CN113836953A - 标签及其主动负载调制的方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种标签及其主动负载调制的方法，标签包括：第一天线，其适于接收读卡器发射的电磁场以及发送载波信号；接收模块，其适于从电磁场中恢复读卡器发送的第一时钟信号，第一时钟信号具有第一相位φ_r；相位调整模块，其适于确定载波信号并且固定载波信号的相位差以使得在读卡器的第二天线处电磁场和载波信号产生最大上升干涉或者最大下降干涉，载波信号包括第二时钟信号和第三时钟信号；调制模块，其适于通过基带信号调制副载波以及通过副载波调制载波信号。本申请实施例的技术方案可以降低产品设计的复杂度，降低功耗。

Description

标签及其主动负载调制的方法

技术领域

本发明涉及射频识别(Radio Frequency Identification，简称为RFID)领域，尤其涉及标签及其主动负载调制的方法。

背景技术

现有的RFID通信系统中，读卡器(Reader)与标签(Tag)通过其天线之间的磁性耦合进行非接触式通信。

RFID通信系统包括电感耦合式系统和电磁反向散射式系统等。在电感耦合式系统中，读卡器和标签的天线分别包括线圈，线圈产生的电磁场相互耦合，从而实现读卡器和标签之间的通信；在电磁反向散射式系统中，读卡器的天线发射电磁场被标签的天线接收后，经调制再由其天线反射回读卡器，从而实现读卡器和标签之间的通信。

标签包括无源标签(Passive Tag)和有源标签(Active Tag)；可以通过有源标签进行主动负载调制以驱动其天线主动发射信号。

但是，现有的主动负载调制技术具有相移检测难度较大、通信距离较近以及设计复杂度较高等问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是现有的主动负载调制技术相移检测难度较大、通信距离较近以及设计复杂度较高等。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种标签，包括：第一天线，其适于接收读卡器发射的电磁场以及发送载波信号；接收模块，其适于从电磁场中恢复读卡器发送的第一时钟信号，第一时钟信号具有第一相位φ_r；相位调整模块，其适于确定载波信号并且固定载波信号的相位差以使得在读卡器的第二天线处电磁场和载波信号产生最大上升干涉或者最大下降干涉，载波信号包括第二时钟信号和第三时钟信号，第二时钟信号和第三时钟信号分别具有第二相位φ_t1和第三相位φ_t2，其中，相位差为第二相位φ_t1与第一相位φ_r的差Δφ₁或者第三相位φ_t2与第一相位φ_r的差Δφ₂；调制模块，其适于通过基带信号调制副载波以及通过副载波调制载波信号，基带信号中每R个bit包括M个副载波周期时长，在M个副载波周期时长中副载波包括N段第一逻辑电平和K段第二逻辑电平，在N段第一逻辑电平期间，载波信号为第二时钟信号，在K段第二逻辑电平期间的一段内，暂停发送载波信号以使标签的发送信号同步第一时钟信号，在K段第二逻辑电平期间其余的K-1段内，载波信号为第三时钟信号，其中，R、M、N和K为整数，R≥1，M＞1，1＜N≤M，1＜K≤M。

