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JP2002111751A - Digital data modulation device, transmission device, transmission / reception device and methods thereof - Google Patents

Digital data modulation device, transmission device, transmission / reception device and methods thereof

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Publication number
JP2002111751A
JP2002111751A JP2000300377A JP2000300377A JP2002111751A JP 2002111751 A JP2002111751 A JP 2002111751A JP 2000300377 A JP2000300377 A JP 2000300377A JP 2000300377 A JP2000300377 A JP 2000300377A JP 2002111751 A JP2002111751 A JP 2002111751A
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JP
Japan
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digital data
modulated
modulation
data
modulating
Prior art date
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JP2000300377A
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Japanese (ja)
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Takuya Takahashi
琢哉 高橋
Tatsuya Fujii
達也 藤井
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 復調が容易で、かつ、安定した電力供給が可
能なASK変調波を実現する。 【解決手段】 デジタルデータを変調するデジタルデー
タ変調装置(30)は、デジタルデータをミラーコード
変調する変調回路(31)と、変調回路(31)により
変調されたデジタルデータを微分する微分回路(32)
と、微分回路(32)により微分されたデジタルデータ
を反転する反転回路(33)とから成る。
[PROBLEMS] To realize an ASK modulated wave that can be easily demodulated and can supply power stably. A digital data modulation device (30) for modulating digital data includes a modulation circuit (31) for mirror code modulating the digital data, and a differentiation circuit (32) for differentiating the digital data modulated by the modulation circuit (31). )
And an inverting circuit (33) for inverting the digital data differentiated by the differentiating circuit (32).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルデータ変
調装置及び方法と、そのデジタルデータ変調装置及び方
法を含み、その変調されたデジタルデータを送信する送
信装置及び方法と、さらに、その送信装置に、変調され
たデジタルデータを受信して復調する受信装置及び方法
を加えた送受信装置及び方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital data modulation apparatus and method, a digital data modulation apparatus and method including the digital data modulation apparatus and method, and a transmission apparatus and method for transmitting modulated digital data. And a transmitting / receiving apparatus and method to which a receiving apparatus and method for receiving and demodulating modulated digital data are added.

【0002】[0002]

【従来の技術】金融システム、交通システム、物流シス
テム等において、ICカードの導入が進められている。
ICカードはメモリを内蔵しており、従来の磁気カード
よりも多くのデータを記録できる。さらに、ICカード
にCPUを取り付けることで、ICカードに演算機能、
判断機能を付加できる。以上の特徴により、ICカード
は、安全性の高い記録媒体や優れた認証機能を持つ記録
媒体等として利用できる。
2. Description of the Related Art Introduction of IC cards has been promoted in financial systems, transportation systems, distribution systems and the like.
The IC card has a built-in memory and can record more data than a conventional magnetic card. Furthermore, by attaching a CPU to the IC card, arithmetic functions and
A judgment function can be added. With the above features, the IC card can be used as a highly secure recording medium or a recording medium having an excellent authentication function.

【0003】ICカードのデータは、リードライタ(R
W)装置によって読み出されたり、書き込まれたりす
る。この処理を、ICカードの表面に金属端子を取り付
け、その端子をRW装置の接触ピンと機械的に接触させ
ることによって行う場合、このICカードを接触型IC
カードという。この接触型ICカードには、使用頻度が
高くなると、端子やピンに機械的な磨耗や破損が生じる
といった問題がある。
The data of the IC card is stored in a read writer (R
W) Read or written by the device. When this process is performed by attaching a metal terminal to the surface of the IC card and mechanically bringing the terminal into contact with the contact pin of the RW device, the IC card is contact-type IC
It is called a card. This contact type IC card has a problem in that when it is used frequently, the terminals and pins are mechanically worn or damaged.

【0004】一方、RW装置と接触させることなく電磁
波を利用するICカードを非接触型ICカードという。
非接触型ICカードは、RW装置と機械的接触がないの
で、機械的破損等の問題がない。
[0004] On the other hand, an IC card that uses electromagnetic waves without making contact with the RW device is called a non-contact type IC card.
Since the non-contact type IC card has no mechanical contact with the RW device, there is no problem such as mechanical damage.

