CN102035576B - 数据传输的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及近场通信中的数据传输方法。该数据传输方法包括步骤：获取第一信号；对第一信号进行处理获得第一数据；将第一数据实时进行重新编码获得第二信号；将第二信号通过单线连接传输；将第一数据处理后形成第二数据；将第二数据进行编码调制后获得第三信号；将第三信号通过单线链接传输；将第三信号进行解调后获得第二数据；将第二数据以曼彻斯特编码方式调制场信号获得第四信号；将第四信号传输。本发明与现有技术相比，在符合ISO14443 Type A标准的情况下，降低了近场通信终端中CLF与SE之间的通信延时，进而解决SE中的UID保存在CLF中所产生的安全性问题和时序兼容性问题。

Description

数据传输的方法

技术领域

本发明涉及近场通信技术领域，特别涉及近场通信中的数据传输的方法。

背景技术

基于移动通信设备的移动非接触应用是目前技术和市场都比较活跃的应用领域，其中以近场通信(Near Field Communication，NFC)技术为典型代表。近场通信技术经过几代的发展，其相关的技术标准和应用规范(例如ISO18092以及ISO21481)越来越成熟，但是相关产品进入市场的进程却比预期要缓慢很多。除了近场通信技术涉及的产业链长，导致应用模式和商务模式较为复杂的原因外，现有的解决方案中采用的单线通信协议(SWP)对已存在非接触应用系统的技术兼容性不佳，是技术层面上的主要障碍。关于SWP的技术细节，在公开号为CN 101103582A的中国专利申请中有详细描述。

另一方面，电子支付业务已经深入了我们的生活，给我们带来了诸多的便利，特别是在固定营业场所，基于非接触智能卡(PICC)的电子支付业务形成了成熟的技术和稳定的市场。随着应用的发展，希望将PICC应用与移动通信设备相结合的需求开始出现：人们希望PICC上有显示功能，可以查询显示卡片内部的数据；人们希望PICC有通信功能，可以和后台服务器进行通信，实现例如电子钱包的远程充值功能。换而言之，人们希望手机就是PICC。所以，2004年出现了基于NFC的将非接触智能卡、非接触智能卡读写器与手机终端结合在一起的全新产品。

经过技术开发以及标准化工作，NFC相关的技术标准和应用规范已经成熟了很多，但是基于该技术的产品却迟迟没有进入市场。其中一个主要的制约因素是NFC设备尽管在功能上实现了PICC的模拟，但无法保证完全体现PICC的特性。特别是应用上兼容原系统中使用的PICC的特性，导致一些已经在运营且影响巨大的非接触应用市场的进入门槛变高。如公共交通系统、小额支付系统等，往往需要对其已部署的识读设备(POS)进行改造，由此带来高额的改造成本和商务成本。而NFC终端是一个需要全新设计的产品，在无成熟的应用环境的情况下，终端设备制造商推出支持NFC功能的手机终端的动力不足，导致该技术的实际应用推广进展缓慢。

NFC本质上是一个PICC的应用，无非是智能卡的载体发生了变化。从结构化的角度出发，近场通信的实现方案采用的是双模块架构，如图1所示，即非接触前端(Contactless Front，CLF)模块和安全模块(Security Element，SE)的组合架构。其中CLF模块负责处理非接触射频接口和通信协议，SE负责处理智能卡的应用和数据管理。采用这种设计架构的优点在于：

1)CLF与SE双模块架构，容易实现机卡分离。CLF集成在终端上，实现完整的非接触射频接口；而智能卡应用涉及诸多安全要求，需要发行管理而后才进入应用环节，SE从近场通信终端上分离，可以独立于终端之外单独发行，管理上容易保持与现有系统的一致。

2)智能卡往往是封闭应用环境，不同地区不同应用之间，即使是同一款智能卡，其初始化配置也会不同。CLF与SE架构，通用近场通信终端可与不同的SE搭配实现不同的应用需求。

