[發明專利]解調模塊、解調電路及高頻讀卡器

有效

• 申請號: 201710995808.1
• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN109698804B
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 丁毅嶺;李國宏
• 申請（專利權）人: 上海華虹計通智能系統股份有限公司
• 主分類號: H04L27/38
• 分類號: H04L27/38;G06K7/10
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 胡美強;鄧忠紅

本發明公開了一種解調模塊、解調電路及高頻讀卡器，解調模塊包括I路信號輸入端、Q路信號輸入端、解調結果輸出端、標準波形產生電路、I路相關器、Q路相關器、功率計算模塊、最大功率點搜索模塊、判斷模塊和譯碼模塊；功率計算模塊用于計算以得到計算結果，并將計算結果輸出至最大功率點搜索模塊和所述判斷模塊；最大功率點搜索模塊用于從計算結果中搜索出最大功率點，并將最大功率點輸出至判斷模塊；判斷模塊用于比較最大功率點與一預設閾值，并將比較結果輸出至譯碼模塊；譯碼模塊用于根據比較結果輸出解調結果至解調結果輸出端。本發明增強了對信噪比低的調制信號的解調能力，提高了讀卡器可解調信號的信噪比范圍。

技術領域

本發明涉及高頻讀卡器技術領域，特別涉及一種用于ISO14443 A型卡的解調模塊、解調電路及高頻讀卡器。

背景技術

非接觸式卡目前廣泛應用與支付、門禁等領域，該卡種在13.56MHz(兆赫茲)的高頻頻段上存在例如ISO14443等若干種國際標準。高頻讀卡器是一種用于和非接觸式卡進行數據交換的設備，其內部包括解調電路，該解調電路用于對卡發出的調制信號進行解調，以還原出原始數據。

通常高頻讀卡器收到的調制信號的波形會根據工作環境不同而發生變化，例如接收距離的遠近、信道受到干擾等因素都會影響到該調制信號的信噪比。目前針對ISO14443A型卡而言，一種常用的解調電路通常包括IQ(同相正交)信號產生電路和解調模塊，具體為先通過IQ信號產生電路將接收到的調制信號生成I路和Q路共兩路信號，然后再通過解調模塊對I路和Q路信號進行解調以確定收到的每bit(比特)周期的調制信號是表示'0'還是'1'。

其中，IQ信號產生電路具體用于對接收到的調制信號進行采樣、濾波、放大、量化操作，以得到輸出的離散數字序列，該離散數字序列可以表示為：

和

其中是對調制信號的采樣過程中根據采樣相位隨機決定的，k是信號增益，Vs[n]是調制信號，即解調電路最終需要提取的信號。在理想情況下該離散數字序列包括兩種，其幅值由隨機決定。在1bit的調制時間內，信號通常分為兩種，分別為《ISO/IEC FDIS1444302》(ISO14443 A型卡的標準文檔)中的sequence D(序列D)和sequence E(序列E)，其中序列D表示接收到的這1比特周期的數據為邏輯'1'，序列E表示接收到的這1比特周期的數據為邏輯'0'。如圖1和圖2所示，序列D的前半個比特周期為經副載波調制后的波形，該波形簡稱Symbol A，序列D的后半個比特周期未經調制，該波形簡稱Symbol B，而序列E的前半個比特周期為Symbol B，后半個比特周期為Symbol A。也就是說，當接收到的調制信號在1比特周期內收到1個A+B的波形時，解調后的結果為'1'，當收到1個B+A的波形，解調后的結果為'0'。

注意到由于IQ信號中存在隨機的參數因此IQ的信號強度可能不同，而相關計算的結果與信號的強度成正比。舉例來說，當為π/2時，I＝0，Q＝kV_s[n]，Q路占據全部信號功率，所以用Q路的相關計算就相當于用全部信號功率做相關計算，信噪比最大。當為π/3時，Q路的信號功率比I大，所以I路和Q路分別進行相關計算時，Q路的信噪比更高，但是Q路的功率比完整信號kV_s[n]的功率小，所以信噪比相比為π/2時會有所下降。而當為π/4時，I[n]和Q[n]都為兩者平分了信號功率，所以單路的信噪比最小，容易發生解調失敗。

發明內容

本發明要解決的技術問題是為了克服現有技術中高頻讀卡器對ISO14443 A型卡進行解調時由于調制信號的信噪比隨改變而不穩定容易造成解調失敗的缺陷，提供一種能夠有效提高對低信噪比信號的解調能力的用于ISO14443 A型卡的解調模塊、解調電路及高頻讀卡器。

本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題：