用于非接觸式讀寫器的副載波解調(diào)器及解調(diào)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及非接觸式讀寫器領(lǐng)域，尤其涉及一種用于非接觸式讀寫器的副載 波解調(diào)器及解調(diào)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 眾所周知，在基于IS0/IEC14443標(biāo)準(zhǔn)的非接觸式智能卡系統(tǒng)中，智能卡向讀寫器 傳送數(shù)據(jù)時，采用負載調(diào)制的方式。具體地，讀寫器是主動方，產(chǎn)生射頻場，智能卡是被動 方，不產(chǎn)生射頻場，當(dāng)智能卡向讀卡器傳送數(shù)據(jù)時，智能卡通過改變天線兩端的負載，來改 變磁場強度，讀寫器感知磁場強度的變化，從而得到智能卡傳送的數(shù)據(jù)信息，因此這種調(diào) 制方法稱為負載調(diào)制。由于采用了 13. 56MHz的頻率作為載波頻率，同時讀寫器和智能卡 是雙向通信，對于非接觸卡，智能卡對磁場的調(diào)制比較弱，如果把負載信號直接調(diào)制到載 波上，那么讀寫器不容易解調(diào)出智能卡傳送的數(shù)據(jù)信息，所以又采用副載波調(diào)制技術(shù)。在 13. 56MHz非接觸式智能卡系統(tǒng)中，副載波的頻率為Fc/16,其中，F(xiàn)c為13. 56MHz，副載波頻 率近似為848kHz。智能卡先用數(shù)據(jù)對副載波進行OOK或BPSK調(diào)制，然后再對13. 56MHz載 波進行負載調(diào)制。讀卡器在接收智能卡傳送的數(shù)據(jù)時，一般情況下需要先進行包絡(luò)檢波，得 到已調(diào)制副載波信號，然后對此已調(diào)制副載波信號進行OOK或BPSK解調(diào)，得到智能卡傳送 的數(shù)據(jù)信息。
[0003] 傳統(tǒng)的包絡(luò)檢波中，常采用二極管檢波法，即利用二極管的單向?qū)щ娦赃M行半波 整流，然后低通濾波得到包絡(luò)信號。但是，當(dāng)智能卡與讀寫器的距離發(fā)生變化時，兩者天線 的耦合系數(shù)也會變化，進而影響天線回路的諧振頻率，導(dǎo)致天線失諧，使得上邊帶信號和下 邊帶信號的能量不再均衡。由于讀寫器天線Q值較高，帶寬較小，天線失諧后，嚴(yán)重影響讀 寫器的接收靈敏度，性能損失高達6dB。
[0004] 為了避免天線失諧對接收靈敏度的影響，提出了另外一種讀寫器解調(diào)器。如圖1 所示，為現(xiàn)有技術(shù)中智能卡讀寫器中解調(diào)器的結(jié)構(gòu)示意圖，首先，解調(diào)采用零中頻正交混頻 方案，天線接收的射頻信號與模擬本地振蕩器10生成的模擬正交本振信號在模擬正交混 頻器11中進行正交混頻，輸出I路信號和Q路信號，然后經(jīng)過帶通濾波器BPF12進行帶 通濾波，帶通濾波后的信號送入可編程增益放大器（ProgrammableGainAmplifier，簡稱： PGA) 13進行放大后，送入模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC14進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到數(shù)字副載波已調(diào)I路信號 和數(shù)字副載波已調(diào)Q路信號，然后在合并模塊15中對數(shù)字副載波已調(diào)I路信號和數(shù)字副載 波已調(diào)Q路信號進行合并，得到數(shù)字基帶已調(diào)信號，在基帶解調(diào)模塊16中對數(shù)字基帶已調(diào) 信號進行基帶解調(diào)，得到智能卡傳送的數(shù)據(jù)信息。其中，合并模塊15可以采用如下方式進 行合并：
[0005] 1、采用sqrt(sigI~2+sigQ~2)進行合并。由于混頻后在I/Q鏈路上引入了直流 OFFSET，加入帶通濾波器去除此直流分量，導(dǎo)致I/Q信號中出現(xiàn)負的分量，因此不能采用這 種方法進行信號合并。
[0006] 2、選用I/Q兩路信號中幅度較大的支路作為輸出。但是，當(dāng)在交易過程中，由于手 持智能卡片對讀卡器之間的距離發(fā)生了移動，會引起天線耦合系數(shù)的變化，導(dǎo)致天線上載 波相位相對于本地13. 56MHz時鐘相位發(fā)生變化，混頻后I/Q信號幅度的相對大小會發(fā)生改 變，可能導(dǎo)致選取的那路信號幅度變得更小，性能會進一步惡化。
[0007] 3、把I+Q或I-Q作為輸出。當(dāng)天線匹配網(wǎng)絡(luò)失諧時，導(dǎo)致I/Q信號不再是同相或 反向的關(guān)系，不能直接進行相加或相減進行合并。
[0008] 因此，圖1所示的解調(diào)器也不能避免天線失諧對接收靈敏度的影響。 【實用新型內(nèi)容】
[0009] 本實用新型提供一種用于非接觸式讀寫器的副載波解調(diào)器及解調(diào)裝置，用以實現(xiàn) 避免天線失諧對接收靈敏度的影響，提高接收靈敏度。
[0010] 本實用新型提供一種用于非接觸式讀寫器的副載波解調(diào)器，包括：
[0011] 上邊帶信號提取模塊，用于生成第一本地振蕩信號，對接收的副載波已調(diào)信號進 行解調(diào)，得到上邊帶信號，其中，所述第一本地振蕩信號的頻率為正的副載波信號的頻率；
