一种NFC基带符号检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种NFC基带符号检测装置，按照本实用新型专利技术提供的技术方案，所述NFC基带符号检测装置，包括用于接收I通道数据的第一一阶差分模块及用于接收Q通道数据的第二一阶差分模块，所述第一一阶差分模块的输出端分别与第一二阶差分模块及阈值计算与判决模块相连，第二一阶差分模块的输出端分别与第二二阶差分模块及阈值计算与判决模块相连，第一二阶差分模块及第二二阶差分模块的输出端分别与阈值计算与判决模块相连。本实用新型专利技术步骤简单，检测精度高，提高解码的可靠性。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种符号检测装置，尤其是一种NFC基带符号检测装置，属于NFC数据通信的

技术介绍
NFC 是在 RFID (Radio Frequency Identification)基础上发展起来的双向近程数据通信系统，具有广泛应用前景。目前主要相关标准为IEEE18092，IEEE14443等等，其中IEEE 14443定义了基本的数据率和调制方式，其中补充标准又定义了扩展的数据率和调制 方式，最高支持847kbps。概括起来，其调制方式为OOK (开关调制)和BPSK (二进制移相)调制2种。NFC(Near Field Communication)通常集成于其它移动设备上,如手机等等,这就对NFC的成本，功耗，灵敏度等等有很大限制。图I是一种NFC系统的结构图。对于IEEE14443中的基本数据和调制方式定义，系统载波频率为13. 56Mhz,既为本振频率，系统的操作对象可以是另一个NFC设备(以标签模拟“方式)，也可以是一个被动标签，对RF信号进行负载调制。调制信号通过I/Q两路混频，和低通滤波、A/D转换，进入数字信号处理器进行解码，所以此解码器为同步解调方式运行。对于BPSK，OOK的解码，关键点在于如何探测信号状态的转换，包括信号幅度和信号的相位。系统在低信噪比的情况下要保证较低的误码率，同时还要满足成本，功耗方面的限制。即实现不能过于复杂，又不能牺牲系统整体性能。图2显示了一种典型的BPSK/00K解码器数字处理器的实现。I/Q两路输入信号经过模数转换后进入数字处理器，先经过DC分量移除，然后进行信号强度估算，利用反馈回来的定时恢复信息进行矫正，然后经过增益控制，进入符号相位排列，主要消除I/Q相位不平衡带来的影响，然后对2路信号相加，进行硬判决。需要指出的是，如果系统中引入补偿器(Equalizer)，采用软判决，会达到更好的性能，但系统更为复杂，会需要更多的逻辑电路来实现。图3显示了一种实现上更为简单的解码方式。I/Q信号首先经过一阶差分，然后进入峰值判定和限幅。差分同时也就删除了 DC分量的影响，由于我们只要判定信号幅度(OOK)或者相位(BPSK)是否发生了突然的转换，所以差分突然达到一个峰值，可以用来做为判决的依据。上述图2和图3所示的两种解决方法中，图2代表的方法性能比较好，但逻辑实现比较复杂，也就意味着成本较高，功耗较高。图3所代表的方案逻辑简单，但系统性能受到很多限制，如信噪比，调制深度，距离，通信速率等等。尤其在高数据率情况下，由于符号间干饶(ISI)比较高，所以性能下降，图4和图5解释了为什么简单利用差分器会造成性能上的影响。图4显不了 OOK的信号图，竖直方向的虚线代表米样时间点。在时间O处,发生从I到O的转换，图中可以看到，载波幅度是逐渐变化的，中间有一段过渡带，符号间干扰(ISI)越大，这个过渡带就越长。图上黑色方框为一阶差分值，图中可以看到，由于过渡带的存在，在8个采样点内，差分值1，和差分值I都达到或近似达到了一个峰值，但是在理想状态下，应该只有差分值I达到了峰值，意味着在差分值I的时间点，信号状态发生转换。差分值2的存在使得判决器认为信号又发生了一次跳转，从而造成误码。此失效原理同样适用于BPSK,图5显不了 BPSK的信号图。对于BPSK信号，符号间干扰表现为相位的转换不是理想状态下的180°。图中红色的虚线代表理想状态下的信号，在时间TO时刻调制的数据从O跳变到1，由于符号间干扰的存在，实际信号的相位偏移有一定的延迟，而且有一个过渡带的存在(图中的黑色虚线框)，在过渡带之间，相位是逐渐偏移的，ISI越大，过渡带就越宽，可能会出现在多个采样周期内。一阶差分值1，和2的绝对值都近似一个峰值，而在理想状态下，只有差分值I的绝对值达到峰值，标志着信号的相位跳转。多个采样点落在峰值区间造成判决器的误判，从而导致出现误码。对于IEEE14443定义的扩展通信速率，随着速率的提高，ISI增大，每个符号的采样点减少，此种失效模式会表现很突出从而严重影响解码性能。
