CN112532551A - 通信装置的时钟校准方法及通信装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种通信装置的时钟校准方法及通信装置。该通信装置通过天线接收另一通信装置的载波信号，并在接收载波信号的过程中基于第一时钟提供用于调制载波信号的幅度的发射信号。其中，该时钟校准方法包括对影响第一时钟的相位的至少一个物理量的变化量进行测量，当该变化量不为0时基于查找表获得该变化量对应的相位调整值，并基于该相位调整值补偿第一时钟的相位，以使得发射信号与载波信号具有一致的相位，可以在通信过程中灵活的进行相位优化，极大地提高电路的调制效果，降低读取器的小信号接收灵敏度要求，有利于提高操作距离。

Description

通信装置的时钟校准方法及通信装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，更具体地，涉及一种通信装置的时钟校准方法及通信装置。

背景技术

近场通信（Near Field Communication，NFC）包括一组允许电子设备之间通过短距离进行通信的通信协议，广泛应用于借记卡、信用卡、记账卡以及模拟非接触卡的设备（例如手机）中。NFC实际上是射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）的一个分支，以13.56MHz高频运作并且可以在几厘米（通常达10厘米）的短距离内提供106Kbps至424Kbps的数据传输速率。

NFC标签（或目标）设备与相应的NFC读取器设备之间通过电感耦合进行通信。这种电感耦合受到标签设备的天线与读取器的天线之间的耦合因子的限制，该耦合因子主要取决于标签设备和读取器的天线尺寸以及标签设备与读取器的天线之间的距离。

在无源负载调制（Passive Load Modulation，PLM）中，标签设备通过电感耦合从读取器的射频场中获取能量，然后采用该能量在芯片内部进行负载调制，读取器通过感测这些负载变化来进行解码并获取信息。对于非接触卡（例如信用卡），因为其可以在卡中设置相对较大的天线，因此通过PLM就能够可靠地产生足够的负载调制幅度。然而，对于支持NFC的手机，由于手机内部空间的限制，导致天线尺寸越来越小，在模拟卡工作模式下从射频场获得的能量越来越小，无法可靠地实现调制。

因此，为了增加标签设备和读取器之间的操作范围或者减小天线的尺寸，引入了有源负载调制（Active Load Modulation，ALM）技术。不同于利用读取器产生的射频场的能量的PLM，ALM技术利用手机的电池电源来主动传输已调制的信号。在ALM中，与读取器的载波信号同步的有源负载调制信号在调制状态下传输，在未调制状态下关闭。ALM技术的主要优点是可以允许使用微型天线的同时还能维持与PLM技术相同的负载调制幅度，可以广泛应用于空间受约束的智能手机或可穿戴电子设备中。

为了确保ALM数据传输正确，除了需要的负载调制幅度电平，还要求传输的负载调制信号与读取器的载波信号（相位）同步。但是相位同步在任何时候都难以实现，尤其在ALM主动传输期间，因为读取器的载波信号被来自标签设备的主动传输信号遮蔽，读取器的载波信号不能被直接观察到，所以可能使得标签设备不能正确地恢复读取器的载波信号的相位/频率，造成标签设备的调制能力下降，甚至不能实现有效的调制。

有鉴于此，本领域技术人员期望对相位同步技术进行改进，以实现标签设备主动传输的负载调制信号与读取器传输的载波信号的同步。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种通信装置的时钟校准方法及通信装置，可以在通信过程中灵活的进行相位优化，极大地提高电路的调制效果。

根据本发明实施例的一方面，提供了一种通信装置的时钟校准方法，所述通信装置通过天线接收另一通信装置的载波信号，并在接收载波信号的过程中基于第一时钟提供用于调制所述载波信号的幅度的发射信号，其中，所述时钟校准方法包括：对影响所述第一时钟的相位的至少一个物理量的变化量进行测量；在所述变化量不为0的情况下，基于查找表获得所述变化量对应的相位调整值，并基于所述相位调整值补偿所述第一时钟的相位，以使得所述发射信号与所述载波信号具有一致的相位。

可选的，所述至少一个物理量包括：温度、电源电压、所述载波信号的载波电压幅度中的一个或多个。

可选的，对影响所述第一时钟的相位的至少一个物理量的变化量进行测量的步骤包括：在通信过程中，分阶段地对所述至少一个物理量的测量值相对于基准值的变化进行检测，以获得各阶段的所述变化量；以及在执行每一阶段的所述检测之后，将所述基准值更新为当前阶段检测到的所述至少一个物理量的测量值。

