CN107210786B - 接收器和通信系统 - Google Patents

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Abstract

公开了一种接收装置，该接收装置设置有：负载调制单元，响应于从读取器/写入器发送的载波信号，将通过有源负载调制方式生成的有源负载调制信号回复至读取器/写入器；控制单元，确定有源负载调制信号是否已被读取器/写入器所接收，并且当控制单元确定有源负载调制信号还没被接收到时，控制负载调制单元使得在改变有源负载调制信号相对于载波信号的相位之后重新传输有源负载调制信号。

Description

接收器和通信系统
技术领域
本公开涉及使用负载调制进行通信的接收器和通信系统。
背景技术
使用射频标识(RFID)的通信系统(即，RFID系统)被称为无线通信技术。例如，该通信系统进行非接触IC卡与读写器之间的通信系统。在该通信系统中，可以根据通信方向将通信分成两种类型，即，从读写器到卡的通信和从卡到读写器的通信。在两个通信方向上，读写器恒定地振荡载波频率，并且卡基于从该载波频率获得的电力执行发送处理(响应处理)以及接收处理。
此外，近场通信(NFC))已知为无线通信的通信标准。NFC是被承认为国际标准的近场无线通信技术，并且已主要在亚洲国家的诸如交通系统、计费、以及认证的领域中普及。近年来，特别地，期望应用于例如智能手机和可佩带设备，并且期望用于实现功能的组件的小型化。在这些部件中，天线是占用大面积的组件，并且实现天线的小型化的技术已受到了关注。
引文列表
专利文献
PTL1：日本未经审查专利申请公开号2013-62605
PTL2：日本未经审查专利申请公开号2011-254156
发明内容
在基于NFC的通信中，利用磁场，并且幅移键控(ASK)调制用于从读写器侧至卡侧的通信，而负载调制用于从卡侧至读写器侧的通信(参见PTL1和PTL2)。无源负载调制被称为负载调制方案。无源负载调制是这样一种技术，即当从卡侧发送响应时，通过接通/断开内部负载引起从读写器侧看到的阻抗的变化，并且通过读取读写器侧上的变化来确认调制。
然而，在无源负载调制中，难以将天线小型化。在无源负载调制中，通过改变负载来改变读写器的天线与卡的天线之间的磁场。然而，例如，如果通信距离长或天线小，则耦合系数小，使得通过改变负载引起的磁场的变化小。由于这个原因，需要一定等级或更高等级的耦合系数，并且在如在交通系统中需要一定长度或更大长度的通信距离(例如，大约50mm至大约100mm)的情况下，天线被限于一定尺寸或更大的尺寸。实际上，在许多情况下，使用无源负载调制对NFC的可能通信距离进行速率控制。换言之，存在从读写器侧至卡侧的通信成功、但是从卡侧至读写器侧的负载调制通信不成功的情况。
如通过在PTL1中描述的技术所代表的，用于负载调制的大多数措施是通过在接收侧上进行尝试来提高性能。在PTL1中描述的技术是当负载调制电平为高时通过降低放大器增益来提高性能。这不是改善负载调制强度本身的技术。有必要设计一种应用负载调制的方法本身，以便通过在已有的读写器的卡侧进行尝试来提高通信性能。
因此期望提供一种允许提高通信性能的接收器和通信系统。
根据本公开的一个实施方式的接收器，包括：负载调制器，响应于从读写器发送的载波信号，将由有源负载调制生成的有源负载调制信号发送至读写器，以及控制器，判断有源负载调制信号是否已到达读写器，并且在控制器判断出有源负载调制信号还没到达读写器的情况下，在改变有源负载调制信号相对于载波信号的相位之后，控制负载调制器重新发送有源负载调制信号。
根据本公开的一个实施方式的通信系统，包括：读写器，发送载波信号，以及接收器，响应于载波信号，将调制信号发送至读写器，其中，接收器包括：负载调制器，响应于从读写器发送的载波信号，将由有源负载调制生成的有源负载调制信号发送至读写器，以及控制器，在判断出有源负载调制信号还没到达读写器的情况下，在改变有源负载调制信号相对于载波信号的相位之后，控制负载调制器重新发送有源负载调制信号。
在根据本公开的实施方式的接收器或通信系统中，在判断出有源负载调制信号还没到达读写器的情况下，改变有源负载调制信号相对于载波信号的相位并且重新发送有源负载调制信号。
根据本公开的实施方式的接收器或通信系统，在判断出有源负载调制信号还没到达读写器的情况下，改变有源负载调制信号相对于载波信号的相位并且重新发送有源负载调制信号。因此可以改善通信性能。
应注意，上述效果不一定是限制性的，并且可提供本公开中所描述的任何其它效果。
附图说明
[图1]是示意性地示出在使用无源负载调制的通信系统中从读写器至卡的信号传输的概念的说明性示图。
