CN1659587A - 包括用于改变调幅信号中的信号边缘的倾斜路线的装置的数据载体 - Google Patents

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CN1659587A CN03813385.7A CN03813385A CN1659587A CN 1659587 A CN1659587 A CN 1659587A CN 03813385 A CN03813385 A CN 03813385A CN 1659587 A CN1659587 A CN 1659587A
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Abstract

在被设计成用于调制以非接触方式接收的载波信号(CS)的数据载体(1)中提供了：被设许成用于发送所述载波信号(CS)的发送装置(2)；和被设计成用于产生并发射数据信号(DS)的数据信号源(9)；以及调制装置(11)，所述调制装置(11)被设计成用于接收所述数据信号(DS)并且使用所述数据信号(DS)来调制出现在所述发送装置(2)的载波信号(CS)，并且产生调幅信号(S)，所述调幅信号(S)具有信号边缘(SL)，其中，另外提供信号边缘改变装置(12)，所述信号边缘改变装置被设计成用于改变在所述调幅信号(S)中的信号边缘(SL)的倾斜特性。

Description

包括用于改变调幅信号中的信号边缘的倾斜路线的装置的数据载体
本发明涉及一种数据载体，所述数据载体被设计成用于调制能以非接触方式接收的载波信号，并且所述数据载体安装有发送装置用以发送所述载波信号，所述数据载体安装有一电路，所述电路安装有至少一个终端，所述发送装置与所述终端相连接，并且经由所述终端可以将所述载波信号馈送到所述电路，并且所述电路安装有数据信号源，所述数据信号源被设计成用于产生并发射数据信号，并且所述电路安装有调制装置，所述调制装置被设计成用于接收所述数据信号并且使用所述数据信号来调制出现在所述至少一个终端的载波信号，并且能产生调幅信号，在所述调幅信号中出现信号边缘。
本发明还涉及用于数据载体的电路，所述数据载体被设计成用于调制以非接触方式接收的载波信号，并且所述数据载体安装有发送装置用以发送所述载波信号，所述电路安装有至少一个终端，所述发送装置与所述终端相连接，并且经由所述终端可以将所述载波信号馈送到所述电路，并且所述电路安装有，所述数据信号源被设计成用于产生并发射数据信号，并且所述电路安装有调制装置，所述调制装置被设计成用于接收所述数据信号并且使用所述数据信号来调制出现在所述至少一个终端的载波信号，并且能产生调幅信号，在所述调幅信号中出现信号边缘。
上述第一段所提到的这种或通用类型的数据载体，以及上述第二段所提到的这种或通用类型的电路，从文献US 5345231中可以得知。在已知的如下数据载体中，该数据载体安装有所述已知的电路并且被设计成用于使用由读/写站发射的载波信号，以非接触方式与所述读/写站通信，提供了发送装置，借助于此发送装置可以将所述载波信号发送到所述电路的终端。所述数据载体还安装有实现数据信号源的微型计算机，所述微型计算机被设计成用于产生并发射数字数据信号，所述数据信号代表要传送的信息项。还提供了调制装置，所述调制装置与所述终端相连接，并且所述调制装置使用所述数据信号实现出现在所述终端的载波信号的调幅，在周知的如负载调制情况下尤其如此，其中依照馈送到所述调制装置的数字信号，出现在所述调幅信号的信号边缘实际上具有无限大的陡的倾斜，这是由于存在实际上类似电涌的信号边缘特性以及由此的信号边缘的尖峰类型的倾斜特性。
在已知的数据载体中，该问题存在于在所述调幅信号中边缘的陡度在调幅信号的频谱内造成相对较宽的频谱分布，即出现许多不想要的极大的边带，所述调幅信号的边带常常不符和官方的规章，所述规章管理所述调幅信号的频谱分布。
本发明的目标是消除在上述第一段中提到的通用类型的数据载体中，以及在上述第二段中提到的通用类型的电路中的上述问题，并且创建一种改进的数据载体和一种改进的电路。
为了达到上述目的，依照本发明在上述第一段中提到的通用类型的数据载体中，提供了信号边缘改变装置，所述信号边缘改变装置被设计成用于改变在所述调幅信号中的信号边缘的倾斜特性。
为了达到上述目的，依照本发明在上述第二段中提到的通用类型的电路中，提供了信号边缘改变装置，所述信号边缘改变装置被设计成用于改变在所述调幅信号中的信号边缘的倾斜特性。
