KR100866602B1 - Ａｓｋ ｒｆ 신호 디코딩 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

ASK RF 신호 디코딩 장치 및 그 방법이 개시된다. 상기 ASK RF 신호 디코딩 장치 방법은 휴지구간과 비 휴지 구간을 포함하는 ASK RF 신호의 저주파수 신호와 고주파수 신호를 분리하고 상기 고주파수 신호를 분주하여 분주 신호를 생성하는 단계; 및 상기 저주파수 신호의 상기 비 휴지 구간 동안 상기 분주 신호를 카운트하고 카운트 결과에 기초하여 상기 ASK RF 신호를 디코딩하는 디코딩 단계를 포함하여 상기 ASK RF 신호에 휴지구간이 포함되더라도 상기 ASK RF 신호를 안정적으로 디코딩할 수 있는 효과가 있다.
ASK, RF, 디코딩

Description

ＡＳＫ ＲＦ 신호 디코딩 장치 및 그 방법{ASK RF signal decoding device and method thereof}
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 ISO/IEC 14443의 A형 인터페이스를 위한 RF 신호의 예를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 ASK RF 신호 디코딩 장치의 블록도이다.
도 3은 도 2의 ASK RF 신호 디코딩 장치에 입력되는 ASK RF 신호의 데이터 프레임이다.
도 4는 도 2의 ASK RF 신호 디코딩 장치에 입력되는 ASK RF 신호들을 나타낸다.
도 5는 도 2의 카운터가 분주 신호를 카운트하는 방법을 설명하기 위한 파형도이다.
도 6은 도 2의 데이터 디코더가 ASK RF 신호를 디코딩하는 방법을 설명하기 위한 상태도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 ASK RF 신호 디코딩 방법을 나타내는 흐름도이다.
본 발명은 ASK RF 신호 디코딩 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 ASK RF 신호에 포함된 저주파신호의 비 휴지 구간 동안의 분주 신호를 카운트하여 상기 ASK RF 신호를 디코딩할 수 있는 ASK RF 신호 디코딩 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
집적회로 카드(또는, '스마트 카드'라고도 한다.)는 현재 버스나 지하철 요금 등을 지불하는 교통카드, 신용카드 혹은 ID card 등의 내부에 내장되어서 비접촉 방식으로 현금을 지불하는 전자 금융매체, 또는 신용카드 번호와 개인의 신상명세 등을 저장하는 저장매체 등으로 널리 사용되고 있다.
일반적으로 상기 집적회로 카드는 ISO/IEC 14443이라고 하는 비접촉식 근접형 IC 카드에 대한 통신 프로토콜을 사용한다. 상기 ISO/IEC 14443에는 비접촉식 IC 카드 중 근접형 IC 카드에 대한 물리적 특성과, 프로토콜(무선주파수 전원 및 통신 신호접속, 초기화와 충돌방지)등이 정의되어 있다.
상기 ISO/IEC 14443는 2가지 형태(A-타입, B-타입)의 통신 신호접속방식을 정의한다.
도 1은 ISO/IEC 14443의 A형 인터페이스를 위한 RF 신호의 예를 나타내는 도면으로서, ISO/IEC 14443 A-타입의 통신 신호 접속 시, 카드 리더기에서 IC 카드로의 데이터 전송방식은 무선 주파수 동작 범위의 ASK(Amplitude Shift Keying) 100% 변조 방식과 수정 밀러 코드 방식이 사용된다.
또한, 상기 IC 카드에서 상기 카드 리더기로의 데이터 전송 방식은 맨체스터(Manchester Code) 방식과 OOK(On-off Key) 방식이 사용된다.
일반적으로 ISO/IEC 14443 A-타입의 통신 신호 접속 방식으로 운용되고 있는 카드들은 카드 리더로부터 수신된 ASK RF 신호로부터 일정 시간간격의 타이밍을 생성하여 데이터 1 비트씩을 송수신 처리하는데, IC 카드로부터 카드 리더기로 데이터가 전송되는 경우에는 카드 리더기에서 상기 IC 카드로 전송되는 전원은 안정적으로 공급된다.
그러나 상기 카드 리더기로부터 상기 IC 카드로 데이터가 전송될 때에는 도 1에 도시된 바와 같이 카드 리더기로부터 상기 IC 카드로 공급되는 전원이 중단될 수 있는 휴지(pause)구간(t2)이 포함된다.
즉, 카드 리더기로부터 상기 IC 카드로 공급되는 전원이 중단되는 영역이 존재하므로 상기 카드 리더기로에서 출력된 ASK RF 신호는 디코딩시 왜곡될 수 있으며, 상기 IC 카드에서 생성된 클럭 신호는 불연속 구간을 포함할 수 있다.
따라서, IC 카드가 불연속 구간을 포함하는 클럭 신호를 분주해서 송수신 동기 클럭 신호를 생성하면 ISO/IEC 14443 A형의 비트 전송율을 유지하기 어려울 수 있다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 ASK RF 신호에 휴지구간이 포함되더라도 ASK RF 신호에 포함된 저주파신호의 비 휴지 구간 동안의 분주 신호 를 카운트하고 카운트 결과에 기초하여 상기 ASK RF 신호를 왜곡없이 디코딩할 수 있는 ASK RF 신호 디코딩 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 ASF RF 신호에 휴지구간이 포함되더라도 연속적인 클럭신호를 생성할 수 있는 ASK RF 신호 디코딩 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 ASK RF 신호 디코딩 방법은 휴지구간과 비 휴지 구간을 포함하는 ASK RF(Amplitude Shift Keying Radio Frequency) 신호로부터 저주파수 신호와 고주파수 신호를 분리하고 상기 고주파수 신호를 분주하여 분주 신호를 생성하는 단계; 및 상기 저주파수 신호의 상기 비 휴지 구간 동안 상기 분주 신호를 카운트하고 카운트 결과에 기초하여 상기 ASK RF 신호를 디코딩하고 디코딩된 데이터를 발생하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 ASK RF 신호 디코딩 방법은, 상기 카운트 결과에 기초하여 클럭신호를 생성하는 단계; 및 상기 클럭신호에 기초하여 상기 디코딩된 데이터를 래치하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 클럭신호는, 상기 디코딩된 데이터와 상응하는 전송 프레임 비트구간들 각각에서 생성되는 될 수 있다.