3)CLF及其射频天线集成在终端上，易于实现一致性的非接触接口性能。

近场通信终端实现非接触智能卡模拟功能，由CLF和SE联合完成，CLF与SE之间需要定义连接接口。在近场通信终端方案上，通常SE由SIM卡实现，其接口是单线协议(Single Wire Protocol，SWP)接口，图2表示了该方案结构。支持SWP接口的SIM卡安全模块，称为SWP SIM。SWP SIM卡利用SIM卡的C6引脚与CLF模块进行通信，实现近场通信功能。

基于近场通信实现非接触智能卡模拟功能，其标准ISO18092是架构在非接触智能卡基础标准ISO14443之上的。由于SWP接口定义了完整的一套通信协议，在SE和CLF之间传输ISO14443协议数据包时，需要将ISO14443协议数据转换成符合SWP协议的数据包，增加逻辑链路控制(LLC)层及介质访问控制(MAC)层，组成SWP数据帧，如图3所示。

而遵循ISO18092或ISO14443的帧数据转化成SWP帧时，会增加SOF，LLC control field，CRC16，EOF共5字节数据。在SWP的速度为848K的条件下，理想收发的最小延时也要大于113μs。随着应用数据的增多，延迟时间也随之增多。

ISO14443-4定义的非接触应用层协议，对响应时间没有严格规定。因此SWP接口可以实现PICC模拟功能，但要求非接触识别设备(PCD)等待响应的超时设置相对长一些，否则会发生时序兼容性问题。这是SWP接口面临的第一个问题。

根据ISO14443-3的规定，针对寻卡、唤醒、防冲突、选卡几条指令，PICC对PCD的最小响应时间是1172/Fc(Fc为外部场时钟频率，为13.56MHz)，换算为时间约86μs。即使将SWP接口速度提至标准的极限，再加上模块的数据处理时间，响应延迟也将远大于86μs，因而这些指令也无法通过SWP接口及时完成。因此在已出现的近场通信解决方案中，ISO14443-3的指令由CLF直接响应，当进入ISO14443-4层协议时，再通过SWP接口由SE对PCD响应。

这样实现的PICC模拟功能，除了稍微增加了一些延时之外，功能上与普通PICC表现一致。但其背后隐含着另一个比较严重的问题。ISO14443-3定义的几条指令会处理卡片的唯一识别码(UID)。UID在非接触应用系统中非常重要，通常是一卡一密模式下密钥分散的因子，并且非常多的应用系统中以UID作为卡片的识别标志。当由CLF完成ISO14443-3协议时，是CLF回答UID给PCD，必然要求SWP SIM卡在放入近场通信终端时，通过同步操作事先将SWP SIM卡的UID传送至CLF并保存。普通IC卡的UID在出厂后是不允许被改动的，并且各IC卡厂商和运营商制定了多种管理办法来保证UID的唯一性。由于机卡分离的结构，近场通信终端可能被置入不同的SWPSIM卡，这意味着CLF的UID必定是可被改写的。当UID可被改写后，UID的唯一性管理将面临重大挑战，会导致一些应用系统的帐务管理发生混乱，并降低系统的安全性，使得例如克隆卡的难度降低。

综上，尽管SWP SIM已经成为近场通信的一种主流解决方案，相应的技术标准也制定出台，但SWP接口存在的延时问题和衍生的UID管理问题，对近场通信将来的发展会有一定的影响。因此，在近场通信领域，特别是对于近场通信领域里大规模使用的，符合ISO14443 Type A标准的通信方案，需要有一种改进的，更有效的解决方法。

发明内容

本发明中具体实施方式所要解决的技术问题是：如何在符合ISO14443Type A标准的情况下，降低近场通信终端中CLF与SE之间的通信延时，进而解决SE中的UID保存在CLF中所产生的安全性问题和时序兼容性问题。