通过依照本发明提供的手段，以有利的方式实现了：由载波信号的调制所引起的调幅信号的频谱可以以最简单的可行方式加以改变以达到如下的效果：阻止在所述调幅信号中的类似电涌的信号边缘特性，而且有利地只出现具有变圆的特性的信号转变，并且结果出现所述信号边缘的连续倾斜特性，其没有出现任何带有干扰的、不想要的高能量含量的大功率的边带，以致实际上始终以可靠的方式实现了与官方规章之间的兼容性。
在依照本发明的技术方案中，信号边缘改变装置例如可以借助于调制装置上游的电压斜坡发生器来实现，所述电压斜坡发生器被设计成用于改变所述数据信号的信号边缘，以致在要馈送到调制装置的已改变的数据信号中，没有出现具有实际上无限陡倾斜的类似电涌的信号边缘。此外，在依照本发明的技术方案中，所述信号边缘改变装置例如可以借助于所述调制装置下游的电流斜坡发生器来实现，所述电流斜坡发生器被设计成用于在由调制装置引起的调制电流中产生适当的电流斜坡。然而已经验证了如果由过滤装置来实现所述信号边缘改变装置是特别有利的。用这样的方式，使用特别简单的装置就能实现很简单地改变所述负载调制信号的信号边缘，结果在所述调幅信号中包含了有利的信号边缘特性，这在所述调幅信号中带来了有利地限制的频谱分布。
在依照本发明的技术方案中，例如可以在所述调制装置和所述发送装置之间提供所述过滤装置，并且所述过滤装置被设计成用于过滤由调制装置所引起的电流。然而已经验证了如果在所述数据信号源和所述调制装置之间提供所述过滤装置，并且所述过滤装置被设计成用于过滤能被从数据信号源发射到调制装置的数据信号是特别有利的。这带来以下优点，能够按照电路技术非常简单地实现设计，这是因为在这种情况下，承担了通过电压信号实现的数据信号的过滤，按照技术和相对有效成本实现这些是相对没问题的。
在依照本发明的技术方案中，所述过滤装置例如可以由带阻滤波器或带通滤波器来实现。然而已经验证了如果所述过滤装置由低通滤波器形成是特别有利的。这带来了以下优点，实际上完全阻止了已经证实会妨碍官方规章的高频率边带，而且在调幅信号的已改变信号边缘的开始或结尾的过冲还可得到有效地抑制。
下面将解释本发明的上面提到的方面及其它方面。
参考附图中所示出的实施例将进一步描述本发明，然而本发明并不受此限制。
图1以示意图的方式，用电路图块的形式示出了依照现有技术的数据载体。
图2以类似于图1的方式示出了依照本发明第一实施例的数据载体。
图1示出了已知的数据载体1，该数据载体被设计成解调并调制已调制的或未调制的载波信号CS，能够以非接触方式接收所述载波信号CS，在图1中还示出了该载波信号CS。为了接收载波信号CS，数据载体1安装有发送装置2，所述发送装置被设计成发送载波信号CS并且借助于通信线圈配置实现，所述通信线圈配置在图1中未示出。所述通信线圈配置用作创建与为此目的设计的读/写站之间的电感耦合，其被设计为产生并发射载波信号CS。
数据载体1还安装有电路3，所述电路3由集成电路实现，并安装有第一终端4和第二终端5，两个终端4和5与所述发送装置相连。可以经由第一终端4将载波信号CS馈送到电路3。在电路3中，第二终端5与电路3的基准电位GND相连。电路3还安装有电压产生装置6，电压产生装置6被设计成用于接收所述载波信号CS，所述载波信号CS可以被馈送到第一终端4，并且电压产生装置6被设计成用于能够使用所接收的载波信号CS产生并发射为电源电路3提供电能的相对于所述基准电位GND的电源电压V。
电路3还安装有时钟信号产生装置7，所述时钟信号产生装置被设计成用于接收所述载波信号CS，所述载波信号CS能够经由第一终端4被馈送。时钟信号产生装置7还被进一步设计成能使用所接收的载波信号CS从载波信号CS得到时钟信号CLK并发射所述时钟信号CLK。
电路3还安装有解调装置8，所述解调装置8被设计成用于接收已调制的载波信号CS并解调载波信号CS，经由第一终端4能馈送所述已调制的载波信号CS。如果接收数据RD包含于解调载波信号CS，那么解调装置8还被设计成用于发射作为所述解调结果的接收数据RD。
