the control unit 103, and a current value flowing through the current sources c and 245,
i2: a value set in the i2 setting register 247 by the control unit 103, the current flowing through the current sources b and 244,
i4: a value set in the i4 setting register 246 by the control unit 103, the current flowing through the current sources a and 243,
Z1: a load resistance Z1 connected to the supply voltage Vcc shown in FIG.
Z2: load resistance Z2 of the antenna circuit 102,
These values.

変調度は、前述したように、大きい振幅の振幅値をa、小さい振幅の振幅値をbとして、下式によって示される。
変調度=(a−b)/(a+b)×100 (%)
従って、図13(6)に示す送信信号(i3)の変調度は、以下の式によって算出される。
変調度=(i3max−i3min)/(i3max+i3min)×100 (%)
=[((2Z1)/(2Z1+Z2))・(i1+i2+i4−i1)]/[((2Z1)/(2Z1+Z2))・(i1+i2+i4+i1)]
=(i2+i4)/(2i1+i2+i4)
As described above, the degree of modulation is represented by the following equation, where a is a large amplitude value and b is a small amplitude value.
Modulation factor = (a−b) / (a + b) × 100 (%)
Therefore, the modulation degree of the transmission signal (i3) shown in FIG. 13 (6) is calculated by the following equation.
Modulation = (i3 max -i3 min) / (i3 max + i3 min) × 100 (%)
= [((2Z1) / (2Z1 + Z2)). (I1 + i2 + i4-i1)] / [((2Z1) / (2Z1 + Z2)). (I1 + i2 + i4 + i1)]
= (I2 + i4) / (2i1 + i2 + i4)

このように、変調度は、制御部103が決定した通信レートに応じて設定した設定情報、すなわち、
図12に示すi1設定レジスタ248の設定値[i1]、
図12に示すi2設定レジスタ247の設定値[i2]、
図12に示すi4設定レジスタ246の設定値[i4]、
これらの値によって決定される変調度となる。
制御部103は送信レートを高く設定する場合は、変調度が大きくなるようなi1,i2,i4を決定して各レジスタに設定する。
また、制御部103は送信レートを低く設定する場合は、変調度が小さくなるようなi1,i2,i4を決定して各レジスタに設定する。
Thus, the modulation degree is the setting information set according to the communication rate determined by the control unit 103, that is,
The set value [i1] of the i1 setting register 248 shown in FIG.
The set value [i2] of the i2 setting register 247 shown in FIG.
Setting value [i4] of the i4 setting register 246 shown in FIG.
The degree of modulation is determined by these values.
When the transmission rate is set high, the control unit 103 determines i1, i2, and i4 that increase the degree of modulation and sets them in each register.
Further, when the transmission rate is set to be low, the control unit 103 determines i1, i2, and i4 so that the degree of modulation becomes small and sets it in each register.

なお、前述したように、制御部103は、たとえば試験送信等の結果に応じて通信相手装置(トランスポンダ)の許容する最大の通信レートを判定し、その判定情報に応じて送信信号に設定すべき変調度を決定し、決定した変調度に応じた設定情報[i1],[i2],[i4]を設定する。制御部103は、設定すべき通信レートと設定情報との対応データ、例えばテーブルデータを保持し、このデータに従って設定情報をi1設定レジスタ248、i2設定レジスタ247、i4設定レジスタ246に入力する。
このような構成により、通信レートに応じて異なる変調度を設定した送信信号を生成して出力することが可能となる。
As described above, the control unit 103 should determine the maximum communication rate allowed by the communication partner apparatus (transponder) according to the result of, for example, test transmission, and set the transmission signal according to the determination information. The modulation degree is determined, and setting information [i1], [i2], and [i4] are set according to the determined modulation degree. The control unit 103 holds correspondence data between the communication rate to be set and the setting information, for example, table data, and inputs the setting information to the i1 setting register 248, the i2 setting register 247, and the i4 setting register 246 according to this data.
With such a configuration, it is possible to generate and output a transmission signal in which different modulation degrees are set according to the communication rate.

また、図13(6)に示す送信信号波形から理解されるように、無変調区間(無変調/変調設定信号=1)の振幅は、送信情報信号(変調信号)=1の場合の振幅と、送信情報信号(変調信号)=0の場合の振幅との間に設定される。   Further, as understood from the transmission signal waveform shown in FIG. 13 (6), the amplitude of the non-modulation section (non-modulation / modulation setting signal = 1) is the same as the amplitude when the transmission information signal (modulation signal) = 1. , And the transmission information signal (modulation signal) = 0.

データ受信側の通信装置として利用される例えばICカードなどの通信装置には、キャリア信号を受信して電力を発生させる構成を有するものがある。キャリア信号の振幅が小さくなると十分な起電力が得られなくなる。   Some communication devices such as an IC card used as a communication device on the data receiving side have a configuration that generates a power by receiving a carrier signal. When the amplitude of the carrier signal is reduced, a sufficient electromotive force cannot be obtained.

本実施例の構成では、無変調区間(無変調/変調設定信号=1)の振幅を、送信情報信号(変調信号)=1の場合の振幅と、送信情報信号(変調信号)=0の場合の振幅との間に設定しているため、無変調区間(無変調/変調設定信号=1)においても、変調区間(無変調/変調設定信号=0)においても、その平均振幅はほぼ均一に保持されることになる。従って、データ受信側ではキャリア信号から安定した起電力を得ることが可能となる。   In the configuration of the present embodiment, the amplitude of the non-modulation section (no modulation / modulation setting signal = 1), the amplitude when the transmission information signal (modulation signal) = 1, and the transmission information signal (modulation signal) = 0 Therefore, the average amplitude is almost uniform in both the non-modulation section (no modulation / modulation setting signal = 1) and the modulation section (no modulation / modulation setting signal = 0). Will be retained. Therefore, a stable electromotive force can be obtained from the carrier signal on the data receiving side.

[3−3.送信信号生成部の実施例3]
次に、図14、図15、図16を参照して、送信信号生成部の第3実施例について説明する。
図14は、第3実施例に係る送信信号生成部101の具体的回路構成例を示す図である。
図15は、図14に示す送信信号生成部101内の電流源a〜d,301〜304の詳細構成を示す図である。
図16は、図14に示す送信信号生成部101における各部の信号波形の例を示す図である。
[3-3. Third Embodiment of Transmission Signal Generation Unit]
Next, a third embodiment of the transmission signal generation unit will be described with reference to FIGS. 14, 15, and 16. FIG.
FIG. 14 is a diagram illustrating a specific circuit configuration example of the transmission signal generation unit 101 according to the third embodiment.
FIG. 15 is a diagram illustrating a detailed configuration of the current sources a to d and 301 to 304 in the transmission signal generation unit 101 illustrated in FIG. 14.
FIG. 16 is a diagram illustrating an example of a signal waveform of each unit in the transmission signal generation unit 101 illustrated in FIG.

図14に示す送信信号生成部101において、下段に示す第1レジスタ321、第2レジスタ322、およびスイッチ323が、図9に示す変調度設定情報入力部203に対応する。その上段の回路は、図9に示す変調部201と送信アンプ202を融合した回路に相当する。   In the transmission signal generation unit 101 illustrated in FIG. 14, the first register 321, the second register 322, and the switch 323 illustrated in the lower stage correspond to the modulation degree setting information input unit 203 illustrated in FIG. 9. The upper circuit corresponds to a circuit in which the modulation unit 201 and the transmission amplifier 202 shown in FIG.

制御部103は、前述したポーリング等の試験送信処理によって取得した通信相手の最大許容通信レートを判断して、図9に示す変調度設定情報入力部203に対応する第1レジスタ321、第2レジスタ322に設定値を入力し、スイッチ323を操作する制御情報を出力する。   The control unit 103 determines the maximum allowable communication rate of the communication partner acquired by the above-described test transmission process such as polling, and the first register 321 and the second register corresponding to the modulation degree setting information input unit 203 illustrated in FIG. A set value is input to 322, and control information for operating the switch 323 is output.

