JPH11168417A - 非接触チップカード用復調器 - Google Patents
非接触チップカード用復調器Info
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- JPH11168417A JPH11168417A JP10269356A JP26935698A JPH11168417A JP H11168417 A JPH11168417 A JP H11168417A JP 10269356 A JP10269356 A JP 10269356A JP 26935698 A JP26935698 A JP 26935698A JP H11168417 A JPH11168417 A JP H11168417A
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- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 12
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
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- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
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- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
- G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
- G06K7/10009—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves
- G06K7/10316—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves using at least one antenna particularly designed for interrogating the wireless record carriers
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-
- G—PHYSICS
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- G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
- G06K19/06—Record 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
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- G06K19/07—Record 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
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
- H04L25/06—Dc level restoring means; Bias distortion correction ; Decision circuits providing symbol by symbol detection
- H04L25/061—Dc level restoring means; Bias distortion correction ; Decision circuits providing symbol by symbol detection providing hard decisions only; arrangements for tracking or suppressing unwanted low frequency components, e.g. removal of dc offset
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Abstract
(57)【要約】
【課題】非接触チップカード用復調器を提供する。
【解決方法】 二進数データが無線周波数によって伝送
される非接触チップカードは、二進数データ用の復調器
を含む。復調器は、伝送された信号を検出するための回
路と、整流回路と、帯域通過フィルタと、比較器ステー
ジと、メモリー回路とを含む。帯域通過フィルタは２つ
の比較器用の基準として用いられる低周波数信号と、低
周波数信号と共に変化する基準との比較に供される高周
波数信号とを与える。結果として、復調は、受信された
信号の平均レベルに影響されない。
される非接触チップカードは、二進数データ用の復調器
を含む。復調器は、伝送された信号を検出するための回
路と、整流回路と、帯域通過フィルタと、比較器ステー
ジと、メモリー回路とを含む。帯域通過フィルタは２つ
