CN108023603A - Nfc接收器和包括nfc接收器的电路的操作方法 - Google Patents

Nfc接收器和包括nfc接收器的电路的操作方法 Download PDF

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Abstract

提供一种近场通信(NFC)接收器和包括NFC接收器的电路的操作方法。一种操作近场通信(NFC)电路的方法，所述方法包括：通过天线接收干扰信号和数据信号；调节接收的干扰信号和接收的数据信号的幅度；对幅度被调节的干扰信号和数据信号的频率进行下变换；通过去除频率下变换的干扰信号，对数据信号进行滤波；调节滤波的数据信号的幅度。调节接收的干扰信号和接收的数据信号的幅度的步骤可包括：调节干扰信号和数据信号的幅度，使得在对干扰信号和数据信号的频率进行下变换的步骤、对数据信号进行滤波的步骤和调节滤波的数据信号的幅度的步骤中，对干扰信号和数据信号执行信号处理期间，数据信号的线性度被保持。

Description

NFC接收器和包括NFC接收器的电路的操作方法
本申请要求于2016年10月28日提交到韩国知识产权局的第10-2016-0142145号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的公开通过引用全部包含于此。
技术领域
本发明构思涉及近场通信(NFC)，更具体地讲，涉及一种NFC接收器和操作包括NFC接收器的电路的方法。
背景技术
NFC是一种无线通信技术。应用NFC的无线通信系统可进行写入数据和读取数据二者，并具有相对短的通信范围。NFC系统还可以是廉价且高度安全的。
然而，当在无线电力传输系统中实现NFC系统时，无线电力传输系统的强信号可用作对NFC系统的干扰信号，导致NFC接收器的饱和或灵敏度的劣化。因此，存在最小化来自干扰信号(诸如，无线电力传输信号)的干扰和性能退化的需要。
发明内容
一个或多个示例性实施例提供具有提高的信噪比(SNR)的NFC接收器和操作包括NFC接收器的NFC电路的方法。
根据示例性实施例的一个方面，提供一种操作近场通信(NFC)电路的方法。所述方法可包括：通过天线接收干扰信号和数据信号；调节接收的干扰信号和接收的数据信号的幅度；对幅度被调节的干扰信号和数据信号的频率进行下变换；通过去除频率下变换的干扰信号，对数据信号进行滤波；调节滤波的数据信号的幅度。调节接收的干扰信号和接收的数据信号的幅度的步骤可包括：调节干扰信号和数据信号的幅度，使得在对干扰信号和数据信号的频率进行下变换的步骤、对数据信号进行滤波的步骤和调节滤波的数据信号的幅度的步骤中，对干扰信号和数据信号执行信号处理期间，线性度被保持。
根据示例性实施例的一个方面，一种操作近场通信(NFC)电路的方法可包括：通过天线接收包括干扰信号或数据信号的第一信号；衰减接收的第一信号的幅度；基于具有用于NFC电路的通信的频率的本地振荡信号，对具有衰减后的幅度的第一信号的频率进行下变换；对包括在频率下变换的第一信号中的数据信号进行滤波；调节滤波的数据信号的幅度。衰减接收的第一信号的幅度的步骤可包括：衰减第一信号的幅度，使得在对第一信号的频率进行下变换的步骤、对数据信号进行滤波的步骤和调节滤波的数据信号的幅度的步骤中，对第一信号执行信号处理中，数据信号的线性度被维持。调节滤波的数据信号的幅度的步骤可包括：调节滤波的数据信号的幅度，使得滤波的数据信号具有足以在没有饱和的情况下进行解调的幅度。
根据示例性实施例的一个方面，一种通过天线执行与外部通信的近场通信(NFC)接收器，可包括：第一调节单元，被配置为通过天线接收数据信号或干扰信号，并基于第一衰减值衰减数据信号或干扰信号的幅度；混合器，被配置为对由第一调节单元输出的数据信号或干扰信号的频率进行下变换；滤波器，被配置为从由混合器输出的数据信号滤除干扰信号；第二调节单元，被配置为接收滤波的数据信号，并基于第一增益值放大或衰减数据信号的幅度；自动增益控制器(AGC)，被配置为基于使用第一调节单元衰减后的数据信号或干扰信号的幅度，调节第一衰减值，并基于使用第二调节单元放大或衰减后的数据信号的幅度，调节第一增益值。
附图说明
从下面结合附图进行的详细描述，上面和/或其他方面将被更清楚地理解，其中：
图1示出根据示例性实施例的近场通信(NFC)环境；
图2A是根据示例性实施例的NFC电路的框图；
图2B是根据示例性实施例的NFC电路的操作的流程图；
图3A是根据示例性实施例的NFC电路的详细框图；
图3B和图3C是图3A中所示的NFC接收器的操作的示例的流程图；
图4A至图4C示出根据示例性实施例的当干扰信号的多个谐波之一具有与用于NFC接收器的通信的频率相同的频率时每一信号的频谱；
图5A至图5C示出根据示例性实施例的当干扰信号的多个谐波之一具有与用于NFC接收器的通信的频率不同的频率时每一信号的频谱；
图6是根据示例性实施例的NFC电路的详细框图；
图7是根据示例性实施例的NFC电路的详细框图；
图8是根据示例性实施例的NFC电路的详细框图；
图9是根据示例性实施例的NFC电路的详细框图；
图10是根据示例性实施例的NFC电路的详细框图；
图11是根据示例性实施例的NFC电路的详细框图；
图12是示出根据示例性实施例的电子系统的框图。
具体实施方式
图1示出根据示例性实施例的近场通信(NFC)环境。
如图1中所示，在NFC环境中，可在相互足够接近的第一NFC装置1与第二NFC装置2之间提供信息(诸如，命令和数据中的至少一个)的无线通信。第一NFC装置1和第二NFC装置2均可被实现为独立的装置或单独的装置。然而，第一NFC装置1和第二NFC装置2不限于此，并且还可被安装在另一电子装置中或连接到另一电子装置，诸如，智能电话、便携式计算器、个人数字助理(PDA)、膝上型计算机、台式计算机、计算机外围装置(例如，打印机、便携式音频或视频播放器)、支付系统或售票系统(ticket issuing system)。