【0005】これらのICカードは、内蔵するメモリや
CPUを動作させるために電力を必要とする。接触型I
Cカードは、端子を通して電力を得るが、非接触型IC
カードは、端子を通して電力を得ることができないの
で、電源として電池を内蔵する(電池式)か、または、
RW装置から送信される電磁波を利用する(無電池
式)。電池式ICカードの場合、その使用期間は内蔵す
る電池の寿命によって制限される。従って、電池式IC
カードは、長期間の利用に適さないという欠点がある。
一方、無電池式ICカードは、電磁波を受信すればいつ
でも電力を得ることができる。以上のことから、非接触
型無電池式ICカードは、今後その普及が進むものと考
えられる。
[0005] These IC cards require power to operate a built-in memory and CPU. Contact type I
The C card obtains power through the terminal, but the non-contact type IC
Since the card cannot get power through the terminal, it has a built-in battery as a power source (battery type)
Utilizes electromagnetic waves transmitted from the RW device (battery-free type). In the case of a battery-operated IC card, its use period is limited by the life of a built-in battery. Therefore, battery-operated IC
Cards have the disadvantage that they are not suitable for long-term use.
On the other hand, a battery-less IC card can obtain electric power any time it receives electromagnetic waves. From the above, it is considered that the non-contact type battery-less IC card will spread in the future.

【0006】このように非接触型無電池式ICカード
は、RW装置から送信される電磁波からデータと電力と
を得る。RW装置から送信される電磁波は、デジタルデ
ータが変調された変調波である。RW装置が利用するデ
ジタルデータ変調方式としては、ASK(Amplit
ude Shift Keying)方式、FSK(Fr
equency Shift Keying)方式、及
び、PSK(PhaseShift Keying)方
式が考えられる。
As described above, the non-contact type battery-less IC card obtains data and power from electromagnetic waves transmitted from the RW device. The electromagnetic wave transmitted from the RW device is a modulated wave obtained by modulating digital data. As a digital data modulation method used by the RW device, ASK (Amplit
ude Shift Keying) method, FSK (Fr
There can be conceived an Eq. (Shift Shift Keying) method and a PSK (Phase Shift Keying) method.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】FSK変調方式やPS
K変調方式による変調波は、振幅の時間的変化がないの
で、安定した電力を供給できる。しかし、変調波の周波
数帯域が広く、他の電子機器から受ける影響が大きい。
また、ASK変調波の復調回路に比べて、FSK変調波
やPSK変調波の復調回路は規模が大きく、ICカード
における消費電力が大きいという問題がある。
SUMMARY OF THE INVENTION The FSK modulation method and the PS
A modulated wave by the K modulation method can supply stable power because the amplitude does not change with time. However, the frequency band of the modulated wave is wide, and is greatly affected by other electronic devices.
Further, there is a problem that the demodulation circuit of the FSK modulation wave or the PSK modulation wave is larger in scale than the demodulation circuit of the ASK modulation wave, and the power consumption in the IC card is large.

【0008】一方、ASK変調方式による変調波は、そ
のような問題はないが、変調度が高い場合には、変調波
の振幅の小さい期間が存在することになり、電力供給が
安定して行われない。そこで特開平10−13312号
公報において、電力供給を安定させるために低い変調度
で通信を行うことが提案されている。しかし、変調度が
低いと、信号レベルの差が小さくなるために、復調が困
難になる。
On the other hand, the modulated wave by the ASK modulation method does not have such a problem. However, when the degree of modulation is high, a period in which the amplitude of the modulated wave is small exists, and power supply is performed stably. I can't. Therefore, Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 10-13312 proposes performing communication at a low modulation factor in order to stabilize power supply. However, if the degree of modulation is low, the difference in signal level becomes small, so that demodulation becomes difficult.