为解决上述技术问题，本发明中的具体实施方式提供一种一种数据传输方法，包括步骤：非接触前端模块通过非接触通信场从非接触识别设备获取包含第一数据的经米勒调制的具有第一载波频率的第一信号；非接触前端模块对所述第一信号进行处理后获得第一数据；非接触前端模块将第一数据实时进行重新编码调制后获得具有第二载波频率的第二信号；非接触前端模块将第二信号通过单线连接传输至安全模块；所述安全模块将第二信号表征的第一数据进行解调、解码及处理后形成第二数据，所述第二数据是依据曼彻斯特编码规则产生的信号；所述安全模块将所述第二数据与非接触前端模块通过单线传输的第二载波频率信号进行负载调制后获得具有第二载波频率的第三信号；所述安全模块将所述第三信号通过所述单线链接传输至非接触前端模块；所述非接触前端模块将所述第三信号进行解调后获得第二数据；所述非接触前端模块将所述第二数据转换为曼彻斯特编码信号，对非接触识别设备的场信号调制后获得具有第一载波频率的第四信号；非接触前端模块将第四信号通过非接触通信场传输至非接触识别设备。

可选地，所述改进米勒编码规则是符合ISO14443 type A标准定义的改进米勒编码规则；所述曼彻斯特编码规则是符合ISO14443 type A标准定义的曼彻斯特编码规则。

可选地，所述将所述第二数据转换为曼彻斯特编码信号，是指将所述第二数据转换为符合ISO14443 type A标准中非接触卡片向非接触识别设备回传的曼彻斯特编码信号。

可选地，所述第一载波频率与所述第二载波频率相同。

可选地，所述第二载波频率是所述第一载波频率的分频。

可选地，所述第二载波频率是所述第一载波频率的二分频或四分频。

可选地，所述第一载波频率为13.56MHz。

可选地，所述曼彻斯特编码调制为848k副载波曼彻斯特编码调制。

可选地，所述的非接触前端模块对第一数据或第二数据的传输为实时传输。

与现有技术相比，本发明提供的数据传输方法，可以在CLF和SE之间实时传输非接触数据。CLF和SE组合在一起实现PICC的功能，因此CLF和SE之间的接口引起的延时，小于PCD帧数据结束至PICC帧数据开始的最小约定。正是这种实时性特点，使得CLF-SE架构模拟的PICC时序特性与标准PICC时序特性完全一致，解决了应用兼容性问题。

本发明也解决了UID管理问题，使得UID不必预先由SE转存至CLF，而是由SE直接回复。这种实时传输非接触界面接收和应回发的数据，接口传输延时被严格限制，SE可以在模拟PICC的过程中直接响应PCD发出的全部指令，从而使CLF完全变成透明传输通道，进而让近场通信解决方案实现机卡分离和非接触兼容性良好统一。

此外，将第二载波频率设置成第一载波频率的二分频或四分频，可以使得CLF与SE之间的接口功率降低至二分之一或四分之一，进而可以在不使用外部电源的情况下实现采用CLF-SE架构模拟PICC的功能。

附图说明

通过附图中所示的本发明的优选实施例的更具体说明，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1为现有技术中非接触前端模块和安全模块的组合架构示意图；

图2为现有技术中非接触前端模块和安全模块的连接示意图；

图3为现有技术中SWP数据帧的结构示意图；

图4为本发明一个实施例中数据传输装置的结构示意图；

图5为本发明一个实施例中数据传输方法的流程图；

图6为本发明一个实施例中第一数据被非接触前端模块接收、解调和重新调解产生的信号示意图；

图7为本发明一个实施例中第二数据被非接触前端模块接收、解调和重新调解产生的信号示意图；

图8为本发明另一个实施例中分频器的结构示意图；

图9为本发明另一个实施例中对解调出的信号进行包络复位前后的波形示意图。

具体实施方式

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

本发明一个实施例中数据传输装置的结构示意图如图4所示，该数据传输装置100，包括非接触前端模块101和与非接触前端模块101单线连接的安全模块102。

其中，非接触前端模块101负责处理非接触射频接口和通信协议。非接触前端模块101通过与其连接的天线103一起组成了与非接触识别设备进行通信的接口。这一接口可以通过射频传输的方式以ISO14443这一标准通信协议实现命令和数据的收发。

安全模块102负责处理模拟PICC的各种应用，包括处理寻卡应答命令、防冲突命令及选卡命令等等。安全模块102还负责数据管理和处理，例如UID的管理和其他应用数据的处理。