[图2]是示意性地示出在使用无源负载调制的通信系统中从卡至读写器的信号传输的概念的说明性示图。
[图3]是示意性地示出使用有源负载调制的通信系统的概念的说明性示图。
[图4]是示意性地示出在使用有源负载调制的通信系统中从读写器至卡的信号传输的概念的说明性示图。
[图5]是示意性地示出在使用有源负载调制的通信系统中从卡至读写器的信号传输的概念的说明性示图。
[图6]是示意性地示出谐振电路中的相位关系的概念的说明性示图。
[图7]是示出了根据本公开的第一实施方式的通信系统的配置实例的电路图。
[图8]是示出了根据第一实施方式的通信系统的通信操作的实例的流程图。
[图9]是示出了载波信号和有源负载调制信号之间的相位差与调制电平之间的关系的实例的说明性示图。
[图10]是示出了在图8中示出的通信操作的具体实例的流程图。
[图11]是示出了根据第二实施方式的通信系统的通信操作的实例的流程图。
[图12]是示出了在卡侧谐振频率与相位之间的关系的实例的说明性示图。
[图13]是示出了根据第三实施方式的通信系统的通信操作的实例的流程图。
[图14]是示出了根据第四实施方式的通信系统的配置实例的电路图。
[图15]是示出了根据第四实施方式的通信系统的通信操作的实例的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图对本公开的一些实施方式进行详细说明。应注意，将按下列顺序提供描述。
0.使用负载调制的通信系统的概述和问题(图1至图6)
1.第一实施方式(图7至图10)
1.1配置
1.2操作
1.3效果
2.第二实施方式(图11和图12)
3.第三实施方式(图13)
4.第四实施方式(图14和图15)
5.其他实施方式
<0.使用负载调制的通信系统的概述和问题>
首先，将描述使用负载调制并被应用于通信(诸如，NFC)的通信系统的概述和问题。
将首先参照图1和图2描述使用无源负载调制的通信系统的概述。在该通信系统中，在读写器10与用作接收器的应答器之间进行交互式通信。应答器是诸如非接触IC卡的卡20。图1示意性地示出从读写器10至卡20的信号发送的概念。图2示意性地示出从卡20至读写器10的信号传输的概念。
读写器10具有检测电路11、发送信息生成器12、载波信号生成器13、调制器14、传输放大器15、电阻16、电容器17、以及天线线圈18。
卡20具有检测电路21、天线线圈22、电容器23、电阻24、负载调制器25、以及发送信息生成器26。
例如，载波信号生成器13生成载波频率为13.56MHz的载波信号。天线线圈18和天线线圈22构成一对变压器。在卡20与读写器10之间，基于天线线圈18与天线线圈22之间的耦合系数k的磁耦合进行无线通信。
将参照图1描述从读写器10至卡20的数据发送的处理。如在图1中示出的，读写器10使用调制器14生成调制信号(信号S1c)，其中，将212kbps的发送信息(信号S1b)叠加到13.56MHz的载波信号(信号S1a)上。使用ASK调制的方案作为调制方案。通过发送放大器15、电阻16、电容器17、以及天线线圈18将从调制器14输出的调制信号发送至卡20。卡20通过天线线圈22、电容器23、以及电阻24接收来自读写器10的信号S1d。
将参照图2描述从卡20至读写器10的数据发送处理。如图2所示，读写器10通过发送放大器15、电阻16、电容器17、以及天线线圈18将13.56MHz的载波信号(信号S2a)发送至卡20。响应于载波信号，卡20通过电阻24、电容器23、以及天线线圈22将发送信号(信号S2c)发送至读写器10，该发送信号是通过利用负载调制器25调制212kbps的发送信息(信号S2b)而生成的。读写器10通过天线线圈18接收来自卡20的接收信号S2d。
在从卡20至读写器10的通信中，使用无源负载调制。在无源负载调制中，通过接通/断开负载调制器2中的负载来产生反磁场。可以通过读取(检测)读写器10的变化来确认调制。
考虑到诸如在无源负载调制中难以小型化天线的问题，近年来使用有源负载调制的通信技术已受到关注。
图3示意性地示出使用有源负载调制的通信系统的概念。
在该通信系统中，在读写器100与卡200(诸如，用作接收器的非接触IC卡)之间进行交互式通信。
读写器100包括发送系统101和接收系统102。发送系统101具有天线线圈111和载波信号生成器112。接收系统102具有天线线圈111。
卡200具有天线线圈211、电容器212、以及包括发送信息生成器214的负载调制器213。
在读写器100中，载波信号生成器112生成例如13.56MHz的载波频率的载波信号S1。天线线圈111和天线线圈211构成一对变压器。在卡200与读写器100之间，基于天线线圈111与天线线圈211之间的耦合系数k的磁耦合进行无线通信。
