JPH07264091A - 無線カード用通信装置 - Google Patents

無線カード用通信装置

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JPH07264091A
JPH07264091A JP6047630A JP4763094A JPH07264091A JP H07264091 A JPH07264091 A JP H07264091A JP 6047630 A JP6047630 A JP 6047630A JP 4763094 A JP4763094 A JP 4763094A JP H07264091 A JPH07264091 A JP H07264091A
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JP
Japan
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psk
wireless card
phase
output
antenna
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Application number
JP6047630A
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English (en)
Inventor
Yasuo Takahashi
泰雄 高橋
Mitsuzumi Oyama
満澄 大山
Tatsuya Gunji
龍也 郡司
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Priority to EP95103995A priority patent/EP0677815B1/en
Publication of JPH07264091A publication Critical patent/JPH07264091A/ja
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/0008General problems related to the reading of electronic memory record carriers, independent of its reading method, e.g. power transfer
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/0723Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips the record carrier comprising an arrangement for non-contact communication, e.g. wireless communication circuits on transponder cards, non-contact smart cards or RFIDs

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 回路構成が簡単な無線カード用通信装置を実
現する。 【構成】 無線カード1Bから質問装置1Aに送るデー
タで位相変調してPSK信号を生成する。さらに、質問
装置1Aから送られる搬送波を位相変調してPSK−P
SK信号を生成する。このPSK−PSK信号を、送受
分離装置8やアンテナ7を経て質問装置1Aに送る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、質問装置から送られる
質問信号を無線カードで受け、そして、無線カードが有
するデータを質問装置に応答する無線カード用通信装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】質問装置と無線カード間で交信を行う従
来の無線カード用通信装置について、図6を参照して説
明する。
【0003】6Aは質問装置で、6Bは無線カードであ
る。質問装置6Aは、無線カード6Bに質問信号を送る
ために搬送波をデータで変調する変調器61、そして、
変調された搬送波を増幅する送信機62、送信信号と受
信信号を分離する送受分離装置63、アンテナ64を有
している。さらに、無線カード6Bから送られてきた信
号を増幅する受信機65、復調器66などを有してい
る。
【0004】また、無線カード6Bは、質問装置6Aか
ら送られた信号を受信したり、信号を送信するアンテナ
67、送信信号と受信信号を分離する送受分離装置6
8、受信機69、復調器70、そして、無線カード6B