由于处理模拟PICC的各种应用和数据管理都由安全模块102处理，因此避免了现有技术中，UID等不可更改信息在CLF中可被修改所带来的诸多安全隐患等问题。

非接触前端模块101包括第二信号产生模块111、第三信号解调模块112、负载调制电路113、整流电路114、电源稳压电路115和其他电路116。天线103的一端与第二信号产生模块111的输入端连接。而在非接触前端模块101的内部，第二信号产生模块111的输出端与第三信号解调模块112的输入端连接，形成单线引脚端口；第三信号解调模块112的输出端与负载调制电路113的输入端连接。最后，负载调制电路113的输出端通过开关电路(未标注)等与天线103的输入端连接。整流电路114从天线端获取能量产生电源电压Vcc，电源稳压电路115将Vcc电源转换为内部电路需要的稳定工作电压Vdd，Vcc和Vdd为非接触前端电路101提供电源。其他电路116为非接触前端模块的其他功能模块。为表示方便，图4中的其他电路116与第二信号产生模块111和负载调制电路113的连接关系未画出。

第二信号产生模块111的作用是将天线103接收过来的信号进行解调和简单电学处理。第二信号产生模块111包括时钟恢复及解调电路1111和逻辑处理电路1112，逻辑处理电路1112实时处理输入的时钟和解调信号，产生适合单线传输的、具备全部非接触信息的、与外部非接触信号同步的编码信号。时钟恢复及解调电路1111有两个输出端，分别输出时钟恢复信号和解调后所产生的信号，例如米勒信号。而逻辑处理电路1112有两个输入端。时钟恢复及解调电路1111的两个输出端分别和逻辑处理电路1112的两个输入端连接。逻辑处理电路1112的输出端即成为整个第二信号产生模块111的输出端。

安全模块102包括第二信号解调模块121、主处理模块122和第三信号产生模块123。第二信号解调模块121的输出端与主处理模块122的输入端连接；主处理模块122的输出端与所述第三信号产生模块123的输入端连接。

安全模块102中第二信号解调模块121的输入端和第三信号产生模块123的输出端连接后，与非接触前端模块101的第二信号产生模块111的输出端和第三信号解调模块112所形成的连接，形成单线连接。

上述结构，可以执行一种新的数据传输方法，用来降低非接触前端模块101与安全模块102之间数据传输的延时，从而实现非接触前端模块101在安全模块102和非接触识别设备之间的数据透传。

根据本发明的另一个实施方式，提供一种数据传输方法，如图5所示，包括步骤：

S201，非接触前端模块通过非接触通信场从非接触识别设备获取包含第一数据的经米勒调制的具有第一载波频率的第一信号；

S202，非接触前端模块对第一信号进行处理后获得第一数据；

S203，非接触前端模块将第一数据进行编码调制后获得具有第二载波频率的第二信号；

S204，非接触前端模块将第二信号通过单线连接传输至安全模块；

S205，安全模块将第一数据处理后形成第二数据；

S206，安全模块将第二数据在单线连接传输的信号上采用负载调制方法获得具有第二载波频率的第三信号；

S207，安全模块将第三信号通过所述单线链接传输至非接触前端模块；

S208，非接触前端模块将第三信号进行解调后获得第二数据；

S209，非接触前端模块将第二数据转换为应答信号，应答信号对非接触识别设备信号场负载调制后获得具有第一载波频率的第四信号；

S210，非接触前端模块将第四信号通过非接触通信场传输至非接触识别设备。

下面对上述方法进行详细解释。

首先执行步骤201，非接触前端模块101通过非接触通信场从非接触识别设备获取包含第一数据的经米勒调制的具有第一载波频率(以下用Fc表示其频率)的第一信号。非接触识别设备输出和接收的信号都是符合一定的标准，例如ISO14443标准的调制信号，这样的调制信号是经米勒调制后产生的。按照该标准，第一信号所具有的第一载波频率Fc＝13.56MHz。这样的调制信号可以通过射频传输的方式由天线103所接收。