상기 디코딩된 데이터를 발생하는 단계는, 제1 디코딩 데이터가 제1 논리레벨인 경우, 상기 카운트 결과가 문턱 값보다 작은 경우 상기 제1 논리 레벨의 제2 디코딩 데이터를 상기 제1 디코딩 데이터 다음에 출력되는 데이터로서 디코딩하고, 상기 카운트 결과가 상기 문턱 값보다 큰 경우 제2 논리 레벨의 제3 디코딩 데이터를 상기 제1 디코딩 데이터 다음에 출력되는 데이터로서 디코딩하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 디코딩된 데이터를 발생하는 단계는, 제1 디코딩 데이터가 제1 논리레벨인 경우, 상기 카운트 결과가 제1 문턱 값보다 작은 경우 상기 제1 논리 레벨의 제2 디코딩 데이터를 상기 제1 디코딩 데이터 다음에 출력되는 데이터로서 제1 디코딩하고, 상기 카운트 결과가 상기 제1 문턱 값보다 큰 경우 제2 논리 레벨의 제3 디코딩 데이터를 상기 제1 디코딩 데이터 다음에 출력되는 데이터로서 제2 디코딩하고, 상기 제2 디코딩 후, 상기 카운트 결과가 제2 문턱 값보다 작은 경우 상기 제2 논리 레벨의 제4 디코딩 데이터를 상기 제3 디코딩 데이터 다음에 출력되는 데이터로서 디코딩하고, 상기 카운트 결과가 상기 제2 문턱 값보다 큰 경우 상기 제1 논리 레벨의 제5 디코딩 데이터를 상기 제3 디코딩 데이터 다음에 출력되는 데이터로서 디코딩하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 ASK RF 신호 디코딩 장치는 휴지구간과 비 휴지 구간을 포함하는 ASK RF 신호로부터 저주파수 신호와 고주파수 신호를 분리하고, 분리된 고주파수 신호를 분주하여 분주 신호를 생성하는 분리블록; 및 상기 저주파수 신호의 상기 비 휴지 구간 동안 상기 분주 신호를 카운트하고 카운트 결과에 기초하여 상기 ASK RF 신호를 디코딩하여 디코딩된 데이터를 출력하는 디코딩 블록을 포함할 수 있다.
상기 분리블록은, 상기 ASK RF 신호를 저역 통과 필터링하여 상기 저주파수 신호를 검출하는 저역통과 필터; 및 상기 ASK RF 신호를 고역 통과 필터링하여 상기 고주파수 신호를 검출하고 검출된 고주파수 신호를 분주하여 상기 분주 신호를 생성하는 분주 신호 생성부를 포함할 수 있다.
상기 디코딩 블록은, 상기 저주파수 신호의 상기 비 휴지 구간 동안 상기 분주 신호를 카운트하는 카운터; 및 상기 카운터의 카운트 값에 기초하여 상기 ASK RF 신호를 디코딩하는 데이터 디코더를 포함할 수 있다.
상기 ASK RF 신호 디코딩 장치는, 상기 카운터의 카운트 값에 기초하여 클럭신호를 생성하는 클럭 생성부; 및 상기 클럭신호에 기초하여 상기 데이터 디코더의 출력을 래치하는 범용 비동기 송수신기를 더 포함하는 할 수 있다.
상기 클럭신호는, 디코딩된 데이터와 상응하는 전송 프레임의 비트구간들 각각에서 생성될 수 있다.
상기 디코딩 블록은, 상기 카운트 결과가 문턱 값보다 작은 경우 상기 제1 논리 레벨의 제2 디코딩 데이터를 상기 제1 디코딩 데이터 다음에 출력되는 데이터로서 디코딩하고, 상기 카운트 결과가 상기 문턱 값보다 큰 경우 제2 논리 레벨의 제3 디코딩 데이터를 상기 제1 디코딩 데이터 다음에 출력되는 데이터로서 디코딩할 수 있다.
상기 디코딩 블록은, 제1 디코딩 데이터가 제1 논리레벨인 경우, 상기 카운트 결과가 제1 문턱 값보다 작은 경우 상기 제1 논리 레벨의 제2 디코딩 데이터를 상기 제1 디코딩 데이터 다음에 출력되는 데이터로서 제1 코딩하고, 상기 카운트 결과가 상기 제1 문턱 값보다 큰 경우 제2 논리 레벨의 제3 디코딩 데이터를 상기 제1 디코딩 데이터 다음에 출력되는 데이터로서 제2 디코딩하고, 상기 제2 디코딩 후, 상기 카운트 결과가 제2 문턱 값보다 작은 경우 상기 제2 논리 레벨의 제4 디코딩 데이터를 상기 제3 디코딩 데이터 다음에 출력되는 데이터로서 디코딩하고, 상기 카운트 결과가 상기 제2 문턱 값보다 큰 경우 상기 제1 논리 레벨의 제5 디코딩 데이터를 상기 제3 디코딩 데이터 다음에 출력되는 데이터로서 디코딩할 수 있다.