の比較器用の基準として用いられる低周波数信号と、低
周波数信号と共に変化する基準との比較に供される高周
波数信号とを与える。結果として、復調は、受信された
信号の平均レベルに影響されない。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、非接触チップカー
ドであってユーザ装置と該カードとの間の二進数のデー
タの伝送が無線周波数で行われる非接触チップカードに
関するものであり、さらに特定するならば、そのような
カードにおいてユーザ装置から受信された信号中のデー
タを検出するために用いられる復調回路に関するもので
ある。
ドであってユーザ装置と該カードとの間の二進数のデー
タの伝送が無線周波数で行われる非接触チップカードに
関するものであり、さらに特定するならば、そのような
カードにおいてユーザ装置から受信された信号中のデー
タを検出するために用いられる復調回路に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】非接触チップカードでは、伝送すべきコ
ードの二進数字によって振幅変調された例えば13.56MHz
のキャリア周波数の信号によってユーザデバイスからチ
ップカードに二進数のデータを伝送する方法が知られて
いる。振幅変調された信号は、例えば、図２(a)のグラ
フに示すような形状を有し、この図では、数字１（参照
番号90）と数字０（参照番号92）との間の差が振幅の違
いとして現れる。カードによって受信された信号のこの
振幅の違いは、受信された信号が経時的に同じ平均レベ
ルを有するならば、一定のスレッショルドによって容易
に検出される。しかしながら、このレベルは特にカード
とユーザ装置との間の距離の関数として変動するので、
そのようにはいかない。この距離は例えば、カードをユ
ーザ装置に挿入したり、取り出したりといった操作中に
変化することが考えられる。つまりこのレベルは、機器
間で異なったり、あるいはカード間でも異なることもあ
る。
ードの二進数字によって振幅変調された例えば13.56MHz
のキャリア周波数の信号によってユーザデバイスからチ
ップカードに二進数のデータを伝送する方法が知られて
いる。振幅変調された信号は、例えば、図２(a)のグラ
フに示すような形状を有し、この図では、数字１（参照
番号90）と数字０（参照番号92）との間の差が振幅の違
いとして現れる。カードによって受信された信号のこの
振幅の違いは、受信された信号が経時的に同じ平均レベ
ルを有するならば、一定のスレッショルドによって容易
に検出される。しかしながら、このレベルは特にカード
とユーザ装置との間の距離の関数として変動するので、
そのようにはいかない。この距離は例えば、カードをユ
ーザ装置に挿入したり、取り出したりといった操作中に
変化することが考えられる。つまりこのレベルは、機器
間で異なったり、あるいはカード間でも異なることもあ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、受信された信号のレベルに影響されない非接触チッ
プカード用の復調器を提供することにある。
は、受信された信号のレベルに影響されない非接触チッ
プカード用の復調器を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この目的は、二進の数字
を検出するためのスレッショルドを受信された信号の平
均レベルの関数として変化させることによって達成され
る。本発明によれば、無線周波数信号による伝送を伴う
非接触チップカード用の二進数データの復調器が提供さ
れる。この復調器は、伝送された信号を検出するための
回路であって信号ＶACを発生する回路と、検出された信
号ＶACを整流するための回路であって整流後の信号ＶDC
を発生する回路とを備えるのが好ましい。復調器はさら
に、整流後の信号ＶDCが印加される帯域通過フィルタを
含み、この帯域通過フィルタは２つの信号、即ち低周波
数の信号ＶREFと高周波数の信号ＶFBとを発生させる。
比較器ステージには信号ＶREFとＶFBとが印加されて互
いに比較される。復調器はさらに、比較器ステージによ
って行われた比較結果を記録するためにメモリー回路を
含む。
を検出するためのスレッショルドを受信された信号の平
均レベルの関数として変化させることによって達成され
る。本発明によれば、無線周波数信号による伝送を伴う
非接触チップカード用の二進数データの復調器が提供さ
れる。この復調器は、伝送された信号を検出するための
回路であって信号ＶACを発生する回路と、検出された信
号ＶACを整流するための回路であって整流後の信号ＶDC
を発生する回路とを備えるのが好ましい。復調器はさら
に、整流後の信号ＶDCが印加される帯域通過フィルタを
含み、この帯域通過フィルタは２つの信号、即ち低周波
数の信号ＶREFと高周波数の信号ＶFBとを発生させる。
比較器ステージには信号ＶREFとＶFBとが印加されて互
いに比較される。復調器はさらに、比較器ステージによ
って行われた比較結果を記録するためにメモリー回路を
