CN111049553A - 一种用于iec14443非接触式卡的低功耗验证方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种专用于IEC14443非接触式卡的NFC低功耗验证方法，所述非接触式卡用于和一NFC读卡器执行无源模式数据信息发送，其中所述NFC读卡器包括数字接收机和用于向该数字接收机供电的电源，所述数字接收机包括第一、第二前级混频器，用于接收来自非接触式卡的射频载波信号以执行混频并输出第一、第二混频信号，该两路混频信号的幅值相等且频率相反；耦接所述混频器的带通滤波器；耦接所述带通滤波器的高频放大器；耦接所述高频放大器的ADC电路；上、下边带USB混频器，其中该上、下边带USB混频器各自耦接一LC本振信号输入端和两ADC电路；以及与所述上、下边带USB混频器的输出端耦接的加法器，用于对上、下边带USB混频器输出的上、下副边带合并以执行本振信号正交混频来输出解调射频信号。

Description

一种用于IEC14443非接触式卡的低功耗验证方法
技术领域
涉及一种用于近场通讯(NFC)的低功耗负载调制解调和验证方法。
背景技术
目前在NFC通信系统中大部分的NFC信号接收机均采用模拟电路实现，使得系统的整体功耗水平偏高。
在例如ISO/IEC14443非接触式卡的验证系统中，非接触式卡(PICC)向读卡器(PCD)设备感应并发送数据时采用负载调制，并且是先把数据以OOK/BPSK方式调制到848kHz载波副边带上，然后再进行此负载调制。而例如符合ISO/IEC14443协议规定的TYPEB型PICC的848kHz负载调制方式是采用10％的ASK调制方式，因此执行NFC传输过程中的有效信息内容会承载在上、下两个载波副边带上。通常，这两个副边带在理论上承载携带有相同的信息内容。本发明通过对NFC信号接收和调制的改进技术，在保证NFC接收机(例如读卡器设备)性能不受损前提下，显著降低此类NFC系统的功耗水平。
发明内容
本发明旨在解决以上技术需要，设计一种专用于IEC14443非接触式卡的NFC低功耗验证方法，所述非接触式卡(PICC)用于和一NFC读卡器(PCD)执行无源模式数据信息发送，其中所述NFC读卡器包括数字接收机和用于向该数字接收机供电的电源，所述数字接收机包括第一、第二前级混频器，用于接收来自非接触式卡的射频载波信号以执行混频并输出第一、第二混频信号，该两路混频信号的幅值相等且频率相反；耦接所述混频器的带通滤波器；耦接所述带通滤波器的高频放大器；耦接所述高频放大器的ADC电路；上、下边带USB混频器，其中该上、下边带USB混频器各自耦接一LC本振信号输入端和两ADC电路；以及与所述上、下边带USB混频器的输出端耦接的加法器，用于对上、下边带USB混频器输出的上、下副边带合并以执行本振信号正交混频来输出解调射频信号。其中，用于解调的副边带信号的选取是取决于本地载波频率是848kHz还是-848kHz，利用上述数字接收机可将两副边带合并在一起以执行本振信号正交混频，从而实现上下两副边带的分离，该数字接收机是例如包含Cordic接收器组件的信号收发模块。
其中，该数字接收机在未接收到起始标志(SOF)信号执行同步之前，默认对上、下两副边带信号同时执行解调，然后进行相加合并，得到解调输出，提高同步阶段的性能。同时，所述数字接收机判断单个副边带信号包络幅值的绝对值大小并比较这两个副边带信号包络的幅值的相对值，从而判断是否选取其中的单个副边带信号并选取更优的副边带作为后续帧信号接收的判断基准，在此过程中尽力保证该数字接收机的功率性能没有被很大幅度损耗。
接收机同步之后，利用之前选取的更优边带进行后续信号的解调，另外一个边带解调通路关闭，从而降低系统的功耗水平。
利用Cordic Mixer实现本振信号正交混频，从而将接收信号的上下边带分离。
接收机打开，SOF未接收到时(有效帧还未同步)，分别解调上下边带信号，然后进行相加合并得到解调输出，从而使同步性能最佳。同时筛选出性能更优的边带，用于后续信号的接收。
SOF接收到之后(有效帧同步)，选择同步过程中筛选出的更优边带来进行信号解调并将另一个边带的解调通路关闭来达到降低功耗的目的。
附图说明
图1是本发明数字接收机的功能原理框图。
具体实施方式
在本发明实施例中，数字收发机包括用于与所述非接触式卡执行阻抗匹配耦合的电路组件，该数字收发器还包括适于对所接收NFC信号的频率、幅值执行混频调节、计算和反向发射的逻辑电路和信号处理器电路，对于NFC信号而言,所接收到的信号的载波频率在NFC频带内。数据可调制在载波频率上。模式中,设备可产生其自己的无线电场以传送数据。在无源模式中,一个设备可产生无线电场,而另一个设备使用负载调制来传递数据。无源通信模式对功率有限的设备(诸如移动电话)经常是有用的,这些设备需要使能量使用最小化。这还可防止在设备电池耗尽时NFC通信的中断。NFC设备在执行主动模式中提供足够的摆幅并在被动模式下执行负载调制是有利的。如将由本领域的普通技术人员理解地,以真模拟形式实现此种NFC收发机可导致大面积需求,并可使对多个标准的支持复杂化,而对多个标准的支持是NFC应用中可能需要的。此外,常规的NFC收发机仅可被配置成执行单个功能(即,以单模式操作,或是无源或是有源)。
数字接收机包括在上述主动模式中的负载调制又支持有源模式中的电流驱动的可编程数模转换器。该NFC收发机可使其它相关联的组件(例如,UPC滤波器)能以数字组件来实现,这可导致设计的便利以及所需面积量的减少。

Claims (1)

1.一种专用于IEC14443非接触式卡的NFC低功耗验证方法，其特征是所述非接触式卡用于和一NFC读卡器执行无源模式数据信息发送，其中所述NFC读卡器包括数字接收机和用于向该数字接收机供电的电源，所述数字接收机包括第一、第二前级混频器，用于接收来自非接触式卡的射频载波信号以执行混频并输出第一、第二混频信号，该两路混频信号的幅值相等且频率相反；耦接所述混频器的带通滤波器；耦接所述带通滤波器的高频放大器；耦接所述高频放大器的ADC电路；上、下边带USB混频器，其中该上、下边带USB混频器各自耦接一LC本振信号输入端和两ADC电路；以及与所述上、下边带USB混频器的输出端耦接的加法器，用于对上、下边带USB混频器输出的上、下副边带合并以执行本振信号正交混频来输出解调射频信号，其中用于解调的副边带信号的选取是取决于本地载波频率是848kHz还是-848kHz，利用上述数字接收机可将两副边带合并在一起以执行本振信号正交混频，从而实现上下两副边带的分离，该数字接收机是例如包含Cordic接收器组件的信号收发模块。
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