なお、この図14に示す回路構成において、
電流源a,301〜電流源d,304は、Hブリッジ回路を構成し、各電流源の電流に応じて送信信号(ip,im)を調整する構成を有している。
キャリア信号入力部332とキャリア信号反転信号入力部333の信号が以下の設定で各電流源に入力される。
In the circuit configuration shown in FIG.
The current sources a and 301 to the current sources d and 304 constitute an H-bridge circuit and have a configuration for adjusting the transmission signal (ip, im) according to the current of each current source.
The signals of the carrier signal input unit 332 and the carrier signal inversion signal input unit 333 are input to each current source with the following settings.

キャリア信号入力部332からのキャリア信号が、電流源c,303に入力される。
キャリア信号入力部332からのキャリア信号の反転信号が、電流源a,301に入力される。
キャリア信号反転信号入力部333からのキャリア信号反転信号が、電流源d,304に入力される。
キャリア信号反転信号入力部333からのキャリア信号反転信号の反転信号が、電流源b,302に入力される。
A carrier signal from the carrier signal input unit 332 is input to the current sources c and 303.
An inverted signal of the carrier signal from the carrier signal input unit 332 is input to the current sources a and 301.
A carrier signal inversion signal from the carrier signal inversion signal input unit 333 is input to the current sources d and 304.
An inverted signal of the carrier signal inversion signal from the carrier signal inversion signal input unit 333 is input to the current sources b and 302.

この結果として、キャリア信号が"1"のとき、電流源b,302と電流源c,303がONとなり、電流[ip]が流れる。
また、キャリア信号が"0"のとき、電流源a,301と電流源d,304がONとなり、電流[im]が流れる。
電流[ip]、[im]は、第1レジスタ321と第2レジスタ322の設定値と、各電流源a〜d,301〜304の設定に応じて変更可能な値である。これらは送信信号の振幅設定情報として利用される。
As a result, when the carrier signal is “1”, the current sources b and 302 and the current sources c and 303 are turned on, and the current [ip] flows.
When the carrier signal is “0”, the current sources a and 301 and the current sources d and 304 are turned on, and the current [im] flows.
The currents [ip] and [im] are values that can be changed according to the set values of the first register 321 and the second register 322 and the settings of the current sources a to d and 301 to 304. These are used as amplitude setting information of the transmission signal.

スイッチ323は、送信情報信号(変調信号)=1の場合、s1側に設定され、第1レジスタ321と接続し、送信情報信号(変調信号)=0の場合、s2側に設定され、第2レジスタ322と接続するように制御部103によって制御される。
第1レジスタ321は、送信情報信号(変調信号)=1の場合のキャリア電流を決定する値を設定するレジスタであり、第2レジスタ322は、送信情報信号(変調信号)=0の場合のキャリア電流を決定する値を設定するレジスタである。
The switch 323 is set to the s1 side when the transmission information signal (modulation signal) = 1, and is connected to the first register 321. When the transmission information signal (modulation signal) = 0, the switch 323 is set to the s2 side. Control is performed by the control unit 103 so as to connect to the register 322.
The first register 321 is a register for setting a value for determining a carrier current when the transmission information signal (modulation signal) = 1, and the second register 322 is a carrier when the transmission information signal (modulation signal) = 0. It is a register that sets a value that determines the current.

各電流源a〜d,301〜304の詳細構成について、図15を参照して説明する。
図14の上部の電流源a301、電流源b302は、図15(a)に示す構成を有する。
図14の下部の電流源c303、電流源d304は、図15(b)に示す構成を有する。
The detailed configuration of each of the current sources a to d and 301 to 304 will be described with reference to FIG.
The upper current source a301 and current source b302 in FIG. 14 have the configuration shown in FIG.
The current source c303 and current source d304 in the lower part of FIG. 14 have the configuration shown in FIG.

電流源a301、電流源b302は、図15(a)に示すように、キャリア信号の反転信号と、第1レジスタ321または第2レジスタ322の設定値の反転信号を入力とする複数(本例では5個)のNAND回路の出力に応じて電流制御を行う複数(本例では5個)のCMOSトランジスタによって構成される。
また、電流源c303、電流源d304は、図15(b)に示すように、キャリア信号と、第1レジスタ321または第2レジスタ322の設定値の信号を入力とする複数(本例では5個)のAND回路の出力に応じて電流制御を行う複数(本例では5個)のCMOSトランジスタによって構成される。
As shown in FIG. 15A, the current source a301 and the current source b302 have a plurality of input signals (in this example, an inverted signal of the carrier signal and an inverted signal of the set value of the first register 321 or the second register 322). It is composed of a plurality (five in this example) of CMOS transistors that perform current control according to the outputs of five (5) NAND circuits.
In addition, as shown in FIG. 15B, the current source c303 and the current source d304 have a plurality (five in this example) that receive a carrier signal and a signal of a set value of the first register 321 or the second register 322. ) Of a plurality of (5 in this example) CMOS transistors that perform current control according to the output of the AND circuit.

各電流源a〜d,301〜304のn個(本例ではn=5)のCMOSトランジスタの設定(ON/OFF)の組み合わせにより、各電流源において、2通りの電流設定が可能となる。CMOSトランジスタに流れる電流はCMOSトランジスタのサイズに比例し、トランジスタのON/OFFの組み合わせにより、n=5の場合、0,1,2,・・・,31の比の電流に設定できる。 A combination of n (n = 5 in this example) CMOS transistors (ON / OFF) of the current sources a to d and 301 to 304 enables 2 n current settings in each current source. . The current flowing through the CMOS transistor is proportional to the size of the CMOS transistor, and can be set to a ratio of 0, 1, 2,..., 31 when n = 5, depending on the ON / OFF combination of the transistors.

これは、すなわち、
キャリア信号=1の場合の電流ip、
キャリア信号=0の場合の電流im、
この組み合わせを様々な組み合わせに設定可能であることを意味する。
This means that
Current ip when carrier signal = 1,
Current im when carrier signal = 0,
This means that this combination can be set to various combinations.

結果として、図14に示す送信信号生成部101を用いることで、
送信情報が1の場合の、
キャリア信号=1の場合の電流ip1
キャリア信号=0の場合の電流im1、
送信情報が0の場合の、
キャリア信号=1の場合の電流ip0
キャリア信号=0の場合の電流im0、
これらの信号の多様な設定が可能であることを意味する。
As a result, by using the transmission signal generation unit 101 shown in FIG.
When the transmission information is 1,
Current ip1 when carrier signal = 1
Current im1 when carrier signal = 0,
When the transmission information is 0,
Current ip0 when carrier signal = 1
Current im0 when carrier signal = 0,
This means that various settings of these signals are possible.

図16には、
(1)キャリア信号、
(2)送信情報信号(変調信号)、
(3)送信信号(im,ip)、
これらの信号波形の例を示している。
In FIG.
(1) Carrier signal,
(2) Transmission information signal (modulated signal),
(3) Transmission signal (im, ip),
Examples of these signal waveforms are shown.

(3)送信信号は、図に示すように、
送信情報が1の場合の、
キャリア信号=1の場合の電流ip1
キャリア信号=0の場合の電流im1、
送信情報が0の場合の、
キャリア信号=1の場合の電流ip0
キャリア信号=0の場合の電流im0、
これらの4つの信号レベルが設定された信号となっている。
(3) As shown in the figure, the transmission signal is
When the transmission information is 1,
Current ip1 when carrier signal = 1
Current im1 when carrier signal = 0,
When the transmission information is 0,
Current ip0 when carrier signal = 1
Current im0 when carrier signal = 0,
These four signal levels are set signals.

前述したように、これらip1,im1,ip0,im0は、各電流源の設定と、第1レジスタ321、第2レジスタ322の設定値によって、様々な値に設定可能であり、変調度を自在に設定することができる。   As described above, these ip1, im1, ip0, and im0 can be set to various values according to the settings of the current sources and the set values of the first register 321 and the second register 322, and the degree of modulation can be freely set. Can be set.