含む。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、特定の実施例について説明
することにより、本発明のその他の特徴および利点が明
らかになろう。以下の説明は添付した図面を参照しなが
ら行う。
することにより、本発明のその他の特徴および利点が明
らかになろう。以下の説明は添付した図面を参照しなが
ら行う。
【０００６】
【実施例】無線周波数キャリヤによる伝送を行う非接触
チップカード用の復調器は、ユーザ装置から伝送されて
くる信号を検出するための検出回路10を備え、この回路
10は信号ＶACを出力する。検出された信号ＶACを整流す
るために整流回路12が具備されており、この回路12は整
流された信号ＶDCを与える。復調器は、また、整流後の
信号ＶDCが印加される帯域通過フィルタ14を含み、この
帯域通過フィルタが２種類の信号、つまり低周波数の信
号ＶREFと高周波数の信号ＶFBとを発生させる。復調器
はさらに、信号ＶREFとＶFBとが印加されて互いに比較
される比較器ステージ16と、比較器ステージ16によって
行われた比較結果を記録するためのメモリー回路18とを
含む。検出回路10は、互いに並列に接続されたアンテナ
ループとコンデンサＣ0とを備える共振回路を含み、ア
ンテナループはコイル20によって表されている。このア
ンテナループは、チップカード（図示せず）の厚さ内に
収容された数巻きのコイルによって構成される。検出器
信号ＶAC（図2(a)）は、整流回路12に印加され、この整
流回路12は全波整流のための４つのダイオードのブリッ
ジ22とコンデンサＣ1とを備える。
チップカード用の復調器は、ユーザ装置から伝送されて
くる信号を検出するための検出回路10を備え、この回路
10は信号ＶACを出力する。検出された信号ＶACを整流す
るために整流回路12が具備されており、この回路12は整
流された信号ＶDCを与える。復調器は、また、整流後の
信号ＶDCが印加される帯域通過フィルタ14を含み、この
帯域通過フィルタが２種類の信号、つまり低周波数の信
号ＶREFと高周波数の信号ＶFBとを発生させる。復調器
はさらに、信号ＶREFとＶFBとが印加されて互いに比較
される比較器ステージ16と、比較器ステージ16によって
行われた比較結果を記録するためのメモリー回路18とを
含む。検出回路10は、互いに並列に接続されたアンテナ
ループとコンデンサＣ0とを備える共振回路を含み、ア
ンテナループはコイル20によって表されている。このア
ンテナループは、チップカード（図示せず）の厚さ内に
収容された数巻きのコイルによって構成される。検出器
信号ＶAC（図2(a)）は、整流回路12に印加され、この整
流回路12は全波整流のための４つのダイオードのブリッ
ジ22とコンデンサＣ1とを備える。
【０００７】コンデンサＣ1の端子における整流された
信号ＶDC（図2(b))は、帯域通過フィルタ14に印加さ
れ、この帯域通過フィルタ14は、概略的には、高域通過
フィルタと低域通過フィルタを備える。高域通過フィル
タは、概略的には、抵抗Ｒ5およびコンデンサＣ3、Ｃ4
を含む。抵抗Ｒ5の一方の端子はコンデンサＣ1とダイオ
ードブリッジ22の出力端子のうちの１つとの共通ノード
Ａに接続されている。抵抗Ｒ5のもう一方の端子はコン
デンサＣ3およびＣ4の共通ノードに接続されている。コ
ンデンサＣ3のもう一方の端子はグラウンドに接続され
ており、一方、コンデンサＣ4のもう一方の端子は信号
ＶFBの出力端子Ｂを構成する。高域通過フィルタのカッ
トオフ周波数は、二進数データを著しく減衰させること
なくこれを通過させるように選択されねばならない。低
域通過フィルタは、概略的には、抵抗Ｒ6とコンデンサ
Ｃ5を備える。抵抗Ｒ6の一方の端子は出力端子Ｂに接続
されており、もう一方の端子は信号ＶREFの出力端子Ｃ
になっている。コンデンサＣ5の一方の端子はノードＣ
に接続され、もう一方の端子はグラウンドに接続されて
いる。低域通過フィルタは、キャリア周波数におけるリ
ップルを最小限に抑えて信号のＤＣ成分を決定するよう
に構成されなければならない。
信号ＶDC（図2(b))は、帯域通過フィルタ14に印加さ
れ、この帯域通過フィルタ14は、概略的には、高域通過
フィルタと低域通過フィルタを備える。高域通過フィル
タは、概略的には、抵抗Ｒ5およびコンデンサＣ3、Ｃ4
を含む。抵抗Ｒ5の一方の端子はコンデンサＣ1とダイオ
ードブリッジ22の出力端子のうちの１つとの共通ノード
Ａに接続されている。抵抗Ｒ5のもう一方の端子はコン
デンサＣ3およびＣ4の共通ノードに接続されている。コ
ンデンサＣ3のもう一方の端子はグラウンドに接続され
ており、一方、コンデンサＣ4のもう一方の端子は信号
ＶFBの出力端子Ｂを構成する。高域通過フィルタのカッ
トオフ周波数は、二進数データを著しく減衰させること
なくこれを通過させるように選択されねばならない。低
域通過フィルタは、概略的には、抵抗Ｒ6とコンデンサ
Ｃ5を備える。抵抗Ｒ6の一方の端子は出力端子Ｂに接続
されており、もう一方の端子は信号ＶREFの出力端子Ｃ
になっている。コンデンサＣ5の一方の端子はノードＣ