のデータを質問装置6Aに送るために搬送波をデータで
変調する変調器71、送信機72などを有している。
【0005】上記した構成において、質問装置6Aから
無線カード6Bへデータを送る場合は周波数f1の搬送
波が使用され、また、無線カード6Bから質問装置6A
へ送る場合は周波数f2の搬送波が使用され、送信と受
信とで異なる周波数を使用するデュプレクス(Dupl
ex)方式が採用される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】デュプレクス方式の場
合、送信と受信の周波数が相違するので無線カード用通
信装置の伝送方式を選定する場合に自由度がある。ま
た、双方向に同時に交信できるなどの利点がある。しか
し、無線カード6Bが送信機など電力増幅器を内蔵する
ので消費電力が大きく、バッテリーが大型化する。とこ
ろで無線カードは携帯用であるためサイズや重量は小さ
い方がよく、バッテリーの大型化は望ましくない。
【0007】上記した欠点を解決するために、無線カー
ドから電力増幅器を省略する方法が考えられる。図7
は、電力増幅器を省略した従来例である。なお図7で
は、図6と同一部分には同一の符号を付し重複する説明
は省略する。
【0008】この例では、無線カード6Bから質問装置
6Aにデータを送る場合、質問装置6Aから無変調の搬
送波が無線カードに送られる。無線カード6Bでは、質
問装置6Aから送られた無変調の搬送波を受信し、変調
器71に送る。そして、変調器71において、無線カー
ド6Bが有するデータで搬送波を変調し、質問装置6A
に送信する。この方式は、無線カード6Bが電力増幅器
を持たないので消費電力が小さくなる。
【0009】しかし、質問装置6Aから無線カード6B
へ送る信号と無線カード6Bから質問装置6Aに送られ
る信号に同じ周波数f1の搬送波が使用される。このた
め、質問装置6Aの送受分離装置63において、送信す
る信号の一部が受信側に回り込み受信信号の処理に影響
する。例えば、質問装置で受信される信号のスペクトラ
ムは図8のように示され、搬送波Cと変調成分Sとの周
波数差が小さい。したがって、搬送波Cと変調成分Sの
分離が困難で、送信側から信号の回り込みなどがある場
合、受信信号のレベルが小さいと信号の検出ができなく
なる。このため、受信信号レベルを大きくする必要があ
り、質問装置と無線カード間の距離を大きくできない。
なお、図8(a)は高周波のスペクトラムで、(b)は
検波後のスペクトラムである。いずれも横軸が周波数、
縦軸がレベルで、スペクトラムは概略で示されている。
【0010】なお、質問装置と無線カード間の距離が大
きい場合でも交信できる方式として、公知の技術ではな
いが図9に示すようなPSK−FSK方式が考えられ
る。
【0011】9Aは質問装置で、9Bは無線カードであ
る。91は搬送波発生器で、搬送波発生器で発生された
搬送波は分配器92で2分され、その一方がASK変調
器93に送られる。ASK変調器93では、無線カード
9Bに送るデータで搬送波をASK変調する。そして、
ASK変調された信号を、送受分離装置94、アンテナ
95を経て無線カード9Bに送る。
【0012】無線カード9Bでは、アンテナ96で受信
し、送受分離装置97からASK復調器98に送り復調
する。また、無線カード9Bから質問装置9Aにデータ
を送る場合は、質問装置9Aの搬送波発生器91で生成
された搬送波が無変調のまま無線カード9Bに送られて
くる。搬送波はアンテナ96で受信され送受分離装置9
7を経てPSK変調器99に供給される。
【0013】なお、無線カード9Bが有するデータは端
子T1から入力されFSK変調器100に送られる。ま
た、FSK変調器100には2つの副搬送波発生器10
1a、101bから、周波数がfm、fsの副搬送波が
供給されている。そして、端子T1から入力されるデー
タ、例えば「1」、「0」の符号に対応して、いずれか
一方の副搬送波fm、fsが選択され、いわゆるFSK
信号に変換される。このFSK信号はPSK変調器99
に送られる。PSK変調器99では、質問装置9Aから
無線カード9Bに送られてくる搬送波をFSK信号で位
相変調し、PSK−FSK信号に変換する。PSK−F
SK信号は送受分離装置97を経てアンテナ96から質
問装置9Aに送信される。
【0014】質問装置9Aでは、アンテナ95で受信
し、受信した信号を送受分離装置94を経て分配器10
2で2分する。2分された信号はそれぞれ同期検波器1
03a、103bに加えられる。同期検波器103a、
103bには、互いに位相が90゜異なる同相基準信号
および直交基準信号が加えられている。この同相基準信