制御部103は、例えば試験送信等の結果に応じて通信相手装置(トランスポンダ)の許容する最大の通信レートを判定し、その判定情報に応じて送信信号に設定すべき変調度を決定し、決定した変調度に応じた設定情報を第1レジスタ321、第2レジスタ322に設定する。制御部103は、設定すべき通信レートと設定情報との対応データ、例えばテーブルデータを保持し、このデータに従って設定情報を各レジスタに設定する。
なお、図14に示す構成では、
第1レジスタ321には、送信情報信号(変調信号)=1の場合のキャリア信号の電流値設定情報を設定する。
第2レジスタ322には、送信情報信号(変調信号)=0の場合のキャリア信号の電流値設定情報を設定する。
このような構成により、通信レートに応じて異なる変調度を設定した送信信号を生成して出力することが可能となる。
For example, the control unit 103 determines the maximum communication rate allowed by the communication partner device (transponder) according to the result of test transmission or the like, and determines the modulation degree to be set in the transmission signal according to the determination information. Setting information corresponding to the modulation degree thus set is set in the first register 321 and the second register 322. The control unit 103 holds correspondence data between the communication rate to be set and the setting information, for example, table data, and sets the setting information in each register according to this data.
In the configuration shown in FIG.
In the first register 321, the current value setting information of the carrier signal when the transmission information signal (modulation signal) = 1 is set.
In the second register 322, the current value setting information of the carrier signal when the transmission information signal (modulation signal) = 0 is set.
With such a configuration, it is possible to generate and output a transmission signal in which different modulation degrees are set according to the communication rate.

[3−4.送信信号生成部の実施例4]
次に、図17、図18を参照して、送信信号生成部の第4実施例について説明する。
図17は、第4実施例に係る送信信号生成部101の具体的回路構成例を示す図である。
図18は、図17に示す送信信号生成部101における各部の信号波形の例を示す図である。
[3-4. Embodiment 4 of Transmission Signal Generation Unit]
Next, a fourth embodiment of the transmission signal generation unit will be described with reference to FIGS.
FIG. 17 is a diagram illustrating a specific circuit configuration example of the transmission signal generation unit 101 according to the fourth embodiment.
FIG. 18 is a diagram illustrating an example of the signal waveform of each unit in the transmission signal generation unit 101 illustrated in FIG.

図17に示す構成は、図14を参照して説明した第3実施例と同様、電流源a,351〜電流源d,354は、Hブリッジ回路を構成し、各電流源の電流に応じて送信信号(i)を調整する構成を有している。
電流源a,351〜電流源d,354の詳細構成は、実施例3の電流源a,301〜電流源d,304と同じ構成であり、電流源a,351、電流源b,352は、図15(a)に示す構成を有し、電流源c,353、電流源d,354は、図15(b)に示す構成を有する。
The configuration shown in FIG. 17 is similar to the third embodiment described with reference to FIG. 14, and the current sources a and 351 to the current sources d and 354 constitute an H-bridge circuit, depending on the current of each current source. The transmission signal (i) is adjusted.
The detailed configurations of the current sources a and 351 to the current sources d and 354 are the same as those of the current sources a and 301 to the current sources d and 304 of the third embodiment, and the current sources a and 351 and the current sources b and 352 are: The current sources c and 353 and the current sources d and 354 have the configuration shown in FIG. 15B.

図14を参照して説明した第3実施例との差異は、変調/無変調設定信号入力部334と、スイッチ365と、第3レジスタ363を追加したことである。
すなわち、送信情報信号の送信時の処理は、スイッチ365が左側(s1)に設定され、この場合の処理は、上述の実施例3と同様の処理となる。
The difference from the third embodiment described with reference to FIG. 14 is that a modulation / non-modulation setting signal input unit 334, a switch 365, and a third register 363 are added.
That is, the process at the time of transmission of the transmission information signal is such that the switch 365 is set to the left side (s1), and the process in this case is the same process as in the third embodiment.

ただし、送信情報信号の非送信時は、スイッチ365が右側(s2)に設定される。この場合、電流源a,351〜電流源d,354の設定電流として、第3レジスタ363の設定値、すなわち、無変調時のキャリア電流の設定値が提供される。   However, when the transmission information signal is not transmitted, the switch 365 is set to the right side (s2). In this case, as the set currents of the current sources a and 351 to the current sources d and 354, the set value of the third register 363, that is, the set value of the carrier current at the time of no modulation is provided.

結果として、図17に示す送信信号生成部101を用いることで、
送信情報が1の場合の、
キャリア信号=1の場合の電流ip1
キャリア信号=0の場合の電流im1、
送信情報が0の場合の、
キャリア信号=1の場合の電流ip0
キャリア信号=0の場合の電流im0、
これらの信号に加え、
送信情報を非送信とする設定の場合の
キャリア信号=1の場合の電流ipn
キャリア信号=0の場合の電流imn、
これらの6種類の電流を多様に設定することが可能となる。
As a result, by using the transmission signal generation unit 101 shown in FIG.
When the transmission information is 1,
Current ip1 when carrier signal = 1
Current im1 when carrier signal = 0,
When the transmission information is 0,
Current ip0 when carrier signal = 1
Current im0 when carrier signal = 0,
In addition to these signals,
Current ipn when carrier signal = 1 in case of setting that transmission information is not transmitted
Current imn when carrier signal = 0,
These six types of current can be set in various ways.

これらip1,im1,ip0,im0,ipn,ipmは、各電流源の設定と、第1レジスタ361、第2レジスタ362、第3レジスタ363の設定値によって、様々な値に設定可能であり、変調度を自在に設定することができる。   These ip1, im1, ip0, im0, ipn, ipm can be set to various values depending on the setting of each current source and the setting values of the first register 361, the second register 362, and the third register 363. The degree can be set freely.

図18には、
(1)キャリア信号、
(2)変調/無変調信号、
(3)送信情報信号(変調信号)、
(4)送信信号(im,ip)、
これらの信号波形の例を示している。
In FIG.
(1) Carrier signal,
(2) modulated / unmodulated signal,
(3) Transmission information signal (modulated signal),
(4) Transmission signal (im, ip),
Examples of these signal waveforms are shown.

(4)送信信号は、図に示すように、
変調時(変調/無変調信号=1)、かつ送信情報が1の場合の、
キャリア信号=1の場合の電流ip1
キャリア信号=0の場合の電流im1、
変調時(変調/無変調信号=1)、かつ送信情報が0の場合の、
キャリア信号=1の場合の電流ip0
キャリア信号=0の場合の電流im0、
さらに、無変調時(変調/無変調信号=0)として、送信情報を非送信とする設定の場合の、
キャリア信号=1の場合の電流ipn
キャリア信号=0の場合の電流imn、
これらの6つの信号レベルが設定された信号となっている。
(4) As shown in FIG.
When modulating (modulated / non-modulated signal = 1) and the transmission information is 1,
Current ip1 when carrier signal = 1
Current im1 when carrier signal = 0,
When modulating (modulated / non-modulated signal = 1) and transmission information is 0,
Current ip0 when carrier signal = 1
Current im0 when carrier signal = 0,
Furthermore, in the case of a setting in which transmission information is not transmitted as non-modulated (modulated / non-modulated signal = 0),
Current ipn when carrier signal = 1
Current imn when carrier signal = 0,
These six signal levels are set signals.

前述したように、これらip1,im1,ip0,im0、ipn,imnは、各電流源の設定と、第1レジスタ361、第2レジスタ362、第3レジスタ363の設定値によって、様々な値に設定可能であり、変調度を自在に設定することができる。   As described above, ip1, im1, ip0, im0, ipn, and imn are set to various values depending on the setting of each current source and the setting values of the first register 361, the second register 362, and the third register 363. It is possible and the degree of modulation can be set freely.

