JP2002519767A - 入力データ信号を評価する方法および当該方法を実施する回路配置 - Google Patents
入力データ信号を評価する方法および当該方法を実施する回路配置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 負荷変調により移送されるデータ信号のより信頼できる評価を可能とする方法と回路配置を提供すること
【解決手段】 入力データ信号を評価する方法とこのような方法を実行する回路配置は、負荷変調によって移送されるデータ信号の信頼できる評価を可能とする。この目的のために、この方法と回路配置が特徴とする点は、−実部とも呼ばれる第一信号成分と虚部とも呼ばれる第二信号成分とを有する合成データ信号が、入力データ信号から導出され、−合成データ信号の平均値信号が、一方で実部の平均値と他方で虚部の平均値を形成することにより形成されて、−平均値のない実部信号と平均値のない虚部信号を有している平均値のない合成信号が、合成データ信号と合成データ信号の平均値信号との差を形成することにより、形成され、−第一二次エラー信号が、平均値のない実部信号の信号とそれ自身との乗算によって、形成され、−第二二次エラー信号が、平均値のない虚部信号に平均値のない実部信号の信号を乗算することによって形成され、−こう配信号が、第一二次エラー信号を第二二次エラー信号により除すことにより形成され、−決定しきい値信号が、こう配信号に、平均値の無い実部信号を乗算することによって形成され、−入力データ信号の値が、負荷変調の間に、負荷状態か無負荷の状態において、生成されたか否かについての情報信号が、決定しきい値信号と平均値のない虚部信号を比較することによって形成される、点である。
Description
本発明は、負荷変調によって生成された入力データ信号を評価する方法と、更
に、 このような方法を実施する回路配置に関する。
に、 このような方法を実施する回路配置に関する。
【従来の技術】 一つ以上の無接触データキャリヤと書き込み／読取り装置か
らなる磁気的に結合された、無接触認識システムの場合、データキャリヤから書
き込み／読取り装置へのまたその逆へのデータ転送は、いわゆる最大読取り／書
込み距離を基礎としてテストされる。最大読取り／書込み距離は、特に、書き込
み／読取り装置とデータキャリヤ（複数のキャリアも含めて）が、テストされた
組合せの場合のみ作動することになっているときには、デバイスの動作に関して
重要な基準を提供する。 無接触データキャリヤは、書き込み／読取り装置とは磁気的に結合される。デ
ータキャリヤの電源に対するエネルギーとデータ信号それ自体は、電磁結合を介
して移送される。データキャリヤから書き込み／読取り装置へのデータ信号の移
送は、負荷変調により行われる。このために、負荷インピーダンスと呼ばれる付
加インピーダンスが、データキャリヤ上のデータ信号によってスイッチオン・オ
フされる。一般的なこの種の構成は、図1に示される。書き込み／読取り装置の
インダクタンス1とそこにおけるデータキャリヤのインダクタンス2は、データ信
号と電源の磁気結合に対する、構成を形成する。固定荷重として機能する第一イ
ンピーダンス3と、更にスイッチ4により起動させることが出来る負荷インピーダ
ンス5とが、データキャリヤのインダクタンス2に並列に接続されている。スイッ
チ4は、データキャリヤから書き込み／読取り装置に加えられるデータ信号（矢
印6参照）によって電子制御されることが好ましい。 一方での書き込み／読取り装置と他方でのデータキャリヤの独立した開発と、
操作用パラメータの定義にと対して、これらの2つのコンポーネントのスペック
は、ISO規格14.443に従う標準化という意味で必要である。この意味で、規格ISO
/IEC JTC1/SC17/WG8/TF2が、図2に線図的に示されるコイル系によって、データ
キャリヤの変調を決定する測定の構成を提案している点に注目すべきである。こ
の測定の構成の機械的および電気データは、文献「検討中のドラフト ISO/12444
3」において定義されている。図2に示される構成の場合、界磁コイル7は調整可
能な場の強さを有する磁場を生成する。データキャリヤが存在しない場合、この
場は、界磁コイル7に対し対称に配置される2つの測定コイル8, 9内に等しい高電
圧を誘起する。2つの測定コイル8, 9は、逆相で直列に接続されているので、測
定コイル内に誘起される電圧間の電圧差は、少なくとも実質上ゼロである。この
電圧差は、調整装置（図示せず）によって最小値に調整することができる。 データキャリヤ10が測定コイルのうちの1つに導入されると、データキャリヤ1
0の形の負荷によって、測定コイル8, 9に誘起される電圧は、もはや互いに補償
されないので、電圧差は、データキャリヤ10に依存する負荷を示す。従って、デ
ータキャリヤの負荷変調は、電圧差に振幅変調を与える。このような振幅変調さ