상기 ASK RF 신호 디코딩 장치는 스마트 카드에 구현될 수 있다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 ASK RF 신호 디코딩 장치의 블록도이고, 도 3은 도 2의 ASK RF 신호 디코딩 장치에 입력되는 ASK RF 신호의 데이터 프레임이다. 도 4는 도 2의 ASK RF 신호 디코딩 장치에 입력되는 ASK RF 신호들을 나타내고, 도 5는 도 2의 카운터가 분주 신호를 카운트하는 방법을 설명하기 위한 파형도이다.
도 6은 도 2의 데이터 디코더가 ASK RF 신호를 디코딩하는 방법을 설명하기 위한 상태도이다. 도 1 내지 도 6을 참조하면, ASK RF 신호 디코딩 장치(10)는 안 테나(20), 분리블록(22), 디코딩 블록(50), 및 범용 비동기 송수신기(UART: Universal asynchronous receiver/transmitter, 60)을 포함할 수 있다.
상기 ASK RF 신호 디코딩 장치(10)는 IC 카드, 스마트 카드, 또는 비접촉 집적회로 카드(contact-less IC card)가 될 수 있다.
상기 안테나(20)는 휴지(pause)구간과 비 휴지(non-pause) 구간을 포함하는 ASK RF(Amplitude Shift Keying Radio Frequency) 신호(Vrf)를 수신하여 분리블록(22)으로 전송한다. 상기 ASK RF 신호(Vrf)는 ISO/IEC 14443 A-타입의 통신 신호가 될 수 있으며, 휴지 구간(도 1의 t2)과 비 휴지 구간을 포함한다.
상기 ASK RF 신호(Vrf)는 도 3의 (a)와 같이 쇼트 프레임(short frame)을 포함할 수 있다. 상기 쇼트 프레임은 시작 비트(Start bit, S), 데이터 비트들(b1 내지 b7), 및 종료 비트(End bit, E)를 포함하는 쇼트 프레임(short frame)를 포함할 수 있다.
상기 시작비트(S)는 데이터의 시작을 알려주는 비트이고, 상기 데이터 비트들(b1 내지 b7) 각각은 상기 ASK RF 신호(Vrf)에 포함된 데이터를 나타낸다.
상기 데이터 비트들(b1 내지 b7) 각각은 도 4에 도시된 바와 같은 신호형태로 전송되며, 상기 데이터 비트들(b1 내지 b7) 중에서 제1 데이터 비트(b1)는 제1 신호(1st bit sgn)로 전송되고, 제2 데이터 비트(b2)는 제2 신호(2nd bit sgn)로 전송되고, 제3 데이터 비트(3rd)는 제3 신호 (3rd bit sgn)로 전송될 수 있다.
또는, 상기 ASK RF 신호(Vrf)는 도 3의 (b)와 같이 표준 프레임(standard frame)을 포함할 수 있다. 상기 표준 프레임은 시작 비트(Start bit, S), 데이터 비트들(b1 내지 b8), 패리티 비트(Parity bit, P), 및 종료 비트(End bit : E)를 포함할 수 있다.
도 4에서 상기 데이터 비트들(b1 내지 b7) 각각에 상응하는 신호(1st bit sgn, 2nd bit sgn, 또는 3rd bit sgn)의 주기를 ETU(Elementary Time Unit)라 할 때, 상기 데이터 비트들(b1 내지 b7) 각각은 M(M은 자연수, 예컨대,4)개의 균등분할된 스텝(빗금들 사이의 간격)으로 이루어진 ETU에 의해서 표현될 수 있다.
상기 분리블록(22)은 휴지구간과 비 휴지 구간을 포함하는 ASK RF신호(Vrf)로부터 저주파수 신호(Vdc)와 고주파수 신호를 분리하고, 분리된 고주파수 신호를 분주하여 분주 신호(CLOCK)를 생성한다.
상기 저역 통과 필터(30)는 상기 ASK RF 신호(Vrf)를 저역 통과 필터링하여 상기 저주파수 신호(Vdc)를 검출하고, 상기 분주 신호 생성부(40)는 상기 ASK RF 신호(Vrf)를 고역 통과 필터링하여 상기 고주파수 신호를 검출하고 검출된 고주파수 신호를 분주하여 상기 분주 신호(CLOCK)를 생성한다.
상기 분주 신호 생성부(40)는 고역 통과 필터(미도시)와 분주기(미도시)를 포함할 수 있으며 상기 고역 통과 필터는 상기 ASK RF 신호(Vrf)를 고역 통과 필터링하여 상기 고주파수 신호를 검출하고, 상기 분주기는 상기 고역 통과 필터로부터 출력된 고주파수 신호를 분주하여 상기 분주 신호(CLOCK)를 생성한다.
상기 분주 신호(CLOCK)는 상기 분주기(미고시)로부터 출력된 다양한 주파수를 갖는 클럭신호들 중에서 선택신호(미도시)에 의해서 선택된 어느 하나의 신호일 수 있다.
상기 디코딩 블록(50)은 상기 저주파수 신호(Vdc)의 상기 비 휴지 구간 동안 상기 분주 신호(CLOCK)를 카운트하고 카운트 결과(CNT)에 기초하여 상기 ASK RF 신호(Vrf)를 디코딩한다.
상기 디코딩 블록(50)은 카운터(52), 데이터 디코더(54), 및 클럭 생성부(56)를 포함할 수 있다. 상기 카운터(52)는 상기 저주파수 신호(Vdc)의 비 휴지 구간 동안 상기 분주 신호(CLOCK)의 진동횟수 또는 싸이클(cycle) 수를 카운트한다.