接着执行步骤S202，非接触前端模块101对所述第一信号进行解调后获得第一数据。

再执行步骤S203，非接触前端模块101将第一数据进行编码获得具有第二载波频率的第二信号。该编码方法可以采用ISO14443 type A标准中的改进米勒编码方法，以便于安全模块采用标准非接触IC卡解调电路实现数据解调。为了让非接触前端模块101和安全模块102的实现方案都比较简洁，在非接触前端模块101与安全模块102之间传输的第二信号采用与第一信号同样的编码方式，即采用载波(以下用Fs表示其频率)加改进米勒编码调制表示的信号。显然，采用Fs＝Fc＝13.56MHz载波的信号是最简单的实现方式。这样的信号是所有符合ISO14443标准Type A类型PICC都会产生的信号。其电路实现也非常简单：非接触前端模块101内的时钟恢复及解调电路1111可以分别输出场时钟信号和经解调出的米勒编码调制波形；非接触前端模块101内的逻辑与电路1112再将场时钟信号和调制出的信号进行经逻辑操作处理。处理后产生的信号与非接触识别设备送出的第一信号类似的第二信号。

然后执行步骤S204，非接触前端模块101将第二信号通过单线连接传输至安全模块102。

前述步骤中的信号转换相当于将非接触识别设备与非接触前端模块101之间传输的非接触场信号转换为非接触前端模块101与安全芯片102之间传输的接触式的电压信号。符合ISO14443标准Type A类型信号的安全芯片102接收到第二信号后，直接送至原解调电路即可实现卡片功能。第一信号、由非接触前端模块101解调出的第一数据、以及由非接触前端模块101重新调制产生的第二信号的示意图如图6所示。由于第一数据在非接触前端模型101内没有经过时序电路处理，除了少量的纳秒级电路延时之外，安全模块102通过非接触前端模块101接收到的非接触识别设备发送的信号时序和普通的PICC内部处理电路收到的信号时序一致，因此可以表现出与普通PICC同样的时序特性。

因此，从非接触前端模块101发往安全模块102的信号与非接触识别设备送出的场信号是符合同一标准(例如ISO14443标准)的信号。也就是说，非接触前端模块101并没有像现有技术那样，对第一数据进行再次打包形成符合其他标准(例如SWP标准)的信号。因此非接触前端模块101在非接触识别设备与安全模块102之间形成了一个“透明”的通道。使得数据从非接触识别设备到安全模块102之间的传输是透传。这样的透传模式，免去了对第一数据的再次打包和经过打包后数据量增加所带来的传输延时问题，因而可以直接用安全模块102响应非接触识别设备的所有命令和处理所有模拟PICC功能的数据，进而避免了现有技术中由非接触前端模块101处理部分非接触识别设备发出的命令所带来的保存UID的安全问题。

并且，非接触前端模块101与安全模块102之间仍然采用单线连接，物理端口可以保持与SWP接口的共存，避免了对现有的SIM卡用作安全模块102进行接口改动。

接着执行步骤S205，安全模块102将第一数据处理后形成第二数据。该第二数据为普通PICC正常应答的负载调制编码信号，其编码方法可以采用与ISO14443 type A应答曼彻斯特编码相同的方法。这一步包括安全模块102中的第一信号解调电路121将第二信号进行解调；安全模块102中的主处理电路122响应非接触识别设备的命令产生第二数据，包括执行模拟PICC所需输出至非接触识别设备的数据。为符合ISO14443标准Type A类型数据传输的要求，这一步所产生的第二数据可以是848k副载波曼彻斯特编码调制信号。

再执行步骤S206，安全模块102将第二数据在非接触前端模块送出的单线连接信号上进行负载调制，获得具有第二载波频率的第三信号。

然后执行步骤S207，安全模块102将第三信号通过单线链接传输至非接触前端模块101。这一步是也是通过安全模块102与非接触前端模块101之间的单线连接来传输。

接着执行步骤S208，非接触前端模块101将第三信号进行解调后重新获得第二数据。这一步即将安全模块102模拟PICC所调制的第二数据进行解调，以用于后续对第二数据进行再次调制来符合传输至非接触识别设备的要求。