可选的，在所述通信过程中，每一所述阶段包括所述发射信号的至少一个数据帧，该阶段的所述检测执行于所述至少一个数据帧被发射之前。

可选的，在所述通信过程中，每一所述阶段包括所述发射信号的至少一个数据帧，该阶段的所述检测执行于所述数据帧的至少一个帧间间隔内。

可选的，所述时钟校准方法还包括：在所述通信过程开始之前的校准过程，检测所述至少一个物理量的测量值，并将该测量值作为所述基准值的初始值。

可选的，在所述通信过程开始之前的校准过程包括：根据所述另一通信装置生成的载波信号得到第一时钟，所述第一时钟与所述载波信号的载波时钟具有一致的频率；重复执行相位配置步骤，直至多个候选相位已全部选择过和/或参考幅度满足预定条件，其中，所述相位配置步骤包括：从所述多个候选相位中选择一个未选择过的相位，并基于被选择的相位配置所述第一时钟的相位；基于所述第一时钟提供所述发射信号，并测量所述发射信号作用下的所述天线接收到的另一通信装置的载波电压幅度，在测量的载波电压幅度大于所述参考幅度的情况下，将所述参考幅度更新为当前测量的载波电压幅度，并将当前被选择的相位记录为所述通信过程中所述第一时钟的初始相位。

可选的，所述预定条件包括所述参考幅度大于/等于基准幅度，所述基准幅度为所述发射信号与所述载波信号具有一致的相位时所述天线处测量的载波电压幅度。

可选的，基于所述相位调整值补偿所述第一时钟的相位的步骤包括：将所述相位调整值加到所述初始相位或从所述初始相位中减去所述相位调整值，并将调整之后的相位记录为所述第一时钟的初始相位。

根据本发明实施例的另一方面，提供了一种通信装置，用于通过天线接收来自另一通信装置的载波信号，其中，所述通信装置包括：时钟恢复电路，与所述天线耦接，用于从所述载波信号中恢复时钟信息，以获得第一时钟；时钟保持电路，用于保持所述第一时钟的频率和相位；相位调整电路，用于在校准过程和通信过程配置所述第一时钟的相位；ALM调制电路，用于基于配置后的第一时钟提供用于调制所述载波信号的幅度的发射信号；以及检测电路，用于对影响所述第一时钟的相位的至少一个物理量的变化量进行测量，所述相位调整电路在通信过程中所述变化量不为0的情况下，基于查找表获得所述变化量对应的相位调整值，并基于所述相位调整值补偿所述第一时钟的相位，以使得所述发射信号与所述载波信号具有一致的相位。

其中，所述检测电路包括：温度检测电路，用于检测芯片的温度，以得到温度测量值；电源电压检测电路，用于检测所述ALM调制电路的电源电压，以得到电压测量值；和/或电压幅度检测电路，用于检测所述天线接收到的另一通信装置的载波电压幅度，或者检测所述发射信号作用下所述天线接收到的另一通信装置的载波电压幅度，以得到电压幅度测量值。

可选的，所述相位调整电路被配置为：在通信过程中，分阶段地对所述至少一个物理量的测量值相对于基准值的变化进行检测，以获得各阶段的所述变化量；以及在执行每一阶段的所述检测之后，将所述基准值更新为当前阶段检测到的所述至少一个物理量的测量值。

可选的，在所述通信过程中，每一所述阶段包括所述发射信号的至少一个数据帧，该阶段的所述检测执行于所述至少一个数据帧被发射之前。

可选的，在所述通信过程中，每一所述阶段包括所述发射信号的至少一个数据帧，该阶段的所述检测执行于所述数据帧的至少一个帧间间隔内。

可选的，所述检测电路还用于在所述通信过程开始之前的校准过程，检测所述至少一个物理量的测量值，并将该测量值作为所述基准值的初始值。

可选的，所述相位调整电路被配置为：在所述校准过程中重复执行相位配置步骤，直至多个候选相位已全部选择过和/或参考幅度满足预定条件，其中，所述相位配置步骤包括：从所述多个候选相位中选择一个未选择过的相位，并基于被选择的相位配置所述第一时钟的相位；基于所述第一时钟提供所述发射信号，并接收所述发射信号作用下测量的所述天线接收到的另一通信装置的载波电压幅度，在所述测量的载波电压幅度大于所述参考幅度的情况下，将所述参考幅度更新为当前测量的载波电压幅度，并将当前被选择的相位记录为所述通信过程中所述第一时钟的初始相位。