电路3还安装有数据信号源9，所述数据信号源9借助于微型计算机来实现，所述数据信号源9被设计成用于接收时钟信号CLK并接收接收数据RD。借助于时钟信号CLK，数据信号源9被设计成用于一个程序的程序步骤的逐步处理，其中借助于所述程序，可以产生一个数据信号，考虑接收数据RD或者不考虑接收数据RD-取决于处理状态-，并将所述数据信号从数据信号源9发射。数据信号DS实际上是数字的从而基本上具有对应于所述基准电位GND的第一电压值或对应于所述电源电压V的第二电压值，其中，在这两个电压值之间，出现类似电涌的数据信号边缘，以致出现这些信号边缘的基本上类似尖峰的倾斜特性。
所述电路还安装有去耦装置10和调制装置11，其中所述去耦装置10连接在第一终端4和调制装置11之间。去耦装置10用二极管配置实现，去耦装置10被设计成用于根据所述调制装置11去耦所述电压产生装置6和时钟信号产生装置7和解调装置8。
调制装置11被设计成用于接收数据信号DS并且使用数据信号DS来调制出现在第一终端4的未调制的载波信号CS，并且产生调幅-在这个例子中是负载调制的信号S。调制装置11用场效应晶体管来实现，可以将数据信号DS馈送到所述场效应晶体管的栅极端子。所述场效应晶体管的源极端子与所述基准电位GND相连。所述场效应晶体管还经由其漏极端子与所述去耦装置10相连。使用数据信号DS可以控制所述场效应晶体管为导通状态和截止状态，其中，在其导通状态下，由其沟道电阻确定的调制电流IM可以经由去耦装置10流向基准电位GND，所述调制电流IM实现未调制的载波信号CS的加载，结果产生负载调制信号S，如图1所示。因此，根据所述场效应晶体管的状态，信号S具有第一幅度A1或第二幅度A2，通过数据信号DS的时间特性，根据它们出现的时间，确定负载调制信号S的幅度A1和A2。因此，负载调制信号S还具有信号边缘SL，所述信号边缘SL出现在从第一幅度A1向第二幅度A2的转变上或从第二幅度A2向第一幅度A1的转变上，其中所述信号边缘SL以实际上类似电涌的方式出现，继而类推数据信号DS，存在信号边缘SL的尖峰类型的倾斜特性。因此第一信号边缘限制点P1和第二信号边缘限制点P2实际上同时出现。载波信号CS的两个幅度A1和A2和信号边缘SL形成负载调制信号S的包络线E。
依照本发明的数据载体1，如图2所示，安装有电路3和连接到电路3的发送装置2。依照本发明的数据载体1的电路3还安装有电压产生装置6、时钟信号产生装置7、解调装置8、数据信号源9、调制装置11和去耦装置10。
在依照本发明数据载体1中提供的是信号边缘改变装置12，所述信号边缘改变装置12被设计成用于改变在负载调制信号S中的信号边缘SL的倾斜特性。所述信号边缘改变装置12通过过滤装置来实现，所述过滤装置由低通滤波器形成。所述低通滤波器安装有电阻13，所述电阻13连接在数据信号源9和调制装置11的场效应晶体管的栅极端子之间。所述低通滤波器还安装有连接在所述场效应晶体管的栅极端子和所述基准电位GND之间的电容器14。因此，所述过滤装置被提供在数据信号源9和调制装置11之间，并且所述过滤装置被设计成用于过滤从数据信号源9向调制装置11发射的所述数据信号DS。作为所述过滤的结果，所述过滤装置被设计成用于产生一个过滤的数据信号DS并向调制装置11发射此过滤的数据信号DS。所述过滤装置通过这样一种方式来确定大小，致使由数据信号DS(所述数据信号DS能借助于从数据载体1到所述读/写站的负载调制信号S加以传送)所代表的信息项可以在所述读/写战中的所述负载调制信号S没有问题的情况下被识别出来，这是因为借助于所述过滤装置，能够把两个幅度A1和A2分别出现于负载调制信号S中的时间段改变到可忽略的程度。所述过滤装置还通过这样一种方式来确定大小，致使在负载调制信号S中以可靠的方式阻止信号边缘SL的类似电涌的信号边缘特性，并且还致使所述信号边缘特性的特征在于在两个幅度A1和A2之间具有变圆特性的转变。因此负载调制信号S的一个信号边缘SL的信号边缘特性在所述两个信号边缘限制点P1和P2之间扩展，所述两个信号边缘限制点彼此在时间上相互独立。在这些信号边缘限制点P1和P2之间，信号边缘SL的信号边缘特性基本上特征在于第一信号边缘部分SL1和第二信号边缘部分SL2和第三信号边缘部分SL3，其中，在第一信号边缘部分SL1和第三信号边缘部分SL3内，存在对所述倾斜特性的相对剧烈的改变，并且在第二信号边缘部分SL2内，存在比第一信号边缘部分SL1和第三信号边缘部分SL3要小的对倾斜特性的改变。这产生如下优点，即在负载调制信号S中，出现的不是尖峰类型的倾斜特性，而是给出了基本上圆顶状的倾斜特性，因此没有出现任何具有干扰的、不想要的高能量含量的大功率边带。