为了交换信息，第一NFC装置1和第二NFC装置2可以以点对点(P2P)通信模式、读取器/写入器(R/W)通信模式或卡仿真模式彼此交互。在P2P通信模式中，第一NFC装置1和第二NFC装置2可被配置为根据主动通信模式和/或被动通信模式进行操作。在R/W通信模式中，第一NFC装置1和第二NFC装置2可被配置为以半双工模式进行操作，其中，在半双工模式中，第一NFC装置1以读取器模式操作，第二NFC装置2以标签(tag)模式操作，反之亦然。在卡仿真模式中，例如，第一NFC装置1和/或第二NFC装置2可作为射频识别(RFID)卡进行操作。
第二NFC装置2可将数据信号NFC_DATA发送到第一NFC装置1。数据信号NFC_DATA可以是调制的信号。在一个示例性实施例中，数据信号NFC_DATA可以是幅移键控(ASK)调制的信号。根据另一示例性实施例，数据信号NFC_DATA可以是频移键控(FSK)调制的信号、相移键控(PSK)调制的信号、正交相移键控(QPSK)调制的信号或正交频分复用(OFDM)调制的信号。
第一NFC装置1可包括NFC电路10，NFC电路10可包括NFC接收器100。NFC电路10可包括：天线、匹配网络、NFC发送器、NFC卡电路或处理器。
在一种NFC环境中，当第一NFC装置1从第二NFC装置2接收数据信号NFC_DATA时，第一NFC装置1还可接收干扰信号NS。干扰信号NS还可通过外部装置3产生到第一NFC装置1。
干扰信号NS可具有比数据信号NFC_DATA更大的幅度(magnitude)。例如，干扰信号NS可包括从无线电力传输系统输出的无线电力传输信号。干扰信号NS可包括多个谐波。根据一个示例性实施例，干扰信号NS的多个谐波之一可具有与用于NFC接收器100的通信的频率相同的频率。根据示例性实施例的一个方面，干扰信号NS的多个谐波均可具有与用于NFC接收器100的通信的频率不同的频率。例如，用于NFC接收器100的通信的频率可以是NFC的载波频率。
根据示例性实施例的一个方面，当第一NFC装置1从第二NFC装置2接收数据信号NFC_DATA时，如果还从外部装置3接收到干扰信号NS，则包括NFC接收器100的NFC电路10可执行诸如以下的操作：调节数据信号NFC_DATA和干扰信号NS的幅度、变频或者滤波数据信号NFC_DATA和干扰信号NS。以下将参照图2A和图2B进一步详细描述这些操作。
图2A是根据示例性实施例的NFC电路10的框图，图2B是根据示例性实施例的NFC电路10的操作的流程图。
如在图2A中所示，NFC电路10可包括：天线11、匹配网络12和NFC接收器100。
天线11可将从外部接收的无线信号转换为电信号，并将电信号输出到NFC接收器100。根据示例性实施例的一个方面，天线11可从外部接收数据信号NFC_DATA或干扰信号NS，将数据信号NFC_DATA或干扰信号NS转换为电信号Srv，并将电信号Srv输出到NFC接收器100。天线11可将从NFC接收器100输出的电信号转换为无线信号，并将无线信号输出到外部。例如，天线11可以是箱型天线或电池型天线。
匹配网络12可连接在天线11与NFC接收器100之间。匹配网络12可调节天线11的共振频率，并将朝向NFC接收器100的方向上的阻抗与朝向天线11的方向上的阻抗进行匹配，以便增加NFC接收器100的通信效率。例如，匹配网络12可包括共振器和匹配单元。
NFC接收器100可通过天线11与NFC电路10的外部(例如，外部NFC电路或NFC标签)进行通信。根据示例性实施例的一个方面，NFC接收器100可连同NFC发送器一起构成NFC读取器电路。NFC接收器100可包括：第一调节单元110、混合器120、滤波器130、第二调节单元140和自动增益控制器(AGC)150。
第一调节单元110可调节通过天线11接收的干扰信号NS和数据信号NFC_DATA的幅度。具体地讲，第一调节单元110可衰减干扰信号NS和数据信号NFC_DATA的幅度，使得在由混合器120、滤波器130和第二调节单元140对干扰信号NS和数据信号NFC_DATA执行的信号处理操作中，保持信号线性度。根据示例性实施例的一个方面，第一调节单元110可检测干扰信号NS或数据信号NFC_DATA的幅度，并可根据基于检测到的信号幅度改变的第一衰减值来衰减干扰信号NS或数据信号NFC_DATA。可通过使用AGC 150来改变第一衰减值。
混合器120可对干扰信号NS和/或数据信号NFC_DATA的频率进行下变换，其中，使用第一调节单元110来调节干扰信号NS和/或数据信号NFC_DATA的幅度。混合器120可将干扰信号NS或数据信号NFC_DATA与本地振荡信号Lo进行混合。本地振荡信号Lo可经由本地振荡器输出到混合器120，但不限于此。根据一个示例性实施例，本地振荡信号Lo可具有与用于NFC接收器100的通信的频率相同的频率。例如，用于NFC接收器100的通信的频率可以是数据信号NFC_DATA的载波频率。
滤波器130可接收使用混合器120将其频率下变换的干扰信号NS和数据信号NFC_DATA，去除干扰信号NS，并对数据信号NFC_DATA进行滤波。滤波器130可包括高通滤波器和/或带通滤波器。根据示例性实施例的一个方面，当干扰信号NS的多个谐波之一具有与用于NFC接收器100的通信的频率相同的频率时，可使用包括在滤波器130中的高通滤波器和/或带通滤波器去除干扰信号NS。根据一个示例性实施例，如果干扰信号NS的多个谐波中的每一谐波具有与用于NFC接收器100的通信的频率不同的频率时，则可通过包括在滤波器130中的带通滤波器去除干扰信号NS。