可选地，标签包括发送模块，其适于接收调制模块发送的载波信号并将其发送到第一天线。

可选地，第三相位φ_t2与第二相位φ_t1相差180°。

可选地，接收模块适于在不发送载波信号时从电磁场中恢复读卡器发送的第一时钟信号。

可选地，标签包括锁相环，其适于在不发送载波信号时同步第一时钟信号以产生与其相位相同的锁相时钟信号。

可选地，锁相环适于在发送载波信号时置于开环自由振荡状态。

可选地，锁相环适于在驱动第一天线之前置于开环自由振荡状态。

可选地，相位调整模块适于调整锁相时钟信号而获得第二时钟信号和第三时钟信号。

可选地，调制模块适于调整一段的宽度以使其大于、等于或小于第二相位φ_t1或第三相位φ_t2的宽度。

可选地，一段为K段中任选的一段。

可选地，标签包括逻辑模块，其适于接收和处理接收模块输出的数据信号以及向调制模块输出基带信号。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种标签主动负载调制的方法，包括：接收读卡器发射的电磁场；从电磁场中恢复读卡器发送的第一时钟信号，第一时钟信号具有第一相位φ_r；确定载波信号并且固定载波信号的相位差以使得在读卡器的第二天线处电磁场和载波信号产生最大上升干涉或者最大下降干涉，载波信号包括第二时钟信号和第三时钟信号，第二时钟信号和第三时钟信号分别具有第二相位φ_t1和第三相位φ_t2，其中，相位差为第二相位φ_t1与第一相位φ_r的差Δφ₁或者第三相位φ_t2与第一相位φ_r的差Δφ₂；通过基带信号调制副载波，其中，基带信号中每R个bit包括M个副载波周期时长，在M个副载波周期时长中副载波包括N段第一逻辑电平和K段第二逻辑电平，其中，R、M、N和K为整数，R≥1，M＞1，1＜N≤M，1＜K≤M；通过副载波调制载波信号，在N段第一逻辑电平期间，载波信号为第二时钟信号，在K段第二逻辑电平期间的一段内，使标签暂停发送载波信号以使标签的发送信号同步第一时钟信号，在K段第二逻辑电平期间其余的K-1段内，载波信号为第三时钟信号。

可选地，上述方法包括向读卡器发送载波信号。

可选地，上述方法包括使第三相位φ_t2与第二相位φ_t1相差180°。

可选地，上述方法包括在不发送载波信号时从电磁场中恢复读卡器发送的第一时钟信号。

可选地，上述方法包括在不发送载波信号时同步第一时钟信号以产生与其相位相同的锁相时钟信号。

可选地，上述方法包括在发送载波信号时将锁相环置于开环自由振荡状态。

可选地，上述方法包括在驱动第一天线之前将锁相环置于开环自由振荡状态。

可选地，上述方法包括调整锁相时钟信号而获得第二时钟信号和第三时钟信号。

可选地，上述方法包括调整一段的宽度以使其大于、等于或小于第二相位φ_t1或第三相位φ_t2的宽度。

可选地，一段为K段中任选的一段。

可选地，上述方法包括接收和处理来自于读卡器的数据信号而输出基带信号。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案至少具有以下有益效果。

在本发明实施例的技术方案中，在每R个bit对应的M个副载波周期时长内进行一次时钟同步(R≥1，M＞1)。由于可以对1或多个bit仅同步一次，并且可以不需要在每个副载波周期都进行时钟同步，因而降低了产品设计的复杂度，降低了功耗，节约了成本。

在本发明实施例的技术方案中，在K段第二逻辑电平期间的一段内使标签暂停发送载波以使标签与读卡器时钟同步，其中，该一段可以在K段中任选，也可以调整该一段的宽度，如使其大于第二相位φ_t1或第三相位φ_t2的宽度。由于该一段的宽度可以任选且具有设计期望的宽度，因而降低了产品设计的复杂度，节省了芯片的面积。

在本发明实施例的技术方案中，在K段第二逻辑电平期间的一段内，使标签暂停发送载波以使标签与读卡器时钟同步。由于在时钟同步时标签停止发射，相比较于现有技术在时钟同步时标签不停止发射(即在天线在发射的同时检测天线处接收的时钟信号以及比较所接收的时钟信号与天线发射信号的相位偏移)，不仅降低了对相位偏移检测灵敏度的较高要求，也降低了产品设计的难度。

附图说明

图1是本发明实施例RFID通信系统的结构示意图；

图2是本发明实施例标签总体结构的示意图；

图3是本发明实施例标签具体结构的示意图；

图4是本发明第一实施例标签调制及同步的示意图；

图5是本发明第二实施例标签调制及同步的示意图；

图6是本发明第三实施例标签调制及同步的示意图；

图7是本发明实施例标签主动负载调制的方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

图1是本发明实施例RFID通信系统的结构示意图。

RFID通信系统10包括标签100和读卡器200。标签100具有第一天线110，读卡器200具有第二天线210，标签100与读卡器200通过第一天线110和第二天线210之间的磁性耦合而进行非接触式通信。