要提一下的是：还可以在数据载体1中提供天线配置以用于实现发送装置2，而且通过改变所述电路的输入电阻，所述调制装置可以被设计成用于产生反射调制信号S，其中在这种情况下，通过改变同在匹配和非匹配状态之间的天线配置的电阻相比较的输入电阻来保持载波信号CS的调制的幅度。
还要提一下的是：可以借助于数据信号源9和过滤装置来实现所述信号边缘改变装置12，其中在这种情况下所述数据信号源可以被设计成用于发射脉冲宽度调制的数据信号DS，并且所述过滤装置可以被设计成用于过滤所述脉冲宽度调制的数据信号DS以及产生表示所述脉冲宽度调制的数据信号DS的过滤的数据信号DS，所述过滤的数据信号DS用于载波信号CS的幅度调制。
要提一下的是：还可以借助于数字信号处理器来实现所述过滤装置，这产生下述优点，即通过编程所述信号处理器，即便在所述数据载体的运行期间也可以改变所述过滤装置的过滤特性或使之适应特定的环境。
还要提一下的是：还可以通过有源第二或更高阶过滤器来实现所述过滤装置，这产生下述优点，即能够比在使用一阶过滤器时更加精确地显著地改变所述调幅信号的频谱。
还要提一下的是：所述过滤装置还可以通过基于可切换电容的过滤器来实现，这产生下述优点，即以最简单的可能方式-也就是通过切换所述电容的切换脉冲频率来改变所述过滤器的过滤特性。

Claims (9)

1.一种数据载体(1)，所述数据载体(1)被设计成用于调制能以非接触方式接收的载波信号(CS)，并且
所述数据载体安装有发送装置(2)，所述发送装置(2)被设计成用于发送所述载波信号(CS)，并且
所述数据载体安装有电路(3)，
所述电路(3)安装有至少一个终端(4，5)，所述发送装置(2)与所述终端(4，5)相连接，并且经由终端(4)能将所述载波信号(CS)馈送到所述电路，并且
所述电路(3)安装有数据信号源(9)，所述数据信号源(9)被设计成用于产生并发射数据信号(DS)，并且
所述电路(3)安装有调制装置(11)，所述调制装置(11)被设计成用于接收所述数据信号(DS)并且使用所述数据信号(DS)来调制出现在所述至少一个终端的载波信号(CS)，并能产生调幅信号(S)，在所述调幅信号(S)中出现信号边缘(SL)，
其特征在于提供信号边缘改变装置(12)，所述信号边缘改变装置(12)被设计成用于改变在所述调幅信号(S)中的信号边缘(SL)的倾斜特性。
2.如权利要求1所述的数据载体(1)，其特征在于通过过滤装置来实现所述信号边缘改变装置(12)。
3.如权利要求2所述的数据载体(1)，其特征在于所述过滤装置被提供在所述数据信号源(9)和所述调制装置(11)之间，并且所述过滤装置被设计成用于过滤能够被从所述数据信号源(9)发射到所述调制装置(11)的数据信号(DS)。
4.如权利要求2所述的数据载体(1)，其特征在于所述过滤装置由低通滤波器形成。
5.一种用于数据载体(1)的电路(3)，所述数据载体(1)被设计成用于调制以非接触方式接收的载波信号(CS)，并且所述数据载体(1)安装有发送装置(2)用以发送所述载波信号(CS)，所述电路(3)安装有至少一个终端(4，5)。所述发送装置(2)与所述终端(4，5)相连接，并且经由终端(4)将所述载波信号(CS)馈送到所述电路，并且
所述电路(3)安装有数据信号源(9)，所述数据信号源(9)被设计成用于产生并发射数据信号(DS)，并且
所述电路(3)安装有调制装置(11)，所述调制装置(11)被设计成用于接收所述数据信号(DS)并且使用所述数据信号(DS)来调制出现在所述至少一个终端的载波信号(CS)，并能产生调幅信号(S)，在所述调幅信号(S)中出现信号边缘(SL)，
其特征在于提供信号边缘改变装置(12)，所述信号边缘改变装置(12)被设计成用于改变在所述调幅信号(S)中的信号边缘(SL)的倾斜特性。
6.如权利要求5所述的电路(3)，其特征在于通过过滤装置来实现所述信号边缘改变装置(12)。
7.如权利要求6所述的电路(3)，其特征在于所述过滤装置被提供在所述数据信号源(9)和所述调制装置(11)之间，并且所述过滤装置被设计成用于过滤能够被从所述数据信号源(9)发射到所述调制装置(11)的数据信号(DS)。
8.如权利要求6所述的电路(3)，其特征在于所述过滤装置由低通滤波器形成。
9.如权利要求1所述的电路(3)，其特征在于所述电路(3)由集成电路来实现。
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