号や直交基準信号は、搬送波発生器91から分配器92
を経て搬送波が90゜分配器104に加えられ、90゜
分配器104で生成される。同期検波器103a、10
3bで検波された信号は低域フィルタ105a、105
bに加えられ副搬送波成分が検出される。検出された副
搬送波成分は、それぞれ副搬送波fmを検出するフィル
タFm、そして副搬送波fsを検出するフィルタFsに
加えられる。各フィルタFm、Fs出力はそれぞれ検波
器Dで検波され、フィルタFを経てフィルタFm出力同
士が加算器106aで合成され、また、フィルタFs出
力同士が加算器106bで合成される。各加算器106
a、106bの出力は、データ判定器107に加えられ
る。データ判定器107は、各加算器106a、106
bの出力の比較を行い、例えばfm成分の方が大きい場
合はデータ「1」と判定し、fs成分の方が大きい場合
はデータ「0」と判定する。
【0015】PSK−FSK方式の場合、質問装置9A
における受信信号のスペクトラムは図10(a)のよう
に、また同期検波された信号のスペクトラムは図10
(b)のように示される。いずれも横軸が周波数、縦軸
がレベルで、スペクトラムは概略で示されている。
【0016】PSK−FSK方式では、無線カードのデ
ータで副搬送波を変調し、さらに、位相変調している。
したがって、変調成分A、Bと搬送波Cは、副搬送波の
周波数だけ離れ周波数差が大きい。したがって、フィル
タなどを利用して搬送波を容易に除去できる。このため
雑音による影響が少なく、受信レベルが小さくても交信
でき通達距離を大きくできる。また、無線カード側の消
費電力も小さくできる。しかし、質問装置で副搬送波を
抽出するために4個の帯域フィルタが必要で、回路構成
が複雑で高価なものになる。
【0017】本発明は、上記した欠点を解決するもの
で、構成が簡単な無線カード用通信装置を提供すること
を目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明の無線カード用通
信装置は、無線カードに搭載され、質問装置から送信さ
れる無変調の搬送波を受信する無線カードアンテナと、
前記無線カードから前記質問装置に送るデータで副搬送
波を位相変調し、PSK信号を生成する第1の位相変調
器と、前記無線カードアンテナで受信された前記無変調
の搬送波を前記PSK信号で位相変調し、PSK−PS
K信号を生成する第2の位相変調器とを具備し、前記P
SK−PSK信号を前記質問装置に送信することを特徴
としている。
【0019】また、前記無線カードから前記質問装置に
送るデータを排他的論理和回路に加え、この回路の出力
を前記データの単位時間遅延させ、そして遅延した出力
と前記データを前記排他的論理和回路で排他的論理和を
取り、この演算結果を前記第1の位相変調器に供給し、
前記副搬送波を位相変調している。
【0020】また、前記質問装置が、前記無線カードア
ンテナから送られる前記PSK−PSK信号を受信する
質問装置アンテナと、この質問装置アンテナで受信され
た前記PSK−PSK信号を、互いに位相が90゜異な
る同相基準信号および直交基準信号で同期検波する2個
の同期検波手段と、この2個の同期検波手段で検波され
た信号を遅延検波する2個の遅延検波器と、この2個の
遅延検波器の出力を加算する加算器と、この加算器の出
力レベルを判定する判定器とで構成されているまた、前
記質問装置が、前記無線カードアンテナから送られる前
記PSK−PSK信号を受信する質問装置アンテナと、
この質問装置アンテナで受信された前記PSK−PSK
信号を、互いに位相が90゜異なる同相基準信号および
直交基準信号で同期検波する2個の同期検波手段と、こ
の2個の同期検波手段で検波された信号をA/D変換す
る2個のA/D変換器と、このA/D変換器の出力を遅
延検波する2個の遅延検波器と、この2個の遅延検波器
出力を加算する加算器と、この加算器の出力レベルを判
定する判定器とで構成されている。
【0021】また、前記質問装置が、前記無線カードア
ンテナから送られる前記PSK−PSK信号を受信する
質問装置アンテナと、この質問装置アンテナで受信され
た前記PSK−PSK信号を、互いに位相が90゜異な
る同相基準信号および直交基準信号で同期検波する2個
の同期検波手段と、この2個の同期検波手段で検波され
た信号をA/D変換する2個のA/D変換器と、前記A
/D変換器出力を交互に選択するマルチプレクサと、こ
のマルチプレクサから出力される前記A/D変換器出力
を遅延検波する遅延検波器と、この遅延検波器の出力レ
ベルを判定する判定器とで構成されている。
【0022】また、前記質問装置が、前記無線カードア
ンテナから送られる前記PSK−PSK信号を受信する