制御部103は、例えば試験送信等の結果に応じて通信相手装置(トランスポンダ)の許容する最大の通信レートを判定し、その判定情報に応じて送信信号に設定すべき変調度を決定し、決定した変調度に応じた設定情報を第1レジスタ361、第2レジスタ362、第3レジスタ363に設定する。制御部103は、設定すべき通信レートと設定情報との対応データ、例えばテーブルデータを保持し、このデータに従って設定情報を各レジスタに設定する。
なお、図17に示す構成では、
第1レジスタ361には、送信情報信号(変調信号)=1の場合のキャリア信号の電流値設定情報を設定する。
第2レジスタ362には、送信情報信号(変調信号)=0の場合のキャリア信号の電流値設定情報を設定する。
第3レジスタ363には、送信情報の非送信時のキャリア信号の電流値設定情報を設定する。
このような構成により、通信レートに応じて異なる変調度を設定した送信信号を生成して出力することが可能となる。
For example, the control unit 103 determines the maximum communication rate allowed by the communication partner device (transponder) according to the result of test transmission or the like, and determines the modulation degree to be set in the transmission signal according to the determination information. Setting information corresponding to the modulated degree is set in the first register 361, the second register 362, and the third register 363. The control unit 103 holds correspondence data between the communication rate to be set and the setting information, for example, table data, and sets the setting information in each register according to this data.
In the configuration shown in FIG.
In the first register 361, current value setting information of the carrier signal when the transmission information signal (modulation signal) = 1 is set.
In the second register 362, the current value setting information of the carrier signal when the transmission information signal (modulation signal) = 0 is set.
In the third register 363, current value setting information of the carrier signal when transmission information is not transmitted is set.
With such a configuration, it is possible to generate and output a transmission signal in which different modulation degrees are set according to the communication rate.

また、図18(4)に示す送信信号波形から理解されるように、無変調区間(無変調/変調設定信号=1)の振幅は、送信情報信号(変調信号)=1の場合の振幅と、送信情報信号(変調信号)=0の場合の振幅との間に設定される。   Further, as understood from the transmission signal waveform shown in FIG. 18 (4), the amplitude of the non-modulation section (non-modulation / modulation setting signal = 1) is the same as the amplitude when the transmission information signal (modulation signal) = 1. , And the transmission information signal (modulated signal) = 0.

データ受信側の通信装置として利用される例えばICカードなどの通信装置には、キャリア信号を受信して電力を発生させる構成を有するものがある。キャリア信号の振幅が小さくなると十分な起電力が得られなくなる。   Some communication devices such as an IC card used as a communication device on the data receiving side have a configuration that generates a power by receiving a carrier signal. When the amplitude of the carrier signal is reduced, a sufficient electromotive force cannot be obtained.

本実施例の構成では、無変調区間(無変調/変調設定信号=1)の振幅を、送信情報信号(変調信号)=1の場合の振幅と、送信情報信号(変調信号)=0の場合の振幅との間に設定しているため、無変調区間(無変調/変調設定信号=1)においても、変調区間(無変調/変調設定信号=0)においても、その平均振幅はほぼ均一に保持されることになる。従って、データ受信側ではキャリア信号から安定した起電力を得ることが可能となる。   In the configuration of the present embodiment, the amplitude of the non-modulation section (no modulation / modulation setting signal = 1), the amplitude when the transmission information signal (modulation signal) = 1, and the transmission information signal (modulation signal) = 0 Therefore, the average amplitude is almost uniform in both the non-modulation section (no modulation / modulation setting signal = 1) and the modulation section (no modulation / modulation setting signal = 0). Will be retained. Therefore, a stable electromotive force can be obtained from the carrier signal on the data receiving side.

[4.負荷変調におけるデータ送信を実行する通信装置について]
上述した実施例は、キャリア信号を精製して送信情報を重畳して送信信号を生成してデータ送信を行う通信装置における変調処理において変調度を制御する実施例である。このような通信は、リーダライタとシランスポンダ(ICカード等)の通信ではリーダライタ側の処理として実行される。
[4. Communication device that executes data transmission in load modulation]
The above-described embodiment is an embodiment in which the modulation degree is controlled in the modulation processing in the communication apparatus that performs data transmission by generating a transmission signal by refining the carrier signal and superimposing transmission information. Such communication is executed as processing on the reader / writer side in communication between the reader / writer and the silane responder (IC card or the like).

一方、例えばICカード等のトランスポンダからリーダライタに対してデータ送信を行う場合は、負荷変調によるデータ送信が実行される。これは、リーダライタが生成し送信するキャリア信号を受信し、受信したキャリア信号に対してICカード等のトランスポンダ側の生成した送信情報によって変調処理を実行、すなわち負荷変調を行うものである。   On the other hand, when data is transmitted from a transponder such as an IC card to the reader / writer, data transmission by load modulation is executed. In this method, a carrier signal generated and transmitted by a reader / writer is received, and the received carrier signal is subjected to modulation processing by transmission information generated on the transponder side such as an IC card, that is, load modulation is performed.

リーダライタ側は自ら送信したキャリア信号に対して、トランスポンダ(ICカード)が送信情報(変調信号)によって変調された変調結果データを受信して、その解析を行ってトランスポンダ(ICカード)からの送信情報を取得する。   On the reader / writer side, the transponder (IC card) receives the modulation result data modulated by the transmission information (modulated signal) with respect to the carrier signal transmitted by itself, analyzes it, and transmits it from the transponder (IC card). Get information.

この負荷変調処理においても、上述した変調度制御が可能である。以下、この負荷変調によるデータ送信を行うトランスポンダ側の変調度制御処理の実施例について説明する。   Also in this load modulation processing, the above-described modulation degree control is possible. Hereinafter, an embodiment of the modulation degree control processing on the transponder side that performs data transmission by load modulation will be described.

[4−1.負荷変調における変調度制御の実施例(実施例4)]
図19を参照して負荷変調における変調度制御の実施例(実施例4)について説明する。
図19には、リーダライタ400からキャリア信号を受信し、送信情報550に基づく負荷変調によるデータ送信を行う通信装置(トランスポンダ)500の構成例を示している。
[4-1. Example of modulation degree control in load modulation (Example 4)]
An embodiment (embodiment 4) of modulation degree control in load modulation will be described with reference to FIG.
FIG. 19 shows a configuration example of a communication apparatus (transponder) 500 that receives a carrier signal from the reader / writer 400 and performs data transmission by load modulation based on transmission information 550.

リーダライタ400は、13.56MHzのキャリア信号を通信装置(トランスポンダ)500に送信する。通信装置(トランスポンダ)500は、例えば212kbps〜3.14Mbpsの範囲の送信情報を変調して生成した送信信号をアンテナ回路510を介してリーダライタ400に送信する。   The reader / writer 400 transmits a 13.56 MHz carrier signal to the communication device (transponder) 500. The communication device (transponder) 500 transmits a transmission signal generated by modulating transmission information in the range of, for example, 212 kbps to 3.14 Mbps to the reader / writer 400 via the antenna circuit 510.

この際、通信装置(トランスポンダ)500は、実行する通信の通信レート(例えば212kbps〜3.14Mbps)に応じて変調度を制御する。変調度の制御態様は、前述の実施例と同様、通信レートが高くなるほど、変調度を大きくする制御である。   At this time, the communication device (transponder) 500 controls the modulation degree according to the communication rate (for example, 212 kbps to 3.14 Mbps) of communication to be executed. The control mode of the modulation degree is control that increases the modulation degree as the communication rate increases as in the above-described embodiment.

変調度の制御の手段として、先に図5を参照して説明した共振の鋭さを表すクォリティファクタ(Q)を調整する手法がある。図5は、共振の鋭さを表すクォリティファクタ(Q)が20の場合の共振特性である。キャリア周波数(13.56MHz)から遠ざかるほどそのスペクトルは小さくなる。   As a means for controlling the degree of modulation, there is a method of adjusting the quality factor (Q) representing the sharpness of resonance described above with reference to FIG. FIG. 5 shows resonance characteristics when the quality factor (Q) representing the sharpness of resonance is 20. The spectrum decreases with increasing distance from the carrier frequency (13.56 MHz).