第二调节单元140可调节已通过滤波器130的数据信号NFC_DATA的幅度。具体地讲，第二调节单元140可放大或衰减数据信号NFC_DATA，使得滤波的数据信号NFC_DATA具有足以被正常地解调的幅度。根据示例性实施例的一个方面，第二调节单元140可检测数据信号NFC_DATA的幅度，并且可基于根据检测到的信号幅度改变的第一增益值来放大或衰减数据信号NFC_DATA。可使用AGC 150改变第一增益值。
AGC 150可控制第一调节单元110的第一衰减值和第二调节单元140的第一增益值。具体地讲，AGC 150可基于使用第一调节单元110检测到的数据信号NFC_DATA和/或干扰信号NS的幅度来控制第一衰减值，并可基于使用第二调节单元140检测到的数据信号NFC_DATA的幅度来控制第一增益值。根据一个示例性实施例，AGC 150可包括表，并可通过将使用第一调节单元110和/或第二调节单元140检测到的信号的幅度与表的值进行比较，来控制第一衰减值或第一增益值。
关于根据参照图2A和图2B的示例性实施例的一个方面的关于NFC电路10的操作，首先，在操作S10中，可通过天线11接收干扰信号NS和调制的数据信号NFC_DATA。根据示例性实施例的一个方面，数据信号NFC_DATA可以是ASK调制的。根据示例性实施例的一个方面，干扰信号NS可具有比数据信号NFC_DATA更大的幅度。例如，干扰信号NS可以是从无线电力传输系统输出的无线电力传输信号。
在操作S20中，可对通过天线11接收的干扰信号NS和数据信号NFC_DATA执行第一调节操作。可使用已经通过匹配网络12接收到干扰信号NS和数据信号NFC_DATA的第一调节单元110，来执行第一调节操作(S20)。然而，本公开的示例性实施例不限于此，并且NFC电路10还可通过天线11直接接收干扰信号NS和数据信号NFC_DATA。在第一调节操作(S20)中，干扰信号NS和数据信号NFC_DATA的幅度可被调节，使得在通过使用混合器120、滤波器130和第二调节单元140对干扰信号NS和数据信号NFC_DATA执行的信号处理操作中，保持信号线性度。根据一个示例性实施例，在第一调节操作S20中，接收的干扰信号NS和接收的数据信号NFC_DATA的幅度可被衰减，衰减后的干扰信号NS和数据信号NFC_DATA的幅度可被检测，然后，可基于检测到的信号幅度来确定信号线性度是否被保持，以针对接收的干扰信号NS和接收的数据信号NFC_DATA来调节衰减后的程度。根据一个示例性实施例，可基于包括在AGC 150中的表来执行第一调节操作(S20)。
在操作S30中，可对在第一调节操作(S20)中调节了幅度的干扰信号NS和数据信号NFC_DATA的频率进行下变换。可使用混合器120来执行操作S30。混合器120可基于从本地振荡器输出的本地振荡信号Lo对干扰信号NS和数据信号NFC_DATA执行频率下变换。根据示例性实施例的一个方面，输入到混合器120的本地振荡信号Lo可具有与用于NFC接收器100的通信的频率相同的频率。
在频率下变换操作S30中，干扰信号NS和数据信号NFC_DATA可在频域中彼此分离。根据一个示例性实施例，在操作S30之后，数据信号NFC_DATA可具有在副载波频率(或者，中频fIF)上承载的带通形式的频率分量，干扰信号NS可包括DC分量。根据示例性实施例的一个方面，在操作S30之后，干扰信号NS可不被转换为DC分量，而是可被转换为与干扰信号NS的多个谐波中的每一谐波的频率和本地振荡信号Lo的频率之间的差相应的频率。例如，频率下变换的干扰信号NS的谐波可存在于具有下变换的频率的数据信号NFC_DATA的低频域和高频域两者中。
在操作S40中，可对具有下变换的频率的干扰信号NS和数据信号NFC_DATA分别执行滤波操作。可使用滤波器130执行滤波操作(S40)。根据示例性实施例的一个方面，当干扰信号NS的多个谐波之一具有与用于NFC接收器100的通信的频率相同的频率时，可在滤波操作(S40)中执行高通滤波或带通滤波。根据一个示例性实施例，当干扰信号NS的多个谐波中的每一谐波具有与用于NFC接收器100的通信的频率不同的频率时，可在滤波操作(S40)中执行带通滤波。
在操作S50中，可对已经历滤波操作(S40)的数据信号NFC_DATA执行第二调节操作。可使用第二调节单元140执行第二调节操作(S50)。在第二调节操作(S50)中，滤波的数据信号NFC_DATA的幅度可被调节，使得滤波的数据信号NFC_DATA具有足够的幅度以被正常地解调。根据示例性实施例的一个方面，第二调节操作S50可包括：放大或衰减滤波的数据信号NFC_DATA的幅度；对放大的(或者，衰减后的)数据信号NFC_DATA执行模数转换；检测模数转换的数据信号NFC_DATA的幅度；基于检测到的信号幅度确定数据信号NFC_DATA是否可被正常地解调；基于该确定来调节滤波的数据信号NFC_DATA的放大程度。根据示例性实施例的一个方面，可基于包括在AGC 150中的表来执行第二调节操作(S50)。
如上所述，通过使用简单的结构，NFC电路10可最小化由干扰信号NS引起的相互干扰和性能劣化。此外，如果干扰信号NS包括无线电力传输信号，则不需要减少产生无线电力传输信号的无线电力传输系统的传输电力，因此可提高无线电力传输效率。
图3A是根据示例性实施例的NFC电路10的详细框图，图3B和图3C是图3A中所示的NFC接收器的操作的示例的流程图。
如在图3A中所示，第一调节单元110可包括：可变衰减器112和第一电力检测器114，第二调节单元140可包括：可变增益放大器142、模数转换器144和第二电力检测器146，AGC 150可包括第一表152。