可选的，所述预定条件包括所述参考幅度大于/等于基准幅度，所述基准幅度为所述发射信号与所述载波信号具有一致的相位时所述天线处测量的载波电压幅度。

可选的，所述相位调整电路被配置为：通过将所述相位调整值加到所述初始相位或从所述初始相位中减去所述相位调整值来补偿所述第一时钟的相位。

可选的，所述相位调整电路还被配置为在每一阶段的调整之后，将调整之后的相位记录为所述第一时钟的初始相位。

可选的，所述通信装置使用NFC协议与另一通信装置执行通信。

本发明实施例提供的通信装置的时钟校准方法及通信装置中，在通信过程中对影响第一时钟的相位的至少一个物理量的变化量进行测量，当该变化量不为0时基于查找表获得该变化量对应的相位调整值，并基于该相位调整值补偿第一时钟的相位，以使得发射信号与载波信号具有一致的相位，可以在通信过程中灵活的进行相位优化，极大地提高电路的调制效果，降低读取器的小信号接收灵敏度要求，有利于提高操作距离。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出根据本发明实施例的一种使用有源负载调制的近场通信（NFC）系统的结构示意图；

图2a示出NFC标签设备的发射信号与读取器传输的载波信号的相位差在0°和30°时在读取器处观察到的信号波形图；

图2b示出NFC标签设备的发射信号与读取器传输的载波信号的相位差在0°和90°时在读取器处观察到的信号波形图；

图3示出根据本发明实施例的一种通信装置的结构示意图；

图4示出根据本发明实施例的一种通信装置的时钟校准方法的流程示意图；

图5示出根据本发明实施例的通信装置在时钟标准过程中天线处的发射信号的信号波形图；

图6示出根据本发明实施例的通信装置的时钟校准方法中的一种校准过程的流程示意图；

图7示出根据本发明实施例的通信装置的时钟校准方法中的另一种校准过程的流程示意图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。

有源负载调制是近期发展的一种用于提升负载调制幅度的技术，可以克服当使用小天线时电感耦合太弱以至于无法可靠地支持数据传输的问题。图1示出根据本发明实施例的一种使用有源负载调制的近场通信（NFC）系统的结构示意图。该系统包括配有天线L1的NFC标签设备100和配有天线L0的读取器200。天线L0和天线L1可以是支持射频传输和接收的环形天线。NFC标签设备100例如为智能手机和可穿戴电子设备，常常被用于模仿非接触式卡，例如信用卡、借记卡、公共交通卡、门禁卡等。当NFC标签设备100靠近读取器200时，读取器200借助天线L0通过电感耦合向NFC标签设备100发送载波信号（又被称为参考信号或读取器信号），NFC标签设备100借助天线L1向读取器主动发送发射信号（又被称为有源负载调制信号），读取器200通过检测负载调制来提取出信息。进一步的，该发射信号是通过根据待发送的数据调制有源负载调制（ALM）载波产生的，该ALM载波被有源负载调制时钟定时。进一步的，数据由存在的和/或不存在的ALM载波编码，该数据可以包括信用卡号码、个人信息、产生识别码、授予进入建筑物的信息等。

发明人注意到，在有源负载调制的NFC系统中，对于读取器200的天线L0和NFC标签设备100的天线L1之间给定的耦合系数而言，发射信号与载波信号之间的相位差对生成正确的负载调制振幅是关键的。

图2a中示出当发射信号与载波信号之间的相位差在0°时在读取器200的天线L0处观察到的信号101，以及当发射信号与载波信号之间的相位差在30°时在读取器200的天线L0处观察到的信号102。如图2a所示，对于给定的耦合因子和在NFC标签设备100的天线L1处给定的发射信号振幅而言，当在NFC标签设备100的天线L1处测量时的发射信号与载波信号之间的相位差为0°或者180°时，在读取器200的天线L0处可以观察到最大的负载调制振幅出现，任何其他相位差将导致更低的负载调制振幅。

图2b中示出当发射信号与载波信号之间的相位差在0°时在读取器200的天线L0处观察到的信号101，以及当发射信号与载波信号之间的相位差在90°时在读取器200的天线L0处观察到的信号103。如图2b所示，当相位差为90°或者270°时，在读取器200的天线L0处观察的振幅甚至为零。在这种情况下，读取器200的辨识负载调制幅度的能力可能变得太微弱以至于不能支持NFC通信。