質問装置アンテナと、この質問装置アンテナで受信され
た前記PSK−PSK信号を、互いに位相が90゜異な
る同相基準信号および直交基準信号で同期検波する2個
の同期検波手段と、この2個の同期検波手段で検波され
た信号を交互に選択するマルチプレクサと、このマルチ
プレクサ出力をA/D変換するA/D変換器と、このA
/D変換器出力を遅延検波する遅延検波器と、この遅延
検波器の出力レベルを判定する判定器とで構成されてい
る。
【0023】また、前記遅延検波器が、前記A/D変換
器出力を前記無線カードデータの単位時間遅延させるメ
モリと、前記A/D変換器出力を前記単位時間に相当す
る時間差を持つ同士で乗算する乗算器と、この乗算器出
力から低域成分を選択する低域フィルタとから構成され
ることを特徴としている。
【0024】
【作用】上記した構成によれば、無線カードから質問装
置に送られるデータで副搬送波を位相変調し、先ずPS
K信号を生成する。そして質問装置から無線カードに送
られてくる無変調の搬送波をPSK信号で位相変調し、
PSK−PSK信号を生成する。このようにして生成さ
れたPSK−PSK信号を質問装置に送信している。無
線カードから質問装置にPSK−PSK信号を送ること
により、質問装置の構成を簡易化できる。
【0025】また、無線カードから質問装置に送るデー
タを排他的論理和回路に加え、この出力をデータを構成
する符号の単位時間だけ遅延し、この遅延した出力と前
記データで排他的論理和の演算を行い、差動符号化して
いる。そして、差動符号化したデータを第1の位相変調
器に供給し、搬送波を位相変調している。このように無
線カードのデータを差動符号化することにより、質問装
置において遅延検波器を用いてデータが復号でき、デー
タの復号回路が簡単になる。
【0026】また、2個の同期検波器で検波された出力
をマルチプレクサで交互に選択する構成によれば、1つ
の系統でデータを復号でき、質問装置の構成が簡単にな
る。また、質問装置における信号の処理をデジタルで行
えば、遅延検波器の遅延回路をメモリで構成でき、回路
構成が簡単になり、また調整も容易になる。
【0027】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図1を参照
して説明する。
【0028】図1において、1Aは質問装置、1Bは無
線カードである。質問装置1Aの端子T1から無線カー
ドに送るデータが入力される。このデータはASK(Am
plitude Sift Keying )変調器1に供給される。2は基
準信号発生器で、この基準信号発生器2が発生する基準
信号をもとに搬送波が生成される。搬送波は分配器3で
2分され、その一方がASK変調器1に供給され、他方
が90゜分配器4に供給される。ASK変調器1では、
搬送波がデータで振幅変調されASK信号に変換され
る。ASK信号は送受分離装置5を経てアンテナ6から
無線カード1Bに送られる。この信号は無線カード1B
のアンテナ7で受信され、送受分離装置8からASK復
調器9に加えられ復調され、端子T2から出力される。
【0029】ところで、無線カード1Bから質問装置1
Aにデータを送る場合、その搬送波は質問装置1Aから
供給される。例えば基準信号発生器2で発生された基準
信号をもとに生成された搬送波が、変調されない状態で
ASK変調器1や送受分離装置5、アンテナ6を経て無
線カード1Bに送られる。搬送波は無線カード1Bのア
ンテナ7で受信され、送受分離装置8からPSK(Phas
e Sift Keying )変調器10に送られる。
【0030】一方、無線カード1Bのデータ、例えば
「1」「0」の符号は無線カード1Bに内蔵されるメモ
リ(図示せず)から読み出され、端子T3からPSK変
調器11に送られる。
【0031】このとき、メモリから読み出されたデータ
は差動符号化され、その演算された結果がPSK変調器
11に送られる。これは、後で説明するように、データ
の復号を遅延検波器を用いて行えるようにするためであ
る。
【0032】データを差動符号化する回路は、例えば図
1の点線の枠内でしめされるように排他的論理和回路E
や、データを構成する各符号の単位時間に等しい遅延時
間を持つ遅延回路Tなどから構成されている。そして、
排他的論理和回路Eの出力を遅延回路Tで遅延させ、こ
の遅延したデータと遅延しないデータで排他的論理和を
取る構成になっている。なお、INはデータの入力端
子、OUTは出力端子である。
【0033】PSK変調器11には、副搬送波発生器1
2から副搬送波が送られており、この副搬送波がデータ
で位相変調されPSK信号に変換される。PSK信号
は、PSK変調器10に送られる。そして、質問装置1