に接続され、もう一方の端子はグラウンドに接続されて
いる。低域通過フィルタは、キャリア周波数におけるリ
ップルを最小限に抑えて信号のＤＣ成分を決定するよう
に構成されなければならない。
【０００８】比較器ステージ16は２つの比較器CP1およ
びCP2を有し、これら比較器はそれぞれ−および＋で表
される２つの入力端子を備える。ノードＢは直接、まず
第１に比較器CP1の＋入力端子に接続されて、第２に比
較器CP2の−入力端子に接続され、これら２つの入力端
子が信号ＶFB全体を受信するようになっている。ノード
Ｃは、抵抗ベースの分圧器を介して、まず第１に比較器
CP1の−入力端子に接続されて、第２に比較器CP2の＋入
力端子に接続され、これら２つの入力端子が信号ＶREF
の一部を受信するようになっている。
びCP2を有し、これら比較器はそれぞれ−および＋で表
される２つの入力端子を備える。ノードＢは直接、まず
第１に比較器CP1の＋入力端子に接続されて、第２に比
較器CP2の−入力端子に接続され、これら２つの入力端
子が信号ＶFB全体を受信するようになっている。ノード
Ｃは、抵抗ベースの分圧器を介して、まず第１に比較器
CP1の−入力端子に接続されて、第２に比較器CP2の＋入
力端子に接続され、これら２つの入力端子が信号ＶREF
の一部を受信するようになっている。
【０００９】比較器CP1の場合、分圧器は、ノードＣと
電源電圧ＶDDとの間に直列接続された抵抗Ｒ1およびＲ2
を備える。抵抗Ｒ1およびＲ2の共通ポイントＤに現れる
信号ＶDが、比較器CP1に印加される。比較器CP2の場
合、分圧器はポイントＣとグラウンドとの間に直列接続
された抵抗Ｒ3およびＲ4を備える。抵抗Ｒ3およびＲ4の
共通ポイントに現れる信号ＶEが、比較器CP2に印加され
る。これらの電圧ＶDおよびＶEはそれぞれ、比較器CP1
およびCP2用の信号ＶFBに対する基準またはスレッショ
ルドとして使用され、ＶDはＶREFよりも大きいがＶDDよ
りも低い値を有し、ＶEはＶREFよりも低いがグラウンド
電圧よりも大きい値を有する。
電源電圧ＶDDとの間に直列接続された抵抗Ｒ1およびＲ2
を備える。抵抗Ｒ1およびＲ2の共通ポイントＤに現れる
信号ＶDが、比較器CP1に印加される。比較器CP2の場
合、分圧器はポイントＣとグラウンドとの間に直列接続
された抵抗Ｒ3およびＲ4を備える。抵抗Ｒ3およびＲ4の
共通ポイントに現れる信号ＶEが、比較器CP2に印加され
る。これらの電圧ＶDおよびＶEはそれぞれ、比較器CP1
およびCP2用の信号ＶFBに対する基準またはスレッショ
ルドとして使用され、ＶDはＶREFよりも大きいがＶDDよ
りも低い値を有し、ＶEはＶREFよりも低いがグラウンド
電圧よりも大きい値を有する。
【００１０】メモリー回路18は双安定回路24を有し、こ
の回路24は入力端子Ｓに印加された信号によって状態１
となり、入力端子Ｒに印加された信号によって状態０と
なる。比較器CP1の出力端子は入力端子Ｓに接続され、
比較器CP2の出力端子は入力端子Ｒに接続されている。
の回路24は入力端子Ｓに印加された信号によって状態１
となり、入力端子Ｒに印加された信号によって状態０と
なる。比較器CP1の出力端子は入力端子Ｓに接続され、
比較器CP2の出力端子は入力端子Ｒに接続されている。
【００１１】従って、本発明による復調器の動作は以下
のようになる。回路10によって検出された高周波数ＡＣ
信号ＶAC（図2(a)）が回路12によって整流されて信号Ｖ
DC（図2(b)）になる。信号ＶACは高域通過フィルタで濾
波され、ポイントＢに信号Ｖ FB（図2(c))を出力する。
この信号ＶFBは、ポイントａ’、ｂ’、ｃ’、ｄ’で強
調されている変化によって二進数データの遷移ａ、ｂ、
ｃ、ｄに追随しているが、これらのポイントは信号ＶAC
の遷移点ａ、ｂ、ｃ、ｄに対応する。
のようになる。回路10によって検出された高周波数ＡＣ
信号ＶAC（図2(a)）が回路12によって整流されて信号Ｖ
DC（図2(b)）になる。信号ＶACは高域通過フィルタで濾
波され、ポイントＢに信号Ｖ FB（図2(c))を出力する。
この信号ＶFBは、ポイントａ’、ｂ’、ｃ’、ｄ’で強
調されている変化によって二進数データの遷移ａ、ｂ、
ｃ、ｄに追随しているが、これらのポイントは信号ＶAC
の遷移点ａ、ｂ、ｃ、ｄに対応する。
【００１２】信号ＶFBは、比較器CP1およびCP2でそれぞ
れスレッショルド値ＶDおよびＶEと比較され、ＶFBがス
レッショルド値ＶDよりも高くなったとき（ｂ’，
ｄ’）には双安定回路20が状態１になり、ＶFBがスレッ
ショルド値ＶEよりも小さくなった時（ａ’，ｃ’）に
は状態０となる（図2(d)）。スレッショルド値ＶDおよ
びＶEは受信信号の平均レベルを表す低周波数の信号Ｖ
REFに基づいて決定されることから、これらのスレッシ
ョルド値はＶREFと同様に、つまり平均レベルの関数と
して変化する。その結果、本発明が目的とするように、
復調はこの平均レベルと無関係になる。
れスレッショルド値ＶDおよびＶEと比較され、ＶFBがス
レッショルド値ＶDよりも高くなったとき（ｂ’，
ｄ’）には双安定回路20が状態１になり、ＶFBがスレッ