즉, 상기 카운터(52)는 상기 저주파수 신호(Vdc)가 제1 논리레벨(예컨대,로우("0")레벨)인 경우 리셋되며, 상기 저주파수 신호(Vdc)가 제2 논리레벨(예컨대, 하이("1")레벨)인 경우 상기 분주 신호(CLOCK)의 진동횟수를 카운트한다.
예컨대, 상기 카운터(52)는 도 5와 같이 저주파수 신호(Vdc)의 비 휴지 구간(Tnp) 동안 분주 신호(CLOCK)가 4번 진동하는 경우 "4"(예컨대, 이진수(000100))를 카운트 값(CNT)으로 출력할 수 있고, 상기 분주 신호(CLOCK)가 13번 진동하는 경우 "13"(예컨대, 이진수(001101))을 상기 카운트 값(CNT)으로 출력할 수 있다.
상기 데이터 디코더(54)는 상기 카운터(52)의 카운트 값(CNT)에 기초하여 상기 ASK RF 신호(Vrf)를 디코딩하고 디코딩된 데이터(RX_DATA)를 출력한다.
상기 데이터 디코더(54)는 제1 디코딩 데이터가 제1 논리 레벨(예컨대, 로우("0")레벨)이고, 상기 카운트 값(CNT)이 제1 문턱 값(4N)보다 작은 경우(도 6의 C1) 제1 논리 레벨(예컨대, 로우("0")레벨)의 제2 디코딩 데이터를 상기 제1 디코딩 데이터 다음에 출력되는 데이터로서 디코딩하고, 상기 카운트 값(CNT)이 상기 제1 문턱 값(4N)보다 큰 경우(도 6의 C2) 제2 논리 레벨(예컨대, 하이("1")레벨)의 제3 디코딩 데이터를 상기 제1 디코딩 데이터 다음에 출력되는 데이터로서 디코딩할 수 있다.
즉, 상기 제1 문턱 값(4N)은 상기 제1 디코딩 데이터가 제1 논리 레벨(예컨대, 로우("0")레벨)인 경우 상기 제1 디코딩 데이터 다음에 출력되는 디코딩 데이터의 논리레벨을 판단하는 기준치이다.
예컨대, 도 4의 a와 b에서 제1 디코딩 데이터가 제1 논리 레벨(예컨대, 로우("0")레벨)이고 ETU를 구성하는 M(M은 자연수, 예컨대, 4)개의 스텝들 각각이 N(N은 자연수, 예컨대, 4)개의 분주신호(CLOCK)를 포함하는 경우, 제1 논리 레벨(예컨대, 로우("0")레벨)의 제1 디코딩 데이터가 출력된 후 상기 제1 디코딩 데이터 다음에 출력되는 디코딩 데이터는 제1 논리 레벨(예컨대, 로우("0")레벨)의 제2 디코딩 데이터(a의 경우) 또는 제2 논리 레벨(예컨대, 하이("1")레벨)의 제3 디코딩 데이터(b의 경우) 중에서 어느 하나가 될 수 있다.
여기서, 상기 N 값은 카드 리더기(미도시)로부터 상기 ASK RF 디코딩 장치(10)를 포함하는 비접촉식 IC 카드(미도시)로 전송되는 신호의 비트율(bit rate) 또는 전송율(data rate)에 따라서 변할 수 있음은 물론이다.
상기 제1 디코딩 데이터 다음에 출력되는 디코딩 데이터가 상기 제2 디코딩 데이터인 경우의 카운트 값(CNT)은 12(즉, 제1 구간(1pd) 동안의 카운트 값(CNT) , 3(스텝의 개수)*4(하나의 스텝에 포함된 클럭수)=12)이고, 상기 제1 디코딩 데이터 다음에 출력되는 디코딩 데이터가 상기 제3 디코딩 데이터인 경우의 카운트 값(CNT)은 20(즉, 제2 구간(2pd) 동안의 카운트 값(CNT), 5(스텝의 개수)*4(하나의 스텝에 포함된 클럭수)=20)이다.
따라서, 상기 제1 문턱 값(4N=16)은 카운트가 시작되는 시점부터(즉, 제1 구간(1pd) 및 제2 구간(2pd)이 시작되는 시점부터) "1th" 시점까지의 카운트 값(CNT)이 될 수 있으며, 상기 데이터 디코더(54)는 상기 제1 문턱 값(4N=16)에 기초하여 상기 제1 디코딩 데이터 다음에 출력되는 디코딩 데이터가 제2 디코딩 데이터 또는 상기 제3 디코딩 데이터인지 판단 또는 검출할 수 있다.
즉, 상기 데이터 디코더(54)는 제1 디코딩 데이터 다음에 출력되는 디코딩 데이터가 제2 디코딩 데이터인 경우 a와 같이 "제1 디코딩 데이터("0")와 제2 디코딩 데이터("0")"을 디코딩된 데이터(RX_DATA)로서 출력할 수 있다.
또는, 상기 데이터 디코더(54)는 제1 디코딩 데이터 다음에 출력되는 디코딩 데이터가 제3 디코딩 데이터인 경우 b와 같이 "제1 디코딩 데이터("0")와 제3 디코딩 데이터("1")"을 디코딩된 데이터(RX_DATA)로서 출력할 수 있다.