读卡器200向标签100发射电磁波，电磁波中包含了读卡器200向标签100发送的时钟信号和/或数据信号，其中，时钟信号和数据信号在标签100与读卡器200通信时可以分别用于时钟同步和交互信息。

标签100通过第一天线110接收到这些信号后可以发送载波信号作为响应信号。

图2和3分别是本发明实施例标签总体结构和具体结构的示意图。

如图2和3所示，标签100包括第一天线110、接收模块120、相位调整模块130和调制模块140。

第一天线110可以接收读卡器200发射的电磁场。读卡器200的第二天线210可以发射一定频率(例如为125KHz、13.56MHz、915MHz)的电磁场，当标签100位于读卡器200附近时，电磁场中的一部分磁力线会穿过标签100的第一天线110，从而在第一天线110上产生交流电压。

第一天线110可以发送载波信号。在标签100处经调制的载波信号可以驱动第一天线110并通过第一天线110发射出去；在第一天线110附近的读卡器200通过其第二天线210接收载波信号，并且，读卡器200还可以解调载波信号而获得标签100发送的数据信息。

接收模块120与第一天线110耦接，其可以从电磁场中恢复读卡器200发送的信号，该信号包括第一天线110所接收到的第一时钟信号clk_ant以及数据信号，其中，第一时钟信号clk_ant具有第一相位φ_r。

接收模块120可以在第一天线110不发送载波信号时从电磁场中恢复读卡器200发送的第一时钟信号clk_ant。

相位调整模块130可以与接收模块120耦接以接收来自于接收模块120输出的第一时钟信号clk_ant。相位调整模块130可以确定载波信号clk_syn。载波信号clk_syn包括第二时钟信号和第三时钟信号，其中，第二时钟信号和第三时钟信号分别具有第二相位φ_t1和第三相位φ_t2。

相位调整模块130可以固定载波信号的相位差以使得在读卡器200的第二天线210处由第二天线210发射的电磁场和第一天线110发射的电磁场产生最大上升干涉或者最大下降干涉，其中，相位差包括第二相位φ_t1与第一相位φ_r的差Δφ₁和第三相位φ_t2与第一相位φ_r的差Δφ₂。

相位调整模块130可以用于调整标签100发射信号的相位。如图3所示，相位调整模块130调整相位以使得由发送模块150或者第一天线110发送的信号与第二天线210上的时钟信号同步，例如与第二天线210上的时钟信号同相或反相。

调制模块140与相位调整模块130耦接，从而接收由相位调整模块130发送的载波信号clk_syn，并且通过基带信号调制副载波以及通过副载波调制载波信号clk_syn。

基带信号中每R个bit包括M个副载波周期时长，在M个副载波周期时长中副载波包括N段第一逻辑电平和K段第二逻辑电平，其中，R、M、N和K为整数，R≥1，M＞1，1＜N≤M，1＜K≤M。

在N段第一逻辑电平期间，载波信号clk_syn为第二时钟信号。

在K段第二逻辑电平期间的一段内，暂停发送载波信号clk_syn以使锁相环160同步第一时钟信号clk_ant。

在本发明的实施例中，可以在每R个bit对应的M个副载波周期时长内进行一次时钟同步。由于不需要在每个副载波周期都进行时钟同步，因而降低了产品设计的复杂度，降低了功耗，节约了成本。

当R等于1时，在波特率为106kHz的情形下，每9.4us同步一次，这要求读卡器和标签之间的时钟偏差小于1953ppm，其易于实现。当R大于1时，可以在支持高波特率通信的情形下提供更高的发射效率。

该一段的宽度可以由调制模块140灵活调整，使其宽度大于、等于或小于第二相位φ_t1或第三相位φ_t2的宽度。例如，可以将该一段的宽度设计的较宽，使其大于第二相位φ_t1或第三相位φ_t2宽度(如，比第二相位φ_t1或第三相位φ_t2的宽度大了载波周期的整数倍)，从而降低了产品设计的复杂度，节省了芯片的面积，还降低了功耗和成本。又例如，可以将该一段的宽度设计的较窄，其小于或等于第二相位φ_t1或第三相位φ_t2宽度，从而提高了数据信号的发射效率。