将描述图3中从卡200至读写器100的数据发送处理。读写器100通过天线线圈111将13.56MHz的载波信号S1发送至卡200。响应于载波信号S1，卡200通过电容器212和天线线圈211将发送信号发送至读写器100，该发送信号是通过利用负载调制器213调制发送信息而生成的。读写器100通过天线线圈111接收来自读写器100的发送信号。
在从卡200至读写器100的通信中，使用有源负载调制。在有源负载调制中，与无源负载调制不同，不接通/断开某一负载(电阻)。在有源负载调制中，通过将有源负载调制信号S2返回至读写器100侧来改变某个时间段的磁通量，该有源负载调制信号S2与来自读写器100的载波信号S1同步并具有与载波信号S1的频率相同的频率。例如，在与载波信号S1同步的时钟信号CLK中的导通期间返回有源负载调制信号S2。与无源负载调制相比较，具有这样的特征，即由于通过天线线圈211直接馈送电流，所以可以大幅度地改变天线线圈211与天线线圈111之间的磁通量。因此可以实现其通信性能优于无源负载调制的通信性能。换言之，即使小型化天线线圈211和天线线圈111，也可以保持与无源负载调制相同的通信性能。
然而，有源负载调制具有很明显的问题。图4示意性地示出从读写器100至卡200的信号发送的概念。从读写器100至卡200的载波信号S1的发送是基于ASK调制进行的。同时，图5示意性地示出从卡200至读写器100的信号发送的概念。从卡200至读写器100的有源负载调制信号S2的发送是基于有源负载调制进行的。在有源负载调制中，生成载波信号S1和有源负载调制信号S2的合成信号S3。在有源负载调制中，存在这样一种机制，即，调制是基于正弦合成定理由合成信号S3的振幅变化引起的。由于这个原因，根据载波信号S1与有源负载调制信号S2之间的相位差，调制度大幅度地被改变。由如下表达式(1)表示正弦合成定理。
[表达式1]
Figure GDA0001361886350000071
从表达式(1)中，A是读写器100的发送信号(载波信号S1)的振幅，B是有源负载调制信号S2的振幅，以及θ是基于读写器100的发送信号(作为基准)的有源负载调制信号S2的相位。换言之，建立如下的表达式(2)的情况是指即使有源负载调制信号S2被合成，振幅也完全不会发生变化，即，振幅中完全没有出现调制。
[表达式2]
Figure GDA0001361886350000072
如果这被简单化，可以说在如下表达式(3)的条件下生成振幅NULL。
cosθ＝-B/2A.....(3)
由此显而易见，在有源负载调制中，调制度根据相位关系而大幅改变。
在此，图6示出在由天线线圈111和211形成并具有耦合系数k的谐振电路300中的相位关系的机制。在图6中，来自读写器100的发送信号(载波信号S1)被假定为信号A，并且已通过谐振电路300的载波信号S1被假定为信号A'。此外，来自卡200的有源负载调制信号S2被假定为信号B，并且已通过谐振电路300的合成信号S3被假定为信号B'。
已通过谐振电路300的来自读写器100的信号A'具有超前(或滞后)X°的相位。在卡200侧上，当谐振电路300的相位超前(滞后)为X°时，基于超前X°的相位(作为基准)生成有源负载调制信号S2。在这种情况下，在通过信号合成在紧随谐振电路300的读写器100侧生成合成信号S3的阶段，对于原始载波信号S1，假定相位超前2×X°。如果该相移X固定，则可以在卡200侧上进行调整以选择调制恒大于表达式(2)的相位。例如，在信号频率和谐振频率互相匹配的理想的并联谐振电路中，相位X是90°。
然而，在基于NFC的通信系统中，谐振电路300不是理想的并联谐振电路。由于读写器100与卡200之间的位置关系，耦合系数k会变化，并且由于制造变动或当它们彼此相向时外壳金属的影响，各自的谐振频率也会变化。例如，在使用简单的并联谐振模型的仿真中，当耦合系数k为0.01时，相位滞后约为90°，而当耦合系数k为0.5时，相位滞后53°。此外，当接收侧(卡侧)谐振频率偏移±1MHz时，会发生±10°的相移。当在发送侧或接收侧上谐振频率偏移±1MHz时，相移可以为±20％，即，在宽度上40％的变化幅宽。在这种情况下，可以通过使用固定相位来允许一些读写器100来处理这种情形。然而，世界上存在许多读写器100，如果存在有意图地偏移谐振频率的专用读写器100，则可能由于基于固定相位的不恰当的相位关系而不能获得期望的通信特性。
<1.第一实施方式>
[1.1配置]
图7示出根据本公开的第一实施方式的通信系统的配置实例。