クオリティファクタ(Q)は、高くするとキャリア周波数(13.56MHz)近傍において急峻な共振周波数特性となり、低くするとなだらかな周波数特性となる。従って、クオリティファクタ(Q)を低くする制御を行えば、キャリア周波数(13.56MHz)から遠ざかっても、スペクトルを極端に小さくすることを防止できる。   When the quality factor (Q) is increased, the resonance frequency characteristic becomes steep near the carrier frequency (13.56 MHz), and when the quality factor (Q) is decreased, the frequency characteristic becomes gentle. Therefore, if the control for lowering the quality factor (Q) is performed, it is possible to prevent the spectrum from becoming extremely small even if it is far from the carrier frequency (13.56 MHz).

例えば図6は、Q=20の共振特性を加味したマンチェスタコードで変調した側波帯スペクトルである。図6から理解されるように、3.4Mbpsのスペクトルは規制レベルから19dBも低いところにある。しかし、クオリティファクタ(Q)を低くすれば、キャリア周波数(13.56MHz)から遠ざかっても、スペクトルのレベルの低下が防止され高く設定することいができる。   For example, FIG. 6 shows a sideband spectrum modulated by a Manchester code with the resonance characteristic of Q = 20. As understood from FIG. 6, the spectrum of 3.4 Mbps is 19 dB lower than the regulation level. However, if the quality factor (Q) is lowered, the spectrum level can be prevented from being lowered even if the quality factor (Q) is far from the carrier frequency (13.56 MHz).

図19に示す通信装置(トランスポンダ)500は、このような理論に基づいてクオリティファクタ(Q)を制御して変調度制御を行う構成である。   The communication apparatus (transponder) 500 shown in FIG. 19 is configured to control the modulation factor by controlling the quality factor (Q) based on such a theory.

図19に示す通信装置(トランスポンダ)500におけるデータ送受信部であるアンテナ回路501は、コイル(L)と、共振コンデンサ(C)と、抵抗(R0)を有する。   An antenna circuit 501 serving as a data transmission / reception unit in the communication device (transponder) 500 illustrated in FIG. 19 includes a coil (L), a resonance capacitor (C), and a resistor (R0).

このデータ送受信部110の回路において、
アンテナの共振周波数は、下式(式1)によって表すことができる。
In the circuit of this data transmitter / receiver 110,
The resonance frequency of the antenna can be expressed by the following formula (Formula 1).

・・・(式1) ... (Formula 1)

上記式(式1)において、インダクタンスLはコイル(L)によって一意に決まるため,Cの値を変えることによって共振周波数fを決定する。前述のようにキャリア周波数を13.56MHzとした通信を行うため、f=13.56MHzに調整する。すなわちLとCは一つの設計値に決定する。 In the above formula (formula 1), since the inductance L is uniquely determined by the coil (L), the resonance frequency f 0 is determined by changing the value of C. As described above, in order to perform communication with the carrier frequency set to 13.56 MHz, f 0 is adjusted to 13.56 MHz. That is, L and C are determined as one design value.

図19に示すアンテナ回路501のQ値(クオリティファクタ)は、下式(式2)により計算できる。   The Q value (quality factor) of the antenna circuit 501 shown in FIG. 19 can be calculated by the following equation (equation 2).

・・・(式2) ... (Formula 2)

インダクタンスLはコイル(L)によって決定しており,fも例えば前述のように13.56MHzなどと決定していることから、キャパシタンスC、または抵抗Rを変化させることによりQ値(クオリティファクタ)が調整可能となる。 Since the inductance L is that determined are determined by the coil (L), f 0 also, for example, as described above 13.56MHz such as, Q value by varying the capacitance C or resistance R, (quality factor) Can be adjusted.

例えば、Q=20に調整したい場合は、上記式(式2)に、Q=20を代入して、
R=(1/10)πf
として算出されたR値を抵抗(R0)の抵抗値として設定すればよい。
For example, if you want to adjust to Q = 20, substitute Q = 20 into the above equation (Equation 2),
R = (1/10) πf 0 L
May be set as the resistance value of the resistor (R0).

図19に示す通信装置(トランスポンダ)500は、Q値(クオリティファクタ)の調整のため、アンテナ回路に複数の抵抗R1,511〜抵抗R3,513を接続した構成を持つ。また、この抵抗に対する電流制御用のトランジスタQ1,521〜トランジスタQ3,523を配置した構成としている。   A communication device (transponder) 500 shown in FIG. 19 has a configuration in which a plurality of resistors R1, 511 to R3, 513 are connected to an antenna circuit in order to adjust a Q value (quality factor). In addition, transistors Q1, 521 to Q3, 523 for current control with respect to this resistor are arranged.

トランジスタQ1,521〜トランジスタQ3,523の各々はスイッチ回路503のスイッチSW1,531〜スイッチSW3,533によって制御可能な構成を持つ。   Each of the transistors Q1, 521 to Q3, 523 can be controlled by the switches SW1, 531 to SW3, 533 of the switch circuit 503.

スイッチ回路503のスイッチSW1,531〜スイッチSW3,533は、制御部502によって制御される。
制御部502は、例えば、受信信号検出部501が検出したリーダライタ400との通信情報を取得し、リーダライタ400との間で決定した通信レート(例えば212Kbps〜3.4Mbpsの範囲)に従って制御を実行する。制御部502は決定した通信レートに応じて変調度を制御するために、スイッチ回路503のスイッチSW1,531〜スイッチSW3,533を制御してQ値を変更する。
The switches SW1, 531 to SW3, 533 of the switch circuit 503 are controlled by the control unit 502.
For example, the control unit 502 acquires communication information with the reader / writer 400 detected by the reception signal detection unit 501 and performs control according to a communication rate determined with the reader / writer 400 (for example, a range of 212 Kbps to 3.4 Mbps). Execute. The control unit 502 controls the switches SW1, 531 to SW3, 533 of the switch circuit 503 to change the Q value in order to control the modulation degree according to the determined communication rate.

図19に示すスイッチSW1〜SW3のON/OFF設定によってアンテナ回路の抵抗値が変化し、結果としてQ値(クオリティファクタ)が制御される。
スイッチSW1〜SW3のON/OFF設定によるアンテナ回路の抵抗値の変化の具体例を図20(a)に示す。
The resistance value of the antenna circuit is changed by ON / OFF setting of the switches SW1 to SW3 shown in FIG. 19, and as a result, the Q value (quality factor) is controlled.
A specific example of a change in the resistance value of the antenna circuit due to the ON / OFF setting of the switches SW1 to SW3 is shown in FIG.

図20(a)に示すように、3つのスイッチSW1〜SW3のN/OFFの設定の組み合わせは8通りとなる。
例えば各抵抗の抵抗値を以下のように設定したとする。
R0=2kΩ
R1=4kΩ
R2=2kΩ
R3=1kΩ
As shown in FIG. 20A, there are eight combinations of N / OFF settings of the three switches SW1 to SW3.
For example, assume that the resistance value of each resistor is set as follows.
R0 = 2kΩ
R1 = 4kΩ
R2 = 2kΩ
R3 = 1kΩ

この場合、アンテナ回路の合成抵抗値は、図20(a)に示すように、
すべてのスイッチがOFFの場合の2kΩから、
すべてのスイッチがONの場合の0.44kΩ、
これらの8種類のモード(mode)設定が可能となる。
図20(b)はこの合成抵抗値の変化を示すグラフである。
In this case, the combined resistance value of the antenna circuit is as shown in FIG.
From 2kΩ when all switches are OFF,
0.44kΩ when all switches are ON,
These eight types of modes can be set.
FIG. 20B is a graph showing the change in the combined resistance value.

制御部502は、例えば通信レートと、最適な変調度設定に必要となるQ値設定のためのスイッチ設定モード(図20に示すモード(mode1〜8))との対応データをテーブルとして保持しており、このテーブルデータに従って、決定した通信レートに最適なモードを選択して選択したモードに従ってスイッチ制御を実行する。   The control unit 502 holds, as a table, correspondence data between, for example, a communication rate and a switch setting mode (modes (modes 1 to 8 shown in FIG. 20)) for setting a Q value necessary for optimal modulation degree setting. In accordance with the table data, the optimum mode for the determined communication rate is selected, and the switch control is executed according to the selected mode.