れた電圧差は、図2の参照符号UDによって示される。 振幅変調の評価は、測定コイル8, 9の均一化に依存すること、すなわち、均一
化が正しくないとその評価にエラーが発生することが、実際上見いだされている
。
らなる磁気的に結合された、無接触認識システムの場合、データキャリヤから書
き込み／読取り装置へのまたその逆へのデータ転送は、いわゆる最大読取り／書
込み距離を基礎としてテストされる。最大読取り／書込み距離は、特に、書き込
み／読取り装置とデータキャリヤ（複数のキャリアも含めて）が、テストされた
組合せの場合のみ作動することになっているときには、デバイスの動作に関して
重要な基準を提供する。 無接触データキャリヤは、書き込み／読取り装置とは磁気的に結合される。デ
ータキャリヤの電源に対するエネルギーとデータ信号それ自体は、電磁結合を介
して移送される。データキャリヤから書き込み／読取り装置へのデータ信号の移
送は、負荷変調により行われる。このために、負荷インピーダンスと呼ばれる付
加インピーダンスが、データキャリヤ上のデータ信号によってスイッチオン・オ
フされる。一般的なこの種の構成は、図1に示される。書き込み／読取り装置の
インダクタンス1とそこにおけるデータキャリヤのインダクタンス2は、データ信
号と電源の磁気結合に対する、構成を形成する。固定荷重として機能する第一イ
ンピーダンス3と、更にスイッチ4により起動させることが出来る負荷インピーダ
ンス5とが、データキャリヤのインダクタンス2に並列に接続されている。スイッ
チ4は、データキャリヤから書き込み／読取り装置に加えられるデータ信号（矢
印6参照）によって電子制御されることが好ましい。 一方での書き込み／読取り装置と他方でのデータキャリヤの独立した開発と、
操作用パラメータの定義にと対して、これらの2つのコンポーネントのスペック
は、ISO規格14.443に従う標準化という意味で必要である。この意味で、規格ISO
/IEC JTC1/SC17/WG8/TF2が、図2に線図的に示されるコイル系によって、データ
キャリヤの変調を決定する測定の構成を提案している点に注目すべきである。こ
の測定の構成の機械的および電気データは、文献「検討中のドラフト ISO/12444
3」において定義されている。図2に示される構成の場合、界磁コイル7は調整可
能な場の強さを有する磁場を生成する。データキャリヤが存在しない場合、この
場は、界磁コイル7に対し対称に配置される2つの測定コイル8, 9内に等しい高電
圧を誘起する。2つの測定コイル8, 9は、逆相で直列に接続されているので、測
定コイル内に誘起される電圧間の電圧差は、少なくとも実質上ゼロである。この
電圧差は、調整装置（図示せず）によって最小値に調整することができる。 データキャリヤ10が測定コイルのうちの1つに導入されると、データキャリヤ1
0の形の負荷によって、測定コイル8, 9に誘起される電圧は、もはや互いに補償
されないので、電圧差は、データキャリヤ10に依存する負荷を示す。従って、デ
ータキャリヤの負荷変調は、電圧差に振幅変調を与える。このような振幅変調さ
れた電圧差は、図2の参照符号UDによって示される。 振幅変調の評価は、測定コイル8, 9の均一化に依存すること、すなわち、均一
化が正しくないとその評価にエラーが発生することが、実際上見いだされている
。
本発明の目的は、負荷変調により移送されるデータ信号のより信頼できる評価
を可能とする方法と回路配置を提供することである。 本発明によれば、この目的は、請求項1において定義した方法と請求項10にお
いて定義した回路配置によって達成される。本発明の方法と本発明の回路配置は
、負荷変調が、振幅変調のみならず、位相変調をも誘起すると言う事実の認識を
利用している。本発明は、振幅変調と位相変調を共通に評価するので、外乱に対
する保護を改良させることができる。さらに、測定目的に対し、複数の伝送パラ
メータを、非常に単純な態様で同時に決定することができる。これらのパラメー
タの検出と決定は、自動測定装置内で実行させることができる。 本発明の方法によると、負荷変調によって生成される入力データ信号を基にし
て、変調特性を決定することが可能となる。このために、最初に、合成データ信
号が、入力データ信号から生成される。従属項に開示されているように、本発明
の有利なバージョンの場合、このような決定は、直角ミキシングによって使用さ
れる直角ミクサのいわゆる同相信号に実部を、そして合成エンベロープの虚部に
直角信号を割り当てることによって行うことができる。この時合成エンベロープ
の形で存在する合成データ信号に対して、決定ラインが、次いで、合成面におい
て決定される。すなわち、合成軌跡曲線としてこの信号を表示させて、合成エン
ベロープを直線に近似させ、合成軌跡曲線の表示内でそれを90°回転させ、そし
てそれを合成エンベロープの平均値を通るように延在させることによって、決定