在传统的相位调整方案中，需要NFC标签设备100发射具有不同相位差的发射信号，然后比较天线L1处的载波电压幅度的变化，选择出最优值。当从天线处行进跨过外部匹配电路、内部信号处理电路并通过外部匹配电路返回天线时，此相位差可以补偿由载波信号和生成的发射信号经历的内部延迟。为了达到期望的相位差，NFC标签设备100通过使用配置寄存器生成任何延迟在0°到360°的相位差，然后测试天线L1处的载波电压幅度的变化。但是，在这一过程中，同样会在读取器200的天线L0上产生电压波动，该波动很容易被读取200误认为是NFC标签设备100处进行了数据传输，产生错误的解码，导致NFC标签设备100与读取器200的通信失败。所以这种方法只适合在协议规定的通信开始之间的一段时间等合适的场景实现相位校准。当通信开始后，就不适合再通过多次的改变时钟相位测试天线L1处的载波电压幅度最大值的方法得到最优相位。但是，在芯片工作过程中，时钟传输的延时受多种因素的影响，影响最大的是温度、电源电压和读取器200的载波电压幅度等。而时钟的延时等同于信号相位的变化，因此在芯片工作过程中随着温度、电源电压和载波电压幅度的变化，已经校准好的相位也会出现偏差，继而导致电路的调制能力下降。

认识到这个限制，发明人提出了一种NFC标签设备的时钟校准方法，该NFC标签设备在获得读取器的载波信号的过程中基于第一时钟提供用于调制所述载波信号的幅度的发射信号，其中，所述时钟校准方法包括：对影响该第一时钟的相位的至少一个物理量（例如温度、电源电压以及发射信号的振幅等）的变化量进行测量；在该变化量不为0的情况下，基于查找表获得该变化量对应的相位调整值，并基于该相位调整值补偿第一时钟的相位，以使得发射信号与载波信号具有一致的相位，可以极大地提高电路的调制效果，降低读取器的小信号接收灵敏度要求，提高操作距离。

图3示出根据本发明实施例的一种通信装置的结构示意图。通信装置300可以被实施在NFC标签设备上，例如卡或者模拟卡的设备，或者其他任何电子设备的适当类型。通信装置300与相应设备通过电感耦合通信，因此通信装置300包括天线301，该天线301可以被实施为感应器（例如在印刷电路板上具有一个或者多个绕组）。天线301可以用于接收相应设备提供的载波信号和将发射信号（又称为有源负载调制信号）发送回该设备。

应当理解，图3示出具有单一天线的装置，在其他实施例中也可以使用多个天线。例如，在发送中使用一个天线和在接收中使用一个天线。或者可替代的，可以使用多个天线支持通信装置300和多个其他设备之间的通信。

在一些例子中，通信装置300和其他设备之间的通信可以使用NFC协议（例如IS0/IEC 14443）执行。在这些例子中，通信装置300可以作为接近感应耦合卡（PICC）或者作为磁性耦合的设备（作为接近耦合卡（PCD）或者读取器）。此外，在一些实施例中可以使用相反的配置。然而在其他实施例中，点对点通信可以被建立，由此通信装置300通过天线301与模拟设备通信。这种情况可以发生在两个智能手机通过NFC彼此交换数据时。负载302可以被耦接到天线301上，其包括提供需要的谐振频率的匹配网络。

通信装置300进一步包括时钟恢复电路303、时钟保持电路304、相位调整电路305和ALM调制电路306。时钟恢复电路303和时钟保持电路304的作用是根据天线301接收的载波信号得到第一时钟，第一时钟具有与载波信号的载波时钟一致的频率。其中，时钟恢复电路303与天线301耦合以从天线301检测到的载波信号中恢复/提取时钟信息，恢复后的时钟频率与载波时钟的频率保持一致。时钟保持电路304用于在一些通信过程中，当天线301上的时钟不能保持频率和相位稳定，无法从天线301中恢复时钟时，保持前一阶段的时钟频率和相位。相位调整电路305用于在校准过程和通信过程执行相位配置步骤，选择合适的时钟相位进行输出，以使得天线301上的发射信号与载波信号具有一致的相位。ALM调制电路306可以包括具有可编程输出功率的功率放大器。ALM调制电路306用于基于第一时钟提供用于调制所述载波信号的幅度的发射信号（又被称为有源负载调制ALM信号），以向读取器发送数据。示例的，ALM调制电路306可以使用振幅键控（Amplitude Shift Keying，ASK）、开关键（On/Off Keying，OOK）、二进制相移键控（Binary Phase Shift Keying，BPSK）等各种调制方案以及使用曼彻斯特编码、NRZ-L编码、改进的米勒编码等数据编码技术完成数据的传递。读取器处可以通过检测由读取器的载波信号和读取器的天线处接收的有源负载调制信号的重叠导致的负载调制幅度，获得在读取器处的数据接收，其中负载调制是由有源负载调制信号引起的。