该一段可以根据设计需求而选择为K段中的任一段。

在K段第二逻辑电平期间其余的K-1段内，载波信号clk_syn为第三时钟信号。

标签100可以进行主动负载调制，并通过第一天线110主动发射载波信号，相应地，在读卡器200的第二天线210处，读卡器200发射的电磁波与标签100发射的载波信号会产生干涉。读卡器200可以基于干涉的变化来接收标签100发送的响应信号。

在一些实施例中，标签100发送的载波信号可以包括第二时钟信号和第三时钟信号。在N段第一逻辑电平期间，驱动第一天线110的载波信号为第二时钟信号，使第二相位φ_t1与第一相位φ_r的差值Δφ₁固定以使得在读卡器200的第二天线210处电磁场和载波信号产生最大上升干涉或者最大下降干涉；在K段第二逻辑电平期间其余的K-1段内，驱动第一天线110的载波信号为第三时钟信号。在读卡器200的第二天线210处，读卡器200发射的电磁场与包含第二时钟信号的电磁场产生最大上升干涉或者最大下降干涉，其相比较于电磁场与包含第三时钟信号的电磁场产生的干涉，具有明显的干涉变化，该干涉变化可以被读卡器200有效地测量到。因此，在这些实施例中，可以准确地接收到标签100发送的响应信号。

在优选的实施例中，可以使第二相位φ_t1与第一相位φ_r的差值Δφ₁固定以使得在读卡器200的第二天线210处电磁场和载波信号产生最大上升干涉或者最大下降干涉，并且，使第二时钟信号的第二相位φ_t1和第三时钟信号的第三相位φ_t1相差180°。在读卡器200的第二天线210处，读卡器200发射的电磁场与包含第二时钟信号的电磁场和包含第三时钟信号的电磁场分别干涉而产生最大上升干涉和最大下降干涉中的一者和另一者，这二者具有最大的干涉变化，该最大的干涉变化可以在适当增大读卡器200与标签100距离的情形下仍然能够被读卡器200测量到。因此，在该实施例中，在增大读卡器200与标签100的距离情形下读卡器200和标签100仍能够有效地通信。

如图3所示，标签100可以包括发送模块150，其输入端耦接调制模块140，输出端耦接第一天线110。发送模块150可以接收调制模块140发送的载波信号并将其发送到第一天线110。

如图3所示，标签100可以包括锁相环160，其输入端耦接接收模块120，输出端耦接相位调整模块130。锁相环160可以接收并处理由接收模块120输出的第一时钟信号clk_ant而产生锁相时钟信号clk_pll；将锁相时钟信号clk_pll输出到相位调整模块130后，可以产生第二时钟信号和第三时钟信号，其分别具有第二相位φ_t1和第三相位φ_t2。

具体而言，在不发送载波信号时(例如标签暂停发送载波信号时)，锁相环160可以同步第一时钟信号clk_ant以产生与其相位相同的锁相时钟信号clk_pll，锁相时钟信号clk_pll输出到相位调整模块130后经相位调整，使得标签的发送信号同步第二天线210上的时钟信号，其中，标签的发送信号包括发送模块150发送的信号和第一天线110发送的信号。

在不发送载波信号时(例如标签暂停发送载波信号时)，还可以先将之前在第一天线110处发送的载波信号充分衰减，该衰减所需的时间与标签100的设计方案和第一天线110的Q值相关；然后，再将锁相环160从开环自由振荡状态切换到同步状态，即同步第一时钟信号clk_ant以产生与其相位相同的锁相时钟信号clk_pll，该同步所需的时间与锁相环160的设计相关。

在标签100发射载波信号时，第一天线110发射信号的电压和其在读卡器200发射的电磁场中感生的电压产生叠加，此时，接收模块120无法从第一天线110接收的叠加信号中恢复处时钟信号以作为锁相环160的参考信号。因此，在标签100驱动第一天线110而发射载波信号之前，可以将锁相环160采样保持并断开环路，从而置于自由振荡状态。

