近场通信解码增益调节方法、读卡器芯片及其设备与流程

专利2026-10-03  3


本发明涉及电子通信,尤其涉及一种近场通信解码增益调节方法、读卡器芯片及其设备。


背景技术:

1、近场通信是一种短距离无线通信技术,如图1所示,利用天线采集卡设备回复给读卡器设备的信号,并送入读卡器芯片进行解调处理。传统方案首先从带调制的载波信号中提取调制信号,然后将调制信号送入一个固定增益放大器,再送入一个高位adc进行模数转换,最后送入数字基带进行处理,完成调制信号的解码。由于带调制的载波信号强度会随着两个通信设备的距离发生变化,即有一定的信号动态范围,需要在信号的动态范围内将信号正确的解码。近场通信一般采用iso14443-a协议实现,iso14443-a协议规定信号没有前导码,不能通过前导码的信息来判断信号的强弱,所以通常采用一个大动态的高速高精度adc进行采样,然后送入基带进行处理,adc的动态范围要大于调制信号的范围,其硬件消耗相当庞大,且越来越多的应用为电池供电,其功耗也相当大,不利于小型化低功耗应用。

2、除此之外,现有技术也存在放大器增益可调的方案,但普遍采用检测能量或峰值大小的方法来检测调制信号,但是该方法在遇到信号出现突变的情况时,无法使用合适的增益来放大信号,从而导致解码结果错误。


技术实现思路

1、发明目的:为了解决现有技术中近场通信调制信号解码成本高、结果不稳定的问题,本发明提供一种近场通信解码增益调节方法、读卡器芯片及其设备。

2、技术方案:一种近场通信解码增益调节方法,包括以下步骤:

3、设置增益为初始值,再不断改变增益,每设置一次增益,就获取一次解码结果,选择解码结果正确的增益作为优选增益;

4、获取解码结果包括:读卡器发送命令,所述命令为唤醒或请求命令;读卡器接收信号,并认为在命令发出后的t1时刻开始接收到卡片回复信号,用所设置的增益对回复信号进行放大,至少对放大后的回复信号的部分位数据进行解码,得到解码结果,且根据近场通信协议已知所述部分位数据的内容,根据已知的部分位数据的内容判断解码结果是否正确。

5、进一步地,将所有增益遍历之后,在所有解码结果中选择优选增益,具体选择方法为:若只有一个增益对应的解码结果正确,则直接选择该增益为优选增益;若有至少两个增益对应的解码结果正确,则选择第二大的增益作为优选增益。

6、进一步地,增益初始值为最大值,遍历方式为由大到小变化;或者增益初始值为最小值,遍历方式为由小到大变化。

7、进一步地,增益初始值为最大值,改变方式为由大到小变化,每次变化一个步进,直到第二次出现解码结果正确时,所设置的增益为优选增益;若在出现了一次解码结果正确,并将所设增益减小一个步进后,又重新出现了解码错误的情况,则将增益还原为解码正确时所设的增益值,该增益作为优选增益。

8、进一步地,在多次获取解码结果期间,唤醒命令和请求命令轮流发送,且首次发送的是唤醒命令。

9、进一步地,所述部分位数据为回复信号的起始位。

10、进一步地,对回复信号的全部位数据进行解码,所述回复信号依次包括起始位、数据位、校验位及停止位,根据近场通信协议已知起始位和停止位的内容,将起始位的解码结果、停止位的解码结果分别与近场通信协议规定的起始位、停止位进行对比,数据位的解码结果和校验位的解码结果之间相互验证。

11、进一步地,t1为近场通信协议规定的从发出唤醒命令或请求命令到收到回复信号所使用的时间。

12、一种读卡器芯片,包括处理器、存储器及存储在存储器上并可被处理器执行的软件程序,当处理器执行该软件程序时能够实现上述的近场通信解码增益调节方法。

13、一种读卡器设备,包括上述的读卡器芯片。

14、相比较现有技术,本发明提供的一种近场通信解码增益调节方法、读卡器芯片及其设备,存在以下有益效果:通过软件实现可变增益放大器的增益调节,硬件电路结构简单,可省去adc采样,成本低;通过对信号解码来判断增益是否合适,而不是采用检测信号能量或幅度实现,对信号突变不敏感,解码准确度高,兼容性好。



技术特征:

1.一种近场通信解码增益调节方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的近场通信解码增益调节方法,其特征在于,将所有增益遍历之后,在所有解码结果中选择优选增益,具体选择方法为:若只有一个增益对应的解码结果正确,则直接选择该增益为优选增益;若有至少两个增益对应的解码结果正确,则选择第二大的增益作为优选增益。

3.根据权利要求2所述的近场通信解码增益调节方法,其特征在于,增益初始值为最大值,遍历方式为由大到小变化;或者增益初始值为最小值,遍历方式为由小到大变化。

4.根据权利要求1所述的近场通信解码增益调节方法,其特征在于,增益初始值为最大值,改变方式为由大到小变化,每次变化一个步进,直到第二次出现解码结果正确时,所设置的增益为优选增益;若在出现了一次解码结果正确,并将所设增益减小一个步进后,又重新出现了解码错误的情况,则将增益还原为解码正确时所设的增益值,该增益作为优选增益。

5.根据权利要求1至4任一所述的近场通信解码增益调节方法,其特征在于,在多次获取解码结果期间,唤醒命令和请求命令轮流发送,且首次发送的是唤醒命令。

6.根据权利要求1至4任一所述的近场通信解码增益调节方法,其特征在于,所述部分位数据为回复信号的起始位。

7.根据权利要求1至4任一所述的近场通信解码增益调节方法,其特征在于,对回复信号的全部位数据进行解码,所述回复信号依次包括起始位、数据位、校验位及停止位,根据近场通信协议已知起始位和停止位的内容,将起始位的解码结果、停止位的解码结果分别与近场通信协议规定的起始位、停止位进行对比,数据位的解码结果和校验位的解码结果之间相互验证。

8.根据权利要求1至4任一所述的近场通信解码增益调节方法,其特征在于,t1为近场通信协议规定的从发出唤醒命令或请求命令到收到回复信号所使用的时间。

9.一种读卡器芯片,其特征在于,包括处理器、存储器及存储在存储器上并可被处理器执行的软件程序,当处理器执行该软件程序时能够实现权利要求1-8任一所述的近场通信解码增益调节方法。

10.一种读卡器设备,其特征在于,包括如权利要求9所述的读卡器芯片。


技术总结
本发明公开了一种近场通信解码增益调节方法、读卡器芯片及其设备,设置增益为初始值,再不断改变增益,每设置一次增益,就获取一次解码结果,选择解码结果正确的增益作为优选增益;获取解码结果包括:读卡器发送命令,所述命令为唤醒或请求命令;读卡器接收信号,并认为在命令发出后的T1时刻开始接收到卡片回复信号,用所设置的增益对回复信号进行放大,至少对放大后的回复信号的部分位数据进行解码,得到解码结果,且根据近场通信协议已知所述部分位数据的内容,根据已知的部分位数据的内容判断解码结果是否正确。本发明电路结构简单,成本低,对信号突变不敏感,解码准确度高,兼容性好。

技术研发人员:黄鹤,马响,宋海瑞
受保护的技术使用者:南京沁恒微电子股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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