进一步的，通信装置300还包括检测电路，检测电路用于对影响第一时钟的相位的至少一个物理量的变化量进行测量。相位调整电路305在在通信过程中该变化量不为0的情况下，基于查找表获得所述变化量对应的相位调整值，并基于该相位调整值补偿第一时钟的相位，以使得通信过程中发射信号与载波信号具有一致的相位。

进一步的，该检测电路包括温度检测电路308、电源电压检测电路309、电压幅度检测电路310。其中，温度检测电路308用于检测芯片的温度，以得到温度测量值。电源电压检测电路309用于检测ALM调制电路306的电源电压，以得到电压测量值。电压幅度检测电路310用于检测天线301上的载波电压幅度，以得到电压幅度测量值。相位调整电路305在通信过程中将温度测量值、电压测量值和/或电压幅度测量值与基准值进行比较，以获得二者之间的变化量，并在变化量不为0时调整第一时钟的相位。

在一些实施例中，相位调整电路305在通信过程中的每一个数据帧被发射之前对温度测量值、电压测量值和/或电压幅度测量值相对于基准值的变化进行检测，若当前阶段的变化量不为0，则基于该变化量对应的相位调整值补偿该第一时钟的相位。在另外一些实施例中，相位调整电路305还在每个数据帧的帧间间隔内对温度测量值、电压测量值和/或电压幅度测量值相对于基准值的变化进行检测，若当前阶段的变化量不为0，则基于该变化量对应的相位调整值补偿该第一时钟的相位。更进一步的，相位调整电路305在每一阶段的检测之后，都会将该基准值更新为当前阶段检测的测量值。

进一步的，通信装置300还包括存储器307，将配置有测量值相对于基准值的变化量与相位调整值的对应关系的查找表存储于存储器307中，相位调整电路305在通信过程中从存储器307中检索得到相位调整值。其中，存储器307可以包括任何类型的存储器阵列，例如非易失性存储器（NVM）、静态随机存取存储器（SRAM）等。存储器307可以借助于系统总线连接到相位调整电路305上，也可以直接连接到相位调整电路305上。进一步的，通信装置300还可以包括类似于存储器307的多个存储器，或者不同存储器类型的组合。

进一步的，相位调整电路305还用于在通信过程之前的校准过程中重复执行相位配置步骤，直至遍历多个候选相位，并选择天线301上的载波电压幅度最大时的相位值作为通信过程中第一时钟的初始相位。

其中，在校准过程中，首先在存储器307中存储有从0°到360°的多个候选相位，相位调整电路305在接收到相位校准命令后从多个候选相位中选择一个未选择过的相位，并基于被选择的相位配置第一时钟的相位，ALM调制电路306基于配置后的第一时钟提供发射信号（也即有源负载调制ALM信号），电压幅度检测电路310测量在发射信号作用下天线301处的载波电压幅度，并由存储器307对该载波电压幅度进行存储。然后相位调整电路305选择下一个相位来配置第一时钟的相位，并由ALM调制电路306基于配置后的第一时钟提供发射信号，并且再一次在天线301上测量新的载波电压幅度。通过重复这些步骤来遍历存储器307中存储的所有候选相位，从而选择出使天线301处的发射信号的电压幅度最大的相位作为通信过程中第一时钟的初始相位。

具体的，在校准过程中，相位调整电路305将每一次测量得到的载波电压幅度与参考幅度进行比较，并在测量的载波电压幅度大于参考幅度的情况下，相位调整电路305将参考幅度更新为当前测量的载波电压幅度，并将当前被选择的相位记录为通信过程中第一时钟的初始相位，则在遍历所有的候选相位之后，最终得到的参考幅度即为校准过程中的最大载波电压幅度，同时对应的相位为通信过程中第一时钟的初始相位。