このスイッチ制御によってQ値が制御され、結果として、通信レートに最適な変調度の設定された送信信号(負荷変調信号)が生成されてリーダライタ400に送信される。   The Q value is controlled by this switch control, and as a result, a transmission signal (load modulation signal) having a modulation degree optimum for the communication rate is generated and transmitted to the reader / writer 400.

[4−2.負荷変調における変調度制御の実施例(実施例5)]
次に、図21を参照して負荷変調における変調度制御の実施例(実施例5)について説明する。
[4-2. Example of modulation degree control in load modulation (Example 5)]
Next, an example (Example 5) of modulation degree control in load modulation will be described with reference to FIG.

図21には、リーダライタ400からキャリア信号を受信し、送信情報620に基づく負荷変調によるデータ送信を行う通信装置(トランスポンダ)600の構成例を示している。   FIG. 21 shows a configuration example of a communication device (transponder) 600 that receives a carrier signal from the reader / writer 400 and performs data transmission by load modulation based on transmission information 620.

リーダライタ400は、13.56MHzのキャリア信号を通信装置(トランスポンダ)600に送信する。通信装置(トランスポンダ)600は、例えば212kbps〜3.14Mbpsの範囲の送信情報を変調して生成した送信信号をアンテナ回路601を介してリーダライタ400に送信する。   The reader / writer 400 transmits a 13.56 MHz carrier signal to the communication device (transponder) 600. The communication device (transponder) 600 transmits a transmission signal generated by modulating transmission information in a range of, for example, 212 kbps to 3.14 Mbps to the reader / writer 400 via the antenna circuit 601.

この際、通信装置(トランスポンダ)600は、実行する通信の通信レート(例えば212kbps〜3.14Mbps)に応じて変調度を制御する。変調度の制御態様は、前述の実施例と同様、通信レートが高くなるほど、変調度を大きくする制御である。   At this time, the communication device (transponder) 600 controls the modulation degree according to the communication rate (for example, 212 kbps to 3.14 Mbps) of communication to be executed. The control mode of the modulation degree is control that increases the modulation degree as the communication rate increases as in the above-described embodiment.

図21に示す通信装置(トランスポンダ)600は、アンテナ回路601に流れる電流を電流制御回路610によって制御する構成を持つ。
電流制御回路610は、送信情報が1の場合の電流と、送信情報が0の場合の電流を調整する機能を持つ。これによって変調度を直接的に制御する。
A communication apparatus (transponder) 600 illustrated in FIG. 21 has a configuration in which a current control circuit 610 controls a current flowing through the antenna circuit 601.
The current control circuit 610 has a function of adjusting the current when the transmission information is 1 and the current when the transmission information is 0. This directly controls the degree of modulation.

電流制御回路610は、複数のCMOSトランジスタ612a〜eと、これらのCMOSトランジスタ612a〜eに流れる電流を制御するスイッチ611a〜eの組み合わせ回路によって構成される。図に示す例では、5個のCMOSトランジスタを持つ構成としているが、この数は様々な設定が可能である。
CMOSトランジスタ612a〜eの飽和時の抵抗はCMOSトランジスタのサイズに反比例する。トランジスタのON/OFFの組み合わせにより共振のQを変えて様々な変調度を持つ負荷変調処理が可能になる。
The current control circuit 610 is configured by a combination circuit of a plurality of CMOS transistors 612a to 612e and switches 611a to 611e that control currents flowing through these CMOS transistors 612a to 612e. In the example shown in the figure, the configuration has five CMOS transistors, but this number can be variously set.
The resistance at the time of saturation of the CMOS transistors 612a to 612e is inversely proportional to the size of the CMOS transistor. Depending on the combination of ON / OFF of the transistors, load modulation processing with various modulation degrees can be performed by changing the resonance Q.

送信情報620が0の場合は、第1レジスタ604の設定値に従った電流が、電流制御回路610のスイッチ設定によって制御されてアンテナ回路601に供給される。
送信情報620が1の場合は、第2レジスタ605の設定値に従った電流が、電流制御回路610のスイッチ設定によって制御されてアンテナ回路601に供給される。
When the transmission information 620 is 0, the current according to the set value of the first register 604 is controlled by the switch setting of the current control circuit 610 and supplied to the antenna circuit 601.
When the transmission information 620 is 1, the current according to the setting value of the second register 605 is controlled by the switch setting of the current control circuit 610 and supplied to the antenna circuit 601.

制御部603は、例えば、受信信号検出部602が検出したリーダライタ400との通信情報を取得し、リーダライタ400との間で決定した通信レート(例えば212Kbps〜3.4Mbpsの範囲)従って制御を実行する。制御部603は決定した通信レートに応じた変調度に調整するため、第1レジスタ604、第2レジスタ605に値を設定し、さらに、電流制御回路610のスイッチ操作を行う。   For example, the control unit 603 acquires communication information with the reader / writer 400 detected by the received signal detection unit 602, and performs control according to the communication rate determined with the reader / writer 400 (for example, a range of 212 Kbps to 3.4 Mbps). Execute. The control unit 603 sets values in the first register 604 and the second register 605 in order to adjust the modulation degree according to the determined communication rate, and further switches the current control circuit 610.

なお、通信レートに応じた変調度に設定するための各レジスタ設定値と、電流制御回路610の設定情報については、予め計測したデータに基づいて決定され、例えばテーブルデータとして保持している。制御部603は、決定した通信レートに応じてテーブルから設定情報を取得して第1レジスタ604、第2レジスタ605に値を設定し、さらに、電流制御回路610のスイッチ操作を行う。   Note that each register setting value for setting the modulation degree according to the communication rate and the setting information of the current control circuit 610 are determined based on data measured in advance, and are held as table data, for example. The control unit 603 acquires setting information from the table according to the determined communication rate, sets values in the first register 604 and the second register 605, and further switches the current control circuit 610.

この制御によってアンテナ回路601に流れる、
送信情報が1の場合の電流I1と、
送信情報が0の場合の電流I0と、
が自在に制御可能となり、変調度を制御した送信信号を生成することができる。結果として、通信レートに最適な変調度を設定した送信信号(負荷変調信号)をリーダライタ400に提供することができる。
This control causes the antenna circuit 601 to flow.
Current I1 when the transmission information is 1,
Current I0 when transmission information is 0,
Can be freely controlled, and a transmission signal in which the degree of modulation is controlled can be generated. As a result, it is possible to provide the reader / writer 400 with a transmission signal (load modulation signal) in which an optimum modulation degree is set for the communication rate.

なお、図21に示す送信情報が0の場合の電流値の調整値を格納する第1レジスタはオール0の設定としてもよい。あるいは省略してもよい。この場合は、送信情報が1の場合の電流I1のみが調整される。このような構成でも変調度の調整は可能である。   Note that the first register that stores the adjustment value of the current value when the transmission information shown in FIG. 21 is 0 may be set to all zeros. Alternatively, it may be omitted. In this case, only the current I1 when the transmission information is 1 is adjusted. Even with such a configuration, the modulation degree can be adjusted.

[4−3.負荷変調における変調度制御の実施例(実施例6)]
次に、図22を参照して負荷変調における変調度制御の実施例(実施例6)について説明する。
[4-3. Example of modulation degree control in load modulation (Example 6)]
Next, an example (Example 6) of modulation degree control in load modulation will be described with reference to FIG.

図22には、リーダライタ400からキャリア信号を受信し、送信情報720に基づく負荷変調によるデータ送信を行う通信装置(トランスポンダ)700の構成例を示している。   FIG. 22 shows a configuration example of a communication device (transponder) 700 that receives a carrier signal from the reader / writer 400 and performs data transmission by load modulation based on transmission information 720.

リーダライタ400は、13.56MHzのキャリア信号を通信装置(トランスポンダ)700に送信する。通信装置(トランスポンダ)700は、例えば212kbps〜3.14Mbpsの範囲の送信情報を変調して生成した送信信号をアンテナ回路601を介してリーダライタ400に送信する。   The reader / writer 400 transmits a 13.56 MHz carrier signal to the communication device (transponder) 700. The communication device (transponder) 700 transmits a transmission signal generated by modulating transmission information in a range of, for example, 212 kbps to 3.14 Mbps to the reader / writer 400 via the antenna circuit 601.