如图3所示，标签100可以包括逻辑模块170，其输入端耦接接收模块120，输出端耦接调制模块140。逻辑模块170可以接收和处理接收模块120输出的数据信号，并且向调制模块140输出基带信号。

如图3所示，标签100可以包括谐振电容111和隔直电容151、152，其中，谐振电容111与第一天线110并联；隔直电容151、152与发送模块150串联。

在本发明的实施例中，在K段第二逻辑电平期间的一段内，可以暂停发送载波信号clk_syn以使标签100的发送信号同步第一时钟信号。

具体而言，第一天线110接收由读卡器200的第二天线210发射的电磁波。接收模块120可以将来自第一天线110的时钟信号恢复成读卡器的时钟信号，即第一时钟信号clk_ant，其具有第一相位φ_r。

锁相环160闭环工作于同步模式，在接收到第一时钟信号clk_ant后，将其作为参考时钟信号而进行锁相，并且产生与之相位相同的锁相时钟信号clk_pll。

相位调制模块130接收到锁相时钟信号clk_pll后，产生载波信号clk_syn并输送到调制模块140，载波信号clk_syn包括第二时钟信号和第三时钟信号，第二时钟信号和第三时钟信号分别具有第二相位φ_t1和第三相位φ_t2。

接收模块120还可以将来自第一天线110的数据信号进行放大和数模转换然后输送到逻辑模块170，逻辑模块170处理后产生基带信号，并将其输送到调制模块140。

调制模块140在接收到基带信号和载波信号clk_syn后，可以通过基带信号调制副载波以及通过副载波调制载波信号clk_syn，并且在后续可以发送载波信号clk_syn的期间可通过发送模块150将载波信号clk_syn输出到第一天线110。

第一天线110发射的电磁波可以在读卡器200的第二天线210处与读卡器200发射的电磁波产生干涉。

读卡器200可以基于干涉的变化来接收标签100发送的响应信号。

在本发明的实施例中，在N段第一逻辑电平期间，可以发送载波信号clk_syn，其为第二载波信号；在K段第二逻辑电平期间其余的K-1段内，可以发送载波信号clk_syn，其为第三载波信号。

具体而言，第一天线110接收由读卡器200的第二天线210发射的电磁波，接收模块120可以将来自第一天线110的时钟信号进行恢复。

在第一天线110发送载波信号clk_syn时，第一天线110上的信号电压为其发送的载波信号的电压和从第二天线210发射的电磁场感生出的电压之和，因此，此时接收模块120所产生的时钟信号不能作为锁相环160的参考信号。可以在驱动第一天线110之前将锁相环160置于开环自由振荡状态，即使锁相环160采样保持且断开环路。可以通过采样开关断开来进行采样保持，但是，开关断开时产生的瞬态影响和相应的漏电会导致锁相环输出的时钟相位与读卡器时钟的相位随着时间变化而增大，因而需要频繁地同步来保证相位差满足通信要求，这增加了产生设计的复杂性；可以通过电容采样方式来进行采样保持，其通过电压控制振荡器(Voltage-Controlled Oscillator，简称为VCO)的控制电压来实现。

接收模块120可以将来自第一天线110的数据信号进行放大和数模转换然后输送到逻辑模块170，逻辑模块170处理后产生基带信号，并将其输送到调制模块140。

调制模块140在接收到基带信号和载波信号后，可以通过基带信号调制副载波以及通过副载波调制载波信号，发送模块150将载波信号输出到第一天线110。

第一天线110发射的电磁波可以在读卡器200的第二天线210处与读卡器200发射的电磁波产生干涉。

读卡器200可以基于干涉的变化来接收标签100发送的响应信号。

以下结合具体实施例进行描述。

在第一实施例中，基于协议ISO/IEC 14443A，传输的波特率为106k，每位(bit)同步一次。

如图4所示，自上而下三个图形依次示意基带信号、由基带调制的副载波、由副载波调制的载波，其中，基带信号示意了“1”和“0”二个bit。

在基带信号为“1”的1个bit处，副载波包络具有8个副载波周期的时长，包括4段高电平和4段低电平，在4段高电平时发射的载波相位为φ_t1，相位差Δφ₁＝φ_t1-φ_r。发射前通过相位调整模块配置合适的Δφ₁使得在读卡器天线上产生最大上升干涉或最大下降干涉。4段低电平的其中一段(如图4中自左第一个T_p所示)不发射，其余3段发射载波的相位为φ_t2，φ_t2与相位φ_t1相差180°。