在另一实施例中，也可以将发射信号与载波信号具有一致相位时测量的天线301处的载波电压幅度配置为基准幅度，相位调整电路305在参考幅度大于/等于基准幅度时判定满足预定条件，并将当前的参考幅度记录为最大电压幅度，并将当前选择的相位存储为通信过程中第一时钟的初始相位。在这种校准方法中，相位调整电路305无需遍历所有的候选相位，当参考幅度满足预定条件时就停止相位配置的步骤，可以大大减少相位校准的时间，便于提高生产效率。

图4示出根据本发明实施例的一种通信装置的时钟校准方法的流程示意图。该通信装置例如通过图3中的通信装置300实现。其中，该时钟校准方法包括步骤S10-S50。

在步骤S10中，在校准过程中对芯片温度、电源电压和/或载波电压幅度进行测量，并将测量值存储为基准值的初始值。

在步骤S20中，在通信过程中实时对芯片温度、电源电压和/或载波电压幅度的测量值相对于基准值的变化量进行检测。

示例的，可在上述的步骤S10和S20中分别通过图3中的温度检测电路308、电源电压检测电路309和电压幅度检测电路310检测芯片的温度、ALM调制电路306的电源电压和/或天线接收到的另一通信装置的载波信号的载波电压幅度，得到测量值，以及在步骤S10中将基准值的初始值存储在通信装置的存储器中。

在步骤S30中，判断该变化量是否为0。若是，则结束时钟校准过程；若否，则继续步骤S40。

在步骤S40中，将基准值更新为当前的测量值，并基于查找表获得该变化量对应的相位调整值。

示例的，将配置有测量值相对于基准值的变化量与相位调整值的对应关系的查找表编程或写入到图3中的存储器307中，在通信过程中通过检索存储器307获得与变化量对应的相位调整值。

在步骤S50中，基于该相位调整值补偿第一时钟的相位。示例的，在步骤S50的补偿的步骤包括将相位调整值加到第一时钟的初始相位或从第一时钟的初始相位中减去相位调整值，并将第一时钟的初始相位更新为第一时钟调整之后的相位。

进一步的，在通信过程中分阶段地执行步骤S20-S50。如图5所示，每一阶段包括发射信号的至少一个数据帧，在每个数据帧被发射之间执行步骤S20-S50。在另外一些实施例中，也可以在每个数据帧的帧间间隔内执行步骤S20-S50。

图6示出根据本发明实施例的通信装置的时钟校准方法中的一种校准过程的流程示意图。如图6所示，该校准过程包括步骤S11-S19。

在步骤S11中，根据读取器生成的载波信号得到第一时钟。示例的，在步骤S11中由读取器建立射频场，通信装置通过自身的天线从射频场中接收载波信号，并从载波信号中恢复/提取时钟信息，以得到第一时钟，第一时钟的频率与载波时钟的频率保持一致。在这一过程中，读取器只发射载波信号，不发射调整信号。

在步骤S12中，测量芯片温度、电源电压和/或载波电压幅度，并将测量值存储为基准值的初始值。示例的，该通信装置通过图3中的温度检测电路308、电源电压检测电路309以及电压幅度检测电路310分别检测芯片的温度、ALM调制电路306的电源电压以及天线301上接收到的读取器发出的载波信号的载波电压幅度，以分别得到温度测量值、电压测量值以及电压幅度测量值。

在步骤S13中，从多个候选相位中选择一个未选择过的相位，并基于选择的相位配置第一时钟的相位。示例的，在图3中的存储器307中存储从0°到360°的多个候选相位，相位调整电路305在接收到相位校准命令后从多个候选相位中选择一个未选择过的相位，并基于被选择的相位配置第一时钟的相位。

在步骤S14中，基于配置后的第一时钟提供调制载波信号的幅度的发射信号。示例的，图3中的ALM调制电路306基于配置后的第一时钟提供发射信号（也即有源负载调制ALM信号），并将该信号通过天线301提供给读取器。

在步骤S15中，测量发射信号作用下天线上的载波电压幅度。示例的，通过电压幅度检测电路310检测在通信装置主动提供发射信号的期间天线301接收到的另一通信装置的载波电压幅度。该幅度可以被确定为电压值。