ラインが、決定される。決定ラインは、このようにして合成エンベロープを、負
荷変調によって生成される入力データ信号の復調において識別することができる
、「負荷」状態と「無負荷」状態の2つの状態の2つの部分に分割する。最後に、
合成エンベロープの2つの平均値を、これらの2つの負荷状態に対して決定するこ
とができ、そして変調特性と入力データ信号は、この基準に基づいて評価するこ
とができる。 この合成エンベロープを評価する代わりに、合成ベースバンド信号を評価する
こともできる。この評価を、直角ミキシングに代えてディジタルアナログフーリ
エ変換によって行うこともできる。直角ミクサを使用する代わりに、すなわち、
好ましくは、それらのサンプリング時点が、入力データ信号のキャリア発振の周
期持続時間の少なくとも約１／４オフセットされた2つのサンプルホールド回路
によって、時間領域でのサンプリングを行うことも可能である。 このように、本発明の方法とこの方法を実施する回路配置は、非常に広範に使
用することができる。 従属項において開示される好ましいバージョンの場合、2つの状態に対する2つ
の平均値の絶対値の差から生じる振幅の揺れは、振幅変調の評価によって、負荷
状態と無負荷状態に対して個別に決定された平均信号値から決定することができ
る。当該2つの平均値の絶対値の合計によって除算されたこの値は、変調指数を
決定する。 この位相変調は、これらの2つの状態に対する入力データ信号の平均位相角を
決定することにより評価することができる。これらの位相角の差、つまり、2つ
の状態に対する2つの合成平均値間の位相角は、負荷変調の位相の揺れを与える
。 さらに、負荷状態に対する2つの合成平均値と無負荷の状態間の差の絶対値は
、合成変調の揺れとして評価することができる。 本発明は、データキャリヤによる負荷変調によって生成される入力データ信号
を評価する装置で実施することが好ましい。このような装置は、測定機器によっ
て形成されるが、それは、また、データ通信分野の様々な応用にも使用すること
ができる。実際に、高伝送信頼性を、このようにして様々な応用に対して達成さ
せることができる。
を可能とする方法と回路配置を提供することである。 本発明によれば、この目的は、請求項1において定義した方法と請求項10にお
いて定義した回路配置によって達成される。本発明の方法と本発明の回路配置は
、負荷変調が、振幅変調のみならず、位相変調をも誘起すると言う事実の認識を
利用している。本発明は、振幅変調と位相変調を共通に評価するので、外乱に対
する保護を改良させることができる。さらに、測定目的に対し、複数の伝送パラ
メータを、非常に単純な態様で同時に決定することができる。これらのパラメー
タの検出と決定は、自動測定装置内で実行させることができる。 本発明の方法によると、負荷変調によって生成される入力データ信号を基にし
て、変調特性を決定することが可能となる。このために、最初に、合成データ信
号が、入力データ信号から生成される。従属項に開示されているように、本発明
の有利なバージョンの場合、このような決定は、直角ミキシングによって使用さ
れる直角ミクサのいわゆる同相信号に実部を、そして合成エンベロープの虚部に
直角信号を割り当てることによって行うことができる。この時合成エンベロープ
の形で存在する合成データ信号に対して、決定ラインが、次いで、合成面におい
て決定される。すなわち、合成軌跡曲線としてこの信号を表示させて、合成エン
ベロープを直線に近似させ、合成軌跡曲線の表示内でそれを90°回転させ、そし
てそれを合成エンベロープの平均値を通るように延在させることによって、決定
ラインが、決定される。決定ラインは、このようにして合成エンベロープを、負
荷変調によって生成される入力データ信号の復調において識別することができる
、「負荷」状態と「無負荷」状態の2つの状態の2つの部分に分割する。最後に、
合成エンベロープの2つの平均値を、これらの2つの負荷状態に対して決定するこ
とができ、そして変調特性と入力データ信号は、この基準に基づいて評価するこ
とができる。 この合成エンベロープを評価する代わりに、合成ベースバンド信号を評価する
こともできる。この評価を、直角ミキシングに代えてディジタルアナログフーリ
エ変換によって行うこともできる。直角ミクサを使用する代わりに、すなわち、
好ましくは、それらのサンプリング時点が、入力データ信号のキャリア発振の周
期持続時間の少なくとも約１／４オフセットされた2つのサンプルホールド回路
によって、時間領域でのサンプリングを行うことも可能である。 このように、本発明の方法とこの方法を実施する回路配置は、非常に広範に使
用することができる。 従属項において開示される好ましいバージョンの場合、2つの状態に対する2つ
の平均値の絶対値の差から生じる振幅の揺れは、振幅変調の評価によって、負荷
状態と無負荷状態に対して個別に決定された平均信号値から決定することができ