상기 데이터 디코더(54)는 상기 제1 디코딩 데이터가 제2 논리 레벨(예컨대, 하이("1")레벨)인 경우 상기 카운트 값(CNT)이 제1 문턱 값(4N)보다 작은 경우(도 6의 C3), 상기 제2 논리 레벨(예컨대, 하이("1")레벨)의 제4 디코딩 데이터를 상기 제1 디코딩 데이터 다음에 출력되는 데이터로서 제1 디코딩할 수 있다.
또는, 상기 데이터 디코더(54)는 상기 제1 디코딩 데이터가 제2 논리 레벨(예컨대, 하이("1")레벨)인 경우 상기 카운트 값(CNT)이 제1 문턱 값(4N)보다 큰 경우(도 6의 C4), 제1 논리 레벨(예컨대, 로우("0")레벨)의 제5 디코딩 데이터를 상기 제1 디코딩 데이터 다음에 출력되는 데이터로서 제2 디코딩할 수 있다.
즉, 상기 제1 문턱 값(4N)은 상기 제1 디코딩 데이터가 제2 논리 레벨(예컨대, 하이("1")레벨)인 경우 상기 제1 디코딩 데이터 다음에 출력되는 디코딩 데이터의 논리레벨을 판단하는 기준치이다.
예컨대, 도 4의 c 내지 e에서 제1 디코딩 데이터가 제2 논리 레벨(예컨대, 하이("1")레벨)이고 ETU를 구성하는 M(M은 자연수, 예컨대, 4)개의 스텝들 각각이 N(N은 자연수, 예컨대, 4)개의 분주신호(CLOCK)를 포함하는 경우, 제2 논리 레벨(예컨대, 하이("1")레벨)의 제1 디코딩 데이터가 출력된 후 상기 제1 디코딩 데이터 다음에 출력되는 디코딩 데이터는 제2 논리 레벨(예컨대, 하이("1")레벨)의 제4 디코딩 데이터(c의 경우) 또는 제1 논리 레벨(예컨대, 로우("0")레벨)의 제5 디코딩 데이터(d와 e의 경우) 중에서 어느 하나가 될 수 있다.
상기 제1 디코딩 데이터 다음에 출력되는 디코딩 데이터가 상기 제5 디코딩 데이터인 경우의 카운트 값(CNT)은 12(즉, 제3 구간(3pd) 동안의 카운트 값(CNT), 3(스텝의 개수)*4(하나의 스텝에 포함된 클럭수)=12)이고, 상기 제1 디코딩 데이터 다음에 출력되는 디코딩 데이터가 상기 제5 디코딩 데이터인 경우의 카운트 값(CNT)은 28(즉, 제4 구간(4pd) 동안의 카운트 값(CNT), 7(스텝의 개수)*4(하나의 스텝에 포함된 클럭수)=28)이다.
따라서, 상기 제1 문턱 값(4N=16)은 카운트가 시작되는 시점부터(즉, 제2 구간(2pd) 및 제3 구간(3pd)이 시작되는 시점부터) "2th" 시점까지의 카운트 값(CNT)이 될 수 있으며, 상기 데이터 디코더(54)는 상기 제1 문턱 값(4N=16)에 기초하여 상기 제1 디코딩 데이터 다음에 출력되는 디코딩 데이터가 제4 디코딩 데이터 또는 상기 제5 디코딩 데이터인지 판단 또는 검출할 수 있다.
즉, 상기 데이터 디코더(54)는 제1 디코딩 데이터 다음에 출력되는 디코딩 데이터가 제4 디코딩 데이터인 경우 c와 같이 "제1 디코딩 데이터("1")와 제4 디코딩 데이터("1")"을 디코딩된 데이터(RX_DATA)로서 출력할 수 있다.
또는, 상기 데이터 디코더(54)는 제1 디코딩 데이터 다음에 출력되는 디코딩 데이터가 제5 디코딩 데이터인 경우 d와 e 같이 "제1 디코딩 데이터("1")와 제2 디코딩 데이터("0")"을 디코딩된 데이터(RX_DATA)로서 출력할 수 있다.
상기 데이터 디코더(54)는 상기 제2 디코딩 후, 상기 카운트 값(CNT)이 제2 문턱 값(6N)보다 작은 경우(도 6의 C41) 상기 제1 논리 레벨(예컨대, 로우("0")레벨)의 제6 디코딩 데이터를 상기 제5 디코딩 데이터 다음에 출력되는 데이터로서 디코딩할 수 있다.
또는, 상기 데이터 디코더(54)는 상기 제2 디코딩 후, 상기 카운트 값(CNT)이 제2 문턱 값(6N)보다 큰 경우(도 6의 C43) 상기 제2 논리 레벨(예컨대, 하이("1")레벨)의 제7 디코딩 데이터를 상기 제5 디코딩 데이터 다음에 출력되는 데이터로서 디코딩할 수 있다.
즉, 상기 제2 문턱 값(6N)은 상기 제5 디코딩 데이터 다음에 출력되는 디코딩 데이터의 논리레벨을 판단하는 기준치이다.
예컨대, 도 4의 d와 e에서 제5 디코딩 데이터가 제1 논리 레벨(예컨대, 로우("0")레벨)이고 ETU를 구성하는 스텝들 각각이 N(N은 자연수, 예컨대, 4)개의 분 주신호(CLOCK)를 포함하는 경우, 상기 제5 디코딩 데이터가 출력된 후 상기 제5 디코딩 데이터 다음에 출력되는 디코딩 데이터는 제2 논리 레벨(예컨대, 하이("1")레벨)의 제6 디코딩 데이터(d의 경우) 또는 제1 논리 레벨(예컨대, 로우("0")레벨)의 제7 디코딩 데이터(e의 경우) 중에서 어느 하나가 될 수 있다.