技术实现思路
·本技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种NFC基带符号检测装置，其在保持电路相对简单的条件下提高解码的可靠性。按照本技术提供的技术方案，所述NFC基带符号检测装置，包括用于接收I通道数据的第一一阶差分模块及用于接收Q通道数据的第二一阶差分模块，所述第一一阶差分模块的输出端分别与第一二阶差分模块及阈值计算与判决模块相连，第二一阶差分模块的输出端分别与第二二阶差分模块及阈值计算与判决模块相连，第一二阶差分模块及第二二阶差分模块的输出端分别与阈值计算与判决模块相连；第一一阶差分模块计算并存储最近三个时钟的I通道数据差分值DI2、DI1及DI0，第二一阶差分模块计算并存储最近三个时钟的Q通道数据差分至DQ2、DQ1及DQ0，其中，DQ2与DI2为最新的差分值；第一二阶差分模块根据一阶差分值DI2、DIl计算并存储二阶差分值DPl，第二二阶差分模块根据一阶差分值DQ2、DQ1计算并存储二阶差分值DP2 ;阈值计算与判决模块将I通道数据的一阶差分值、二阶差分值与Q通道数据的一阶差分值、二阶差分值与预设的判断阈值Dmax及判断阈值Dmin进行比较，以判断NFC基带符号状态的变化；并根据判断NFC基带符号状态调整判断阈值Dmax及判断阈值Dmin的值。所述阈值计算与判决模块根据DI2及DQ2得到一阶差分基值D2，并根据二阶差分值DPI、DP2得到二阶差分基值P2 ;—阶差分基值D2为D2 = | DI2 | +1DQ2 |，二阶差分基值P2 为 P2 = DPI | + |DP2|0当一阶差分基值D2小于判断阈值Dmin时，阈值计算与判决模块输出NFC基带信号状态未发生变化；当一阶差分基值D2小于判断阈值Dmax，将判断阈值Dmin设定为D min =(D0+D1+D2) /3，并将差分偏移量 Derr 设定为 Derr = Max ((| DO | -Dmin)，(| Dl | -Dmin)，(ID2 I -Dmin))，判断阈值 Dmax 设定为 Dmax = Dmin+Derr+Dmax*w ;其中，DO = | DIO | +1DQO |，Di = Dili+ |dqi|，w为加权系数；当一阶差分值D2大于判断阈值Dmax，且二阶差分基值P2也大于判断阈值Dmax时，阈值计算与判决模块输出NFC基带信号状态发生变化，并将判断阈值Dmax设定为D max=D2。所述阈值计算与判断模块在初始预设时令判断阈值Dmin为零，判断阈值Dmax选取初始I数据通道与Q数据通道对应的最大值之和。本技术的优点将I通道数据Q通道数据分别输入第一一阶差分模块、第二一阶差分模块内，通过第一一阶差分模块、第二一阶差分模块进行一阶差分后得到近三个时钟周期的一阶差分值，并在下一个时钟周期将相应的一阶差分值输入第一二阶差分模块、第二二阶差分模块内；阈值计算与判决模块同时利用一阶差分基值、二阶差分基值与预设阈值Dmax、预设阈值Dmin进行比较，以能准确确定NFC基带符号的是否发生变化，并根据判断结果来调整预设阈值Dmax、Dmin与差分偏移量Derr，以能够准确对后续的NFC基带符号进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种NFC基带符号检测装置，其特征是：包括用于接收I通道数据的第一一阶差分模块及用于接收Q通道数据的第二一阶差分模块，所述第一一阶差分模块的输出端分别与第一二阶差分模块及阈值计算与判决模块相连，第二一阶差分模块的输出端分别与第二二阶差分模块及阈值计算与判决模块相连，第一二阶差分模块及第二二阶差分模块的输出端分别与阈值计算与判决模块相连。

【技术特征摘要】
1.一种NFC基带符号检测装置，其特征是包括用于接收I通道数据的第一一阶差分模块及用于接收Q通道数据的第二一阶差分模块，所述第一一阶差分模块的输出端分别与第一二阶差分模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙雷，
申请(专利权)人：无锡里外半导体科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：