沖突檢測(cè)裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及讀寫(xiě)器領(lǐng)域，尤其涉及一種沖突檢測(cè)裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在ISO/IEC 14443協(xié)議中，規(guī)定了非接觸式智能卡與讀寫(xiě)器的數(shù)據(jù)傳輸方式。根 據(jù)信號(hào)發(fā)送和接收方式的不同，ISO/IEC 14443協(xié)議定義了 TYPE A、TYPE B兩種卡型，這兩 種卡型的不同主要在于載波的調(diào)制深度及二進(jìn)制數(shù)的編碼方式。其中，TYPE A型智能卡在 讀寫(xiě)器上通過(guò)13. 56MHz的載波向智能卡傳送信號(hào)，采用同步、改進(jìn)的Miller編碼方式，通 過(guò)100% ASK傳送；當(dāng)TYPE A型智能卡向讀寫(xiě)器傳送信號(hào)時(shí)，使用848KHz的副載波傳送曼 徹斯特（Manchester)編碼。具體地，當(dāng)TYPE A型智能卡向讀寫(xiě)器傳送數(shù)據(jù)幀時(shí)，幀頭用序 列D表示，數(shù)據(jù)"1"用序列D表示，數(shù)據(jù)"0"用序列E表示，幀尾用序列F表示，其中，序列 D為只在前半個(gè)符號(hào)周期內(nèi)，采用848kHz副載波對(duì)13. 56MHz載波進(jìn)行負(fù)載調(diào)制；序列E為 只在后半個(gè)符號(hào)周期內(nèi)，采用848kHz副載波對(duì)13. 56MHz載波進(jìn)行負(fù)載調(diào)制；序列F為在整 個(gè)符號(hào)周期內(nèi)，不對(duì)13. 56MHz載波進(jìn)行負(fù)載調(diào)制。
[0003] 如圖1所示，為現(xiàn)有技術(shù)中非接觸式TYPE A型智能卡讀卡器的接收電路的示意 圖，天線11接收到的信號(hào)經(jīng)過(guò)緩沖放大器12進(jìn)行緩沖放大后進(jìn)入包絡(luò)檢波器13進(jìn)行包絡(luò) 檢波，得到模擬包絡(luò)信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)ADC 14得到數(shù)字包絡(luò)信號(hào)，ADC 14的采樣轉(zhuǎn)換速率為 13. 56MHz。數(shù)字解調(diào)器15對(duì)數(shù)字包絡(luò)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，然后在檢測(cè)模塊16進(jìn)行幀頭檢測(cè)和 沖突檢測(cè)。數(shù)字解調(diào)器15具體包括數(shù)字本地正交混頻器151、匹配濾波器152和合并模塊 153,數(shù)字本地正交混頻器151對(duì)數(shù)字包絡(luò)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字正交混頻后得到I路信號(hào)MFI和Q 路信號(hào)MFQ，匹配濾波器152對(duì)I路信號(hào)MFI和Q路信號(hào)MFQ進(jìn)行匹配濾波。由于曼徹斯 特編碼的特性，一個(gè)符號(hào)中僅有前半部分或后半部分有848kHz的子載波，因此匹配濾波器 152只對(duì)半個(gè)符號(hào)進(jìn)行匹配濾波即可，此匹配濾波器可以認(rèn)為是對(duì)輸入信號(hào)在半個(gè)符號(hào)時(shí) 間窗內(nèi)進(jìn)行滑動(dòng)積分。例如：對(duì)于106kbps的符號(hào)速率，每個(gè)符號(hào)內(nèi)采樣128個(gè)點(diǎn)，匹配濾 波器152的傳遞函數(shù)由64個(gè)1組成，g卩：H(z~-1) = l+z~-l+z~-2+. . . +z~-63。合并模塊 153對(duì)匹配濾波器152輸出的兩路I/Q信號(hào)進(jìn)行合并，輸出合并后的信號(hào)MFIQ，合并后的信 號(hào)MFIQ是一種數(shù)字包絡(luò)信號(hào)，例如：合并方法為：MFIQ = sqrt(MFr2+MFQ~2)，其中，sqrt 表示開(kāi)平方根，·'表示冪運(yùn)算。