解碼卡片發(fā)送的類型a高速數(shù)據(jù)速率信號的解碼器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種解碼ISO/IEC?14443協(xié)議中卡片發(fā)送的TYPE?A高速數(shù)據(jù)速率信號的解碼器，包括：一上升沿檢測電路，一數(shù)據(jù)比特周期計數(shù)器，一比較判決電路，一解碼邏輯電路；利用副載波的第一個上升沿來同步比特邊界；利用該比特邊界，以及編碼特點，在解碼器內(nèi)部產(chǎn)生一個與發(fā)送的副載波信號同步的副載波信號；用這個內(nèi)部產(chǎn)生的副載波信號與接收的BPSK副載波調(diào)制信號比較，判決收到的是同相的副載波調(diào)制信號還是反相的副載波調(diào)制信號；最后根據(jù)判決結(jié)果以及編碼特點，通過一個解碼邏輯電路解碼出幀開始，數(shù)據(jù)以及幀結(jié)束信號。本發(fā)明可以直接對副載波調(diào)制信號解碼，在信噪比惡劣的條件下也能很好地工作。
【專利說明】解碼卡片發(fā)送的類型A高速數(shù)據(jù)速率信號的解碼器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及智能卡領(lǐng)域，特別是涉及一種解碼IS0/IEC 14443協(xié)議中卡片發(fā)送的TYPE (類型)A高速數(shù)據(jù)速率信號的解碼器。
【背景技術(shù)】
[0002]IS0/IEC 14443協(xié)議中卡片發(fā)送的TYPE A高速數(shù)據(jù)速率信號編碼方式是非歸零電平編碼(NRZ-L)編碼二相相移鍵控(BPSK)副載波調(diào)制信號。其中:高速數(shù)據(jù)速率可以是fc/64, fc/32, fc/16,副載波頻率是fc/16，fc是載波頻率，為13.56M。
[0003]IS0/IEC 14443協(xié)議中，卡片發(fā)送的TYPE A基本數(shù)據(jù)速率信號的編碼規(guī)則如下:
[0004]在每幀數(shù)據(jù)信號的開始階段，先發(fā)送幀開始標(biāo)志，接著發(fā)送數(shù)據(jù)對應(yīng)的波形，最后發(fā)送幀結(jié)束標(biāo)志。
[0005]參見圖1，邏輯O的波形是副載波的反相信號；參見圖2，邏輯I的波形是副載波的同相信號；參見圖3，幀開始標(biāo)志是32個同相副載波周期，再跟一個邏輯O的波形；參見圖4，幀結(jié)束標(biāo)志是整個數(shù)據(jù)比特周期內(nèi)都無副載波。圖1-4中，T是數(shù)據(jù)比特周期，Ts為副載波周期。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種解碼IS0/IEC 14443協(xié)議中卡片發(fā)送的TYPE A高速數(shù)據(jù)速率信號的解碼器，可以直接對副載波調(diào)制信號解碼，且在信噪比惡劣的條件下也能很好地工作。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的解碼IS0/IEC 14443協(xié)議中卡片發(fā)送的TYPE A高速數(shù)據(jù)速率信號的解碼器，包括:
[0008]一上升沿檢測電路，用于檢測解碼器使能后輸入的副載波信號的第一個上升沿；
[0009]一數(shù)據(jù)比特周期計數(shù)器，由所述上升沿檢測電路檢測到的副載波上升沿標(biāo)志復(fù)位；按射頻RF輸入時鐘計數(shù)，同時按數(shù)據(jù)的比特周期內(nèi)所含的射頻RF時鐘個數(shù)值循環(huán)，其中，射頻RF時鐘頻率同載波頻率，為13.56M ；
[0010]一比較判決電路，由比較電路和判決電路構(gòu)成；
[0011]所述比較電路是一個異或邏輯，其第一個輸入為接收到的BPSK副載波調(diào)制信號，第二個輸入為內(nèi)部產(chǎn)生的與發(fā)送的副載波信號同步的副載波信號；
[0012]所述判決電路為一計數(shù)器，對一個數(shù)據(jù)周期內(nèi)所述比較電路輸出的高電平個數(shù)進(jìn)行計數(shù)，其計數(shù)值分別與第一閾值和第二閾值進(jìn)行比較；比較結(jié)果作為判決結(jié)果輸出；其中，第一閾值大于第二閾值；
[0013]一解碼邏輯電路，當(dāng)所述數(shù)據(jù)比特周期計數(shù)器計數(shù)到數(shù)據(jù)的比特周期邊界時，通過判斷所述比較判決電路的判決結(jié)果來解碼。
[0014]本發(fā)明可以直接對副載波調(diào)制信號解碼，無需先把副載波去掉。同時具有相當(dāng)好的抗毛刺性能，在信噪比惡劣的條件下也能很好地工作?！緦＠綀D】