Aから送られる搬送波を位相変調しPSK−PSK信号
を生成する。このPSK−PSK信号は、送受分離装置
8やアンテナ7を経て質問装置1Aに送られる。
【0034】質問装置1Aでは、無線カード1Bから送
られたPSK−PSK信号をアンテナ6で受信し、送受
分離装置5から分配器13に送る。そして分配器13で
2分され、2個の同期検波器14a、14bに送られ
る。
【0035】ところで、同期検波器14a、14bには
分配器4から互いに90゜の位相差のある基準信号が加
えられている。このとき、同期検波器14aに加えられ
る基準信号を同相基準信号としてcos ωt とすれば、同
期検波器14bに加えられる基準信号は直交基準信号と
してsin ωt となる。したがって、同期検波器14a、
14bでは、それぞれ90゜の位相差のある基準信号で
同期検波される。検波された信号は低域フイルタ15
a、15bで副搬送波成分が抽出される。抽出された副
搬送波成分は遅延検波器16a、16bに加えられる。
【0036】ここで、遅延検波器16a、16bの構成
について図3を参照して説明する。遅延検波器は、分配
器31や遅延回路32、乗算器33、低域フィルタ34
などから構成される。遅延回路32は、無線カードから
送られる1つのデータ、例えば「1」「0」の単位時間
の遅延を与える。したがって、乗算器33では無線カー
ドから送られる信号について、1単位時間だけ先行する
信号と現在の信号との乗算が行われる。したがって、乗
算器33の出力には、単位時間先行するシンボルの副搬
送波位相を基準とし、次のシンボルの副搬送波位相との
位相差θの余弦cos θに比例する信号が得られる。
【0037】なお乗算器33出力は、副搬送波の2倍の
周波数成分を含んでいるので、低域フィルタ34に通し
てデータ成分を抽出する。したがって、遅延検波器から
は、単位時間差がある信号の位相関係、すなわち信号間
の位相が0゜の場合は+1、信号間の位相が180゜の
場合−1が出力される。
【0038】遅延検波器16a、16b(図1)の出力
は加算器17で合成され、データ判定器18に供給され
る。データ判定器18は信号のレベルを判定し、前記遅
延検波器16a、16bの出力が+1の場合はデータ
「0」、−1の場合はデータ「1」と判定し、端子T4
に出力する。
【0039】ここで、質問装置と無線カード間で行われ
る交信のタイミングについて、図2で説明する。(a)
は、質問装置の動作を、(b)は無線カードの動作を示
している。(a)の場合、期間t1では、ASK変調さ
れた信号Mが質問装置から無線カードに送信される。ま
た、期間t2では、無線カードが質問装置にデータを送
る期間で、このとき質問装置から無線カードに無変調の
搬送波CAが送られる。 また、(b)の場合、期間t
1では、質問装置から送られるデータを受信し、期間t
2では、質問装置から送られる搬送波CAをPSK信号
に変換している。 次に、無線カードと質問装置間で交
信される信号について説明する。なお、説明で使用され
る符号を次のように規定する。
【0040】ω:無変調の搬送波の角周波数、 ψ:同期検波器に入力される受信信号の搬送波と同期検
波器に入力される基準信号との位相差、この位相差は無
線カードが移動する場合は時間によって変化する。p:
副搬送波の角周波数 θ(t) :副搬送波の位相変調成分 T:変調信号の時間長、即ち、無線カードのデータを構
成する1つの符号の長さこの場合、無線カードのPSK
変調器11(図1)出力は(1)式で示される。 R(t) =cos{pt+θ(t) } ……(1) なお、θ(t) は、無線カードのデータを差動符号化した
データ「1」「0」に対応して、πまたは0の値をと
る。
【0041】また、PSK変調器10(図1)出力は、
無変調の搬送波が(1)式のPSK信号で位相変調され
たもので、(2)式で示される。この(2)式のPSK
−PSK信号が質問装置に送られる。
【0042】 S(t) =cos(ωt +ψ) ・cos{pt+θ(t) } ……(2) (2)式の信号は、質問装置の同相検波器14aおよび
直交検波器14bにおいて、互いに90゜の位相差のあ
る信号、例えばcos ωt 、sin ωt と掛け算される。そ
の結果が低域フィルタ15a、15bに加えられ、副搬
送波成分が抽出される。この副搬送波成分は(3)式、
(4)式で示される。
【0043】 DI (t) =[cos ωt ・cos(ωt +ψ) ・cos{pt+θ(t) } ] =1/2・cos ψ・cos{pt+θ(t) } ……(3) DQ(t)=[sin ωt ・cos(ωt +ψ) ・cos{pt+θ(t) } ] =1/2・sin ψ・cos{pt+θ(t) } ……(4) ただし、式(3)(4)の右辺([ ]内)は平均をと