根据本实施方式的通信系统包括发送载波信号S1的读写器1以及响应于载波信号S1将调制信号发送至读写器1的接收器。接收器可以是诸如非接触IC卡的卡2。
读写器1具有天线线圈31、载波信号生成器41、放大部42、电容器43、以及解调电路44。
卡2具有天线线圈32、负载调制器50、电容器51、解调电路52、以及控制器53。负载调制器50具有时钟数据恢复(CDR)电路54、相位调节器55、放大部56、以及切换部57。
在读写器1中，载波信号生成器41被配置为生成例如载波频率为13.56MHz的载波信号S1。天线线圈31和天线线圈32构成一对变压器，并形成具有基本上与图6中示出的配置基本相似的配置的谐振电路300。在卡200与读写器100之间，基于天线线圈31与天线线圈32之间的耦合系数k的磁耦合进行无线通信。
当执行图7中的从卡2至读写器1的数据发送处理时，读写器1通过放大部42、电容器43、以及天线线圈31将13.56MHz的载波信号S1发送至卡2。响应于载波信号S1，卡2通过电容器51和天线线圈32将发送信号发送至读写器1，该发送信号是通过利用负载调制器50调制发送信息而生成的。读写器1通过天线线圈31从读写器1接收发送信号，并通过使用解调电路44解调所接收的作为响应信号的发送信号。
基于ASK调制进行从读写器1至卡2的载波信号S1的发送。在从卡2至读写器1的通信中，使用有源负载调制。在负载调制器50中，通过将有源负载调制信号S2返回至读写器1侧来改变某个时间段的磁通量，有源负载调制信号S2与来自读写器1的载波信号S1同步并具有与载波信号S1的频率相同的频率。例如，在与载波信号S1同步的时钟信号CLK中的导通期间返回有源负载调制信号S2。有源负载调制的原理如使用图5所描述的。
在确定有源负载调制信号S2还没到达读写器1的情况下，控制器53被配置为在改变针对载波信号S1的有源负载调制信号S2的相位之后，控制负载调制器50以重新发送有源负载调制信号S2。例如，控制器53被配置为以预定值(例如，90°)改变有源负载调制信号S2的相位。
例如，在从读写器1接收到重新发送请求的情况下，或者在预定时间段读写器1没有提供对有源负载调制信号S2的响应的情况下，控制器53被配置为确定有源负载调制信号S2还没到达读写器1。
在负载调制器50中，CDR电路54被配置为生成与载波信号S1同步的时钟信号CLK。相位调节器55被配置为基于来自控制器53的控制改变有源负载调制信号S2的相位。应当注意的是，CDR电路54是用于与载波信号S1同步的电路的示例，但不是限制性的。例如，可以采用锁相环(PLL)电路。此外，例如，相位调节器55可以是可变延迟电路，但是如果允许电路改变相位，则可以是其他电路，而不限于此。
[1.2操作]
将参照图8描述在根据本实施方式的通信系统中执行从卡2至读写器1的数据发送的情况下的处理操作的实例。
首先，基于ASK调制，进行来自读写器1的载波信号S1的数据发送(步骤S11)。读写器1确定是否在卡2中正确地接收到载波信号S1(步骤S12)。在读写器1确定载波信号S1没有被正确接收的情况下(步骤S12；N)，读写器1返回至步骤S11的处理。
在卡2侧上正确接收载波信号S1的情况下(步骤S12；N)，接下来基于有源负载调制进行从卡2侧的回复(步骤S13)。此刻，有源负载调制信号S2相对于载波信号S1的相移被假定为A°。此刻的相位A°可以是事先调整的值，或基于监测值的值。
接下来，控制器53确定有源负载调制信号S2是否已到达读写器1(步骤S14)。例如，在从读写器1接收到重新发送请求的情况下，或者在预定时间段读写器1没有提供对有源负载调制信号S2的响应的情况下，控制器53确定有源负载调制信号S2还没到达读写器1。在控制器53确定有源负载调制信号S2已到达读写器1的情况下(步骤S14；N)，控制器53结束该过程。
在控制器53确定有源负载调制信号S2还没到达读写器1的情况下(步骤S14；Y)，在相对于载波信号S1从上述相位A°以预定值(+B°)进一步改变有源负载调制信号S2的相位之后，控制器控制负载调制器50重新发送有源负载调制信号S2。重新发送其相位从上述相位A°起进一步偏移预定值(+B°)的有源负载调制信号S2作为来自卡2侧的回复(步骤S15)。
接下来，以类似于步骤S14中的方式，控制器53确定有源负载调制信号S2是否已到达读写器1(步骤S16)。在控制器53确定有源负载调制信号S2已到达读写器1的情况下(步骤S16；N)，控制器53结束该过程。在控制器53确定有源负载调制信号S2还没到达读写器1的情况下(步骤S16；Y)，控制器53返回至步骤S15的处理。
在此，将描述相移的具体数值。
