CN109327282A - 一种基于位定界的曼彻斯特接收解码方法及其电路 - Google Patents

一种基于位定界的曼彻斯特接收解码方法及其电路 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于位定界的曼彻斯特接收解码方法及其电路，对模拟解调后的数据进行整形；对接收数据进行位扫描128*n/fc,n＝1,2,3.....在有效的位窗口空间内比较前半位(0～64/fc)和后半位(65/fc～128/fc)内积分电平大小并与设定阈值比较，判定该数据位是1或者0；位输出将有效位值输出。本发明提高了数据接收链路解码的可靠性和灵敏度，抵抗电路噪声对解码电路的干扰。

Description

一种基于位定界的曼彻斯特接收解码方法及其电路
技术领域
本发明涉及一种接收解码方法及其电路，特别是一种基于位定界的曼彻斯特接收解码方法及其电路。
背景技术
曼彻斯特编码(Manchester Encoding)是一种同步时钟编码技术，被广泛应用于数据传输。符合ISO14443typeA标准的非接触式智能卡数据采用曼彻斯特编码。
经过模拟电路解调后理想数据如图3所示，但是由于电路其他部分干扰以及接收信号小等情况，实际经过解调后的数据如图4所示。常规的解码方式为通过半个周期内脉冲个数进行解码，当解调数据出现多个脉冲联合(拖尾)时，数据解码就会出现错误。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于位定界的曼彻斯特接收解码方法及其电路，提高数据接收链路解码的可靠性和灵敏度。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种基于位定界的曼彻斯特接收解码方法，其特征在于包含以下步骤：
步骤一：对模拟解调后的数据进行整形；
步骤二：对接收数据进行位扫描128*n/fc,n＝1,2,3.....；
步骤三：在有效的位窗口空间内比较前半位(0～64/fc)和后半位(65/fc～128/fc)内积分电平大小并与设定阈值比较，判定该数据位是1或者0；
步骤四：位输出将有效位值输出。
进一步地，所述步骤一具体为接收解码电路首先进行数据整形，采用13.56Mhz时钟信号进行重采样，并对数据高电平进行计数，小于2个13.56Mhz时钟脉冲的脉冲忽略不计，滤除73*N ns以下的毛刺信号。
进一步地，所述步骤二具体为位扫描电路在编码发送结束后固定时间启动，如果发送最后1位数据是“1”那么在(84/fc+128*9)后启动；如果发送最后1位数据是“0”那么在(20/fc+128*9)后启动；fc为13.56Mhz时钟。
进一步地，所述步骤三具体为
3.1位积分在位扫描信号的指引下对前半bit和后半bit高电平脉冲进行计数，计数器采用7bit；
3.2当位扫描周期内高电平计数大于有效计数时，该位是有效数据位，当前半位数据计数大于后半位数据计数时，该位解码为1；当后半位数据计数大于前半位数据计数时，该位解码为0；
3.3当位扫描周期内高电平计数小于有效计数时，该位是无效数据位，位输出为0。
进一步地，所述有效技术为16。
一种基于位定界的曼彻斯特接收解码电路，其特征在于：包含采样DFF、数据整形逻辑、位扫描逻辑、位积分逻辑、位判断逻辑和位输出，采样DFF输入端端与模拟解调连接，采样DFF输出端与数据整形逻辑的输入端连接，位扫描逻辑的输出端和数据整形逻辑的输出端分别与位积分逻辑的输入端连接，为积分逻辑的输出端与为判断逻辑的输入端连接，位判断逻辑的输出端与位输出连接。
进一步地，所述采样DFF、数据整形逻辑、位扫描逻辑、位积分逻辑、位判断逻辑和位输出均与时钟电路连接由时钟电路提供13.56Mhz时钟信号。
进一步地，所述采样DFF采用13.56Mhz时钟对模拟解调信号同步采样；数据整形逻辑包含计数器、比较器和逻辑电路，当高电平脉冲宽度少于2个13.56Mhz脉冲，高电平脉冲忽略不计；当高电平脉冲宽度大于2个13.56Mhz脉冲，高电平脉冲宽度不变送往位积分逻辑电路。