る。当該2つの平均値の絶対値の合計によって除算されたこの値は、変調指数を
決定する。 この位相変調は、これらの2つの状態に対する入力データ信号の平均位相角を
決定することにより評価することができる。これらの位相角の差、つまり、2つ
の状態に対する2つの合成平均値間の位相角は、負荷変調の位相の揺れを与える
。 さらに、負荷状態に対する2つの合成平均値と無負荷の状態間の差の絶対値は
、合成変調の揺れとして評価することができる。 本発明は、データキャリヤによる負荷変調によって生成される入力データ信号
を評価する装置で実施することが好ましい。このような装置は、測定機器によっ
て形成されるが、それは、また、データ通信分野の様々な応用にも使用すること
ができる。実際に、高伝送信頼性を、このようにして様々な応用に対して達成さ
せることができる。
本発明の実施例が、図3〜10に示されていて、以下に詳細に説明される。 図3に示される回路配置は、例えば、その入力データ信号として図2の電圧差UD
を受信する入力端11を含む。電圧差UDは、例えば、図4に示されるような時間変
化を示す。この図のtは、時間を示す。時間間隔tbにおいては、「負荷」状態が
優勢で、すなわち、図1のスイッチ4は伝導状態にある。しかしながら、時間間隔
tuにおいては、「無負荷」状態が優勢であるので、図1のスイッチ4は非伝導状態
にある。従って、負荷状態では、入力信号（電圧差UD）の振幅は、無負荷の状態
の場合より小さい。 図3に示される回路配置は、通常の構成を有しかつ同相出力と直角出力を含む
直角ミクサ12も含む。これらの2つの出力は、合成出力13として組み合わせられ
る。この時、直角ミクサ12の同相出力での信号は、入力端11での電圧差UDの合成
エンベロープの実部を示し、直角ミクサ12の直角出力での信号は、合成エンベロ
ープの虚部に割り当てられる。このようにして形成される合成エンベロープは、
実部と虚部の時間変化として表示させることができる。これは、時間tの関数と
して図5に示されていて、図5aが、実部Rを示し、図5bが、合成エンベロープの虚
部Iを示す。 合成エンベロープの別の表示は、図6に示される合成軌跡曲線である。合成軌
跡曲線としての表示の場合、実部Rと虚部Iは、合成エンベロープの個々の信号値
が、実部Rと虚部Iに応じて入れられている表示面を規定する。図6は、例えば、
図4と図5にそれぞれ示される信号変化から生じる、合成エンベロープに対する信
号値の系列を示す。この表示は、図6で円によってマークされている2つの信号値
の結合を示し、無負荷状態に対して参照符号Ｕが、負荷状態に対しては参照符号
Bが付されている。 変調特性の決定、または負荷状態と無負荷の状態の間の自動分離、更にこの目
的に対して必要となる個々の信号値の明確な割当てを行うことを可能とするため
に、図6に示される合成軌跡曲線の形の合成エンベロープは、一方の部分が、デ
ータキャリヤの無負荷状態に割り当てられ、他の部分が、データキャリヤの負荷
状態に割り当てられるように、2つの部分に細分割される。このような割当ては
、決定しきい値とも呼ばれる決定ラインの定義を必要とする。決定しきい値を決
定するするために、最初に、合成エンベロープの平均値は、実部Rと虚部Iに対し
て平均値を別々に計算することによって決定することができる。合成値も表示す
る合成エンベロープの得られた平均値Mは、図6の矢印によって表される。 図3に示される回路配置は、平均値の記載されている決定に対する平均値検出
器14を含む。平均値検出器14は、直角ミクサ12の合成出力13から合成エンベロー
プを受信する。平均値検出器14は、実部Rから平均値RMを形成する。平均値IMは
、平均値検出器14において合成エンベロープの虚部Iから独立に形成される。平
均値RMとIMは、共に、平均値検出器14の出力端15に出力される合成エンベロープ
の合成平均値Mを構成する。 図3に示される回路配置は、その第一入力端17が、実部Rと虚部Iに分かれた合
成エンベロープを受信し、その第二入力端18が、実部RMと虚部IMに分割された合
成エンベロープの平均値Mを受信する、減算回路16も含む。このように、減算回
路16の出力端19には、平均値のない合成信号、すなわち平均値のない合成エンベ
ロープが現れる。これは、図7の軌跡曲線として示されていて、この場合、平均
値のない合成エンベロープの実部R-RMについての虚部I-IMの表示である。 図6と7は、直線の決定しきい値Eを示し、これは、負荷状態と無負荷状態に対
する合成エンベロープの信号値の間で、かつ合成エンベロープの平均値Mを通る
ように、または平均値のない合成エンベロープの表示のゼロ点を通るように延在
する。決定しきい値のこう配は、合成エンベロープを直線に近似させ、そして軌
跡曲線表示内でこの直線を90°回転させることによって決定することができる。
近似直線は、図6と図7の参照符号Gによって示されている。近似直線G、換言すれ