图9示出有源负载调制信号S2相对于载波信号S1的相位与调制电平之间的关系的实例。作为具体数值，图9示出载波信号S1和有源负载调制信号S2中的每一个的振幅(V)，有源负载调制信号S2的相位(°)、载波信号S1和有源负载调制信号S2的合成信号S3的振幅(V)、以及合成信号S3的调制电平(V)。
在图9中，假定需要有源负载调制的远距离(读写器1与卡2之间的距离长的情况)，并且因此，合成信号S3的振幅被假定为比有源负载调制信号S2的振幅大得多。在这种情况下，如在图9中示出的，当有源负载调制信号S2的相位是90°和270°中任一个时，调制电平小。此外，应理解每90°的相位使调制电平最大或最小。这从上述表达式(3)中也是显而易见的。
图10示出在进行从卡2至读写器1的数据发送的情况下、基于图9中的上述数值例改变有源负载调制信号S2的相位的情况下的处理操作的实例。
在图10中，从步骤S11至步骤S14的处理与上述图8中的处理相似。在图10中的处理操作中，步骤S15A的处理代替图8中的步骤S15。在步骤S15A中，在将有源负载调制信号S2相对于载波信号S1从上述相位A°进一步改变+90°(作为预定值)的相位之后，控制器53控制负载调制器50重新发送有源负载调制信号S2。从而重新发送相位从上述相位A°进一步偏移+90°的有源负载调制信号S2作为来自卡2侧的回复。
接下来，以类似于步骤S14中的方式，控制器53确定有源负载调制信号S2是否已到达读写器1(步骤S16)。在控制器53确定有源负载调制信号S2已到达读写器1的情况下(步骤S16；N)，控制器53结束该过程。在控制器53确定有源负载调制信号S2还没到达读写器1的情况下(步骤S16；Y)，读写器1侧上发生超时，并且通信被假定为失败(步骤S17)，控制器结束该过程。
在假定卡2侧上的相位仅可暂时改变一次的情况下，考虑到与读写器1侧上的超时时间的关系，基于在图9中示出的值的关系，相位可以改变+90°。这使得能够避免最坏的情况，诸如，振幅NULL。
[1.3效果]
如上所述，根据本实施方式，在确定有源负载调制信号S2还没到达读写器1的情况下，改变有源负载调制信号S2相对于载波信号S1的相位并进行重新发送，因此可以改善通信性能。
应当注意的是本文中描述的效果仅是实例而非限制性的，还可以提供其他效果。这适用于如下描述的其他实施方式。
<2.第二实施方式>
接下来，将描述本公开的第二实施方式。在下文中，对于具有与在上述第一实施方式中的那些相似的配置和工作的部分，将视情况省去描述。
本实施方式中的通信系统的基本配置可以基本上与图7中的配置相似。在本实施方式中，控制器53控制负载调制器50按预定步长多次改变有源负载调制信号S2的相位，直至确定有源负载调制信号S2已到达读写器1。
将参照图11描述在根据本实施方式的通信系统中进行从卡2至读写器1的数据发送的情况下的处理操作的实例。
在图11中，从步骤S11至步骤S14的处理与上述图8中的处理相似。在图11中的处理操作中，步骤S15B的处理代替图8中的步骤S15。在步骤S15B中，在有源负载调制信号S2的相位相对于载波信号S1从上述相位A°进一步以用作预定值的预定步长(+90°/C)(C是预定的分割数)进行改变之后，重新发送有源负载调制信号S2。从而重新发送其相位从上述相位A°以预定步长(+90°/C)进一步偏移的有源负载调制信号S2作为来自卡2侧的回复。然后，进行与图8中步骤S16中的处理相似的处理。
在有足够的时间在卡2侧上多次改变有源负载调制信号S2的相位的情况下，以预定步长改变相位以最终将相位最多改变90°而非如在图10中的步骤S15A的处理中一次改变相位+90°是有益的。例如，在可以对相位进行三次改变的情况下(在C＝3的情况下)，可每次改变相位30°。
<3.第三实施方式>
接下来，将描述本公开的第三实施方式。在下文中，对于具有与在上述第一实施方式或第二实施方式中的那些相似的配置和工作的部分，将视情况省去描述。
本实施方式中的通信系统的基本配置可以基本上与图7中的配置相似。在本实施方式中，在以预定值在预定相位方向上改变有源负载调制信号S2的相位之后，在确定有源负载调制信号S2还没到达读写器1的情况下，控制器53控制负载调制器50进一步以预定值在与预定相位方向相反的方向上改变有源负载调制信号S2的相位。
将参照图13描述在根据本实施方式的通信系统中进行从卡2至读写器1的数据发送的情况下的处理操作的实例。
在图13中，从步骤S11至步骤S14的处理与上述图8中的处理相似。在图13中的处理操作中，步骤S15C的处理代替图8中的步骤S15。在步骤S15C中，在有源负载调制信号S2的相位相对于载波信号S1从上述相位A°在预定相位方向(正方向)上进一步以预定值(D°)进行改变之后，重新发送有源负载调制信号S2。从而重新发送其相位从上述相位A°进一步偏移+D°的有源负载调制信号S2作为来自卡2侧的回复。然后，进行与图8中步骤S16中的处理相似的处理。