在基带信号为“0”的1个bit处，副载波包络具有8个副载波周期的时长，包括4段高电平和5段低电平，在4段高电平时发射载波的相位为φ_t1，相位差Δφ₁＝φ_t1-φ_r。发射前通过相位调整模块配置合适的Δφ₁使得在读卡器天线上产生最大上升干涉或最大下降干涉。5段低电平的其中一段(如图4中自左第二个T_p所示)不发射，其余4段发射载波的相位为φ_t2，φ_t2与相位φ_t1相差180°。

在第二实施例中，基于协议ISO/IEC 14443B，传输的波特率为106k，每bit同步一次。

如图5所示，自上而下三个图形依次示意基带信号、由基带调制的副载波、由副载波调制的载波，其中，基带信号示意了“1”和“0”二个bit。

在基带信号为“1”的1个bit处，副载波包络具有8个副载波周期的时长，包括8段高电平和8段低电平，在8段高电平时发射载波的相位为φ_t1，相位差Δφ₁＝φ_t1-φ_r。发射前通过相位调整模块配置合适的Δφ₁使得在读卡器天线上产生最大上升干涉或最大下降干涉。8段低电平的其中一段(如图5中自左第一个T_p所示)不发射，其余7段发射载波的相位为φ_t2，φ_t2与相位φ_t1相差180°。

在基带信号为“0”的1个bit处，副载波包络具有8个副载波周期的时长，包括8段高电平和8段低电平，在8段高电平时发射载波的相位为φ_t1，相位差Δφ₁＝φ_t1-φ_r。发射前通过相位调整模块配置合适的Δφ₁使得在读卡器天线上产生最大上升干涉或最大下降干涉。8段低电平的其中一段(如图5中自左第二个T_p所示)不发射，其余7段发射载波的相位为φ_t2，φ_t2与相位φ_t1相差180°。

在第三实施例中，基于协议ISO/IEC 14443B，传输的波特率为106k，每二个bit同步一次。

如图6所示，自上而下三个图形依次示意基带信号、由基带调制的副载波、由副载波调制的载波，其中，基带信号示意了“1”和“0”二个bit。

在基带信号为“0”和“1”的2个bit处，副载波包络具有16个副载波周期的时长，包括16段高电平和16段低电平，在16段高电平时发射载波的相位为φ_t1，相位差Δφ₁＝φ_t1-φ_r。发射前通过相位调整模块配置合适的Δφ₁使得在读卡器天线上产生最大上升干涉或最大下降干涉。16段低电平的其中一段(如图6中T_p所示)不发射，其余15段发射载波的相位为φ_t2，φ_t2与相位φ_t1相差180°。

在本发明的实施例中，T_p的位置及宽度可以灵活选择，从而兼顾设计的难易程度和通信距离的长短。

例如，在第一实施例中，基于协议ISO/IEC 14443A发送信号，T_p可选择低电平持续较宽的一段。在第二实施例中，基于协议ISO/IEC 14443B发送信号，T_p可选择最后第一段低电平。此外，如果T_p所选择的一段低电平的时间较短而需要付出更多的设计成本，可以通过缩短T_p附近的高电平的宽度来增大T_p的宽度。

又例如，在第三实施例中，每2个bit同步一次。此外，如果锁相环的采样保持可以在更长的时间范围内保证输出的时钟偏差满足设计要求，可以基于更多个bit而同步一次，从而进一步降低功耗。