ば、決定しきい値Eのこう配は、最小二乗法の計算によって決定することが好ま
しい。これは、図7に示される。図8は、この信号動作を実行する回路配置の具体
例を示す。 図8は、位相検出器とも呼ばれかつ図3の参照符号20によって示される回路素子
を示す。位相検出器20は、平均値のない合成エンベロープを受信するために減算
回路16の出力端19に接続されている。こう配信号は、位相検出器20の出力端21の
出力である。このこう配信号を形成するために、平均値のない合成エンベロープ
の虚部I-IMが、減算回路16の出力端19から、第一乗算器回路23の第一入力端22に
加えられる。平均値のない合成エンベロープの実部R-RMは、第一乗算器回路23の
第二入力端24に加えられる。これらの実部と虚部の積に対応する信号は、当該積
の平均値MIを形成する第一ステージ25に加えられる。同様に、平均値のない合成
エンベロープの実部R-RMの二乗が、第二ステージ27内でその平均値を形成するよ
うに第二乗算器回路26において形成される。この平均値は、MRと呼ばれる。次の
除算回路28で、平均値MIとMRの商が形成される。この商は、出力端21でのこう配
信号を表す。このこう配信号が、図6と7の決定しきい値Eのこう配の値を与える
。この計算を視覚化するために、図7の第一三角形D1は、近似直線のこう配を示
し、第二三角形D2は、決定しきい値Eのこう配を表す。 図3に示される回路配置は、図9に更に詳細に示される決定器とも呼ばれる決定
回路29も含む。決定器29の場合、図6または図7の合成軌跡曲線の決定しきい値は
、決定しきい値のこう配により、位相検出器20の出力端21のこう配信号と合成エ
ンベロープの平均値Mと一致するように決められる。この目的のために、決定器2
9は、合成エンベロープから平均値Mを減算することによって得られる実部と虚数
に従って平均値のない合成エンベロープを最初に形成する、（第一）減算回路16
に相似した第二減算回路30を含む。虚部I-IMは、直接第三減算回路32の第一入力
端31に加えられる。第三乗算器回路33の場合、平均値のない合成エンベロープの
実部R-RMには、位相検出器20の出力端21からのこう配信号が乗算される。この積
は、その合成軌跡曲線の表示が直線Eである決定しきい値信号を表す。決定しき
い値信号は、第三減算回路32の第二入力端34に加えられ、当該第三減算回路32の
平均値のない合成エンベロープの虚部I-IMから減じられる。この結果は比較回路
35に加えられ、そこで、その値がゼロより大きいか小さいかが調べられる。決定
器は、このようにして、平均値のない虚部信号とも呼ばれる平均値のない合成エ
ンベロープの虚部が、合成軌跡曲線の表示の決定しきい値Eの上にあるか下にあ
るか、すなわち、実部信号とも呼ばれる平均値のない合成エンベロープの実部R-
RMの関連値によって、決定される決定しきい値Eの値より上にあるか下にあるか
、を調べる。 比較回路35は、スイッチ36を制御する。スイッチ36は、「負荷」状態の場合に
直角ミクサ12の合成出力端13を第一決定器出力端37に接続し、「無負荷」状態の
場合に合成出力端13を第二決定器出力端38に接続する。 負荷状態と無負荷状態の合成エンベロープの信号値を分類した後、平均値計算
は、2つの状態に対して別々に行うことができる。この目的のために、図3に示さ
れる回路配置は、負荷状態に対する平均値検出器39と無負荷状態に対する平均値
検出器40を含む。対応する平均値は、それぞれ、出力端41と42に現れる。平均値
検出器39, 40における平均値の計算は、他の方法により行うこともできる。特に
、線形、二次または幾何学的平均値を決定することが可能である。 図7に対して選ばれる表示の場合、例えば、このようにして決定される各平均
値MBは負荷状態に入られ、MUは無負荷状態に入れられる。 これとの比較のために、図10は、図6と類似の、すなわち、合成エンベロープ
の平均値Mの減算がない態様で平均値MUとMBの表示を示す。この場合に得られた
平均値は、無負荷の状態に対するMUPと負荷状態に対するMBPとして示されていて
、図10のポインタとして表されている。この表示法またはこれに対応する信号処
理は、特に位相変調の評価に対して魅力的である。 図3、8と9に示される回路配置は、アナログおよびデジタル信号処理技術用の
回路素子によって実施することができる。
を受信する入力端11を含む。電圧差UDは、例えば、図4に示されるような時間変
化を示す。この図のtは、時間を示す。時間間隔tbにおいては、「負荷」状態が
優勢で、すなわち、図1のスイッチ4は伝導状態にある。しかしながら、時間間隔
tuにおいては、「無負荷」状態が優勢であるので、図1のスイッチ4は非伝導状態
にある。従って、負荷状態では、入力信号（電圧差UD）の振幅は、無負荷の状態
の場合より小さい。 図3に示される回路配置は、通常の構成を有しかつ同相出力と直角出力を含む