在控制器53确定有源负载调制信号S2已到达读写器1的情况下(步骤S16；N)，控制器53结束该过程。在控制器53确定有源负载调制信号S2还没到达读写器1的情况下(步骤S16；Y)，在从上述相位A°起在与预定相位方向相反的方向(负方向)上进一步以预定值(D°)改变负载调制信号S2相对于载波信号S1的相位之后，重新发送有源负载调制信号S2。从而重新发送其相位从上述相位A°进一步偏移-D°的有源负载调制信号S2作为来自卡2侧的回复(步骤S15D)。然后，处理结束。
图12示出卡2侧上的谐振频率与相位之间的关系的实例。从图12中显而易见，卡2侧上的谐振频率从作为中心的13.56MHz反向变化。谐振频率根据通信系统的组件的变化而变化。通常，通信系统的组件的变化发生在正负两个方向上。因此，相位的改变例如是80°还是100°取决于谐振频率的变化。在基于NFC的通信期间，难以检测谐振频率在哪个方向改变。因此，如在图13中的上述操作中，可通过在正方向和负方向上改变相位以改善通信性能。
<4.第四实施方式>
接下来，将描述本公开的第四实施方式。在下文中，对于具有与在上述第一至第三实施方式中的那些相似的配置和工作的部分，将视情况省去描述。
图14示出根据本公开的第四实施方式的通信系统的配置实例。
在本实施方式的通信系统中，卡2具有负载调制器50A，而非具有图7中的负载调制器50。
在本实施方式中，卡2中的负载调制器50A进一步包括无源负载调制器60，其响应于载波信号S1基于无源负载调制发送无源负载调制信号S4。无源负载调制60具有电阻61和开关62。
控制器53确定无源负载调制信号S4是否已到达读写器1。在控制器53确定无源负载调制信号S3还没到达读写器1的情况下，控制器53控制负载调制器50A基于有源负载调制信号S2进行回复。
其他配置可以基本上与图7中的那些相似。
将参照图15描述在根据本实施方式的通信系统中进行从卡2至读写器1的数据发送的情况下的处理操作的实例。
首先，基于ASK调制，进行来自读写器1的载波信号S1的数据发送(步骤S21)。读写器1确定是否在卡2中正确地接收载波信号S1(步骤S22)。在读写器1确定载波信号S1没有被正确地接收的情况下(步骤S22；N)，读写器1返回至步骤S21的处理。
在卡2侧正确地接收到载波信号S1的情况下(步骤S22；N)，接下来基于无源负载调制进行从卡2侧的回复(步骤S23)。此刻，无源负载调制相对于载波信号S1的相移被假定为A°。此刻的相位A°可以是事先调整的值，或基于监测值的值。
接下来，控制器53确定无源负载调制信号S4是否已到达读写器1(步骤S24)。例如，在从读写器1接收重新发送请求的情况下，或者在预定时间段读写器1没有提供对无源负载调制信号S4的响应的情况下，控制器53确定无源负载调制信号S4还没到达读写器1。在控制器53确定无源负载调制信号S4已到达读写器1的情况下(步骤S24；N)，控制器53结束该过程。
在控制器53确定无源负载调制信号S4还没到达读写器1的情况下(步骤S24；Y)，接下来，控制器53控制负载调制器50A基于有源负载调制从卡2侧进行回复(步骤S25)
接下来，控制器53确定有源负载调制信号S2是否已到达读写器1(步骤S26)。例如，在从读写器1接收到重新发送请求的情况下，或者在预定时间段读写器1没有提供对有源负载调制信号S2的响应的情况下，控制器53确定有源负载调制信号S2还没到达读写器1。在控制器53确定有源负载调制信号S2已到达读写器1的情况下(步骤S26；N)，控制器53结束该过程。
在控制器53确定有源负载调制信号S2还没到达读写器1的情况下(步骤S26；Y)，在相对于载波信号S1从上述相位A°起以预定值(+90°)进一步改变有源负载调制信号S2的相位之后，控制器53控制负载调制器50重新发送有源负载调制信号S2。从而重新发送其相位从上述相位A°进一步偏移预定值(+90°)的有源负载调制信号S2作为来自卡2侧的回复(步骤S27)。然后，处理结束。
应当注意，在以上说明书中，首先进行基于无源负载调制的发送，并且在发送失败的情况下，进行基于有源负载调制的发送。然而，可以反向进行切换。换言之，可以首先进行基于有源负载调制的发送，并且在发送失败的情况下，可以进行基于无源负载调制的发送。
<5.其他实施方式>
根据本公开的技术可以实现各种改变，且不限于上述实施方式。
例如，技术可以采用以下配置。
(1)一种接收器，包括：