可变衰减器112可基于第一衰减值来衰减通过天线11接收的数据信号NFC_DATA或干扰信号NS的幅度。第一衰减值可使用AGC 150来控制，并可以是可变的。根据示例性实施例的一个方面，可变衰减器112可包括多个开关和多个电阻器。根据另一示例性实施例，可变衰减器112可包括多个开关和多个电容器。然而，可变衰减器112不限于此，并可具有不同的配置。
第一电力检测器114可检测与可变衰减器112和混合器120之间的信号有关的电力。例如，第一电力检测器114可包括多个电力转换电路，并可组合来自多个电力转换电路的多个电流以确定输出。第一电力检测器114的输出可以是电流或电压。第一电力检测器114可将与可变衰减器112和混合器120之间的信号有关的电力检检测信息输出到AGC 150。
可变增益放大器142可基于第一增益值放大或衰减使用滤波器130滤波的数据信号NFC_DATA。可使用AGC 150控制第一增益值。模数转换器144可对基于第一增益值放大或衰减后的数据信号NFC_DATA执行模数转换。
第二电力检测器146可检测与通过使用模数转换器144被转换为数字信号的输出信号有关的电力。使用第二电力检测器146检测电力的信号可以是数字信号。例如，第二电力检测器146可包括多个电流转换电路，并可组合来自多个电流转换电路的多个电流，以确定输出电压。第二电力检测器146可将与被转换为数字信号并由模数转换器144输出的输出信号有关的电力检测信息输出到AGC 150。
第一表152可包括关于第一值和/或第二值的信息和关于第一衰减值和第一增益值中的至少一个的信息。根据示例性实施例的一个方面，在由混合器120、滤波器130和第二调节单元140对干扰信号NS和数据信号NFC_DATA执行的信号处理操作中，第一值可与第一电力检测器114的输出信号进行比较，并且可以是用于确定信号线性度是否被保持的指标。第二值可与第二电力检测器146的输出信号进行比较，并且可被用作用于确定数据信号NFC_DATA是否具有足够的幅度以被正常地解调的指标。
将参照图3B描述由图3A中所示的第一调节单元110和AGC 150执行的调节第一衰减值的操作的示例。
首先，在操作S110中，可设置第一衰减值的初始值，其中，第一衰减值的初值是可变衰减器112的衰减后的测量值。例如，可通过使用AGC 150或处理器来设置初始值。根据一个示例性实施例，第一衰减值的初值可被设置为最小衰减值。
接下来，在操作S120中，可检测与可变衰减器112的基于设置为初始值的第一衰减值的输出有关的电力。可使用第一电力检测器114检测与可变衰减器112的输出有关的电力，并且检测到的值可输入到AGC 150。
在操作S130中，可基于检测到的与可变衰减器112的输出有关的电力来确定线性度是否被保持。根据示例性实施例的一个方面，在由混合器120、滤波器130和第二调节单元140基于衰减后的数据信号NFC_DATA或衰减后的干扰信号NS执行的信号处理操作中，线性度可表示信号的线性度。如果线性度没有被保持，则混合器120、滤波器130或第二调节单元140可由于数据信号NFC_DATA或干扰信号NS而饱和。根据一个示例性实施例，可通过将与输入到AGC 150的可变衰减器112的输出有关的电力和在第一表152中存储的第一值进行比较，来确定线性度是否被保持。
当在确定线性度是否被保持的操作中确定线性度没被保持时，在操作S140中，AGC150可增加第一衰减值。根据示例性实施例的一个方面，关于第一衰减值的信息可被存储在第一表152中。AGC 150可将与第一衰减值有关的控制信号发送到可变衰减器112，可变衰减器112可将数据信号NFC_DATA和干扰信号NS衰减为基于控制信号改变的第一衰减值。例如，AGC 150的控制信号可控制是打开还是关闭连接到包括在可变衰减器112中的电阻器的开关。
当在确定线性度是否被保持的操作中确定线性度被保持时，可结束第一衰减值的调节。根据一个示例性实施例，如果确定线性度被保持，则衰减后的数据信号NFC_DATA或衰减后的干扰信号NS可被输入到混合器120。
图3C示出由图3A中所示的第二调节单元140和AGC 150执行的调节第一增益值的示例。
首先，在操作S210中，第一增益值的初始值可被设置，其中，第一增益值的初始值是可变增益放大器142的放大的测量值。例如，可由AGC 150或处理器设置初始值。根据示例性实施例的一个方面，当第一衰减值的初始值被设置为最小衰减值时，第一增益值可基于最小衰减值被设置为可预测的值，以保证最佳SNR。
接下来，在操作S220中，可检测与模数转换器144的输出有关的电力。模数转换器144的输出可以是与使用可变增益放大器142基于第一增益值放大或衰减后的数据信号NFC_DATA有关的模数转换器144的输出。
在操作S230中，可基于检测到的与模数转换器144的输出有关的电力来确定数据信号NFC_DATA是否可被正常地解调。根据一个示例性实施例，可通过将与输入到AGC 150的模数转换器144的输出有关的电力和在第一表152中存储的第二值进行比较，来确定是否可正常解调。
当在确定是否可正常解调的操作中确定数据信号NFC_DATA不能够被正常地解调时，在操作S240中，AGC 150可增加或减少第一增益值。根据一个示例性实施例，关于第一增益值的信息可被存储在第一表152中。AGC 150可将与第一增益值有关的控制信号发送到可变增益放大器142，可变增益放大器142通过使用基于控制信号改变的第一增益值，来放大或衰减数据信号NFC_DATA。
当确定数据信号NFC_DATA能够被正常地解调时，可结束第一增益值的调节。根据示例性实施例的一个方面，当确定可正常解调时，放大的数据信号NFC_DATA可被输入到解调器。
图4A至图4C示出根据示例性实施例的当干扰信号的多个谐波之一具有与用于NFC接收器的通信的频率相同的频率时每一信号的频谱。例如，图4A示出混合器的输入谱，图4B示出混合器的输出谱，图4C示出滤波器的输出谱。