如圖2所示，為現(xiàn)有技術(shù)中圖1所示接收電路中的信號(hào)波形 示意圖，（a)為包絡(luò)檢波器輸出的信號(hào)，（b)為合并后的信號(hào)MFIQ。檢測(cè)模塊16根據(jù)合并 后的信號(hào)MFIQ進(jìn)行幀頭檢測(cè)和沖突檢測(cè)，進(jìn)而判斷出智能卡發(fā)送的應(yīng)答信息。具體地，通 常依靠固定門(mén)限值進(jìn)行沖突檢測(cè)，參見(jiàn)圖8所示示意圖，當(dāng)合并后的信號(hào)MFIQ的數(shù)據(jù)部分 在每個(gè)符號(hào)周期的結(jié)束點(diǎn)的值大于預(yù)定閾值Vcoll時(shí)，判定為檢測(cè)到?jīng)_突，例如：數(shù)據(jù)1在 該符號(hào)周期的結(jié)束點(diǎn)AO的值小于預(yù)定閾值Vcoll，判定未發(fā)生沖突，數(shù)據(jù)0在該符號(hào)周期的 結(jié)束點(diǎn)Al的值大于預(yù)定閾值Vcoll，判定發(fā)生沖突。
[0004] 但是，在兩張或多張智能卡與讀寫(xiě)器天線耦合強(qiáng)弱差別較明顯的情況下，如果固 定門(mén)限值設(shè)定的過(guò)大，那么在天線耦合較弱時(shí)沖突檢測(cè)漏警概率增加，如果固定門(mén)限值設(shè) 定過(guò)小，那么在天線耦合較強(qiáng)時(shí)沖突檢測(cè)虛警概率增加，從而導(dǎo)致沖突檢測(cè)的可靠性較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供一種沖突檢測(cè)裝置和方法，用以實(shí)現(xiàn)提高沖突檢測(cè)的可靠性。
[0006] 本發(fā)明提供一種沖突檢測(cè)方法，所述方法用于非接觸式TYPE A型智能卡讀寫(xiě)器， 所述方法包括：
[0007] 獲取數(shù)據(jù)幀的幀頭的最大值和所述幀頭的最大值發(fā)生的第一時(shí)間點(diǎn)；
[0008] 根據(jù)所述第一時(shí)間點(diǎn)，獲取所述數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)部分在每個(gè)符號(hào)周期內(nèi)的第二時(shí)間 點(diǎn)和第三時(shí)間點(diǎn)，其中，所述第二時(shí)間點(diǎn)和所述第三時(shí)間點(diǎn)分別為為所述數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)部 分在每個(gè)符號(hào)周期內(nèi)的最大值和最小值發(fā)生的時(shí)間點(diǎn)；
[0009] 根據(jù)所述第二時(shí)間點(diǎn)和所述第三時(shí)間點(diǎn)，獲取所述數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)部分在每個(gè)符號(hào) 周期內(nèi)的最大值和最小值；
[0010] 根據(jù)沖突檢測(cè)閾值對(duì)所述數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)部分在每個(gè)符號(hào)周期內(nèi)的最大值和最小 值進(jìn)行判決，根據(jù)判決結(jié)果判定是否發(fā)生沖突，其中，所述沖突檢測(cè)閾值與所述數(shù)據(jù)幀的幀 頭的最大值相關(guān)。
[0011] 本發(fā)明還提供一種沖突檢測(cè)裝置，所述裝置用于非接觸式TYPE A型智能卡讀寫(xiě) 器，所述裝置包括：
[0012] 第一獲取模塊用于獲取數(shù)據(jù)幀的幀頭的最大值和所述幀頭的最大值發(fā)生的第一 時(shí)間點(diǎn)；