この際、通信装置(トランスポンダ)700は、実行する通信の通信レート(例えば212kbps〜3.14Mbps)に応じて変調度を制御する。変調度の制御態様は、前述の実施例と同様、通信レートが高くなるほど、変調度を大きくする制御である。   At this time, the communication apparatus (transponder) 700 controls the modulation degree according to the communication rate (for example, 212 kbps to 3.14 Mbps) of communication to be executed. The control mode of the modulation degree is control that increases the modulation degree as the communication rate increases as in the above-described embodiment.

図22に示す通信装置(トランスポンダ)700も、図21を参照して説明した前の実施例と同様、アンテナ回路701に流れる電流を電流制御回路710によって制御する構成を持つ。
電流制御回路710は、送信情報が0の場合の電流と、送信情報が1の場合の電流を調整する機能を持つ。これによって変調度を直接的に制御する。
The communication device (transponder) 700 shown in FIG. 22 has a configuration in which the current control circuit 710 controls the current flowing through the antenna circuit 701 as in the previous embodiment described with reference to FIG.
The current control circuit 710 has a function of adjusting a current when the transmission information is 0 and a current when the transmission information is 1. This directly controls the degree of modulation.

電流制御回路710は、複数のCMOSトランジスタと、これらのCMOSトランジスタに流れる電流を制御するスイッチの組み合わせ回路によって構成される。図に示す例では、10個のCMOSトランジスタを持つ構成としている。   The current control circuit 710 is composed of a combination circuit of a plurality of CMOS transistors and a switch for controlling a current flowing through these CMOS transistors. In the example shown in the figure, the configuration has 10 CMOS transistors.

送信情報720が0の場合は、第1レジスタ704の設定値に従った電流が、電流制御回路710のスイッチ設定によって制御されてアンテナ回路701に供給される。
送信情報720が1の場合は、第2レジスタ705の設定値に従った電流が、電流制御回路710のスイッチ設定によって制御されてアンテナ回路701に供給される。
When the transmission information 720 is 0, the current according to the set value of the first register 704 is controlled by the switch setting of the current control circuit 710 and supplied to the antenna circuit 701.
When the transmission information 720 is 1, the current according to the set value of the second register 705 is controlled by the switch setting of the current control circuit 710 and supplied to the antenna circuit 701.

制御部703は、例えば、受信信号検出部702が検出したリーダライタ400との通信情報を取得し、リーダライタ400との間で決定した通信レート(例えば212Kbps〜3.4Mbpsの範囲)従って制御を実行する。制御部703は決定した通信レートに応じた変調度に調整するため、第1レジスタ704、第2レジスタ705に値を設定し、さらに、電流制御回路710のスイッチ操作を行う。   For example, the control unit 703 acquires communication information with the reader / writer 400 detected by the reception signal detection unit 702, and performs control according to the communication rate determined with the reader / writer 400 (for example, a range of 212 Kbps to 3.4 Mbps). Execute. The control unit 703 sets values in the first register 704 and the second register 705 in order to adjust the modulation degree according to the determined communication rate, and further switches the current control circuit 710.

なお、通信レートに応じた変調度に設定するための各レジスタ設定値と、電流制御回路710の設定情報については、予め計測したデータに基づいて決定され、例えばテーブルデータとして保持している。制御部703は、決定した通信レートに応じてテーブルから設定情報を取得して第1レジスタ704、第2レジスタ705に値を設定し、さらに、電流制御回路710のスイッチ操作を行う。   Note that each register setting value for setting the modulation degree according to the communication rate and the setting information of the current control circuit 710 are determined based on data measured in advance, and are held as table data, for example. The control unit 703 acquires setting information from the table according to the determined communication rate, sets values in the first register 704 and the second register 705, and further switches the current control circuit 710.

この制御によってアンテナ回路701に流れる、
送信情報が1の場合の電流I1と、
送信情報が0の場合の電流I0と、
が自在に制御可能となり、変調度を制御した送信信号を生成することができる。結果として、通信レートに最適な変調度を設定した送信信号(負荷変調信号)をリーダライタ400に提供することができる。
This control causes the antenna circuit 701 to flow.
Current I1 when the transmission information is 1,
Current I0 when transmission information is 0,
Can be freely controlled, and a transmission signal in which the degree of modulation is controlled can be generated. As a result, it is possible to provide the reader / writer 400 with a transmission signal (load modulation signal) in which an optimum modulation degree is set for the communication rate.

以上、特定の実施例を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が実施例の修正や代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、限定的に解釈されるべきではない。本発明の要旨を判断するためには、特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。   The present invention has been described in detail above with reference to specific embodiments. However, it is obvious that those skilled in the art can make modifications and substitutions of the embodiments without departing from the gist of the present invention. In other words, the present invention has been disclosed in the form of exemplification, and should not be interpreted in a limited manner. In order to determine the gist of the present invention, the claims should be taken into consideration.

また、明細書中において説明した一連の処理はハードウェア、またはソフトウェア、あるいは両者の複合構成によって実行することが可能である。ソフトウェアによる処理を実行する場合は、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれたコンピュータ内のメモリにインストールして実行させるか、あるいは、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させることが可能である。   The series of processing described in the specification can be executed by hardware, software, or a combined configuration of both. When executing processing by software, the program recording the processing sequence is installed in a memory in a computer incorporated in dedicated hardware and executed, or the program is executed on a general-purpose computer capable of executing various processing. It can be installed and run.

以上、説明したように、本発明の一実施例構成によれば、キャリア信号に対して送信情報を振幅変調により重畳する変調処理を実行して送信信号を生成する送信信号生成部と、送信信号生成部の制御を実行する制御部を有する通信装置において、制御部が通信レートに応じて異なる変調度の変調処理を送信信号生成部に実行させる制御を行い、送信信号生成部は、制御部の制御に従って、通信レートに応じて異なる変調度の変調処理を実行して送信信号を生成する。具体的には、通信レートが高くなるに従って変調度を大きくした変調処理を実行して送信信号を生成する。本構成により、特に高速通信時における側波帯近傍の磁界強度レベルを向上させることが可能となり、良好な通信が実現される。   As described above, according to the configuration of the embodiment of the present invention, the transmission signal generation unit that generates the transmission signal by performing the modulation process of superimposing the transmission information on the carrier signal by amplitude modulation, and the transmission signal In a communication apparatus having a control unit that performs control of the generation unit, the control unit performs control to cause the transmission signal generation unit to perform modulation processing with different modulation degrees according to the communication rate, and the transmission signal generation unit In accordance with the control, a transmission signal is generated by performing modulation processing with different modulation degrees according to the communication rate. Specifically, a transmission signal is generated by executing a modulation process in which the modulation degree is increased as the communication rate is increased. With this configuration, it is possible to improve the magnetic field strength level in the vicinity of the sideband particularly during high-speed communication, and good communication is realized.