在图4A中，示出了干扰信号NS的多个谐波HMN的频谱和数据信号NFC_DATA的频谱。根据示例性实施例的一个方面，频谱可以是干扰信号NS和数据信号NFC_DATA的频谱，其中，频谱的幅度在第一调节操作(图2B的S20)中被调节。干扰信号NS和数据信号NFC_DATA可具有在第一调节操作中被调节的幅度，使得在频率下变换操作(图2B的S30)、滤波操作(图2B的S40)或第二调节操作(图2B的S50)中对干扰信号NS和数据信号NFC_DATA的信号处理期间，保持线性度。
数据信号NFC_DATA可在针对用于NFC接收器100(见图2A)的通信的频率fNFC的两侧中的每一侧对称地形成谱。用于NFC接收器100的通信的频率fNFC可以是数据信号NFC_DATA的载波频率。
干扰信号NS的多个谐波HMN可具有比数据信号NFC_DATA更大的幅度。例如，干扰信号NS可以是从无线电力传输系统输出的无线电力传输信号。在干扰信号NS的多个谐波HMN之中，第N谐波N·fWPT可具有与用于NFC接收器100的通信的频率相同的频率。N可以是任何自然数。
在图4B中，示出了在频域中彼此被分离的针对干扰信号NS的谐波DC_HMN和数据信号NFC_DATA的频谱。根据示例性实施例的一个方面，所示的频谱可以是干扰信号NS和数据信号NFC_DATA的频谱，其中，干扰信号NS和数据信号NFC_DATA的频率在频率下变换操作(图2B的S30)中被下变换。
可使用混合器120(见图2B)执行频率下变换操作(图2B的S30)。根据示例性实施例的一个方面，混合器120可将数据信号NFC_DATA和干扰信号NS与本地振荡信号Lo混合，以对数据信号NFC_DATA和干扰信号NS执行频率下变换。
本地振荡器信号Lo可具有用于NFC接收器100(见图2B)的通信的频率FNFC。当干扰信号NS的第N谐波N·fWPT的频率与用于NFC接收器100的通信的频率FNFC相同时，混合器120的与干扰信号NS有关的输出信号可包括DC分量DC_HMN。混合器120的与数据信号NFC_DATA有关的输出信号可具有在副载波频率(或者，中频FIF)上承载的带通形式的频率分量。根据另一实施例，数据信号NFC_DATA可通过混合器120被输出为基带信号。
在图4C中，示出了滤波的数据信号NFC_DATA和干扰信号NS的频谱。根据示例性实施例的一个方面，频谱可以是在滤波操作S40中去除了干扰信号NS的数据信号NFC_DATA的频谱。
还可使用图2A的滤波器130执行滤波操作(S40)。根据示例性实施例的一个方面，可使用高通滤波器执行滤波操作S40。例如，高通滤波器可去除包括在混合器120的输出信号中的DC分量DC_HMN，并使数据信号NFC_DATA通过。根据另一实施例，还可使用带通滤波器执行滤波操作(S40)。
图5A至图5C示出根据本公开的实施例的一个方面的当干扰信号的多个谐波之一具有与用于NFC接收器的通信的频率不同的频率时每一信号的频谱。例如，图5A可以是混合器的输入谱，图5B可以是混合器的输出谱，图5C可以是滤波器的输出谱。将省略以上参照图4A至图4C提供的也适用于本示例性实施例的描述。
在图5A中，示出了干扰信号NS的多个谐波HMN的频谱和数据信号NFC_DATA的频谱。根据示例性实施例的一个方面，频谱可以是干扰信号NS和数据信号NFC_DATA的频谱，其中，干扰信号NS和数据信号NFC_DATA的幅度在第一调节操作(图2B的S20)中被调节。
数据信号NFC_DATA可在针对用于NFC接收器100(见图2A)的通信的频率fNFC的两侧中的每一侧对称地形成谱。然而，与图4A不同，干扰信号NS的多个谐波HMN中的每一谐波HMN可具有与用于NFC接收器100的通信的频率不同的频率。干扰信号NS的谐波HMN可具有比数据信号NFC_DATA更大的幅度。例如，干扰信号可以是从无线电力传输系统输出的无线电力传输信号。
在图5B中，示出了在频域中彼此被分离的针对干扰信号NS的谐波CV_HMN和数据信号NFC_DATA的频谱。根据示例性实施例的一个方面，所示的频谱可以是干扰信号NS和数据信号NFC_DATA的频谱，其中，干扰信号NS和数据信号NFC_DATA的频谱在频率下变换操作(图2B的S30)中被下变换。
可使用混合器120(见图2B)执行频率下变换操作(图2B的S30)。根据示例性示例的一个方面，混合器120可将数据信号NFC_DATA和干扰信号NS与本地振荡信号Lo混合，以对数据信号NFC_DATA和干扰信号NS执行频率下变换操作。
本地振荡器信号Lo可具有用于NFC接收器100(见图2A)的通信的频率fNFC。与图4A至图4C不同，例如，干扰信号NS的多个谐波HMN中的每一谐波HMN与用于NFC接收器100的通信的频率fNFC不同，因此，混合器120的与干扰信号NS有关的输出信号可不被下变换为DC分量，而是可被下变换为与多个谐波HMN中的每一谐波HMN的频率和本地振荡信号Lo的频率之间的差相应的频率。根据一个示例性实施例，频率被下变换的干扰信号NS的多个谐波CV_HMN可存在于被频率下变换的数据信号NFC_DATA的低频域和高频域两者中。
在图5C中，示出了滤波的数据信号NFC_DATA和滤波的干扰信号NS的频谱。根据示例性实施例的一个方面，频谱可以是在滤波操作S40中去除了干扰信号NS的数据信号NFC_DATA的频谱。
还可使用图2A的滤波器130执行滤波操作(S40)。与图4A至图4C不同，频率被下变换的干扰信号NS的多个谐波CV_HMN可存在于被频率下变换的数据信号NFC_DATA的低频域和高频域两者中。因此，根据示例性实施例的一个方面，可使用带通滤波器执行滤波操作(S40)。例如，带通滤波器可去除包括在混合器120的输出信号中的与干扰信号NS有关的多个谐波CV-HMN，并可使数据信号NFC_DATA通过。
图6是根据示例性实施例的NFC电路20的详细框图。
