解码卡片发送的高速类型A信号的电路制造技术

本发明专利技术公开了一种解码ISO/IEC 14443协议中卡片发送的高速类型A信号的电路。它由一个下变频电路，一个低通滤波器，一个信号能量检测电路，一个最佳采样判决电路和一个主解码电路构成。下变频器把接收到的调制在副载波上的信号下变频到基带上，然后经过低通滤波器滤除高次谐波，得到基带信号，信号能量检测电路根据此基带信号的幅度得到接收信号有效标志。最佳采样判决电路在接收信号有效标志有效后，判决最佳采样起点位置，送给主解码电路。主解码电路以最佳采样起点位置为起点，按比特周期间隔采样基带信号，得到解码输出。本发明专利技术实现简单，实用性强，并且能有效改善接收机性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数字通讯领域，特别是涉及一种解码ISO/IEC14443协议中卡片发送的高速类型A信号的电路。
技术介绍
ISO/IEC14443协议中卡片发送的高速类型A信号，在去掉13.56MHz的载波后，得到的是用非归零电平编码方式(NRZ-L)编码，并且经过847KHz副载波以二进制相移键控调制方式(BPSK)调制后形成的波形。数据帧以帧头起始，帧头对应的波形是相位连续的32个副载波周期波形加上之后紧跟的1个比特周期的反相位副载波波形(参见图1)。帧头后面是数据波形，数据0对应的波形与帧头时的反相位副载波波形相同(参见图2)，数据1对应的波形就是数据0的波形取反(参见图3)。数据之后是帧尾，帧尾对应的是无副载波调制的波形(参见图4)。上述4种波形的副载波波形都是矩形的，但实际发送与接收的电路中，所有器件都是带限的，所以矩形的波形就会变成类似于正弦波的波形(参见图5)。在0和1数据波形的交界处，会产生一个2倍副载波周期的波形(参见图6)。当然，由于帧尾波形中没有副载波信号，所以不存在波形变形。由于无线收发系统中普遍存在的180度相位模糊问题，低通滤波电路输出的基带信号存在基带信号高电平可能对应发送端的低电平，而基带信号低电平可能对应发送端的高电平的情况。也就是说发送同样的帧头波形，基带信号可以是图7的波形或者是图8的波形。在图7中，基带信号与发送数据是一致的。在图8中，基带信号与发送数据是相反的，比如发送的是0，对应的基带信号是高电平。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种解码ISO/IEC14443协议中卡片发送的高速类型A信号的电路，能有效改善接收机性能，并且实现简单，实用性强。为解决上述技术问题，本专利技术的解码ISO/IEC14443协议中卡片发送的高速类型A信号的电路，其输入是以4倍副载波频率采样的副载波调制信号，其解码输出有4种取值，分别是0，1，帧头和帧尾标志；包括：一下变频电路，将接收到的调制在副载波上的信号下变频到基带上；一低通滤波器，与所述下变频电路相连接，用于滤除下变频电路输出信号中的高次谐波，得到基带信号；一信号能量检测电路，与所述低通滤波器相连接，根据所述基带信号的幅度得到接收信号有效标志信号；一最佳采样判决电路，与所述低通滤波器和信号能量检测电路相连接，在所述接收信号有效标志信号有效后，判决最佳采样起点位置，产生最佳采样起点位置信号；一主解码电路，与所述低通滤波器、信号能量检测电路和最佳采样判决电路相连接，以所述最佳采样起点位置信号为起点，按比特周期间隔采样所述基带信号，得到解码输出。本专利技术用最佳采样点采样的值来解码，能有效改善接收机性能；并且本专利技术中以4倍副载波频率为采样率采样接收信号，从而使得下变频器不需要用乘法，实现简单。附图说明下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明：图1～4是ISO/IEC14443协议中卡片发送的高速类型A信号的帧头，数据0，数据1以及帧尾的波形示意图，其中T表示一个比特持续的时间。图5是经过带限器件后，数据1波形的示意图，其中T表示一个比特持续的时间。图6是连续数据1和数据0的波形示意图。图7是发送数据与接收的基带信号一致的示意图。图8是发送数据与接收的基带信号相反的示意图。图9是所述解码ISO/IEC14443协议中卡片发送的高速类型A信号的电路结构示意图。具体实施方式结合图9所示，所述解码ISO/IEC14443协议中卡片发送的高速类型A信号的电路，包括：一下变频电路，一低通滤波器，一信号能量检测电路，一最佳采样判决电路和一主解码电路。所述下变频电路，它的输入是4倍副载波频率采样的副载波调制信号，输出是下变频信号；它包含一个副载波生成器和一个乘法逻辑电路；副载波生成器生成以4节拍为周期的信号，一个周期内的4个输出值可以取以下两组值：1，-1，-1，1或者1，0，-1，0的任一组。乘法逻辑电路把输入的副载波调制信号与副载波生成器的输出信号相乘，因为副载波生成器的输出的取值是0，1或者-1，所以这个乘法逻辑电路并不做乘法，而只是根据副载波生成器的输出把输入的副载波调制信号直接赋值为0(对应副载波生成器的输出为0)，保持不变(对应副载波生成器的输出为1)，或者取反(对应副载波生成器的输出为-1)。由于输入信号为副载波调制信号，所以首先用下变频电路去掉副载波，为了去掉副载波，就需要本地产生一个与副载波同频的正弦或余弦波(由副载波生成器完成)，然后与输入信号相乘(由乘法逻辑电路完成)。根据奈奎斯特采样定律，一个周期内至少要有2个采样点，为了避免采样的2个点正好对应输入副载波波形中的幅度比较低的两个点(比如正弦波的0度和180度两个点)，同时兼顾实现的方便，就一个周期取4个点。这样本地的正弦或余弦波就可以取0,90度，180度，270度，或者45度，135度，225度，315度。不失一般性，以余弦波为例，忽略幅度的绝对值，对应的输出就是(1,0，-1,0)和(1，-1，-1,1)。实现的方便性体现在，一个周期采样4个点的话，这样与输入信号相乘就不需要真正做乘法了，只需要把输入的副载波调制信号直接赋值为0，保持不变，或者取反就可以了。所述低通滤波器，它的输入是下变频电路输出的下变频信号，输出是基带信号；它的带宽与信号的编码速率一致。下变频后的信号有高频分量，需要滤掉才能得到基带信号，这就由低通滤波电路完成。由于信号是非归零电平编码方式编码，所以其信号带宽与信号的编码速率相同，于是低通滤波电路的带宽也就与信号的编码速率相同。所述信号能量检测电路，它的输入是低通滤波器的输出基带信号，它的输出有接收信号有效标志，信号平均能量值和解码取反标志信号；该检测电路计算TSUM时间内的基带信号的和(TSUM为不大于32个副载波周期的时间)，并且取和的绝对值，把该绝对值与第一阈值做比较，当比较结果显示计算的绝对值大于第一阈值时，则输出接收信号有效标志，该标志一直保持，直到接收结束。信号平均能量值是接收信号有效标志刚刚有效时刻附近的N个采样值的平均值的绝对值(N是大于0小于32个副载波周期时间内所含的采样点个数)。当所述N个采样值的平均值为负数时，解码取反标志信号则显示为有效；其中，第一阈值这样得到，计算TSUM时间内的预期需要接收的最小能量信号的和，并且取和的绝对值，该绝对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种解码ISO IEC 14443协议中卡片发送的高速类型A信号的电路，其特征在于：它的输入是以4倍副载波频率采样的副载波调制信号，它的解码输出有4种取值，分别是0，1，帧头和帧尾标志；包括：一下变频电路，将接收到的调制在副载波上的信号下变频到基带上；一低通滤波器，与所述下变频电路相连接，用于滤除下变频电路输出信号中的高次谐波，得到基带信号；一信号能量检测电路，与所述低通滤波器相连接，根据所述基带信号的幅度得到接收信号有效标志信号；一最佳采样判决电路，与所述低通滤波器和信号能量检测电路相连接，在所述接收信号有效标志信号有效后，判决最佳采样起点位置，产生最佳采样起点位置信号；一主解码电路，与所述低通滤波器、信号能量检测电路和最佳采样判决电路相连接，以所述最佳采样起点位置信号为起点，按比特周期间隔采样所述基带信号，得到解码输出。