[0012] 下邊帶信號提取模塊，用于生成第二本地振蕩信號，對接收的副載波已調(diào)信號進 行解調(diào)，得到下邊帶信號，其中，所述第二本地振蕩信號的頻率為負的副載波信號的頻率；
[0013] 合并模塊，用于根據(jù)所述上邊帶信號和所述下邊帶信號的能量，對所述上邊帶信 號和所述下邊帶信號進行合并處理，得到基帶已調(diào)信號。
[0014] 本實用新型還提供一種用于非接觸式讀寫器的解調(diào)裝置，包括：
[0015] 主載波解調(diào)器，用于接收主載波已調(diào)信號，對所述主載波已調(diào)信號進行解調(diào)，得到 副載波已調(diào)信號；
[0016] 副載波解調(diào)器，用于生成第一本地振蕩信號，對接收的副載波已調(diào)信號進行解調(diào)， 得到上邊帶信號，生成第二本地振蕩信號，對接收的副載波已調(diào)信號進行解調(diào)，得到下邊帶 信號，對所述上邊帶信號和所述下邊帶信號進行合并處理，得到基帶已調(diào)信號，其中，所述 第一本地振蕩信號的頻率為正的副載波信號的頻率，所述第二本地振蕩信號的頻率為負的 副載波信號的頻率；
[0017] 基帶解調(diào)器，用于對所述基帶已調(diào)信號進行解調(diào)，得到非接觸式智能卡傳送的數(shù) 據(jù)信息。
[0018] 在本實用新型實施例中，通過兩個解調(diào)支路對副載波已調(diào)信號進行副載波解調(diào)， 其中，上邊帶信號提取模塊從副載波已調(diào)信號中提取出上邊帶信號，下邊帶信號提取模塊 從副載波已調(diào)信號中提取出下邊帶信號，然后合并模塊根據(jù)上邊帶信號和下邊帶信號的能 量，對上邊帶信號和下邊帶信號進行合并處理，得到基帶已調(diào)信號，這樣，由于提取了上邊 帶信號和下邊帶信號，根據(jù)上邊帶信號和下邊帶信號的能量，對上邊帶信號和下邊帶信號 進行合并，得到基帶已調(diào)信號，所以即使天線失諧導(dǎo)致上邊帶信號和下邊帶信號的能量不 均衡，也能得到準(zhǔn)確的基帶已調(diào)信號，避免了天線失諧對接收靈敏度的影響，提高了接收靈 敏度。
【附圖說明】
[0019] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中智能卡讀寫器中解調(diào)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖2為本實用新型用于非接觸式讀寫器的解調(diào)裝置實施例的接收示意圖；
[0021] 圖3為本實用新型用于非接觸式讀寫器的副載波解調(diào)器實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖4為本實用新型用于非接觸式讀寫器的副載波解調(diào)方法實施例的流程示意圖； [0023] 圖5為本實用新型用于非接觸式讀寫器的副載波解調(diào)器實施例中數(shù)字鎖相環(huán)的 結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0024] 下面結(jié)合說明書附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步的描述。
[0025] 如圖2所示，為本實用新型用于非接觸式讀寫器的解調(diào)裝置實施例的接收示意 圖，該解調(diào)裝置可以包括主載波解調(diào)器21、副載波解調(diào)器22和基帶解調(diào)器23,其中，副載波 解調(diào)器22與主載波解調(diào)器21連接，基帶解調(diào)器23與副載波解調(diào)器22連接。
[0026] 主載波解調(diào)器21用于接收主載波已調(diào)信號，對主載波已調(diào)信號進行解調(diào)，得到副 載波已調(diào)信號；副載波解調(diào)器22用于生成第一本地振蕩信號，對接收的副載波已調(diào)信號進 行解調(diào)，得到上邊帶信號，生成第二本地振蕩信號，對接收的副載波已調(diào)信號進行解調(diào)，得 到下邊帶信號，對上邊帶信號和下邊帶信號進行合并處理，得到基帶已調(diào)信號，其中，第一 本地振蕩信號的頻率為正的副載波信號的頻率，第二本地振蕩信號的頻率為負的副載波信 號的頻率；基帶解調(diào)器23用于對基帶已調(diào)信號進行解調(diào)，得到非接觸式智能卡傳送的數(shù)據(jù) 信息?？蛇x地，基帶解調(diào)器23可以對基帶已調(diào)信號進行OOK或BPSK解調(diào)。
[0027] 其中，副載波解調(diào)器22的具體結(jié)構(gòu)如下：如圖3所示，為本實用新型用于非接觸式 讀寫器的副載波解調(diào)器實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，副載波解調(diào)器22可以包括上邊帶信號提取 模塊221、下邊帶信號提取模塊222和合并模塊15,上邊帶信號提取模塊221和下邊帶信號 提取模塊222與主載波解調(diào)器21連接，合并模塊15與上邊帶信號提取模塊221和下邊帶 信號提取模塊222連接。
[0028] 上邊帶信號提取模塊221用于生成第一本地振蕩信號，對接收的副載波已調(diào)信號 進行解調(diào)，得到上邊帶信號，其中，第一本地振蕩信號的頻率為正的副載波信號的頻率；下 邊帶信號提取模塊222用于生成第二本地振蕩信號，對接收的副載波已調(diào)信號進行解調(diào)， 得到下邊帶信號，其中，第二本地振蕩信號的頻率為負的副載波信號的頻率；合并模塊15 用于