ることを意味し、低域フィルタ15a、15bの低域成
分のみ抽出する作用を表している。
【0044】また、遅延検波回路16a、16bにおい
て、入力信号D(t) が遅延回路32(図3)で1単位時
間遅延され、遅延されない信号と乗算される。
【0045】(3)式の信号が1シンボル時間遅延する
と(5)式になる。この場合、1単位間での搬送波の位
相ψの変化は無視できるものとする。
【0046】 1/2・cos {p(t-T) +θ(t-T)}・cos ψ ……(5) (3)式と(5)式を乗算した結果は(6)式で示され
る。
【0047】 EI (t) =[1/2・cos {pt +θ(t)}・cos ψ] ×[1/2・cos {p(t-T) +θ(t-T)}・cos ψ] ……(6) なお、遅延回路32(図3)では、1単位時間遅延した
副搬送波の位相が遅延しない場合と同相になるように調
整される。したがって、(6)式中のp(t-T)は、次の
(7)式ように置き換えられる。
【0048】 p(t-T)=pt ……(7) (7)式の関係から、(6)式は(8)式のように書き
替えられる。
【0049】 EI (t) =1/4・cos 2 ψ[cos {pt +θ(t-T)}] ×[cos {pt +θ(t)}] ……(8) (8)式で、θ(t) 、θ(t-T) は、それぞれ時刻tにお
ける副搬送波の位相と1単位時間前の副搬送波の位相を
示し、0またはπの値をとる。
【0050】したがって、(8)式のEI (t) は、連続
する符号間の位相差により、次の2つの値をとる。
【0051】 EI (t) =1/4・cos 2 ψ・cos 2 pt θ(t) −θ(t-T) =0の場合 または、−1/4・cos 2 ψ・cos 2 pt θ(t) −θ(t-T) =±πの場合◎ ……(9) ここで、連続する符号の排他的論理和を位相差に対応さ
せると、EI (t) は次式で表される。
【0052】 EI (t) =A(nT)・cos 2 ψ・cos 2 pt ……(10) ただし、A(nT)は位相差0のとき1、±πのとき−
1となる関数である。
【0053】EI (t) を、低域フィルタ34(図3)に
通すと(11)式の信号が得られる。 EI (t) =[A(nT)・1/4・cos 2 ψ・cos 2 pt] =1/8・A(nT)・cos 2 ψ ……(11) ただし、式(11)中の右辺([ ]内)は平均を取
ることを意味し、低域フィルタ34の低域成分のみを抽
出する作用を表している。
【0054】同様にして、直交検波器側の系統における
低域フィルタの出力FQ (t) は、(12)式で表され
る。
【0055】 FQ (t) =A(nT)・1/4・sin 2 ψ・cos 2 pt =1/8・A(nT)・sin 2 ψ ……(12) (11)と(12)式を加算器17(図1)で加算する
と、その出力G(t) は(13)式になる。
【0056】 G(t) =1/8・A(nT){sin2 ψ+cos 2 ψ} =1/8・A(nT) ……(13) (13)式で示されるように、加算器出力から無線カー
ドデータの符号系列が再生される。
【0057】なお、加算器出力はデータ判定器18(図
1)で信号レベルが判定され、信号レベルの大小から、
0、1のデータ系列が正しく復号される。
【0058】ここで、PSK−FSK(Frequency Sift
Keying )方式(図9で示した従来例)と本発明のPS
K−PSK方式(図1)について比較する。データ通信
の性能は、例えば、ビット伝送エネルギー対雑音比(E
b /No という)とビット誤り率の関係で示される。
【0059】従来例や本発明も、搬送波の変調に関して
はいずれもPSK方式であるため差はない。しかし、副
搬送波の変調は本発明がPSK方式であるのに対し、従
来例はFSK方式であり、Eb /No と誤り率に差が生
じる。
【0060】ガウス雑音を想定すると、本発明の実施例
のような2相PSK−遅延検波方式の場合、誤り率PDP
SKは次式で与えられる。
【0061】 PDPSK=1/2e−(Eb /No ) ……(14) これに対し、FSK方式の場合、マーク・スペースフィ
ルタ出力比較法により、誤り率は次式で与えられる。
【0062】 PFSK =1/2e−(Eb/2 No ) ……(15) (14)と(15)式を比較すると、PSK方式の方が
3dB改善されることが分かる。
【0063】なお、上記した実施例では、質問装置にお
ける復調をアナログ処理する場合で説明している。しか
し、ディジタル処理することもできる。ここで、質問装
置における復調をディジタル処理する実施例について図
4で説明する。