在步骤S16中，判断载波电压幅度是否大于参考幅度。若是，则继续步骤S17；若否，则继续步骤S18。

在步骤S17中，将参考幅度更新为当前测量的载波电压幅度，并将当前被选择的相位记录为第一时钟的初始相位，并在执行完步骤S17之后返回步骤S13。

在步骤S18中，判断是否遍历所有的候选相位。若是，则继续步骤S19；若否，则返回步骤S13。

在步骤S19中，存储第一时钟的初始相位。示例的，图3中的相位调整电路305通过重复步骤S13至步骤S19来遍历存储器307中存储的所有候选相位，从而选择出使天线301处的载波电压幅度最大的相位，并将该相位存储于存储器307中作为通信过程中第一时钟的初始相位。

图7示出根据本发明实施例的通信装置的时钟校准方法中的另一种校准过程的流程示意图。图7中的校准过程中的步骤S11-步骤S19与图6中的校准过程相同，在此不再赘述。图7中的校准过程与图6中的实施例的差异包括附加步骤S21a，如果在步骤S16中确定测量的载波电压幅度大于参考幅度，则完成步骤S17和附加步骤S21a。在步骤S21a中，判断参考幅度是否大于/等于基准幅度。若是，则直接存储第一时钟的初始相位，终止校准过程；若否，则返回步骤S13，选择另一候选相位来配置第一时钟的相位。其中，该基准幅度为预先存储的当发射信号的相位与载波信号的相位之间的相位差约为0°时，测量的天线301上的载波电压幅度。在本实施例的校准过程中，无需遍历所有的候选相位，当检测到的参考幅度满足预定条件时就停止相位配置的步骤，可以大大减少相位校准的时间，便于提高生产效率。

综上所述，本发明实施例提供的通信装置的时钟校准方法及通信装置中，在通信过程中对影响第一时钟的相位的至少一个物理量的变化量进行测量，当该变化量不为0时基于查找表获得该变化量对应的相位调整值，并基于该相位调整值补偿第一时钟的相位，以使得发射信号与载波信号具有一致的相位，可以在通信过程中灵活的进行相位优化，极大地提高电路的调制效果，降低读取器的小信号接收灵敏度要求，有利于提高操作距离。

依照本发明的实施例如上文，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。

Claims (20)

1.一种通信装置的时钟校准方法，所述通信装置通过天线接收另一通信装置的载波信号，并在接收载波信号的过程中基于第一时钟提供用于调制所述载波信号的幅度的发射信号，其中，所述时钟校准方法包括：

对影响所述第一时钟的相位的至少一个物理量的变化量进行测量；

在所述变化量不为0的情况下，基于查找表获得所述变化量对应的相位调整值，并基于所述相位调整值补偿所述第一时钟的相位，以使得所述发射信号与所述载波信号具有一致的相位。

2.根据权利要求1所述的时钟校准方法，其中，所述至少一个物理量包括：温度、电源电压、所述载波信号的载波电压幅度中的一个或多个。

3.根据权利要求1所述的时钟校准方法，其中，对影响所述第一时钟的相位的至少一个物理量的变化量进行测量的步骤包括：

在通信过程中，分阶段地对所述至少一个物理量的测量值相对于基准值的变化进行检测，以获得各阶段的所述变化量；以及

在执行每一阶段的所述检测之后，将所述基准值更新为当前阶段检测到的所述至少一个物理量的测量值。

4.根据权利要求3所述的时钟校准方法，其中，在所述通信过程中，每一所述阶段包括所述发射信号的至少一个数据帧，该阶段的所述检测执行于所述至少一个数据帧被发射之前。

5.根据权利要求3或4所述的时钟校准方法，其中，在所述通信过程中，每一所述阶段包括所述发射信号的至少一个数据帧，该阶段的所述检测执行于所述数据帧的至少一个帧间间隔内。

6.根据权利要求3所述的时钟校准方法，其中，还包括：

在所述通信过程开始之前的校准过程，检测所述至少一个物理量的测量值，并将该测量值作为所述基准值的初始值。

7.根据权利要求6所述的时钟校准方法，其中，在所述通信过程开始之前的校准过程包括：

根据所述另一通信装置的载波信号得到第一时钟，所述第一时钟与所述载波信号的载波时钟具有一致的频率；

重复执行相位配置步骤，直至多个候选相位已全部选择过和/或参考幅度满足预定条件，

其中，所述相位配置步骤包括：

从所述多个候选相位中选择一个未选择过的相位，并基于被选择的相位配置所述第一时钟的相位；

基于所述第一时钟提供所述发射信号，并测量所述发射信号作用下所述天线接收到的所述另一通信装置的载波电压幅度，

在测量的载波电压幅度大于所述参考幅度的情况下，将所述参考幅度更新为当前测量的载波电压幅度，并将当前被选择的相位记录为所述通信过程中所述第一时钟的初始相位。

8.根据权利要求7所述的时钟校准方法，其中，所述预定条件包括所述参考幅度大于/等于基准幅度，所述基准幅度为所述发射信号与所述载波信号具有一致的相位时所述天线处测量的载波电压幅度。