图7是本发明实施例标签主动负载调制的方法300的流程图。

方法300包括：

步骤S310：接收读卡器发射的电磁场；

步骤S320：从电磁场中恢复读卡器发送的第一时钟信号，第一时钟信号具有第一相位φ_r；

步骤S330：确定载波信号并且固定载波信号的相位差以使得在读卡器的第二天线处电磁场和载波信号产生最大上升干涉或者最大下降干涉，载波信号包括第二时钟信号和第三时钟信号，第二时钟信号和第三时钟信号分别具有第二相位φ_t1和第三相位φ_t2，其中，相位差为第二相位φ_t1与第一相位φ_r的差Δφ₁或者第三相位φ_t2与第一相位φ_r的差Δφ₂；

步骤S340：通过基带信号调制副载波，其中，基带信号中每R个bit包括M个副载波周期时长，在M个副载波周期时长中副载波包括N段第一逻辑电平和K段第二逻辑电平，其中，R、M、N和K为整数，R≥1，M＞1，1＜N≤M，1＜K≤M；

步骤S350：通过副载波调制载波信号，在N段第一逻辑电平期间，载波信号为第二时钟信号，在K段第二逻辑电平期间的一段内，使标签暂停发送载波信号以使标签的发送信号同步第一时钟信号，在K段第二逻辑电平期间其余的K-1段内，载波信号为第三时钟信号。

在步骤S310的实施中，标签可以通过其第一天线接收读卡器发射的电磁场。

在步骤S320的实施中，标签可以通过其接收模块从电磁场中恢复读卡器发送的第一时钟信号，例如，在第一天线不发送载波信号时从电磁场中恢复第一时钟信号。

在步骤S330的实施中，标签可以通过相位调整模块接收由接收模块输出的第一时钟信号以及固定载波信号的相位差。

在步骤S340的实施中，标签可以通过调制模块调制副载波，其中，调制副载波的基带信号可以来自于逻辑模块。

在步骤S350的实施中，标签可以通过调制模块调制载波信号，其中，载波信号可以来自于相位调整模块。

在具体实施中，方法300包括使第三相位φ_t2与第二相位φ_t1相差180°。

在具体实施中，方法300包括在不发送载波信号时从电磁场中恢复读卡器发送的第一时钟信号。

在具体实施中，方法300包括在不发送载波信号时同步第一时钟信号以产生与其相位相同的锁相时钟信号。

在具体实施中，方法300包括在发送载波信号时将锁相环置于开环自由振荡状态。

在具体实施中，方法300包括在驱动第一天线之前将锁相环置于开环自由振荡状态。

在具体实施中，方法300包括调整锁相时钟信号而获得第二时钟信号和第三时钟信号。

在具体实施中，方法300包括调整一段的宽度以使其大于、等于或小于第二相位φ_t1或第三相位φ_t2的宽度。

在具体实施中，上述一段为K段中任选的一段。

在具体实施中，接收和处理来自于读卡器的数据信号而输出基带信号。

关于标签主动负载调制方法300的具体原理和实施方式等，可以参照上述结合图1至6关于标签100的相关描述，这里不再赘述。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (22)

1.一种标签，其特征在于，包括：

第一天线，其适于接收读卡器发射的电磁场以及发送载波信号；

接收模块，其适于从所述电磁场中恢复所述读卡器发送的第一时钟信号，所述第一时钟信号具有第一相位φ_r；

相位调整模块，其适于确定所述载波信号并且固定所述载波信号的相位差以使得在所述读卡器的第二天线处所述电磁场和所述载波信号产生最大上升干涉或者最大下降干涉，所述载波信号包括第二时钟信号和第三时钟信号，所述第二时钟信号和所述第三时钟信号分别具有第二相位φ_t1和第三相位φ_t2，其中，所述相位差为所述第二相位φ_t1与所述第一相位φ_r的差Δφ₁或者所述第三相位φ_t2与所述第一相位φ_r的差Δφ₂；

调制模块，其适于通过基带信号调制副载波以及通过所述副载波调制所述载波信号，所述基带信号中每R个bit包括M个副载波周期时长，在所述M个副载波周期时长中所述副载波包括N段第一逻辑电平和K段第二逻辑电平，在所述N段第一逻辑电平期间，所述载波信号为所述第二时钟信号，在所述K段第二逻辑电平期间的一段内，暂停发送所述载波信号以使所述标签的发送信号同步所述第一时钟信号，在所述K段第二逻辑电平期间其余的K-1段内，所述载波信号为所述第三时钟信号，其中，R、M、N和K为整数，R≥1，M＞1，1＜N≤M，1＜K≤M。