如在图6中所示，包括在NFC电路20中的第一调节单元210可包括：可变衰减器212、第一电力检测器214和频率检测器216。将省略以上参照图3A提供的NFC电路20的其他框的描述。
可变衰减器212可基于可变的第一衰减值衰减通过天线21接收的数据信号NFC_DATA或干扰信号NS的幅度。可使用AGC 250控制第一衰减值。
第一电力检测器214可检测与可变衰减器212和混合器220之间的信号有关的电力。第一电力检测器214可将与可变衰减器212和混合器220之间的信号有关的电力检测信息输出到AGC 250。
频率检测器216可并联连接到第一电力检测器214，以检测与可变衰减器212和混合器220之间的信号有关的频率。例如，频率检测器216可包括用于将在可变衰减器212和混合器220之间传输的信号进行比较的至少一个参考时钟产生器。频率检测器216可将关于可变衰减器212和混合器220之间的信号的频率检测信息输出到AGC 250和/或滤波器230。根据示例性实施例的一个方面，频率检测器216可以是独立的模块。根据另一示例性实施例，频率检测器216可被包括在固定本地振荡器的相位的相位锁定环(PLL)中。
滤波器230可包括：高通滤波器和带通滤波器。根据示例性实施例的一个方面，滤波器230可从频率检测器216接收关于可变衰减器212和混合器220之间的信号的频率检测信息。滤波器230可基于频率检测信息，选择高通滤波器和带通滤波器中一个滤波器用于对数据信号NFC_DATA进行滤波。根据示例性实施例，滤波器230可通过从已接收到频率检测信息的AGC 250接收滤波器选择控制信号，来选择将被使用的滤波器。
AGC 250可通过从第一电力检测器214和频率检测器216中的每一检测器接收与可变衰减器212和混合器220之间的信号有关的电力检测信息和频率检测信息，来控制第一调节单元210的第一衰减值。具体地讲，AGC 250可将由第一电力检测器214输出的电力检测信息和由频率检测器216输出的频率检测信息与包括在表中的值进行比较，并基于确定在信号处理中线性度是否被保持的结果来控制第一衰减值。
图7是根据示例性实施例的NFC电路30的详细框图。
如在图7中所示，包括在NFC电路30中的第二调节单元340可包括：可变增益放大器342、模数转换器344和第二电力检测器346。将省略以上参照图3A提供的NFC电路30的其他块的描述。
可变增益放大器342可基于第一增益值放大或衰减使用滤波器330滤波的数据信号NFC_DATA。可使用AGC 350控制第一增益值。模数转换器344可对基于第一增益值放大的或衰减后的数据信号NFC_DATA执行模数转换。
第二电力检测器346可检测与可变增益放大器342和模数转换器344之间的信号有关的电力。使用第二电力检测器346检测电力的信号可以是模拟信号。例如，第二电力检测器346可包括多个电流转换电路，并可组合来自多个电流转换电路的多个电流，以确定输出电压。第二电力检测器346可将关于可变增益放大器342与模数转换器344之间的信号的电力检测信息输出到AGC 350。
图8是根据示例性实施例的NFC电路40的详细框图。
如在图8中所示，包括在NFC电路40中的第二调节单元440可包括：可变增益放大器442、模数转换器444、第二电力检测器446、数字滤波器447和第三电力检测器448。将省略以上参照图3A提供的NFC电路40的其他块的描述。
AGC 450可基于第二电力检测器446的电力检测信息来控制第一增益值。可变增益放大器442可基于被控制的第一增益值来放大或衰减数据信号NFC_DATA，使得数据信号NFC_DATA被正常地解调，模数转换器444可将放大的或衰减后的数据信号NFC_DATA转换为数字信号。
被转换为数字信号的数据信号NFC_DATA可输入到数字滤波器447以进行滤波。根据示例性实施例的一个方面，数字滤波器447可以是带通滤波器。例如，除数据信号NFC_DATA之外，数字滤波器447还可去除转换为数字信号的其他信号。
第三电力检测器448可检测与使用数字滤波器447滤波的输出信号有关的电力。例如，第三电力检测器448可具有与第二电力检测器446相同的配置。第三电力检测器448可将与数字滤波器447的输出信号有关的电力检测信息输出到AGC 450。
AGC 450可基于使用第三电力检测器448检测到的电力信息控制第一增益值。例如，如果数据信号NFC_DATA被衰减太多以致于不能够通过在数字滤波器447中滤波来正常地解调数据信号NFC_DATA，则AGC 450可控制第一增益值使得数据信号NFC_DATA被正常地解调。根据一个示例性实施例，AGC 450可通过将从第三电力检测器448检测到的电力信息与包括在第一表452中的值进行比较来控制第一增益值。
图9是根据示例性实施例的NFC电路50的详细框图。
如在图9中所示，NFC电路50还可包括无线电力接收器WPC_Rx。匹配网络52和NFC接收器500可通过天线51并联到无线电力接收器WPC_Rx。将省略以上参照图3A提供的NFC电路50的其他块的描述。
无线电力接收器WPC_Rx可通过使用至少一种无线电力传输方法，从无线电力发送器无线地接收电力，其中，无线电力发送器位于距无线电力接收器WPC_Rx预定距离处，在它们之间没有物理接触。无线电力接收器WPC_Rx可通过使用电感耦合法和磁共振耦合法中的至少一个从无线电力发送器接收电力，其中，电感耦合法基于经由无线电力传输信号的磁感应来执行，磁共振耦合法基于经由预定频率的无线电力传输信号的电磁共振来执行。
天线51可接收外部信号，诸如，由无线电力发送器发送的无线电力传输信号、来自外部NFC电路或NFC标签的数据信号NFC_DATA，或者包括无线电力传输信号和数据信号NFC_DATA的第一信号，并且天线51可将外部信号转换为电信号Srv。天线51可将外部信号转换为电信号Srv，并将电信号Srv发送到无线电力接收器WPC_Rx或匹配网络52。