直角ミクサ12も含む。これらの2つの出力は、合成出力13として組み合わせられ
る。この時、直角ミクサ12の同相出力での信号は、入力端11での電圧差UDの合成
エンベロープの実部を示し、直角ミクサ12の直角出力での信号は、合成エンベロ
ープの虚部に割り当てられる。このようにして形成される合成エンベロープは、
実部と虚部の時間変化として表示させることができる。これは、時間tの関数と
して図5に示されていて、図5aが、実部Rを示し、図5bが、合成エンベロープの虚
部Iを示す。 合成エンベロープの別の表示は、図6に示される合成軌跡曲線である。合成軌
跡曲線としての表示の場合、実部Rと虚部Iは、合成エンベロープの個々の信号値
が、実部Rと虚部Iに応じて入れられている表示面を規定する。図6は、例えば、
図4と図5にそれぞれ示される信号変化から生じる、合成エンベロープに対する信
号値の系列を示す。この表示は、図6で円によってマークされている2つの信号値
の結合を示し、無負荷状態に対して参照符号Ｕが、負荷状態に対しては参照符号
Bが付されている。 変調特性の決定、または負荷状態と無負荷の状態の間の自動分離、更にこの目
的に対して必要となる個々の信号値の明確な割当てを行うことを可能とするため
に、図6に示される合成軌跡曲線の形の合成エンベロープは、一方の部分が、デ
ータキャリヤの無負荷状態に割り当てられ、他の部分が、データキャリヤの負荷
状態に割り当てられるように、2つの部分に細分割される。このような割当ては
、決定しきい値とも呼ばれる決定ラインの定義を必要とする。決定しきい値を決
定するするために、最初に、合成エンベロープの平均値は、実部Rと虚部Iに対し
て平均値を別々に計算することによって決定することができる。合成値も表示す
る合成エンベロープの得られた平均値Mは、図6の矢印によって表される。 図3に示される回路配置は、平均値の記載されている決定に対する平均値検出
器14を含む。平均値検出器14は、直角ミクサ12の合成出力13から合成エンベロー
プを受信する。平均値検出器14は、実部Rから平均値RMを形成する。平均値IMは
、平均値検出器14において合成エンベロープの虚部Iから独立に形成される。平
均値RMとIMは、共に、平均値検出器14の出力端15に出力される合成エンベロープ
の合成平均値Mを構成する。 図3に示される回路配置は、その第一入力端17が、実部Rと虚部Iに分かれた合
成エンベロープを受信し、その第二入力端18が、実部RMと虚部IMに分割された合
成エンベロープの平均値Mを受信する、減算回路16も含む。このように、減算回
路16の出力端19には、平均値のない合成信号、すなわち平均値のない合成エンベ
ロープが現れる。これは、図7の軌跡曲線として示されていて、この場合、平均
値のない合成エンベロープの実部R-RMについての虚部I-IMの表示である。 図6と7は、直線の決定しきい値Eを示し、これは、負荷状態と無負荷状態に対
する合成エンベロープの信号値の間で、かつ合成エンベロープの平均値Mを通る
ように、または平均値のない合成エンベロープの表示のゼロ点を通るように延在
する。決定しきい値のこう配は、合成エンベロープを直線に近似させ、そして軌
跡曲線表示内でこの直線を90°回転させることによって決定することができる。
近似直線は、図6と図7の参照符号Gによって示されている。近似直線G、換言すれ
ば、決定しきい値Eのこう配は、最小二乗法の計算によって決定することが好ま
しい。これは、図7に示される。図8は、この信号動作を実行する回路配置の具体
例を示す。 図8は、位相検出器とも呼ばれかつ図3の参照符号20によって示される回路素子
を示す。位相検出器20は、平均値のない合成エンベロープを受信するために減算
回路16の出力端19に接続されている。こう配信号は、位相検出器20の出力端21の
出力である。このこう配信号を形成するために、平均値のない合成エンベロープ
の虚部I-IMが、減算回路16の出力端19から、第一乗算器回路23の第一入力端22に
加えられる。平均値のない合成エンベロープの実部R-RMは、第一乗算器回路23の
第二入力端24に加えられる。これらの実部と虚部の積に対応する信号は、当該積
の平均値MIを形成する第一ステージ25に加えられる。同様に、平均値のない合成
エンベロープの実部R-RMの二乗が、第二ステージ27内でその平均値を形成するよ
うに第二乗算器回路26において形成される。この平均値は、MRと呼ばれる。次の
除算回路28で、平均値MIとMRの商が形成される。この商は、出力端21でのこう配
信号を表す。このこう配信号が、図6と7の決定しきい値Eのこう配の値を与える
。この計算を視覚化するために、図7の第一三角形D1は、近似直線のこう配を示
し、第二三角形D2は、決定しきい値Eのこう配を表す。 図3に示される回路配置は、図9に更に詳細に示される決定器とも呼ばれる決定
回路29も含む。決定器29の場合、図6または図7の合成軌跡曲線の決定しきい値は