【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖與【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明:
[0016]圖1是IS0/IEC 14443協(xié)議中卡片發(fā)送的TYPE A高速數(shù)據(jù)速率信號對應(yīng)邏輯O的波形的示意圖；
[0017]圖2是IS0/IEC 14443協(xié)議中卡片發(fā)送的TYPE A高速數(shù)據(jù)速率信號對應(yīng)邏輯I的波形的示意圖；
[0018]圖3是IS0/IEC 14443協(xié)議中卡片發(fā)送的TYPE A高速數(shù)據(jù)速率信號對應(yīng)幀開始波形的示意圖；
[0019]圖4是IS0/IEC 14443協(xié)議中卡片發(fā)送的TYPE A高速數(shù)據(jù)速率信號對應(yīng)幀結(jié)束波形的示意圖；
[0020]圖5是所述解碼卡片發(fā)送的類型A高速數(shù)據(jù)速率信號的解碼器的邏輯框圖；
[0021]圖6是圖5中比較判決電路的邏輯框圖。
【具體實施方式】
[0022]結(jié)合圖5所示，所述解碼IS0/IEC 14443協(xié)議中卡片發(fā)送的TYPE A高速數(shù)據(jù)速率信號的解碼器，包括:一上升沿檢測電路，一數(shù)據(jù)比特周期計數(shù)器，一比較判決電路，一解碼邏輯電路。利用副載波的第一個上升沿來同步比特邊界；利用該比特邊界，以及編碼特點，在解碼器內(nèi)部產(chǎn)生一個與發(fā)送的副載波信號同步的副載波信號；用這個內(nèi)部產(chǎn)生的副載波信號與接收的BPSK副載波調(diào)制信號比較，判決收到的是同相的副載波調(diào)制信號還是反相的副載波調(diào)制信號；最后根據(jù)判決結(jié)果以及編碼特點，通過一個解碼邏輯電路解碼出幀開始，數(shù)據(jù)以及幀結(jié)束信號。
[0023]再參見圖6所示，所述比較判決電路，由比較電路和判決電路構(gòu)成。
[0024]所述比較電路是一個異或邏輯，其第一個輸入為接收到的BPSK副載波調(diào)制信號，第二個輸入為內(nèi)部產(chǎn)生的與發(fā)送的副載波信號同步的副載波信號。
[0025]所述判決電路為一計數(shù)器，對一個數(shù)據(jù)周期內(nèi)所述比較電路輸出的高電平個數(shù)進(jìn)行計數(shù)，其計數(shù)值分別與第一閾值和第二閾值進(jìn)行比較；比較結(jié)果作為判決結(jié)果輸出；其中，第一閾值大于第二閾值。
[0026]所述解碼器具體工作原理如下:
[0027]首先，用所述上升沿檢測電路來檢測解碼使能后的第一個上升沿，以此作為數(shù)據(jù)比特周期的開始，這樣解碼器就做到了與發(fā)送的編碼信號同步。
[0028]所述上升沿檢測電路通過如下方式檢測上升沿，將副載波信號連到一個上升沿觸發(fā)的D觸發(fā)器的時鐘端來實現(xiàn)；或者用一個寄存器記錄前一個時鐘的副載波信號電平，然后通過判斷該寄存器記錄的電平為0，且輸入的副載波信號為I來實現(xiàn)。
[0029]所述上升沿檢測電路的內(nèi)部有一個狀態(tài)位,該狀態(tài)位有兩個狀態(tài):狀態(tài)O和狀態(tài)1，當(dāng)解碼器使能信號有效后，狀態(tài)位為狀態(tài)O;之后當(dāng)檢測到副載波信號的上升沿后，狀態(tài)位變?yōu)闋顟B(tài)I;在狀態(tài)O時檢測到的副載波上升沿標(biāo)志作為該上升沿檢測電路的輸出。
[0030]然后，用所述數(shù)據(jù)比特周期計數(shù)器對RF (射頻)時鐘計數(shù)，其中RF時鐘與載波頻率fc相同，為13.56M，其計數(shù)值能標(biāo)出數(shù)據(jù)比特周期的邊界；同時，由于副載波頻率是載波頻率的1/16，所以這個數(shù)據(jù)比特周期計數(shù)器從低到高的第3位就是內(nèi)部產(chǎn)生的與發(fā)送的副載波信號同步的副載波信號；計數(shù)器的位數(shù)從最低位的第O位開始計算。
[0031]接著，比較內(nèi)部產(chǎn)生的副載波信號與接收的副載波信號的相位，根據(jù)編碼規(guī)則，根據(jù)數(shù)據(jù)比特周期計數(shù)器給出的比特周期邊界信號，在比特周期邊界處對接收到的數(shù)據(jù)解碼。
[0032]解碼邏輯如下:
[0033]把內(nèi)部產(chǎn)生的副載波信號與接收的副載波信號異或，如果是邏輯O的波形，那么整個比特周期都應(yīng)該是高電平；如果是邏輯I的波形，那么整個比特周期都應(yīng)該是低電平；如果是幀結(jié)束信號，那么整個比特周期里高低電平大致相同；而幀起始信號可以通過辨別解碼使能后解出的第一個O波形來標(biāo)識。
[0034]具體實現(xiàn)時，可以對比特周期內(nèi)的上述異或邏輯產(chǎn)生的高電平數(shù)計數(shù)，計數(shù)值與兩個閾值比較，從而區(qū)分邏輯0，邏輯I和幀結(jié)束信號波形。兩個閾值分別為:第一閾值和第二閾值，其中第一閾值大于第二閾值。在比特周期邊界時，如果計數(shù)值大于第一閾值，那么就輸出O ;如果計數(shù)值小于第二閾值，那么就輸出I ;如果計數(shù)值大于第二閾值，小于第一閾值，那么就輸出幀結(jié)束信號；而第一個解碼輸出的0，就是幀開始信號。
[0035]以上通過【具體實施方式】對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但這些并非構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在不脫離本發(fā)明原理的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可做出許多變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種解碼ISO/IEC 14443協(xié)議中卡片發(fā)送的類型A高速數(shù)據(jù)速率信號的解碼器，其特征在于，包括: 一上升沿檢測電路，用于檢測解碼器使能后輸入的副載波信號的第一個上升沿； 一數(shù)據(jù)比特周期計數(shù)器，由所述上升沿檢測電路檢測到的副載波上升沿標(biāo)志復(fù)位；按射頻RF輸入時鐘計數(shù)，同時按數(shù)據(jù)的比特周期內(nèi)所含的射頻RF時鐘個數(shù)值循環(huán)，其中，射頻RF時鐘頻率同載波頻率，為13.56M ； 一比較判決電路，由比較電路和判決電路構(gòu)成； 所述比較電路是一個異或邏輯，其第一個輸入為接收到的二相相移鍵控BPSK副載波調(diào)制信號，第二個輸入為內(nèi)部產(chǎn)生的與發(fā)送的副載波信號同步的副載波信號； 所述判決電路為一計數(shù)器，對一個數(shù)據(jù)周期內(nèi)所述比較電路輸出的高電平個數(shù)進(jìn)行計數(shù)，其計數(shù)值分別與第一閾值和第二閾值進(jìn)行比較；比較結(jié)果作為判決結(jié)果輸出；其中，第一閾值大于第二閾值； 一解碼邏輯電路，當(dāng)所述數(shù)據(jù)比特周期計數(shù)器計數(shù)到數(shù)據(jù)的比特周期邊界時，通過判斷所述比較判決電路的判決結(jié)果來解碼。
2.如權(quán)利要求1所述的解碼器，其特征在于:所述上升沿檢測電路通過如下方式檢測上升沿，將副載波信號連到一個上升沿觸發(fā)的D觸發(fā)器的時鐘端來實現(xiàn)；或者用一個寄存器記錄前一個時鐘的副載波信號電平，然后通過判斷該寄存器記錄的電平為0，且輸入的副載波信號為I來實現(xiàn)。
3.如權(quán)利要求1所述的解碼器，其特征在于:所述上升沿檢測電路的內(nèi)部有一個狀態(tài)位，該狀態(tài)位有兩個狀態(tài):狀態(tài)O和狀態(tài)I,當(dāng)解碼器使能信號有效后,狀態(tài)位為狀態(tài)O ;之后當(dāng)檢測到副載波信號的上升沿后，狀態(tài)位變?yōu)闋顟B(tài)I;在狀態(tài)O時檢測到的副載波上升沿標(biāo)志作為該上升沿檢測電路的輸出。
4.如權(quán)利要求1所述的解碼器，其特征在于:所述數(shù)據(jù)比特周期計數(shù)器，從低到高的第3位就是內(nèi)部產(chǎn)生的與發(fā)送的副載波信號同步的副載波信號；計數(shù)器的位數(shù)從最低位的第O位開始起算。
5.如權(quán)利要求1所述的解碼器，其特征在于:所述解碼邏輯電路的解碼邏輯如下:在比特周期邊界時，如果判決結(jié)果是計數(shù)值大于第一閾值，那么輸出O ;如果判決結(jié)果是計數(shù)值小于第二閾值，那么輸出I ;如果判決結(jié)果是計數(shù)值大于第二閾值，小于第一閾值，那么就輸出幀結(jié)束信號；第一個解碼輸出的0，作為幀開始信號。
【文檔編號】H03M13/15GK103595422SQ201210287246
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2012年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月13日
【發(fā)明者】王吉健 申請人:上海華虹集成電路有限責(zé)任公司