9.根据权利要求7所述的时钟校准方法，其中，所述基于所述相位调整值补偿所述第一时钟的相位的步骤包括：

将所述相位调整值加到所述初始相位或从所述初始相位中减去所述相位调整值，并将调整之后的相位记录为所述第一时钟的初始相位。

10.一种通信装置，用于通过天线接收来自另一通信装置的载波信号，其中，所述通信装置包括：

时钟恢复电路，与所述天线耦接，用于从所述载波信号中恢复时钟信息，以获得第一时钟；

时钟保持电路，用于保持所述第一时钟的频率和相位；

相位调整电路，用于在校准过程和通信过程配置所述第一时钟的相位；

ALM调制电路，用于基于配置后的第一时钟提供用于调制所述载波信号的幅度的发射信号；以及

检测电路，用于对影响所述第一时钟的相位的至少一个物理量的变化量进行测量，

其中，所述相位调整电路用于在通信过程中所述变化量不为0的情况下，基于查找表获得所述变化量对应的相位调整值，并基于所述相位调整值补偿所述第一时钟的相位，以使得所述发射信号与所述载波信号具有一致的相位。

11.根据权利要求10所述的通信装置，其中，所述检测电路包括：

温度检测电路，用于检测芯片的温度，以得到温度测量值；

电源电压检测电路，用于检测所述ALM调制电路的电源电压，以得到电压测量值；和/或

电压幅度检测电路，用于检测所述天线接收到的另一通信装置的载波电压幅度，或者检测所述发射信号作用下所述天线接收到的另一通信装置的载波电压幅度，以得到电压幅度测量值。

12.根据权利要求10所述的通信装置，其中，所述相位调整电路被配置为： 在通信过程中，分阶段地对所述至少一个物理量的测量值相对于基准值的变化进行检测，以获得各阶段的所述变化量；以及

在执行每一阶段的所述检测之后，将所述基准值更新为当前阶段检测到的所述至少一个物理量的测量值。

13.根据权利要求12所述的通信装置，其中，在所述通信过程中，每一所述阶段包括所述发射信号的至少一个数据帧，该阶段的所述检测执行于所述至少一个数据帧被发射之前。

14.根据权利要求12或13所述的通信装置，其中，在所述通信过程中，每一所述阶段包括所述发射信号的至少一个数据帧，该阶段的所述检测执行于所述数据帧的至少一个帧间间隔内。

15.根据权利要求12所述的通信装置，其中，所述检测电路还用于在所述通信过程开始之前的校准过程，检测所述至少一个物理量的测量值，并将该测量值作为所述基准值的初始值。

16.根据权利要求15所述的通信装置，其中，所述相位调整电路被配置为：在所述校准过程中重复执行相位配置步骤，直至多个候选相位已全部选择过和/或参考幅度满足预定条件，

其中，所述相位配置步骤包括：

从所述多个候选相位中选择一个未选择过的相位，并基于被选择的相位配置所述第一时钟的相位；

基于所述第一时钟提供所述发射信号，并接收所述发射信号作用下测量的所述天线接收到的另一通信装置的载波电压幅度，

在所述测量的载波电压幅度大于所述参考幅度的情况下，将所述参考幅度更新为当前测量的载波电压幅度，并将当前被选择的相位记录为所述通信过程中所述第一时钟的初始相位。

17.根据权利要求16所述的通信装置，其中，所述预定条件包括所述参考幅度大于/等于基准幅度，所述基准幅度为所述发射信号与所述载波信号具有一致的相位时所述天线处测量的载波电压幅度。

18.根据权利要求17所述的通信装置，其中，所述相位调整电路被配置为：通过将所述相位调整值加到所述初始相位或从所述初始相位中减去所述相位调整值来补偿所述第一时钟的相位。

19.根据权利要求18所述的通信装置，其中，所述相位调整电路还被配置为在每一阶段的调整之后，将调整之后的相位记录为所述第一时钟的初始相位。

20.根据权利要求10所述的通信装置，其中，所述通信装置使用NFC协议与另一通信装置执行通信。

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