10 リーダライタ
11 利得切替アンプ
12 変調部
13 送信アンプ
14 アンテナ回路
20 トランスポンダ
21 検出回路
100 通信装置
101 送信信号生成部
102 アンテナ回路
103 制御部
104 受信信号検出部
121 送信情報
122 キャリア信号
201 変調部
202 送信アンプ
203 変調度設定情報入力部
221,222 トランジスタ
223,224 電流源
225,226 レジスタ
241,242 トランジスタ
243,244,245 電流源
246,247,248 レジスタ
301〜304 電流源
321,322 レジスタ
323 スイッチ
351〜354 電流源
361〜363 レジスタ
365,366 スイッチ
400 リーダライタ
500 通信装置(トランスポンダ)
501 制御部
502 受信信号検出部
503 スイッチ回路
510 アンテナ回路
511〜513 抵抗
521〜523 トランジスタ
531〜533 スイッチ
550 送信情報
600 通信装置(トランスポンダ)
601 アンテナ回路
602 受信信号検出部
603 制御部
604〜605 レジスタ
610 電流制御回路
611 スイッチ
612 CMOSトランジスタ
620 送信情報
700 通信装置(トランスポンダ)
701 アンテナ回路
702 受信信号検出部
703 制御部
704〜705 レジスタ
710 電流制御回路
720 送信情報
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Reader / Writer 11 Gain switching amplifier 12 Modulation part 13 Transmission amplifier 14 Antenna circuit 20 Transponder 21 Detection circuit 100 Communication apparatus 101 Transmission signal generation part 102 Antenna circuit 103 Control part 104 Reception signal detection part 121 Transmission information 122 Carrier signal 201 Modulation part 202 Transmission amplifier 203 Modulation degree setting information input unit 221, 222 Transistor 223, 224 Current source 225, 226 Register 241, 242 Transistor 243, 244, 245 Current source 246, 247, 248 Register 301 to 304 Current source 321, 322 Register 323 Switch 351-354 Current source 361-363 Register 365, 366 Switch 400 Reader / writer 500 Communication device (transponder)
501 Control unit 502 Reception signal detection unit 503 Switch circuit 510 Antenna circuit 511 to 513 Resistance 521 to 523 Transistor 531 to 533 Switch 550 Transmission information 600 Communication device (transponder)
601 Antenna circuit 602 Received signal detection unit 603 Control unit 604 to 605 Register 610 Current control circuit 611 Switch 612 CMOS transistor 620 Transmission information 700 Communication device (transponder)
701 Antenna circuit 702 Received signal detection unit 703 Control unit 704 to 705 Register 710 Current control circuit 720 Transmission information

Claims (15)

キャリア信号に対して送信情報を振幅変調により重畳する変調処理を実行して送信信号を生成する送信信号生成部と、
前記送信信号生成部の制御を実行する制御部を有し、
前記制御部は、
通信レートに応じて異なる変調度の変調処理を前記送信信号生成部に実行させる制御を行い、
前記送信信号生成部は、
前記制御部の制御に従って、通信レートに応じて異なる変調度の変調処理を実行して送信信号を生成する通信装置。
A transmission signal generation unit that generates a transmission signal by performing modulation processing for superimposing transmission information on the carrier signal by amplitude modulation;
A control unit that executes control of the transmission signal generation unit;
The controller is
Performing control to cause the transmission signal generation unit to perform modulation processing of different modulation degrees according to the communication rate,
The transmission signal generator is
A communication apparatus that generates a transmission signal by executing modulation processing with different modulation degrees according to a communication rate according to the control of the control unit.
前記制御部は、
通信レートが高くなるに従って変調度を大きくした変調処理を前記送信信号生成部に実行させる制御を行い、
前記送信信号生成部は、
前記制御部の制御に従って、通信レートが高くなるに従って変調度を大きした変調処理を実行して送信信号を生成する請求項1に記載の通信装置。
The controller is
Performing control to cause the transmission signal generation unit to perform modulation processing that increases the modulation degree as the communication rate increases,
The transmission signal generator is
The communication apparatus according to claim 1, wherein a transmission signal is generated by executing a modulation process in which a modulation degree is increased as a communication rate is increased under the control of the control unit.
前記制御部は、
前記送信情報の0および1各々に対応する送信信号の振幅設定情報を前記送信信号生成部に提供する請求項1または2に記載の通信装置。
The controller is
The communication apparatus according to claim 1 or 2, wherein amplitude information of transmission signals corresponding to 0 and 1 of the transmission information is provided to the transmission signal generation unit.
前記制御部は、さらに、
無変調時の送信信号の振幅設定情報を前記送信信号生成部に提供する請求項3に記載の通信装置。
The control unit further includes:
The communication device according to claim 3, wherein amplitude setting information of a transmission signal at the time of no modulation is provided to the transmission signal generation unit.
前記制御部は、
無変調時の送信信号の振幅を、前記送信情報の0および1各々に対応する送信信号の振幅の間に設定する振幅設定情報を前記送信信号生成部に提供する請求項4に記載の通信装置。
The controller is
5. The communication apparatus according to claim 4, wherein amplitude setting information for setting an amplitude of a transmission signal at the time of non-modulation between amplitudes of transmission signals corresponding to 0 and 1 of the transmission information is provided to the transmission signal generation unit. .
前記送信信号生成部は、
前記制御部の提供する振幅設定情報を格納するレジスタと、
前記レジスタの格納値に応じた電流を発生する電流源を有し、
送信情報の値に応じて前記電流源の電流制御を実行して前記送信情報の値に応じて異なる振幅を設定した送信信号を生成する請求項3〜5いずれかに記載の通信装置。
The transmission signal generator is
A register for storing amplitude setting information provided by the control unit;
A current source for generating a current corresponding to a value stored in the register;
The communication device according to claim 3, wherein current control of the current source is executed according to a value of transmission information to generate a transmission signal in which a different amplitude is set according to the value of the transmission information.
前記送信信号生成部は、
差動アンプ回路を用いた送信信号生成処理を実行する請求項6に記載の通信装置。
The transmission signal generator is
The communication apparatus according to claim 6, wherein transmission signal generation processing using a differential amplifier circuit is executed.
前記送信信号生成部は、
Hブリッジ回路を用いた送信信号生成処理を実行する請求項6に記載の通信装置。
The transmission signal generator is
The communication apparatus according to claim 6, wherein transmission signal generation processing using an H bridge circuit is executed.
受信キャリア信号に対して送信情報を振幅変調により重畳する負荷変調の制御を実行する制御部を有し、
前記制御部は、
通信レートに応じて異なる変調度に設定した変調処理を実行する通信装置。
A control unit that executes control of load modulation for superimposing transmission information by amplitude modulation on a reception carrier signal;
The controller is
A communication device that executes modulation processing set to a different modulation degree according to a communication rate.
前記制御部は、
通信レートが高くなるに従って変調度を大きくした変調処理を実行する請求項9に記載の通信装置。
The controller is
The communication apparatus according to claim 9, wherein modulation processing is performed in which a modulation degree is increased as a communication rate is increased.
前記制御部は、
通信レートに応じて前記送信情報を出力するアンテナ回路のQ値(クオリティファクタ)を調整する処理を行う請求項9または10に記載の通信装置。
The controller is
The communication device according to claim 9 or 10, wherein processing for adjusting a Q value (quality factor) of an antenna circuit that outputs the transmission information according to a communication rate is performed.
前記制御部は、
通信レートに応じて前記送信情報を出力するアンテナ回路の抵抗値を調整する処理を行う請求項11に記載の通信装置。
The controller is
The communication apparatus according to claim 11, wherein a process of adjusting a resistance value of an antenna circuit that outputs the transmission information according to a communication rate is performed.
前記制御部は、
通信レートに応じて前記送信情報を出力するアンテナ回路に流れる電流値を制御する処理を行う請求項9または10に記載の通信装置。
The controller is
The communication device according to claim 9 or 10, wherein a process for controlling a current value flowing in an antenna circuit that outputs the transmission information according to a communication rate is performed.
前記制御部は、
送信情報の値に応じて前記送信情報を出力するアンテナ回路に流れる電流値を制御する処理を行う請求項13に記載の通信装置。
The controller is
The communication apparatus according to claim 13, wherein a process for controlling a current value flowing in an antenna circuit that outputs the transmission information according to a value of the transmission information is performed.
通信装置において実行する通信制御方法であり、
制御部が、通信レートに応じて異なる変調度の変調処理を送信信号生成部に実行させるための制御を実行するステップと、
送信信号生成部が、キャリア信号に対して送信情報を振幅変調により重畳する変調処理を実行する際に、前記制御部の制御に従って通信レートに応じて異なる変調度の変調処理を実行して送信信号を生成するステップと、
を有する通信制御方法。
A communication control method executed in a communication device,
A step of executing control for causing the transmission signal generation unit to perform modulation processing of different modulation degrees according to a communication rate;
When the transmission signal generation unit performs a modulation process for superimposing transmission information on the carrier signal by amplitude modulation, the transmission signal is generated by performing a modulation process with a different modulation degree according to the communication rate according to the control of the control unit. A step of generating
A communication control method.
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