【技术特征摘要】
1.一种解码ISOIEC14443协议中卡片发送的高速类型A信号的电路，
其特征在于：它的输入是以4倍副载波频率采样的副载波调制信号，它的
解码输出有4种取值，分别是0，1，帧头和帧尾标志；包括：
一下变频电路，将接收到的调制在副载波上的信号下变频到基带上；
一低通滤波器，与所述下变频电路相连接，用于滤除下变频电路输出
信号中的高次谐波，得到基带信号；
一信号能量检测电路，与所述低通滤波器相连接，根据所述基带信号
的幅度得到接收信号有效标志信号；
一最佳采样判决电路，与所述低通滤波器和信号能量检测电路相连接，
在所述接收信号有效标志信号有效后，判决最佳采样起点位置，产生最佳
采样起点位置信号；
一主解码电路，与所述低通滤波器、信号能量检测电路和最佳采样判
决电路相连接，以所述最佳采样起点位置信号为起点，按比特周期间隔采
样所述基带信号，得到解码输出。
2.如权利要求1所述的解码ISOIEC14443协议中卡片发送的高速类
型A信号的电路，其特征在于：所述下变频电路包含一个副载波生成器和
一个乘法逻辑电路；副载波生成器生成以4节拍为周期的信号，一个周期
内的4个输出值取以下两组值：1，-1，-1，1或者1，0，-1，0的任一组；
乘法逻辑电路把输入的副载波调制信号与副载波生成器的输出信号相乘，
即根据副载波生成器的输出把输入的副载波调制信号直接赋值为0，对应副
载波生成器的输出为0；保持不变，对应副载波生成器的输出为1；或者取

\t反，对应副载波生成器的输出为-1。
3.如权利要求1所述的解码ISOIEC14443协议中卡片发送的高速类
型A信号的电路，其特征在于：所述低通滤波器的带宽与信号的编码速率
一致。
4.如权利要求1所述的解码ISOIEC14443协议中卡片发送的高速类
型A信号的电路，其特征在于：所述信号能量检测电路还输出信号平均能
量值和解码取反标志信号；计算TSUM时间内的基带信号的和，并且取和的
绝对值，把该绝对值与第一阈值做比较...

【专利技术属性】
技术研发人员：王吉健，
申请(专利权)人：上海华虹集成电路有限责任公司，
类型：发明
国别省市：上海;31