、決定しきい値のこう配により、位相検出器20の出力端21のこう配信号と合成エ
ンベロープの平均値Mと一致するように決められる。この目的のために、決定器2
9は、合成エンベロープから平均値Mを減算することによって得られる実部と虚数
に従って平均値のない合成エンベロープを最初に形成する、（第一）減算回路16
に相似した第二減算回路30を含む。虚部I-IMは、直接第三減算回路32の第一入力
端31に加えられる。第三乗算器回路33の場合、平均値のない合成エンベロープの
実部R-RMには、位相検出器20の出力端21からのこう配信号が乗算される。この積
は、その合成軌跡曲線の表示が直線Eである決定しきい値信号を表す。決定しき
い値信号は、第三減算回路32の第二入力端34に加えられ、当該第三減算回路32の
平均値のない合成エンベロープの虚部I-IMから減じられる。この結果は比較回路
35に加えられ、そこで、その値がゼロより大きいか小さいかが調べられる。決定
器は、このようにして、平均値のない虚部信号とも呼ばれる平均値のない合成エ
ンベロープの虚部が、合成軌跡曲線の表示の決定しきい値Eの上にあるか下にあ
るか、すなわち、実部信号とも呼ばれる平均値のない合成エンベロープの実部R-
RMの関連値によって、決定される決定しきい値Eの値より上にあるか下にあるか
、を調べる。 比較回路35は、スイッチ36を制御する。スイッチ36は、「負荷」状態の場合に
直角ミクサ12の合成出力端13を第一決定器出力端37に接続し、「無負荷」状態の
場合に合成出力端13を第二決定器出力端38に接続する。 負荷状態と無負荷状態の合成エンベロープの信号値を分類した後、平均値計算
は、2つの状態に対して別々に行うことができる。この目的のために、図3に示さ
れる回路配置は、負荷状態に対する平均値検出器39と無負荷状態に対する平均値
検出器40を含む。対応する平均値は、それぞれ、出力端41と42に現れる。平均値
検出器39, 40における平均値の計算は、他の方法により行うこともできる。特に
、線形、二次または幾何学的平均値を決定することが可能である。 図7に対して選ばれる表示の場合、例えば、このようにして決定される各平均
値MBは負荷状態に入られ、MUは無負荷状態に入れられる。 これとの比較のために、図10は、図6と類似の、すなわち、合成エンベロープ
の平均値Mの減算がない態様で平均値MUとMBの表示を示す。この場合に得られた
平均値は、無負荷の状態に対するMUPと負荷状態に対するMBPとして示されていて
、図10のポインタとして表されている。この表示法またはこれに対応する信号処
理は、特に位相変調の評価に対して魅力的である。 図3、8と9に示される回路配置は、アナログおよびデジタル信号処理技術用の
回路素子によって実施することができる。
【図１】無接触データキャリアと書き込み／読取り装置の構成を示す。
【図２】コイル系を線図的に示す。
【図３】本発明の回路配置のブロック図を示す。
【図４】入力データ信号の代表的な時間変化の一例を示す。
【図５】図4の入力データ信号から形成されていてかつ実部と虚部に細分割さ
れている合成エンベロープを示す。
れている合成エンベロープを示す。
【図６】図5の合成エンベロープを合成軌跡曲線として示す。
【図７】入力データ信号または合成エンベロープを評価する信号処理ステップ
を図示する。
を図示する。
【図８】図3に示される回路配置の一部をより詳細に表示する。
【図９】図3に示されるブロック図の一部をより詳細に示す。
【図１０】合成軌跡曲線の形で本発明の信号評価を図示する別のダイアグラム
を示す。
を示す。
1 インダクタンス 2 インダクタンス 3 第一インピーダンス 12 直角ミクサ 14 平均値検出器 16 減算回路 20 位相検出器 29 決定器 32 減算回路 35 比較回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 Ｇｒｏｅｎｅｗｏｕｄｓｅｗｅｇ １， 5621 ＢＡ Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ， Ｔｈ ｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ 【要約の続き】 ー信号を第二二次エラー信号により除すことにより形成 され、−決定しきい値信号が、こう配信号に、平均値の 無い実部信号を乗算することによって形成され、−入力 データ信号の値が、負荷変調の間に、負荷状態か無負荷 の状態において、生成されたか否かについての情報信号 が、決定しきい値信号と平均値のない虚部信号を比較す ることによって形成される、点である。
Claims (16)
- 【請求項１】 負荷変調によって生成される入力データ信号を評価する方法にお
いて、 −実部とも呼ばれる第一信号成分と虚部とも呼ばれる第二信号成分とを有する合