【0064】なお、図4では、質問装置側で同期検波器
14a、14bで同期検波し、検波出力を低域フィルタ
15a、15bで出力するまでの構成は図1の実施例と
同じである。したがって、低域フィルタ15a、15b
以降の構成について説明する。
【0065】低域フィルタ15a、15bの出力は、A
/D変換器41a、41bでPCM信号に変換される。
A/D変換する場合、サンプリング周波数は副搬送波の
2倍以上にする。なお、A/D変換されたPCM信号
は、ディジタル型遅延検波器42a、42bに供給され
遅延検波される。ディジタル型遅延検波器42a、42
bは、遅延メモリM1、M2や乗算器N1、N2、ディ
ジタルフィルタF1、F2などから構成される。なお、
ディジタル型遅延検波器42a、42bの機能は、信号
処理がディジタルかアナログかで相違するだけで、図1
の実施例におけるアナログ型遅延検波器と同一である。
【0066】ディジタル型遅延検波器42a、42b出
力は加算器43で合成される。このとき加算器から取り
出されるPCM信号は、そのMSB(Most Significant
Bit)符号が極性を表している。したがって、MSB符
号が判別されデータが検出される。このため、図1の実
施例で必要とされた信号レベルを判別する判定器は不要
となる。また、遅延素子としてRAM(ランダムアクセ
スメモリ)などを使用できるので安価に、かつ簡易に回
路を構成できる。また、製造工程における回路の調整も
容易で、回路動作も安定にできる。
【0067】次に、本発明のもう1つの他の実施例につ
いて、図5を参照して説明する。この実施例の場合も、
質問装置側で同期検波器14a、14bで同期検波し、
検波出力を低域フィルタ15a、15bで出力するまで
の構成は図1の実施例と同じである。したがって、低域
フィルタ15a、15b以降の構成について説明する。
【0068】低域フィルタ15a、15bにアナログマ
ルチプレクサ51が接続される。そして、後段のA/D
変換で使用されるサンプリング周波数の2倍の速度で、
2つの低域フィルタ15a、15b出力を交互に選択す
る。選択された信号は、A/D変換器52において所定
のサンプリング周波数でPCM信号に変換される。PC
M信号は、遅延メモリM1や乗算器N1、ディジタルフ
ィルタF1などから構成されるディジタル型遅延検波器
に加えられ、無線カードのデータが検出される。
【0069】この構成では、アナログマルチプレクサ5
1やディジタル型遅延検波器を、受信信号をA/D変換
するサンプリング周波数の2倍の速度で動作させ、そし
て信号処理を時分割で行っている。したがって、A/D
変換器やディジタル型遅延検波器などを1系統で構成で
きる。また、遅延検波器の出力は、同相I側と直交Q側
が交互に現れるため、これらの出力をディジタル型低域
フィルタに通せば、両系統I、Qの出力の加算処理や符
号識別処理が同時に行える。
【0070】なお、ディジタル処理する場合、専用の演
算素子を用いてもよく、また、DSP(Digital Signal
Processor)などを用いてもよい。
【0071】また、上記した実施例では、質問装置から
送られる搬送波を無線カード側でそのまま変調してい
る。しかし、無線カード側で受信した搬送波の周波数を
逓倍し、あるいは分周したものを搬送波として利用する
こともできる。
【0072】また、図5の実施例では、2つの帯域フィ
ルタ出力をマルチプレクサで交互に選択した後にA/D
変換している。しかし、2つの帯域フィルタ出力をA/
D変換した後にマルチプレクサで交互に選択する構成に
することもできる。
【0073】
【発明の効果】本発明によれば、回路構成が簡単な無線
カード用通信装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す回路構成図である。
【図2】本発明を説明する信号波形図である。
【図3】本発明を説明する回路構成図である。
【図4】本発明を説明する回路構成図である。
【図5】本発明を説明する回路構成図である。
【図6】従来例を説明する回路構成図である。
【図7】従来例を説明する回路構成図である。
【図8】従来例を説明するスペクトラム図である。
【図9】従来例を説明する回路構成図である。
【図10】従来例を説明するスペクトラム図である。
【符号の説明】
1A…質問装置 1B…無線カード 1…ASK変調器 2…基準信号発生器 3…分配器 4…90°分配器 5、8…送受分離装置 6、7…アンテナ 9…ASK復調器 10、11…PSK変調器 12…副搬送波発生器 13…分配器 14a、14b…同期検波器 15a、15b…低域フィルタ 16a、16b…遅延検波器 17…加算器 18…判定器