상기 제5 디코딩 데이터 다음에 출력되는 디코딩 데이터가 상기 제6 디코딩 데이터인 경우의 카운트 값(CNT)은 28(즉, 제4 구간(4pd) 동안의 카운트 값(CNT), 7(스텝의 개수)*4(하나의 스텝에 포함된 클럭수)=28)이고, 상기 제5 디코딩 데이터 다음에 출력되는 디코딩 데이터가 상기 제7 디코딩 데이터인 경우의 카운트 값(CNT)은 20(즉, 제5 구간(5pd) 동안의 카운트 값(CNT), 5(스텝의 개수)*4(하나의 스텝에 포함된 클럭수)=20)이다.
따라서, 상기 제2 문턱 값(6N=24)은 카운트가 시작되는 시점부터(즉, 제4 구간(4pd) 및 제5 구간(5pd)이 시작되는 시점부터) "3th" 시점까지의 카운트 값(CNT)이 될 수 있으며, 상기 데이터 디코더(54)는 상기 제2 문턱 값(6N=24)에 기초하여 상기 제5 디코딩 데이터 다음에 출력되는 디코딩 데이터가 제6 디코딩 데이터 또는 상기 제7 디코딩 데이터인지 판단 또는 검출할 수 있다.
즉, 상기 데이터 디코더(54)는 제5 디코딩 데이터 다음에 출력되는 디코딩 데이터가 제6 디코딩 데이터인 경우 d와 같이 최종적으로 "제1 디코딩 데이터("1"), 제5 디코딩 데이터("0"), 및 제4 디코딩 데이터("1")"을 디코딩된 데이터(RX_DATA)로서 출력할 수 있다.
또는, 상기 데이터 디코더(54)는 제5 디코딩 데이터 다음에 출력되는 디코딩 데이터가 제7 디코딩 데이터인 경우 e같이 최종적으로 "제1 디코딩 데이터("1"), 제5 디코딩 데이터("0"), 및 제7 디코딩 데이터("0")"을 디코딩된 데이터(RX_DATA)로서 출력할 수 있다.
상기 데이터 디코더(54)는 제1 디코딩 데이터가 제1 논리 레벨(예컨대, 로우("0")레벨)인 경우, 상기 카운트 값(CNT)이 제4 문턱 값보다 큰 경우 ASK RF 신호(Vrf)의 데이터 디코딩을 종료할 수 있다.
ASK RF 신호(Vrf)데이터 디코딩의 종료는 도 2의 ASK RF 신호(Vrf)의 데이터 프레임 중에서 종료 비트(End bit, E)에 의해서 이루어진다. 상기 제4 문턱 값은 상기 제1 디코딩 데이터가 제1 논리 레벨(예컨대, 로우("0")레벨)로 디코딩된 후 상기 종료 비트(End bit, E)에 의해서 데이터 디코딩을 종료할지 여부를 판단하는 기준치이다.
예컨대, 도 4의 f에서 제1 디코딩 데이터가 제1 논리 레벨(예컨대, 로우("0")레벨)이고 ETU를 구성하는 M(M은 자연수, 예컨대, 4)개의 스텝들 각각이 N(N은 자연수, 예컨대, 4)개의 분주신호(CLOCK)를 포함하는 경우, 상기 데이터 디코더(54)는 제6 구간(6pd) 동안의 카운트 값(CNT)이 제4 문턱 값(예컨대, 36) 이상인 경우 데이터 디코딩을 종료할 수 있다.
또한, 상기 데이터 디코더(54)는 제1 디코딩 데이터가 제2 논리 레벨(예컨대, 하이("1")레벨)인 경우, 상기 카운트 값(CNT)이 제4 문턱 값보다 큰 경우 ASK RF 신호(Vrf)의 데이터 디코딩을 종료할 수 있다.
ASK RF 신호(Vrf)데이터 디코딩의 종료는 도 2의 ASK RF 신호(Vrf)의 데이터 프레임 중에서 종료 비트(End bit, E)에 의해서 이루어진다. 상기 제4 문턱 값은 상기 제1 디코딩 데이터가 제2 논리 레벨(예컨대, 하이("1")레벨)로 디코딩된 후 상기 종료 비트(End bit, E)에 의해서 데이터 디코딩을 종료할지 여부를 판단하는 기준치이다.
예컨대, 도 4의 f에서 제1 디코딩 데이터가 제2 논리 레벨(예컨대, 하이("1")레벨)이고 M(M은 자연수, 예컨대, 4)개의 스텝으로 균등 분할된 ETU가 N(N은 자연수, 예컨대, 4)개의 분주신호(CLOCK)를 포함하는 경우, 상기 데이터 디코더(54)는 제7 구간(7pd) 동안의 카운트 값(CNT)이 제4 문턱 값(예컨대, 36) 이상인 경우 데이터 디코딩을 종료할 수 있다.
즉, 본 발명의 실시 예에 의하면, ASK RF 데이터 디코딩 장치(10)는 ASK RF 데이터 디코딩 장치(10)는 ASK RF 신호(Vrf) 신호에 포함된 휴지구간(도 1의 t2)에 의해서 카드 리더기(미도시)로부터 상기 SK RF 데이터 디코딩 장치(10)를 포함하는 IC 카드(미도시)로 공급되는 전원이 중단되더라도 저주파수 신호(Vdc)의 비 휴지 구간 동안의 분주 신호(CLOCK)를 카운트하고 카운트 결과(CNT)에 기초하여 상기 ASK RF 신호(Vrf)를 디코딩한다.