【0009】本発明は、変調度の高いASK変調波を利
用し、その変調波の振幅の小さい時間を可能な限り短縮
することによって、復調が容易で、かつ、安定した電力
供給が可能な変調波を実現することを目的とする。
The present invention utilizes an ASK modulated wave having a high degree of modulation, and shortens the time during which the amplitude of the modulated wave is small as much as possible. The aim is to realize the waves.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載のデジタ
ルデータ変調装置は、デジタルデータをミラーコード変
調する変調手段と、変調手段により変調されたデジタル
データを微分する微分手段と、微分手段により微分され
たデジタルデータを反転する反転手段とから成ることを
特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a digital data modulating apparatus comprising: a modulating means for mirror code modulating digital data; a differentiating means for differentiating the digital data modulated by the modulating means; And inverting means for inverting the differentiated digital data.

【0011】請求項2に記載のデジタルデータ送信装置
は、デジタルデータをミラーコード変調する変調手段
と、変調手段により変調されたデジタルデータを微分す
る微分手段と、微分手段により微分されたデジタルデー
タを反転する反転手段とから成る第1のデジタルデータ
変調装置と、第1のデジタルデータ変調装置により変調
されたデジタルデータをさらにASK変調する第2のデ
ジタルデータ変調装置と、第2のデジタルデータ変調装
置により変調された電磁波を送信する送信手段とから成
ることを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a digital data transmitting apparatus, comprising: a modulating means for mirror code modulating digital data; a differentiating means for differentiating the digital data modulated by the modulating means; A first digital data modulator comprising an inverting means for inverting, a second digital data modulator for further ASK modulating the digital data modulated by the first digital data modulator, and a second digital data modulator And a transmitting means for transmitting the electromagnetic wave modulated by.

【0012】請求項3に記載の送受信装置は、送信装置
が、さらに、ASK変調された電磁波を受信する受信手
段と、受信手段により受信された電磁波からデジタルデ
ータを復調する復調手段とを含むことを特徴としてい
る。
According to a third aspect of the present invention, in the transmitting / receiving apparatus, the transmitting apparatus further includes receiving means for receiving the electromagnetic wave subjected to ASK modulation, and demodulating means for demodulating digital data from the electromagnetic wave received by the receiving means. It is characterized by.

【0013】請求項4に記載のデジタルデータ変調方法
は、デジタルデータをミラーコード変調する変調ステッ
プと、変調ステップにより変調されたデジタルデータを
微分する微分ステップと、微分ステップにより微分され
たデジタルデータを反転する反転ステップとから成るこ
とを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a digital data modulation method, comprising: a modulation step of mirror code modulating digital data; a differentiation step of differentiating the digital data modulated by the modulation step; and a digital data differentiated by the differentiation step. And an inversion step of inversion.

【0014】請求項5に記載の送信方法は、デジタルデ
ータを変調するデジタルデータ変調方法であって、その
デジタルデータをミラーコード変調する変調ステップ
と、変調ステップにより変調されたデジタルデータを微
分する微分ステップと、微分ステップにより微分された
デジタルデータを反転する反転ステップとから成る第1
のデジタルデータ変調方法と、第1のデジタルデータ変
調方法により変調されたデジタルデータをさらにASK
変調する第2のデジタルデータ変調方法と、第2のデジ
タルデータ変調方法により変調された電磁波を送信する
送信ステップとから成ることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a digital data modulation method for modulating digital data, comprising: a modulation step of mirror-modulating the digital data; and a differential step of differentiating the digital data modulated by the modulation step. A first step of inverting the digital data differentiated by the differentiating step.
Digital data modulation method, and digital data modulated by the first digital data modulation method
The method is characterized by comprising a second digital data modulation method for modulating and a transmitting step of transmitting an electromagnetic wave modulated by the second digital data modulation method.