进一步地，所述位扫描逻辑在数据接收开始信号的指示下进行循环计数，计数器位数为7位，当计数器小于64时，为前半bit；当计数器大于64时，为后半bit；当计数器为127时，位输出信号进行锁存；位积分逻辑包括两个计数器和两个与门，计数器位数为5位，分别在前半bit和后半bit进行数据高电平脉冲计数。
进一步地，所述位判断逻辑包括两个比较器和一个加法器，加法器在于计算位持续时间内高电平的总脉冲个数，这里设定判断阈值为16，只有总脉冲个数大于16才判定该位为有效数据；另外一个比较器比较前半Bit和后半Bit高电平脉冲个数，进行解码得到有效数据。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：本发明采用位扫描和比重判断的方法提高了数据接收链路解码的可靠性和灵敏度，抵抗电路噪声对解码电路的干扰。
附图说明
图1是本发明的一种基于位定界的曼彻斯特接收解码方法的流程示意图。
图2是本发明的一种基于位定界的曼彻斯特接收解码电路的示意图。
图3是现有技术的经过模拟电路解调后理想数据图。
图4是现有技术的实际经过解调后的数据图。
具体实施方式
下面通过具体实施例来对本发明做进一步的说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
如图1所示，本发明的一种基于位定界的曼彻斯特接收解码方法，包含以下步骤：
步骤一：对模拟解调后的数据进行整形；采用13.56Mhz时钟信号进行重采样，并对数据高电平进行计数，小于2个13.56Mhz时钟脉冲的脉冲忽略不计，滤除73*N ns以下的毛刺信号。
步骤二：对接收数据进行位扫描128*n/fc,n＝1,2,3.....；位扫描电路在编码发送结束后固定时间启动，如果发送最后1位数据是“1”那么在(84/fc+128*9)后启动；如果发送最后1位数据是“0”那么在(20/fc+128*9)后启动；fc为13.56Mhz时钟。
步骤三：在有效的位窗口空间内比较前半位(0～64/fc)和后半位(65/fc～128/fc)内积分电平大小并与设定阈值比较，判定该数据位是1或者0；
3.1位积分在位扫描信号的指引下对前半bit和后半bit高电平脉冲进行计数，计数器采用7bit；
3.2当位扫描周期内高电平计数大于有效计数16时，该位是有效数据位，当前半位数据计数大于后半位数据计数时，该位解码为1；当后半位数据计数大于前半位数据计数时，该位解码为0；
3.3当位扫描周期内高电平计数小于有效计数16时，该位是无效数据位，位输出为0。
步骤四：位输出将有效位值输出。
如图2所示，一种基于位定界的曼彻斯特接收解码电路，包含采样DFF、数据整形逻辑、位扫描逻辑、位积分逻辑、位判断逻辑和位输出，采样DFF输入端端与模拟解调连接，采样DFF输出端与数据整形逻辑的输入端连接，位扫描逻辑的输出端和数据整形逻辑的输出端分别与位积分逻辑的输入端连接，为积分逻辑的输出端与为判断逻辑的输入端连接，位判断逻辑的输出端与位输出连接。
采样DFF、数据整形逻辑、位扫描逻辑、位积分逻辑、位判断逻辑和位输出均与时钟电路连接由时钟电路提供13.56Mhz时钟信号。
采样DFF采用13.56Mhz时钟对模拟解调信号同步采样；数据整形逻辑包含计数器、比较器和逻辑电路，当高电平脉冲宽度少于2个13.56Mhz脉冲，高电平脉冲忽略不计；当高电平脉冲宽度大于2个13.56Mhz脉冲，高电平脉冲宽度不变送往位积分逻辑电路。
位扫描逻辑在数据接收开始信号的指示下进行循环计数，计数器位数为7位，当计数器小于64时，为前半bit；当计数器大于64时，为后半bit；当计数器为127时，位输出信号进行锁存；位积分逻辑包括两个计数器和两个与门，计数器位数为5位，分别在前半bit和后半bit进行数据高电平脉冲计数(积分)。
位判断逻辑包括两个比较器和一个加法器，加法器在于计算位持续时间内高电平的总脉冲个数，这里设定判断阈值为16(两个有效脉冲宽度)，只有总脉冲个数大于16才判定该位为有效数据；另外一个比较器比较前半Bit和后半Bit高电平脉冲个数，进行解码得到有效数据。