成データ信号が、前記入力データ信号から導出され、 −前記合成データ信号の平均値信号が、一方で前記実部の平均値と他方で前記虚
部の平均値を形成することにより形成されて、 −平均値のない実部信号と平均値のない虚部信号を有している平均値のない合成
信号が、前記合成データ信号と前記合成データ信号の前記平均値信号との差を形
成することにより、形成され、 −第一二次エラー信号が、平均値のない前記実部信号の信号とそれ自身との乗算
によって、形成され、第二二次エラー信号が、平均値のない前記虚部信号に平均
値のない前記実部信号の信号を乗算することによって形成され、 −こう配信号が、前記第一二次エラー信号を前記第二二次エラー信号により除す
ことにより形成され、 −決定しきい値信号が、前記こう配信号に、平均値の無い前記実部信号を乗算す
ることによって形成され、 −前記入力データ信号の値が、前記負荷変調の間に、負荷状態か無負荷の状態に
おいて、生成されたか否かについての情報信号が、前記決定しきい値信号と平均
値のない前記虚部信号を比較することによって形成される、 ことを特徴とする方法。 - 【請求項２】 前記合成データ信号を形成するために、同相信号と直角信号が直
角ミキシングによって形成され、前記同相信号が、前記実部を構成し、かつ前記
直角信号が、合成エンベロープと呼ばれる前記データ信号の前記虚部を構成して
いることを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 【請求項３】 合成ベースバンド信号が、前記入力データ信号から前記合成デー
タ信号として導出されることを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 【請求項４】 前記合成データ信号を形成するために、同相信号と直角信号がフ
ーリエ変換によって形成され、前記同相信号が、前記実部を構成し、前記直角信
号が、合成エンベロープと呼ばれる前記データ信号の前記虚部を構成しているこ
とを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項５】 前記実部と前記虚部が、前記入力データ信号のキャリア発振の少
なくとも約１/４の周期分相互にオフセットされている2つの時点で、前記入力デ
ータ信号のサンプリングを行うことによって、導出されることを特徴とする請求
項1に記載の方法。 - 【請求項６】 前記合成データ信号の信号値が、前記負荷状態と前記無負荷状態
に対して個別に決定されることを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 【請求項７】 振幅揺れ信号および／または変調指数信号が、前記負荷状態と前
記無負荷状態に対して個別に決定される前記信号値から導出されることを特徴と
する請求項6に記載の方法。 - 【請求項８】 位相角信号および／または位相揺れ信号が、前記負荷状態と前記
無負荷状態に対して個別に決定される前記信号値から導出されることを特徴とす
る請求項6に記載の方法。 - 【請求項９】 合成変調揺れ信号が、前記負荷状態と前記無負荷状態に対して個
別に決定される前記信号値から導出されることを特徴とする請求項6に記載の方
法。 - 【請求項１０】 請求項1に記載の前記方法を実行する回路配置において、それ
が、 −前記入力信号から前記合成データ信号を形成するデータ信号生成回路、 −前記平均値信号を形成する平均値検出器、 −平均値のない前記合成信号を形成する減算回路、 −第一および第二二次エラー信号と前記決定しきい値信号を形成する各乗算器回
路、 −前記こう配信号を形成する除算回路、および −前記情報信号を形成する比較回路 を有する回路配置。 - 【請求項１１】 前記データ信号生成回路が、直角ミクサを含むことを特徴とす
る請求項10に記載の回路配置。 - 【請求項１２】 前記データ信号生成回路が、フーリエ変換回路を含むことを特
徴とする請求項10に記載の回路配置。 - 【請求項１３】 前記データ信号生成回路が、前記入力データ信号のキャリア発
振の前記周波数から導出されるクロック信号によって制御される2つのサンプル
ホールド回路を含むことを特徴とする請求項10に記載の回路配置。 - 【請求項１４】 前記負荷状態と前記無負荷状態に対する前記合成データ信号の
前記信号値を個別に決定する平均値検出器をさらに有することを特徴とする請求
項10、11、12または13の何れかに記載の回路配置。 - 【請求項１５】 前記振幅変調および／または前記位相変調および／または前記
変調揺れを決定する信号評価回路を有することを特徴とする請求項14に記載の回
路配置。 - 【請求項１６】 データキャリヤによって負荷変調によって生成される入力デー
タ信号を評価する装置において、それが請求項10〜15の何れかに記載の回路配置
を含むことを特徴とする装置。
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