再执行步骤S209，非接触前端模块101将第二数据转换为应答信号。应答信号符合ISO14443标准type A类型PICC进行数据应答的曼彻斯特编码信号。如果安全模块产生的第二数据已符合标准要求的曼彻斯特编码信号要求，则此处的转换仅仅为应答调制信号的电平转换(level shift)。应答信号对非接触识别设备场信号调制后获得具有第一载波频率的第四信号。这一步即将第二数据调制成非接触识别设备可通过射频接收的信号。

在处理从安全模块102回传至非接触识别设备的第二数据过程中，非接触前端模块101仅对第二数据进行简单的解调和调制，而非现有技术中对打包的SWP帧数据进行解包。因而非接触前端模块101在传输从安全模块102至PCD的第二数据也是以透传的形式进行，避免了现有技术中对SWP帧数据解包所带来的时滞问题。

最后执行步骤S210，非接触前端模块101将第四信号通过非接触通信场传输至非接触识别设备。

上述实施例采用了Fs＝13.56MHz频率，因此可以延用ISO14443A标准中所采用的回发的848KHz副载波OOK调制方式，以及相同的位编码。第二数据被非接触前端模块101接收、解调和重新调解产生的信号示意图如图7所示。

在上述实施例中，安全模块102接收非接触前端模块101转发的第一数据，并如同普通的PICC一样进行应答处理，产生的第二数据经同样的848K副载波调制后形成第三信号。此处要求安全模块102的调制及非接触前端模块101的解调速度需满足13.56MHz频率要求。第三信号与普通PICC的回发调制信号相同，但因非接触前端第三信号解调模块的解调需进行信号采样，会形成0.5个Fs时钟延迟。由于Fs采用与Fc同样的频率，因此采用上述方法时，非接触前端模块101回发至非接触识别设备的信号，比同样处理电路的PICC仅仅存在0.5Fc的延迟。根据ISO14443-3规定(6.2.2 Frame Delay Timefrom PCD to PICC)，PICC响应非接触识别设备的帧延迟FDT允许误差范围是0～0.4us(约5.5个Fc)。因此，上述实施例所述方法所带来的延时完全满足现有标准的要求。

从步骤S201至步骤S210即完成了CLF-SE架构完全模拟PICC的整个过程。

在前述实施例中，由于在非接触前端模块101与安全模块102之间的单线传输信号采用了Fs＝Fc＝13.56MHz的时钟频率。这样的接口速度较高，相应的功耗也较高。为了适当降低接口功耗，同时对非接触前端模块101和安全模块102的电路实现不造成较大影响，可以上述实施例的方案进行进一步改进。

为了降低非接触前端模块101和安全模块102之间的接口功耗，在本发明的一个实施例中，取第二载波频率Fs为第一载波频率Fc的2分频，则接口功耗可以降低约一半。进一步提高分频比，接口功耗可以显著下降。ISO14443标准定义了高通讯波特率方案(212K/424K/848K BPS)，很多PICC已经可以用正常高波特率通讯。而高波特率信号的解调电路，恰好可以用来处理分频的第二信号，所以安全模块102的第二信号解调电路不难实现。并且第三信号因为是848KHz的副载波信号，其Fs对Fc的分频比不超过16时不会影响第二信号。所以本发明接口可以扩展低功耗模式，第二载波频率Fs可以设定为第一载波频率Fc的1、2、4、8分频。

前面采用米勒编码和曼彻斯特编码及Fs＝Fc＝13.56MHz时钟，是为了安全模块102电路设计保持与普通卡片相同。如果安全模块102电路全部重新设计，第二载波频率Fs可以为大于106KHz频率，而编码方法可表征ISO14443type A非接触识别设备和PICC之间的三种数据状态，但保障非接触前端模块101从接收到非接触识别设备数据帧结束标志起，经过实时转发安全模块102处理并回传，到非接触前端模块101开始回应非接触识别设备数据帧开始标志止，总延时满足ISO14443标准规定的FDT(帧延时时间)要求。

由于存在时钟相位的问题，分频后的第二信号可能产生多种相位，例如米勒调制信号可能变化为高电平信号，且米勒调制信号后沿会产生相位抖动。而在ISO14443标准中是按第一信号的后沿定义帧延迟时间的(14443-3，6.2.2Frame Delay Time from PCD to PICC)，因此分频后的第二信号上调制的米勒信号后沿不应有相位抖动。分频电路可用图8所示的电路来实现。