负载调制器，响应于从读写器发送的载波信号，将通过有源负载调制生成的有源负载调制信号发送至读写器；以及
控制器，确定有源负载调制信号是否已到达读写器，并且在控制器确定有源负载调制信号还没到达读写器的情况下，在改变有源负载调制信号相对于载波信号的相位之后，控制负载调制器重新发送有源负载调制信号。
(2)根据(1)所述的接收器，其中，控制器以预定值改变有源负载调制信号的相位。
(3)根据(1)或(2)所述的接收器，其中，预定值是90°。
(4)根据(1)所述的接收器，其中，控制器以预定步长多次改变有源负载调制信号的相位，直至控制器确定有源负载调制信号已到达读写器。
(5)根据(1)的接收器，其中，控制器在以预定值在预定相位方向上改变有源负载调制信号的相位之后，在确定有源负载调制信号还没到达读写器的情况下，控制器进一步以预定值在与预定相位方向相反的方向上改变有源负载调制信号的相位。
(6)根据(1)至(5)中任一项所述的接收器，其中，在从读写器接收到重新发送请求的情况下，或者在预定时间段读写器没有提供对有源负载调制信号的响应的情况下，控制器确定有源负载调制信号还没到达读写器。
(7)根据(1)至(6)中任一项所述的接收器，其中，负载调制器包括
无源负载调制器，响应于载波信号，发送通过无源负载调制生成的无源负载调制信号。
(8)根据(7)所述的接收器，其中，控制器确定无源负载调制信号是否已到达读写器，并且在控制器确定无源负载调制信号还没到达读写器的情况下，控制器控制负载调制器基于有源负载调制信号进行回复。
(9)一种通信系统，包括：
读写器，发送载波信号；以及
接收器，响应于载波信号，将调制信号发送至读写器，其中
接收器包括
负载调制器，响应于从读写器发送的载波信号，将通过有源负载调制生成的有源负载调制信号发送至读写器；以及
控制器，在确定有源负载调制信号还没到达读写器的情况下，在改变有源负载调制信号相对于载波信号的相位之后，控制负载调制器重新发送有源负载调制信号。
本申请基于2015年2月10日提交的日本专利申请号2015-024053并要求其优先权，通过引证将其全部内容合并于此。
本领域技术人员应当理解的是，只要在所附权利要求或者其等同物的范围内，根据设计需要和其他因素，可做出各种变形、组合、子组合、以及更改。

Claims (8)

1.一种接收器，包括：
负载调制器，响应于从读写器发送的载波信号，将通过有源负载调制生成的有源负载调制信号发送至所述读写器；以及
控制器，判断所述有源负载调制信号是否已到达所述读写器，并且在所述控制器判断出所述有源负载调制信号还没到达所述读写器的情况下，在改变所述有源负载调制信号相对于所述载波信号的相位之后，控制所述负载调制器重新发送所述有源负载调制信号。
2.根据权利要求1所述的接收器，其中，所述控制器以预定值改变所述有源负载调制信号的相位。
3.根据权利要求2所述的接收器，其中，所述预定值是90°。
4.根据权利要求1所述的接收器，其中，所述控制器以预定步长多次改变所述有源负载调制信号的相位，直至所述控制器判断出所述有源负载调制信号已到达所述读写器。
5.根据权利要求1所述的接收器，其中，所述控制器在以预定值在预定相位方向上改变所述有源负载调制信号的相位之后，在判断出所述有源负载调制信号还没到达所述读写器的情况下，所述控制器进一步以预定值在与所述预定相位方向相反的方向上改变所述有源负载调制信号的相位。
6.根据权利要求1所述的接收器，其中，在从所述读写器接收到重新发送请求的情况下，或者在预定时间段所述读写器没有提供对所述有源负载调制信号的响应的情况下，所述控制器判断所述有源负载调制信号还没到达所述读写器。
7.根据权利要求6所述的接收器，其中，所述控制器确定来自无源负载调制器的无源负载调制信号是否已到达所述读写器，并且在所述控制器判断出所述无源负载调制信号还没到达所述读写器的情况下，所述控制器控制所述负载调制器基于所述有源负载调制信号进行回复。
8.一种通信系统，包括：
读写器，发送载波信号；以及
接收器，响应于所述载波信号，将调制信号发送至所述读写器，其中
所述接收器包括：
负载调制器，响应于从所述读写器发送的所述载波信号，将通过有源负载调制生成的有源负载调制信号发送至所述读写器；以及
控制器，在判断出所述有源负载调制信号还没到达所述读写器的情况下，在改变所述有源负载调制信号相对于所述载波信号的相位之后，控制所述负载调制器重新发送所述有源负载调制信号。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6631617B2 (ja) * 2015-03-17 2020-01-15 ソニー株式会社 通信装置および通信方法
