CN103916347B - 一种14443接口ook副载波解调电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种14443接口PCD端物理层接收器的OOK副载波解调技术。采用模数转换器对副载波信号进行高精度采样，在数字域利用幅度和趋势判决算法有效识别干扰，对副载波信号整形后进行OOK副载波解调，充分滤除信号中的干扰，实现高解调灵敏度，以及优良的抗干扰性能。
Description
技术领域：
本发明涉及14443接口PCD端物理层接收器的OOK副载波解调技术，采用模数转换器对信号进行采样量化，对信号进行幅度和趋势判决，充分滤除信号中的干扰，可用于非接触读写器芯片Type A 106Kbps接收器。
背景技术：
在非接触智能卡领域，通信系统分为读写器(PCD)和卡(PICC)两部分。PICC端经过射频调制发射并通过空中信道传播之后的物理层信号，会不可避免的引入噪声和干扰，当这些信号经过PCD端射频载波解调、放大之后，会将噪声引入下一级的副载波解调电路，如图1所示。通常采用两种解调方式，一种是直接量化至数字域解调，另外一种是在模拟域进行积分解调。
副载波信号经过比较器量化后直接在数字域进行副载波解调，幅度微小的干扰将会被量化为与有用信号相同的高低电平，而副载波信号宽度的变化将导致很难从电平宽度上识别有用信号与干扰，提高了解调难度，降低了接收的抗干扰能力，从而导致通信出错，通信效率降低。
在模拟域进行副载波解调，为提高抗干扰能力，通常采用积分解调的方案，其电路规模大复杂度高，大量消耗芯片功耗与面积。在工艺线宽不断缩小的情况下，严重影响芯片的性能和成本。
本发明采用模数转换器对副载波信号进行高精度采样，在数字域利用幅度和趋势判决算法有效识别干扰，对副载波信号整形后进行OOK副载波解调，可以降低芯片面积，保持高接收灵敏度及抗干扰能力。
发明内容：
本发明提供一种基于模数转换器的14443接口OOK副载波解调电路，主要结构包括五部分：模数转换器、趋势幅度分析器、边沿判决电路、解调计时器、OOK解调器，如图2所示。
模数转换器对OOK副载波信号进行采样，量化为多位数字信号。
趋势幅度分析器结构包括：趋势分析器、幅度分析器、极值幅度缓存。其中趋势分析器对模数转换器输出的结果，在解调计时器定时的区间内进行上升或下降趋势判断，如数值随时间连续增大则判断为上升趋势，如数值随时间连续减小则判断为下降趋势，其余情况下判断为不变。幅度分析器对模数转换器输出的结果，在趋势分析器判断为上升或下降的区间内进行幅度判断，如上升区间内的最大值达到极值幅度缓存的最大值或者下降区间内的最小值达到极值幅度缓存的最小值，则判断为幅度分析通过，否则判断为不通过。极值幅度缓存记录模数转换器输出的结果出现的最大值和最小值，为幅度分析器的判断提供参考值。
边沿判决电路根据趋势分析器和幅度分析器的输出结果在每个解调计时器的区间内做边沿判决，在上升趋势且幅度分析通过的区间结束时输出上升沿，在下降趋势且幅度分析通过的区间输出下降沿，其余情况保持输出电平不变。
解调计时器将每半个副载波周期计时为一个分析判决区间，提供计时信号给趋势幅度判决器和边沿判决电路。
OOK解调器将边沿判决电路输出的整形后的副载波信号根据OOK调制方法解调为数据。由于边沿判决电路输出的信号为理想周期的副载波信号，排除了副载波宽窄变化对解调的影响，并且滤除了副载波信号中存在的干扰，因此大大减小了解调难度，提高了解调的抗干扰能力。
附图说明：
图1理想的OOK副载波调制波形及存在干扰的OOK副载波调制波形
图2基于模数转换器的OOK副载波解调电路结构
图3基于模数转换器的OOK副载波解调波形
具体实施方式：
下面结合附图具体介绍电路滤除干扰的方式，电路内部各节点信号如图3所示。
在OOK调制的半个ETU信号中，第一个解调定时区间内可能会出现一定时间副载波信号电平保持不变，为保持对此类信号的处理能力，将趋势分析器的判决条件留有一定余量。在每个解调定时区间内进行4次采样，在趋势分析时出现3个点数值连续增加或减小，即可判断为上升趋势或者下降趋势。在一个解调定时区间内出现的非单调变化的干扰可以通过幅度分析器滤除。
在区间8、区间9及区间10，趋势分析器判断为下降趋势，但是由于下降幅度未能达到极值幅度缓存中所存储的最小值，因此幅度分析器判决不通过，最终边沿判决电路在区间8及区间9输出的信号保持不变。区间11、区间12与区间29与之类似。
在区间28，模数转换器输出的信号趋势不能连续变化，在一个区间内2个点呈上升趋势，2个点呈下降趋势，因此趋势分析器判断为信号保持不变。
在区间41与区间42，副载波信号的宽度增加，但由于上升、下降趋势保持连续，并满足幅度分析器的要求，因此不影响整形后的副载波信号。区间45与区间46与之类似。
应当理解的是,本实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制。有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变化，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴由各权力要求。
Claims (1)
1.一种14443接口OOK副载波解调电路，其特征在于包括：模数转换器、趋势幅度分析器、边沿判决电路、解调计时器、OOK解调器，其中：
模数转换器对OOK副载波信号进行采样，量化为数字信号；
趋势幅度分析器进一步包括趋势分析器、幅度分析器、极值幅度缓存；趋势分析器对模数转换器输出的结果，在解调计时器定时的区间内进行上升或下降趋势判断，如数值随时间连续增大则判断为上升趋势，如数值随时间连续减小则判断为下降趋势，其余情况下判断为不变；幅度分析器对模数转换器输出的结果，在趋势分析器判断为上升或下降区间内进行幅度判断，如上升区间内的最大值达到极值幅度缓存的最大值或者下降区间内的最小值达到极值幅度缓存的最小值，则判断为幅度分析通过，否则判断为不通过；极值幅度缓存记录模数转换器输出的结果出现的最大值和最小值，为幅度分析器的判断提供参考值；
边沿判决电路根据趋势分析器和幅度分析器的输出结果在每个解调计时器的区间内做边沿判决，在上升趋势且幅度分析通过的区间结束时输出上升沿，在下降趋势且幅度分析通过的区间输出下降沿，其余情况保持输出电平不变；
解调计时器将每半个副载波周期计时为一个分析判决区间，提供计时信号给趋势幅度判决器和边沿判决电路；
OOK解调器将边沿判决电路输出的整形后的副载波信号解调为数据。
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| CN103916347A CN103916347A (zh) | 2014-07-09 |
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