따라서, 상기 휴지구간(도 1의 t2)에 관계없이 상기 ASK RF 신호(Vrf)는 안정적으로 디코딩될 수 있는 효과가 있다.
상기 클럭 생성부(56)는 상기 카운터(52)의 카운트 값(CNT)에 기초하여 클럭신호(RX_CLK)를 생성한다. 바람직하게는 상기 클럭 생성부(56)는 상기 카운터(52)의 카운트 값(CNT)에 기초하여 디코딩된 ASK RF 신호(Vrf)와 상응하는 전송 프레 임(도 3의 a와 b)의 비트구간들(S, b1 내지 b8, P, 또는 E) 각각에 생성될 수 있다.
상기 클럭신호(RX_CLK)는 상기 비동기 송수신기(60)에서 디코딩된 데이터(RX_DATA)를 래치하기 위한 신호이다. 따라서, 상기 클럭 생성부(56)는 상기 디코딩된 데이터(RX_DATA)를 래치하기 위하여 소정의 카운트 값(CNT)마다 반전되는 클럭신호(RX_CLK)를 생성할 수 있다.
예컨대, 도 4의 f에서 제1 디코딩 데이터가 제1 논리 레벨(예컨대, 로우("0")레벨)이고 ETU를 구성하는 M(M은 자연수, 예컨대, 4)개의 스텝들 각각이 N(N은 자연수, 예컨대, 4)개의 분주신호(CLOCK)를 포함하는 경우, 상기 클럭 생성부(56)는 상기 4보다 작은 Q(Q는 자연수, 예컨대, 2)를 오프셋으로 정하고 Q(예컨대, 2), Q+2N(예컨대, 10), Q+4N(예컨대, 18), 또는 Q+6N(예컨대, 26) 마다 반전되는 클럭신호(RX_CLK)를 생성할 수 있다.
즉, 본 발명의 실시 예에 의하면, ASK RF 데이터 디코딩 장치(10)는 ASK RF 신호(Vrf) 신호에 포함된 휴지구간(도 1의 t2)에 의해서 카드 리더기로부터 상기 SK RF 데이터 디코딩 장치(10)를 포함하는 IC 카드로 공급되는 전원이 중단되더라도 저주파수 신호(Vdc)의 비 휴지 구간 동안의 분주 신호(CLOCK)를 카운트하고 카운트 결과(CNT)에 기초하여 일정한 클럭신호(RX_CLK)를 생성할 수 있는 효과가 있다.
상기 비동기 송수신기(60)는 상기 클럭신호(RX_CLK)에 기초하여 상기 데이터 디코더(50)에 의해서 디코딩된 데이터(RX_DATA)를 래치한다. 상기 비동기 송수신 기(60)는 상기 클럭신호(RX_CLK)에 기초하여 상기 데이터 디코더(50)에 의해서 디코딩된 데이터(RX_DATA)를 래치하기 위하여 플립플롭(미도시) 또는 래치회로(미도시)를 포함할 수 있음은 물론이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 ASK RF 신호 디코딩 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 2와 도 7을 참조하면, 저역 통과 필터(30)와 분주 신호 생성부(40)을 포함하는 분리블록은 휴지구간과 비 휴지 구간을 포함하는 ASK RF 신호(Vrf)의 저주파수 신호(Vdc)와 고주파수 신호를 분리하고 상기 고주파수 신호를 분주하여 분주 신호(CLOCK)를 생성한다(S10).
카운터(52)는 상기 저주파수 신호(Vdc)의 상기 비 휴지 구간 동안 상기 분주 신호(CLOCK)를 카운트하고, 데이터 디코더(54)는 카운트 결과(CNT)에 기초하여 상기 ASK RF 신호(Vrf)를 디코딩하는 디코딩한다(S12).
클럭 생성부(56)는 상기 카운트 결과(CNT)에 기초하여 클럭신호(RX_CLK)를 생성한다(S14).
비동기 송수신기(60)는 상기 클럭신호(RX_CLK)에 기초하여 상기 S12단계의 디코딩 결과(RX_DARA)를 래치한다(S16).
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 ASK RF 신호 디코딩 장치 및 그 방법은 ASK RF 신호에 포함된 저주파신호의 비 휴지 구간 동안의 분주 신호를 카운트하고 카운트 결과에 기초하여 상기 ASK RF 신호를 디코딩하여 상기 ASK RF 신호에 휴지구간이 포함되더라도 상기 ASK RF 신호를 안정적으로 디코딩할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 ASK RF 신호 디코딩 장치 및 그 방법은 ASK RF 신호에 휴지구간이 포함되더라도 연속적인 클럭신호를 생성할 수 있는 효과가 있다.