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 無線カードに搭載され、質問装置から送
    信される無変調の搬送波を受信する無線カードアンテナ
    と、前記無線カードから前記質問装置に送るデータで副
    搬送波を位相変調し、PSK信号を生成する第1の位相
    変調器と、前記無線カードアンテナで受信された前記無
    変調の搬送波を前記PSK信号で位相変調し、PSK−
    PSK信号を生成する第2の位相変調器とを具備し、前
    記PSK−PSK信号を前記質問装置に送信することを
    特徴とする無線カード用通信装置。
  2. 【請求項2】 前記無線カードから前記質問装置に送る
    データを排他的論理和回路に加え、この回路の出力を前
    記データを構成する符号の単位時間遅延させ、そして遅
    延した出力と前記データを前記排他的論理和回路で排他
    的論理和を取り、この演算結果を前記第1の位相変調器
    に供給することを特徴とする請求項1記載の無線カード
    用通信装置。
  3. 【請求項3】 前記質問装置が、前記無線カードアンテ
    ナから送られる前記PSK−PSK信号を受信する質問
    装置アンテナと、この質問装置アンテナで受信された前
    記PSK−PSK信号を、互いに位相が90゜異なる同
    相基準信号および直交基準信号で同期検波する2個の同
    期検波手段と、この2個の同期検波手段で検波された信
    号を遅延検波する2個の遅延検波器と、この2個の遅延
    検波器の出力を加算する加算器と、この加算器の出力レ
    ベルを判定する判定器とで構成されることを特徴とする
    請求項1記載の無線カード用通信装置。
  4. 【請求項4】 前記質問装置が、前記無線カードアンテ
    ナから送られる前記PSK−PSK信号を受信する質問
    装置アンテナと、この質問装置アンテナで受信された前
    記PSK−PSK信号を、互いに位相が90゜異なる同
    相基準信号および直交基準信号で同期検波する2個の同
    期検波手段と、この2個の同期検波手段で検波された信
    号をA/D変換する2個のA/D変換器と、このA/D
    変換器の出力を遅延検波する2個の遅延検波器と、この
    2個の遅延検波器出力を加算する加算器と、この加算器
    の出力レベルを判定する判定器とで構成されることを特
    徴とする請求項1記載の無線カード用通信装置。
  5. 【請求項5】 前記質問装置が、前記無線カードアンテ
    ナから送られる前記PSK−PSK信号を受信する質問
    装置アンテナと、この質問装置アンテナで受信された前
    記PSK−PSK信号を、互いに位相が90゜異なる同
    相基準信号および直交基準信号で同期検波する2個の同
    期検波手段と、この2個の同期検波手段で検波された信
    号をA/D変換する2個のA/D変換器と、前記A/D
    変換器出力を交互に選択するマルチプレクサと、このマ
    ルチプレクサから出力される前記A/D変換器出力を遅
    延検波する遅延検波器と、この遅延検波器の出力レベル
    を判定する判定器とで構成されることを特徴とする請求
    項1記載の無線カード用通信装置。
  6. 【請求項6】 前記質問装置が、前記無線カードアンテ
    ナから送られる前記PSK−PSK信号を受信する質問
    装置アンテナと、この質問装置アンテナで受信された前
    記PSK−PSK信号を、互いに位相が90゜異なる同
    相基準信号および直交基準信号で同期検波する2個の同
    期検波手段と、この2個の同期検波手段で検波された信
    号を交互に選択するマルチプレクサと、このマルチプレ
    クサ出力をA/D変換するA/D変換器と、このA/D
    変換器出力を遅延検波する遅延検波器と、この遅延検波
    器の出力レベルを判定する判定器とで構成されることを
    特徴とする請求項1記載の無線カード用通信装置。
  7. 【請求項7】 前記遅延検波器が、前記A/D変換器出
    力を、前記無線カードデータを構成する符号の単位時間
    遅延させるメモリと、前記A/D変換器出力を前記単位
    時間に相当する時間差を持つ同士で乗算する乗算器と、
    この乗算器出力から低域成分を選択する低域フィルタと
    から構成されることを特徴とする請求項4乃至請求項6
    のうちいずれか1つの請求項に記載された無線カード用
    通信装置。
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