本发明采用位扫描和比重判断的方法提高了数据接收链路解码的可靠性和灵敏度，抵抗电路噪声对解码电路的干扰。
本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于位定界的曼彻斯特接收解码方法，其特征在于包含以下步骤：
步骤一：对模拟解调后的数据进行整形；
步骤二：对接收数据进行位扫描128*n/fc,n＝1,2,3.....；
步骤三：在有效的位窗口空间内比较前半位(0～64/fc)和后半位(65/fc～128/fc)内积分电平大小并与设定阈值比较，判定该数据位是1或者0；
步骤四：位输出将有效位值输出。
2.按照权利要求1所述的一种基于位定界的曼彻斯特接收解码方法，其特征在于：所述步骤一具体为接收解码电路首先进行数据整形，采用13.56Mhz时钟信号进行重采样，并对数据高电平进行计数，小于2个13.56Mhz时钟脉冲的脉冲忽略不计，滤除73*N ns以下的毛刺信号。
3.按照权利要求1所述的一种基于位定界的曼彻斯特接收解码方法，其特征在于：所述步骤二具体为位扫描电路在编码发送结束后固定时间启动，如果发送最后1位数据是“1”那么在(84/fc+128*9)后启动；如果发送最后1位数据是“0”那么在(20/fc+128*9)后启动；fc为13.56Mhz时钟。
4.按照权利要求1所述的一种基于位定界的曼彻斯特接收解码方法，其特征在于：所述步骤三具体为
3.1位积分在位扫描信号的指引下对前半bit和后半bit高电平脉冲进行计数，计数器采用7bit；
3.2当位扫描周期内高电平计数大于有效计数时，该位是有效数据位，当前半位数据计数大于后半位数据计数时，该位解码为1；当后半位数据计数大于前半位数据计数时，该位解码为0；
3.3当位扫描周期内高电平计数小于有效计数时，该位是无效数据位，位输出为0。
5.按照权利要求4所述的一种基于位定界的曼彻斯特接收解码方法，其特征在于：所述有效技术为16。
6.一种基于位定界的曼彻斯特接收解码电路，其特征在于：包含采样DFF、数据整形逻辑、位扫描逻辑、位积分逻辑、位判断逻辑和位输出，采样DFF输入端端与模拟解调连接，采样DFF输出端与数据整形逻辑的输入端连接，位扫描逻辑的输出端和数据整形逻辑的输出端分别与位积分逻辑的输入端连接，为积分逻辑的输出端与为判断逻辑的输入端连接，位判断逻辑的输出端与位输出连接。
7.按照权利要求6所述的一种基于位定界的曼彻斯特接收解码电路，其特征在于：所述采样DFF、数据整形逻辑、位扫描逻辑、位积分逻辑、位判断逻辑和位输出均与时钟电路连接由时钟电路提供13.56Mhz时钟信号。
8.按照权利要求6所述的一种基于位定界的曼彻斯特接收解码电路，其特征在于：所述采样DFF采用13.56Mhz时钟对模拟解调信号同步采样；数据整形逻辑包含计数器、比较器和逻辑电路，当高电平脉冲宽度少于2个13.56Mhz脉冲，高电平脉冲忽略不计；当高电平脉冲宽度大于2个13.56Mhz脉冲，高电平脉冲宽度不变送往位积分逻辑电路。
9.按照权利要求6所述的一种基于位定界的曼彻斯特接收解码电路，其特征在于：所述位扫描逻辑在数据接收开始信号的指示下进行循环计数，计数器位数为7位，当计数器小于64时，为前半bit；当计数器大于64时，为后半bit；当计数器为127时，位输出信号进行锁存；位积分逻辑包括两个计数器和两个与门，计数器位数为5位，分别在前半bit和后半bit进行数据高电平脉冲计数。
10.按照权利要求6所述的一种基于位定界的曼彻斯特接收解码电路，其特征在于：所述位判断逻辑包括两个比较器和一个加法器，加法器在于计算位持续时间内高电平的总脉冲个数，这里设定判断阈值为16，只有总脉冲个数大于16才判定该位为有效数据；另外一个比较器比较前半Bit和后半Bit高电平脉冲个数，进行解码得到有效数据。
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