Claims (13)

  1. 휴지구간과 비 휴지 구간을 포함하는 ASK RF(Amplitude Shift Keying Radio Frequency) 신호로부터 저주파수 신호와 고주파수 신호를 분리하고 상기 고주파수 신호를 분주하여 분주 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 저주파수 신호의 상기 비 휴지 구간 동안 상기 분주 신호를 카운트하고 카운트 결과에 기초하여 상기 ASK RF 신호를 디코딩하고 디코딩된 데이터를 발생하는 단계를 포함하는 ASK RF 신호 디코딩 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 ASK RF 신호 디코딩 방법은,
    상기 카운트 결과에 기초하여 클럭신호를 생성하는 단계; 및
    상기 클럭신호에 기초하여 상기 디코딩된 데이터를 래치하는 단계를 더 포함하는 ASK RF 신호 디코딩 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 클럭신호는,
    상기 디코딩된 데이터와 상응하는 전송 프레임 비트구간들 각각에서 생성되는 ASK RF 신호 디코딩 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 디코딩된 데이터를 발생하는 단계는,
    제1 디코딩 데이터가 제1 논리레벨인 경우,
    상기 카운트 결과가 문턱 값보다 작은 경우 상기 제1 논리 레벨의 제2 디코딩 데이터를 상기 제1 디코딩 데이터 다음에 출력되는 데이터로서 디코딩하고,
    상기 카운트 결과가 상기 문턱 값보다 큰 경우 제2 논리 레벨의 제3 디코딩 데이터를 상기 제1 디코딩 데이터 다음에 출력되는 데이터로서 디코딩하는 단계를 포함하는 ASK RF 신호 디코딩 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 디코딩된 데이터를 발생하는 단계는,
    제1 디코딩 데이터가 제1 논리레벨인 경우,
    상기 카운트 결과가 제1 문턱 값보다 작은 경우 상기 제1 논리 레벨의 제2 디코딩 데이터를 상기 제1 디코딩 데이터 다음에 출력되는 데이터로서 제1 디코딩하고,
    상기 카운트 결과가 상기 제1 문턱 값보다 큰 경우 제2 논리 레벨의 제3 디코딩 데이터를 상기 제1 디코딩 데이터 다음에 출력되는 데이터로서 제2 디코딩하고,
    상기 제2 디코딩 후,
    상기 카운트 결과가 제2 문턱 값보다 작은 경우 상기 제2 논리 레벨의 제4 디코딩 데이터를 상기 제3 디코딩 데이터 다음에 출력되는 데이터로서 디코딩하고,
    상기 카운트 결과가 상기 제2 문턱 값보다 큰 경우 상기 제1 논리 레벨의 제5 디코딩 데이터를 상기 제3 디코딩 데이터 다음에 출력되는 데이터로서 디코딩하는 단계를 포함하는 ASK RF 신호 디코딩 방법.
  6. 휴지구간과 비 휴지 구간을 포함하는 ASK RF 신호로부터 저주파수 신호와 고주파수 신호를 분리하고, 분리된 고주파수 신호를 분주하여 분주 신호를 생성하는 분리블록; 및
    상기 저주파수 신호의 상기 비 휴지 구간 동안 상기 분주 신호를 카운트하고 카운트 결과에 기초하여 상기 ASK RF 신호를 디코딩하여 디코딩된 데이터를 출력하는 디코딩 블록을 포함하는 ASK RF 신호 디코딩 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 분리블록은,
    상기 ASK RF 신호를 저역 통과 필터링하여 상기 저주파수 신호를 검출하는 저역통과 필터; 및
    상기 ASK RF 신호를 고역 통과 필터링하여 상기 고주파수 신호를 검출하고 검출된 고주파수 신호를 분주하여 상기 분주 신호를 생성하는 분주 신호 생성부를 포함하는 ASK RF 신호 디코딩 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 디코딩 블록은,
    상기 저주파수 신호의 상기 비 휴지 구간 동안 상기 분주 신호를 카운트하는 카운터; 및
    상기 카운터의 카운트 값에 기초하여 상기 ASK RF 신호를 디코딩하는 데이터 디코더를 포함하는 ASK RF 신호 디코딩 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 ASK RF 신호 디코딩 장치는,
    상기 카운터의 카운트 값에 기초하여 클럭신호를 생성하는 클럭 생성부; 및
    상기 클럭신호에 기초하여 상기 데이터 디코더의 출력을 래치하는 범용 비동기 송수신기(UART)를 더 포함하는 ASK RF 신호 디코딩 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 클럭신호는,
    디코딩된 데이터와 상응하는 전송 프레임의 비트구간들 각각에서 생성되는 ASK RF 신호 디코딩 장치.
  11. 제6항에 있어서, 상기 디코딩 블록은,
    상기 카운트 결과가 문턱 값보다 작은 경우 제1 논리 레벨의 제2 디코딩 데이터를 제1 디코딩 데이터 다음에 출력되는 데이터로서 디코딩하고,
    상기 카운트 결과가 상기 문턱 값보다 큰 경우 제2 논리 레벨의 제3 디코딩 데이터를 상기 제1 디코딩 데이터 다음에 출력되는 데이터로서 디코딩하는 ASK RF 신호 디코딩 장치.
  12. 제6항에 있어서, 상기 디코딩 블록은,
    제1 디코딩 데이터가 제1 논리레벨인 경우,
    상기 카운트 결과가 제1 문턱 값보다 작은 경우 상기 제1 논리 레벨의 제2 디코딩 데이터를 상기 제1 디코딩 데이터 다음에 출력되는 데이터로서 제1 디코딩하고,
    상기 카운트 결과가 상기 제1 문턱 값보다 큰 경우 제2 논리 레벨의 제3 디코딩 데이터를 상기 제1 디코딩 데이터 다음에 출력되는 데이터로서 제2 디코딩하고,
    상기 제2 디코딩 후,
    상기 카운트 결과가 제2 문턱 값보다 작은 경우 상기 제2 논리 레벨의 제4 디코딩 데이터를 상기 제3 디코딩 데이터 다음에 출력되는 데이터로서 디코딩하고,
    상기 카운트 결과가 상기 제2 문턱 값보다 큰 경우 상기 제1 논리 레벨의 제5 디코딩 데이터를 상기 제3 디코딩 데이터 다음에 출력되는 데이터로서 디코딩하는 ASK RF 신호 디코딩 장치.
  13. 제6항에 있어서, 상기 ASK RF 신호 디코딩 장치는 스마트 카드에 구현되는 ASK RF 신호 디코딩 장치.
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