US9911075B1 (en) * 2016-09-01 2018-03-06 Nxp B.V. RFID transponder and method for supplying energy thereto
CN106897645A (zh) * 2016-12-28 2017-06-27 深圳天珑无线科技有限公司 一种移动设备
CN107844725B (zh) * 2017-10-26 2020-12-01 青岛海信移动通信技术股份有限公司 Nfc的负载调制方法及装置
EP3512107B1 (en) * 2018-01-11 2020-07-15 Nxp B.V. Active load modulation transceiver
FR3080476A1 (fr) * 2018-04-24 2019-10-25 Stmicroelectronics (Rousset) Sas Procede de reglage de la phase du signal emis par un objet capable de communiquer sans contact avec un lecteur par modulation active de charge, et objet correspondant
EP4277143A3 (en) * 2020-05-28 2023-12-13 STMicroelectronics Austria GmbH Method for distinguishing between active and passive contactless devices, and corresponding reader
US20240048183A1 (en) * 2020-12-22 2024-02-08 Stmicroelectronics (China) Investment Co., Ltd. System and method for distinguishing between active and passive nfc devices based on adjustment of carrier frequency

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2320026B1 (en) * 2003-05-02 2013-04-24 Baker Hughes Incorporated A method and apparatus for a downhole micro-sampler
JP5540897B2 (ja) 2010-05-31 2014-07-02 ソニー株式会社 情報処理装置及び受信方法
FR2965082B1 (fr) * 2010-09-21 2012-09-28 Inside Contactless Procede et dispositif de modulation de charge active par couplage inductif
JP2013062605A (ja) 2011-09-12 2013-04-04 Tokai Rika Co Ltd 負荷変調通信制御装置
FR2985346B1 (fr) * 2012-01-03 2014-09-19 Inside Secure Procede de communication entre une carte nfc a double interface a contact et sans contact inseree dans un terminal nfc, et un dispositif nfc
US9080997B2 (en) 2012-04-16 2015-07-14 Eugenio Minvielle Local storage and conditioning systems for nutritional substances
US8934836B2 (en) * 2012-06-28 2015-01-13 Broadcom Corporation NFC device with PLL controlled active load modulation
US9513609B2 (en) * 2013-02-01 2016-12-06 Nxp B.V. Wireless communications using active modulation

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