当接收包括无线电力传输信号和数据信号NFC_DATA的第一信号时，无线电力传输信号可作为与NFC接收器500有关的干扰信号NS。例如，无线电力传输信号可以是具有比数据信号NFC_DATA更大的幅度的信号。无线电力传输信号可包括多个谐波。根据示例性实施例的一个方面，无线电力传输信号的多个谐波之一可具有与用于NFC接收器500的通信的频率相同的频率。根据示例性实施例的一个方面，无线电力传输信号的多个谐波均可具有与用于NFC接收器500的通信的频率不同的频率。
根据示例性实施例的一个方面，当接收包括无线电力传输信号和数据信号NFC_DATA的第一信号时，无线电力接收器WPC_Rx和NFC接收器500可同时针对第一信号进行操作。具体地讲，无线电力接收器WPC_Rx可通过包括在第一信号中的无线电力传输信号产生输出电力，NFC接收器500可接收第一信号，并对第一信号执行如上参照图2B所描述的操作S20、操作S30、操作S40和操作S50。
图10是根据示例性实施例的NFC电路60的详细框图。
示出NFC电路60的图10与示出NFC电路10的图3A相似。然而，虽然图3A的第二调节单元140包括第二电力检测器146，但是图10中的第二调节单元640可不包括第二电力检测器146，其中，第二电力检测器146检测与通过使用模数转换器144转换为数字信号的输出信号有关的电力。
在这种情况下，可通过使用第一衰减值来调节用于放大或衰减使用滤波器630滤波的数据信号NFC_DATA的第一增益值。具体地讲，在使用AGC 650调节了第一衰减值之后，可基于第一衰减值被调节的量来反向补偿第一增益值。例如，如果通过使用AGC 650将第一衰减值增加量X，则第一增益值可增加量X。根据示例性实施例的一个方面，可由AGC 650来执行基于第一衰减值的第一增益值的调节。
图11是根据示例性实施例的NFC电路70的详细框图。
示出NFC电路70的图11与示出NFC电路10的图3A相似。然而，虽然图3A的第一调节单元110和第二调节单元140分别包括第一电力检测器114和第二电力检测器146，但是在图11中，第一调节单元710和第二调节单元740可分别包括第一频率检测器716和第二频率检测器748，而不是分别包括第一电力检测器114和第二电力检测器146，其中，第一电力检测器114和第二电力检测器146分别检测数据信号NFC_DATA和/或干扰信号NS的幅度信息，并将幅度信息输出到AGC 150。
在这种情况下，AGC 750可基于第一频率检测器716和第二频率检测器748的输出来控制第一衰减值和第一增益值。根据示例性实施例的一个方面，第一频率检测器716可检测干扰信号NS是否存在于从天线71输入的电信号Srv中，并可将关于干扰信号NS的存在性的信息提供给AGC 750。当确定存在干扰信号NS时，AGC 750可设置与第一增益值有关的初始值，第二频率检测器748可确定干扰信号NS是否存在于模数转换器744的输出中，并可将关于干扰信号NS的存在性的信息提供给AGC 750。根据示例性实施例的一个方面，与第一增益值有关的初始值可在考虑由模数转换器744和第二频率检测器748执行的信号处理操作中的信号线性度的情况下被设置为预定值。
AGC 750可从第二频率检测器748接收关于干扰信号NS是否存在的信息，并控制干扰信号NS，以增加第一衰减值，直到干扰信号NS不再被第二频率检测器748检测到。当干扰信号NS因为第一衰减值已增加而不再被第二频率检测器748检测到时，可基于第一衰减值被增加的量来反向补偿第一增益值。根据示例性实施例的一个方面，可由AGC 750来执行基于第一衰减值调节的第一增益值。
图12是示出根据示例性实施例的电子系统1000的框图。
如在图12中所示，电子系统1000可包括：应用处理器1100、NFC装置1200、存储器装置1300、用户接口1400和电源1500。电子系统1000可以是移动系统，诸如，移动电话、智能电话、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、数码相机、音乐播放器、便携式游戏机、导航系统或膝上型计算机。
应用处理器1100可控制电子系统1000的整体操作。例如，应用处理器1100可执行提供互联网浏览器、游戏或视频的应用。应用处理器1100可包括单核处理器或多核处理器。
存储器装置1300可存储电子系统1000的操作所需的数据。例如，存储器装置1300可存储用于启动电子系统1000的启动图像，并可存储将被发送到外部装置的输出数据以及接收到的输入数据。
NFC装置1200可经由NFC通信，将在存储器装置1300中存储的输出数据发送到外部装置，并将来自外部装置的输入数据接收到存储器装置1300中。NFC装置1200可包括根据本公开的各种示例性实施例的NFC接收器1210。也就是，如果在NFC通信期间存在干扰信号，则电子系统1000可最小化由干扰信号导致的相互干扰和性能劣化。
虽然已参照本公开的实施例和附图具体示出了本公开的示例性实施例，除对本领域普通技术人员提供本公开的全面理解的意图之外没有其他意图，但是本领域普通技术人员应理解不限于本公开。此外，将理解，在不脱离权利要求的精神和范围的情况下，可在形式上和细节上对其进行各种改变。

Claims (20)

1.一种操作近场通信(NFC)电路的方法，所述方法包括：
通过天线接收干扰信号和数据信号；
调节接收的干扰信号和接收的数据信号的幅度；
对干扰信号和数据信号的频率进行下变换；
通过去除频率下变换的干扰信号，对数据信号进行滤波；
调节滤波的数据信号的幅度，
其中，调节接收的干扰信号和接收的数据信号的幅度的步骤包括：调节干扰信号和数据信号的幅度，使得在对干扰信号和数据信号的频率进行下变换的步骤、对数据信号进行滤波的步骤和调节滤波的数据信号的幅度的步骤中，数据信号的线性度被保持。