上述分频电路用解调出的原始米勒包络信号对分频器进行复位，则可以保证分频后的第二信号在米勒调制期间处于低电平，并且无论时钟相位如何，调制信号的后沿对于每种分频系数都固定，其波形比较如图9所示。

从图9所示波形图可以看到，分频后产生的第二信号，在米勒包络信号的前沿存在相差抖动。在4分频以上还会产生最小1个Fc宽度的高电平信号，但这些不会影响到安全模块102的解调。关键是该电路将分频后产生的第二信号中的米勒信号后沿时延固定下来：2分频第二信号的米勒包络后沿比非接触识别设备发出的米勒包络后沿延迟了0.5/Fc(如图9中的T2)；4分频第二信号延迟了1.5/Fc(如图9中的T4)；8分频第二信号则延迟了3.5/Fc(如图9中的T8)。相应地，安全模块102响应产生的第三信号在非接触前端模块101进行解调时，需花费0.5/Fs时间(安全模块102在Fs上升沿调制产生第三信号，非接触前端模块101在Fs下降沿解调第三信号)。这样则可以计算出总延迟时间：2分频信号延迟1.5/Fc，4分频信号延迟3.5/Fc，8分频信号延迟7.5/Fc。显然，8分频信号延迟超出了ISO14443规定的非接触识别设备至PICC的FDT时间。因此，在本发明的优选实施例中，非接触前端模块101与安全模块102之间的单线连接，可以采用13.56MHz及其2分频、4分频时钟频率。

上述实施例中所提供的数据传输方法中，非接触前端模块对第一数据或第二数据的传输具备实时特性，在非接触前端模块101与安全模块102之间传输的信号保持与外部非接触识别设备传输信号同步。其引入的固定延时满足ISO14443标准规定的非接触识别设备至非接触集成电路卡的帧延时的时间要求。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人体员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (9)

1.一种数据传输方法，其特征在于，包括步骤：

非接触前端模块通过非接触通信场从非接触识别设备获取包含第一数据的经米勒调制的具有第一载波频率的第一信号；

非接触前端模块对所述第一信号进行处理后获得第一数据，所述第一数据是依据改进米勒编码规则产生的信号；

非接触前端模块将第一数据实时进行重新编码调制后获得具有第二载波频率的第二信号；

非接触前端模块将第二信号通过单线连接传输至安全模块；

所述安全模块将第二信号表征的第一数据进行解调、解码及处理后形成第二数据，所述第二数据是依据曼彻斯特编码规则产生的信号；

所述安全模块将所述第二数据与非接触前端模块通过单线传输的第二载波频率信号进行负载调制后获得具有第二载波频率的第三信号；

所述安全模块将所述第三信号通过所述单线连接传输至非接触前端模块；

所述非接触前端模块将所述第三信号进行解调后获得第二数据；

所述非接触前端模块将所述第二数据转换为曼彻斯特编码信号，对非接触识别设备的场信号调制后获得具有第一载波频率的第四信号；

非接触前端模块将第四信号通过非接触通信场传输至非接触识别设备。

2.如权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于：所述改进米勒编码规则是符合ISO14443type A标准定义的改进米勒编码规则；所述曼彻斯特编码规则是符合ISO14443type A标准定义的曼彻斯特编码规则。

3.如权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于：所述将所述第二数据转换为曼彻斯特编码信号，是指将所述第二数据转换为符合ISO14443typeA标准中非接触卡片向非接触识别设备回传的曼彻斯特编码信号。

4.如权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于：所述第一载波频率与所述第二载波频率相同。

5.如权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于：所述第二载波频率是所述第一载波频率的分频。

6.如权利要求5所述的数据传输方法，其特征在于：所述第二载波频率是所述第一载波频率的二分频或四分频。

7.如权利要求4或5所述的数据传输方法，其特征在于：所述第一载波频率为13.56MHz。

8.如权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于：所述第二数据是848k副载波曼彻斯特编码调制信号。

9.如权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于：所述的非接触前端模块对第一数据或第二数据的传输为实时传输。

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