ショルド値ＶEよりも小さくなった時（ａ’，ｃ’）に
は状態０となる（図2(d)）。スレッショルド値ＶDおよ
びＶEは受信信号の平均レベルを表す低周波数の信号Ｖ
REFに基づいて決定されることから、これらのスレッシ
ョルド値はＶREFと同様に、つまり平均レベルの関数と
して変化する。その結果、本発明が目的とするように、
復調はこの平均レベルと無関係になる。
【００１３】以上、検出回路10と復調器に割当られた整
流回路12とを備えた復調器について本発明を説明した
が、チップカード内で供給エネルギーを収集して電源電
圧ＶDDを発生させる回路がすでに存在し得ることは事実
である。この場合、本発明の復調器はノードＡに接続さ
れ、ノードＡはさらに電源回路に接続されるであろう。
流回路12とを備えた復調器について本発明を説明した
が、チップカード内で供給エネルギーを収集して電源電
圧ＶDDを発生させる回路がすでに存在し得ることは事実
である。この場合、本発明の復調器はノードＡに接続さ
れ、ノードＡはさらに電源回路に接続されるであろう。
【００１４】本発明による復調器の要素はモノリシック
集積回路の形で製造され、抵抗およびコンデンサが従来
特許の製造技術に準じたトランジスタによって形成され
るようになっている。これら周知の製造技術は当業者に
は容易に実施が可能である。これまで、伝送された二進
数データの断片は「非ゼロ復帰」変調として周知の変調
形態で提供されてきたが、本発明による復調器は二進数
データをその他の変調形態、例えば二相変調などに従っ
て復調するために用いることも可能である。
集積回路の形で製造され、抵抗およびコンデンサが従来
特許の製造技術に準じたトランジスタによって形成され
るようになっている。これら周知の製造技術は当業者に
は容易に実施が可能である。これまで、伝送された二進
数データの断片は「非ゼロ復帰」変調として周知の変調
形態で提供されてきたが、本発明による復調器は二進数
データをその他の変調形態、例えば二相変調などに従っ
て復調するために用いることも可能である。
【図１】本発明による非接触チップカード用復調器の概
略回路図。
略回路図。
【図２】(a)〜(d)はそれぞれ図１の復調器の回路図のあ
る地点における信号を示した図である。
る地点における信号を示した図である。
１０ 検出回路 １２ 整流回路 １４ 帯域通過フィルタ １６ 比較器ステージ １８ メモリー回路 ２０ コイル ２４ 双安定回路 Ｃ0、Ｃ1、Ｃ3、Ｃ4、Ｃ5 コンデンサ ＣＰ1、ＣＰ2 比較器 Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4 抵抗
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フレデリック スビオット フランス国 13710 フヴォ ル マ デ ソール−ラ バルク（番地なし)
Claims (6)
- 【請求項１】 無線周波数信号による伝送を行う非接触
チップカード用の二進数データ復調器であって：伝送さ
れた信号を検出して信号ＶACを出力する回路と、 検出された信号ＶACを整流して整流信号ＶDCを出力する
回路と、 整流信号ＶDCが印加される帯域通過フィルタであって、
低周波数の信号ＶREFと高周波数の信号ＶFBとの２つの
信号を出力する帯域通過フィルタと、 信号ＶREFとＶFBとが印加されて互いに比較される比較
器ステージと、 比較器ステージによって行われた比較の結果を記録する
ためのメモリー回路とを含む復調器。 - 【請求項２】 前記比較器ステージが２つの比較器を備
え、これらの比較器に高周波数信号ＶFBならびに２種類
のスレッショルド値、つまり第１の比較器に対してはＶ
REFよりも大きいスレッショルド値（ＶD）が印加され、
第２の比較器についてはＶREFよりも低いもう１つのス
レッショルド値（ＶE）が印加される請求項１に記載の
復調器。 - 【請求項３】 前記スレッショルド値（ＶD,ＶE)がそれ
ぞれ抵抗ベースの分圧器によって得られる請求項２に記
載の復調器。 - 【請求項４】 前記メモリー回路が双安定性回路であっ
て、その"１"設定入力端子が第１の比較器の出力端子に
接続されて且つ"０"設定入力端子が第２の比較器の出力
端子に接続される請求項１〜３のいずれか１項に記載の
復調器。 - 【請求項５】 前記帯域通過フィルタが：二進数データ
を減衰させずに通過させるよう設定されたカットオフ周
波数を有する高域通過フィルタと、 キャリア周波数におけるリップルを最小限に抑えて信号
のDC成分を決定するように選択されたカットオフ周波数
を有する低域通過フィルタとを備える請求項１〜４のい
ずれか１項に記載の復調器。 - 【請求項６】 前記整流回路が４本のアームを有するブ
リッジであり、各アームがダイオードを備える請求項１
〜５のいずれか１項に記載の復調器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9711788 | 1997-09-23 | ||
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