2.如权利要求1所述的方法，其中，干扰信号包括：从无线电力传输系统输出的无线电力传输信号。
3.如权利要求1所述的方法，其中，对干扰信号和数据信号的频率进行下变换的步骤包括：将数据信号的频率转换到中频(IF)。
4.如权利要求1所述的方法，其中，调节接收的干扰信号和接收的数据信号的幅度的步骤包括：
基于第一衰减值，衰减接收的干扰信号和接收的数据信号的幅度；
检测干扰信号和数据信号的衰减后的幅度；
响应于基于检测到的衰减后的幅度确定线性度没有被保持，调节第一衰减值。
5.如权利要求1所述的方法，其中，基于具有用于近场通信电路的通信的频率的本地振荡信号，对干扰信号和数据信号的频率进行下变换。
6.如权利要求1所述的方法，其中，对数据信号进行滤波的步骤包括：响应于干扰信号的多个谐波中的至少一个谐波具有与用于近场通信电路的通信的频率相同的频率，对数据信号执行高通滤波。
7.如权利要求1所述的方法，其中，对数据信号进行滤波的步骤包括：响应于干扰信号的多个谐波中的至少一个谐波具有与用于近场通信电路的通信的频率相同的频率，对数据信号执行带通滤波。
8.如权利要求1所述的方法，其中，对数据信号进行滤波的步骤包括：响应于干扰信号的多个谐波中的每一谐波具有与用于近场通信电路的通信的频率不同的频率，对数据信号执行带通滤波。
9.如权利要求1所述的方法，其中，调节接收的干扰信号和接收的数据信号的幅度的步骤包括：检测接收的干扰信号和接收的数据信号中的至少一个信号的频率，
其中，对数据信号进行滤波的步骤包括：基于检测到的频率来确定将被用于去除干扰信号的滤波器的类型。
10.如权利要求1所述的方法，其中，调节滤波的数据信号的幅度的步骤包括：调节滤波的数据信号的幅度，使得滤波的数据信号具有足以在没有饱和的情况下进行解调的幅度。
11.如权利要求1所述的方法，其中，调节滤波的数据信号的幅度的步骤包括：
基于第一增益值，调节滤波的数据信号的幅度；
检测调节的数据信号的幅度；
响应于检测到的数据信号的幅度不满足第二值，调节第一增益值；
响应于检测到的数据信号的幅度满足第二值，对数据信号进行模数转换；
其中，调节滤波的数据信号的幅度的步骤还包括：放大滤波的数据信号的幅度和衰减滤波的数据信号的幅度之一。
12.如权利要求1所述的方法，其中，数据信号是经由振幅键控(ASK)调制被调制的信号。
13.一种操作近场通信(NFC)电路的方法，所述方法包括：
通过天线接收包括干扰信号和调制的数据信号的第一信号；
衰减接收的第一信号的幅度；
基于具有用于近场通信电路的通信的频率的本地振荡信号，对具有衰减后的幅度的第一信号的频率进行下变换；
对包括在频率下变换的第一信号中的数据信号进行滤波；
调节滤波的数据信号的幅度，
其中，衰减接收的第一信号的幅度的步骤包括：衰减接收的第一信号的幅度，使得在对第一信号的频率进行下变换的步骤、对数据信号进行滤波的步骤和调节滤波的数据信号的幅度的步骤中的对第一信号执行信号处理中，数据信号的线性度被保持，
其中，调节滤波的数据信号的幅度的步骤包括：调节滤波的数据信号的幅度，使得滤波的数据信号具有足以在没有饱和的情况下进行解调的幅度。
14.如权利要求13所述的方法，其中，衰减接收的第一信号的幅度的步骤包括：
基于第一衰减值，衰减接收的第一信号的幅度；
检测衰减后的第一信号的衰减后的幅度和衰减后的第一信号的频率；
响应于基于检测到的第一信号的衰减后的幅度和频率确定线性度没有被保持，调节第一衰减值。
15.一种通过天线执行通信的近场通信(NFC)接收器，所述近场通信接收器包括：
第一调节单元，被配置为通过天线接收数据信号和干扰信号，并基于第一衰减值衰减数据信号和干扰信号的幅度；
混合器，被配置为对由第一调节单元输出的数据信号和干扰信号的频率进行下变换；
滤波器，被配置为通过去除频率下变换的干扰信号，对数据信号进行滤波；
第二调节单元，被配置为接收滤波的数据信号，并基于第一增益值调节数据信号的幅度；
自动增益控制器(AGC)，被配置为：基于使用第一调节单元进行衰减后的数据信号和干扰信号的幅度，调节第一衰减值，并基于使用第二调节单元调节后的数据信号的幅度，调节第一增益值，
其中，调节数据信号的幅度的处理包括：放大数据信号的幅度和衰减数据信号的幅度之一。
16.如权利要求15所述的近场通信接收器，其中，第一调节单元包括：
可变衰减器，被配置为接收数据信号和干扰信号，并基于第一衰减值衰减数据信号和干扰信号的幅度；
第一电力检测器，被配置为检测可变衰减器的输出信号的电力。
17.如权利要求15所述的近场通信接收器，其中，第二调节单元包括：
可变增益放大器，被配置为接收滤波的数据信号，并基于第一增益值调节数据信号，其中，调节数据信号的处理包括：放大数据信号和衰减数据信号之一；
模数转换器，被配置为接收可变增益放大器的输出信号，并对输出信号执行模数转换，以输出模数转换的信号；
第二电力检测器，被配置为检测模数转换器的输出信号的电力。
18.如权利要求15所述的近场通信接收器，其中，自动增益控制器包括第一表，
其中，除基于由第一调节单元衰减后的数据信号和干扰信号的幅度之外，第一衰减值还基于第一表而被调节，
其中，第一增益值还基于第一表和由第二调节单元调节的数据信号的幅度而被调节。
19.如权利要求15所述的近场通信接收器，其中，所述近场通信接收器并联到无线电力接收器，其中，无线电力接收器基于通过天线从所述近场通信接收器的外部接收的无线电力传输信号进行操作。
20.如权利要求15所述的近场通信接收器，其中，所述近场通信接收器经由连接在天线与所述近场通信接收器之间的匹配网络，来接收数据信号和干扰信号。
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