2.根据权利要求1所述的标签，其特征在于，包括发送模块，其适于接收所述调制模块发送的所述载波信号并将其发送到所述第一天线。

3.根据权利要求1所述的标签，其特征在于，所述第三相位φ_t2与所述第二相位φ_t1相差180°。

4.根据权利要求1所述的标签，其特征在于，所述接收模块适于在不发送所述载波信号时从所述电磁场中恢复所述读卡器发送的第一时钟信号。

5.根据权利要求1所述的标签，其特征在于，包括锁相环，其适于在不发送所述载波信号时同步所述第一时钟信号以产生与其相位相同的锁相时钟信号。

6.根据权利要求5所述的标签，其特征在于，所述锁相环适于在发送所述载波信号时置于开环自由振荡状态。

7.根据权利要求5所述的标签，其特征在于，所述锁相环适于在驱动所述第一天线之前置于开环自由振荡状态。

8.根据权利要求5所述的标签，其特征在于，所述相位调整模块适于调整所述锁相时钟信号而获得所述第二时钟信号和所述第三时钟信号。

9.根据权利要求1所述的标签，其特征在于，所述调制模块适于调整所述一段的宽度以使其大于、等于或小于所述第二相位φ_t1或所述第三相位φ_t2的宽度。

10.根据权利要求1所述的标签，其特征在于，所述一段为所述K段中任选的一段。

11.根据权利要求1所述的标签，其特征在于，包括逻辑模块，其适于接收和处理所述接收模块输出的数据信号以及向所述调制模块输出所述基带信号。

12.一种标签主动负载调制的方法，其特征在于，包括：

接收读卡器发射的电磁场；

从所述电磁场中恢复所述读卡器发送的第一时钟信号，所述第一时钟信号具有第一相位φ_r；

确定载波信号并且固定所述载波信号的相位差以使得在所述读卡器的第二天线处所述电磁场和所述载波信号产生最大上升干涉或者最大下降干涉，所述载波信号包括第二时钟信号和第三时钟信号，所述第二时钟信号和所述第三时钟信号分别具有第二相位φ_t1和第三相位φ_t2，其中，所述相位差为所述第二相位φ_t1与所述第一相位φ_r的差Δφ₁或者所述第三相位φ_t2与所述第一相位φ_r的差Δφ₂；

通过基带信号调制副载波，其中，所述基带信号中每R个bit包括M个副载波周期时长，在所述M个副载波周期时长中所述副载波包括N段第一逻辑电平和K段第二逻辑电平，其中，R、M、N和K为整数，R≥1，M＞1，1＜N≤M，1＜K≤M；

通过所述副载波调制所述载波信号，在所述N段第一逻辑电平期间，所述载波信号为所述第二时钟信号，在所述K段第二逻辑电平期间的一段内，使所述标签暂停发送所述载波信号以使所述标签的发送信号同步所述第一时钟信号，在所述K段第二逻辑电平期间其余的K-1段内，所述载波信号为所述第三时钟信号。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，包括向所述读卡器发送所述载波信号。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，包括使所述第三相位φ_t2与所述第二相位φ_t1相差180°。

15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，包括在不发送所述载波信号时从所述电磁场中恢复所述读卡器发送的第一时钟信号。

16.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，包括在不发送所述载波信号时锁相环同步所述第一时钟信号以产生与其相位相同的锁相时钟信号。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，包括在发送所述载波信号时将所述锁相环置于开环自由振荡状态。

18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，包括在驱动所述第一天线之前将所述锁相环置于开环自由振荡状态。

19.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，包括调整所述锁相时钟信号而获得所述第二时钟信号和所述第三时钟信号。

20.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，包括调整所述一段的宽度以使其大于、等于或小于所述第二相位φ_t1或所述第三相位φ_t2的宽度。

21.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述一段为所述K段中任选的一段。

22.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，包括接收和处理来自于所述读卡器的数据信号而输出所述基带信号。

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