[0013] 第二獲取模塊用于根據(jù)所述第一時(shí)間點(diǎn)，獲取所述數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)部分在每個(gè)符號(hào) 周期內(nèi)的第二時(shí)間點(diǎn)和第三時(shí)間點(diǎn)，其中，所述第二時(shí)間點(diǎn)和所述第三時(shí)間點(diǎn)分別為所述 數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)部分在每個(gè)符號(hào)周期內(nèi)的最大值和最小值發(fā)生的時(shí)間點(diǎn)；
[0014] 第三獲取模塊用于根據(jù)所述第二時(shí)間點(diǎn)和所述第三時(shí)間點(diǎn)，獲取所述數(shù)據(jù)幀的數(shù) 據(jù)部分在每個(gè)符號(hào)周期內(nèi)的最大值和最小值；
[0015] 判決模塊用于根據(jù)沖突檢測(cè)閾值對(duì)所述數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)部分在每個(gè)符號(hào)周期內(nèi)的 最大值和最小值進(jìn)行判決，根據(jù)判決結(jié)果判定是否發(fā)生沖突，其中，所述沖突檢測(cè)閾值與所 述數(shù)據(jù)幀的幀頭的最大值相關(guān)。
[0016] 在本發(fā)明中，第一獲取模塊獲取數(shù)據(jù)幀的幀頭的最大值，第三獲取模塊獲取數(shù)據(jù) 幀的數(shù)據(jù)部分在每個(gè)符號(hào)周期內(nèi)的最大值和最小值，判決模塊根據(jù)沖突檢測(cè)閾值對(duì)數(shù)據(jù)幀 的數(shù)據(jù)部分在每個(gè)符號(hào)周期內(nèi)的最大值和最小值進(jìn)行判決，根據(jù)判決結(jié)果判定是否發(fā)生沖 突，并且沖突檢測(cè)閾值與數(shù)據(jù)幀的幀頭的最大值相關(guān)。由于沖突檢測(cè)的檢測(cè)閾值與幀頭的 最大值相關(guān)，實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)地設(shè)定沖突檢測(cè)閾值，避免了采用固定門(mén)限值進(jìn)行沖突檢測(cè)，所 以提高了沖突檢測(cè)的可靠性。此外，通過(guò)選擇合理的抽樣判決時(shí)刻，即分別對(duì)數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù) 部分在每個(gè)符號(hào)周期內(nèi)的最大值和最小值進(jìn)行判決，也提高了沖突檢測(cè)的可靠性。這樣，即 使在兩張或多張智能卡與讀寫(xiě)器的耦合強(qiáng)弱差別較大時(shí)，或者是相同類(lèi)型的智能卡與讀寫(xiě) 器的距離遠(yuǎn)近差別較大時(shí)，仍然能準(zhǔn)確檢測(cè)出沖突。
【附圖說(shuō)明】
[0017] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中非接觸式TYPE A型智能卡讀卡器的接收電路的示意圖；
[0018] 圖2為現(xiàn)有技術(shù)中圖1所示接收電路中的信號(hào)波形示意圖；
[0019] 圖3為本發(fā)明沖突檢測(cè)裝置第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖4為本發(fā)明沖突檢測(cè)方法第一實(shí)施例的流程示意圖；
[0021] 圖5為本發(fā)明沖突檢測(cè)裝置第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖6為本發(fā)明沖突檢測(cè)方法第二實(shí)施例的流程示意圖；
[0023] 圖7為本發(fā)明幀頭檢測(cè)裝置第二實(shí)施例的一個(gè)幀頭檢測(cè)實(shí)例的信號(hào)波形示意圖；
[0024] 圖8為本發(fā)明幀頭檢測(cè)裝置第二實(shí)施例中的一個(gè)沖突檢測(cè)實(shí)例的信號(hào)波形示意 圖；
[0025] 圖9為本發(fā)明非接觸式Type A型智能卡讀卡器實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步