【0015】請求項6に記載の送受信方法は、請求項5
に記載の送信方法が、さらに、ASK変調された電磁波
を受信する受信方法と、受信方法により受信された電磁
波からデジタルデータを復調する復調方法とを含むこと
を特徴としている。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a transmitting / receiving method.
Is further characterized by including a receiving method for receiving an ASK-modulated electromagnetic wave and a demodulating method for demodulating digital data from the electromagnetic wave received by the receiving method.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】図1は、リードライタ(RW)装
置10とICカード20とから成る非接触型ICカード
システムの一例を示す。
FIG. 1 shows an example of a non-contact type IC card system including a reader / writer (RW) device 10 and an IC card 20.

【0017】RW装置10は、アンテナ11、搬送波発
信部12、変調部14、復調部15、通信制御部16、
及び、電源17から成る。電源17は、搬送波発信部1
2と通信制御部16に電力を供給する。通信制御部16
は、復調部15から送られてきたデータや変調部14に
送るデータを処理し、搬送波発信部12、変調部14、
及び、復調部15を制御する。
The RW device 10 includes an antenna 11, a carrier wave transmitter 12, a modulator 14, a demodulator 15, a communication controller 16,
And a power supply 17. The power supply 17 is a carrier wave transmitting unit 1
2 and the communication control unit 16. Communication control unit 16
Processes the data transmitted from the demodulation unit 15 and the data transmitted to the modulation unit 14, and processes the carrier wave transmission unit 12, the modulation unit 14,
Further, it controls the demodulation unit 15.

【0018】ICカード20は、アンテナ21、整流部
23、変調部24、復調部25、データ処理部26、メ
モリ27、電圧検知部28、及び、電源部29から成
る。
The IC card 20 comprises an antenna 21, a rectifier 23, a modulator 24, a demodulator 25, a data processor 26, a memory 27, a voltage detector 28, and a power supply 29.

【0019】RW装置10からICカード20に送信を
行う場合には、まず、搬送波発信部12で搬送波が生成
される。次に、その生成された搬送波が、変調部14に
おいて送信データでASK変調される。最後に、そのA
SK変調波が、アンテナ11によって電磁波として送信
される。
When transmitting from the RW device 10 to the IC card 20, first, a carrier is generated by the carrier transmitter 12. Next, the generated carrier is ASK-modulated by the transmission data in the modulator 14. Finally, A
The SK modulated wave is transmitted by the antenna 11 as an electromagnetic wave.

【0020】RW装置10からICカード20に対する
送信のステップは、図2により理解できる。まず、RW
装置10からICカード20に対して、デジタルデータ
の2つの信号レベルのうち、より高い信号レベル(Hレ
ベル)の信号が無変調で送信される。RW装置10は、
ICカード20の存在を(電磁波の状態変化によって、
または、センサー等の他の機能によって)検知すると、
ICカード20にタイミングを取るためのクロックを送
信する。ICカード20は、このクロックにより同期ク
ロックを生成する。その後、RW装置10は、送信デー
タでASK変調された電磁波をICカード20に送信す
る。
The steps of transmission from the RW device 10 to the IC card 20 can be understood from FIG. First, RW
From the two signal levels of the digital data, the signal of the higher signal level (H level) is transmitted from the device 10 to the IC card 20 without modulation. The RW device 10
The presence of the IC card 20 (by changing the state of the electromagnetic wave,
Or by some other function, such as a sensor)
A clock for timing is transmitted to the IC card 20. The IC card 20 generates a synchronous clock using the clock. After that, the RW device 10 transmits the electromagnetic wave ASK-modulated with the transmission data to the IC card 20.

【0021】ここで、送信データとは、通信制御部16
に含まれるデジタルデータ変調装置30によって変調さ
れた変調データである。以下にその変調方法について詳
細に説明する。
Here, the transmission data means the communication control unit 16
Are modulated data modulated by the digital data modulation device 30 included in. Hereinafter, the modulation method will be described in detail.

【0022】図3は、デジタルデータ変調装置30の構
成を示すブロック図である。このデジタルデータ変調装
置30は、ミラーコード変調回路31、微分回路32、
および、反転回路33から成る。無変調デジタルデータ
101は、各々の回路により、順に信号102、10
3、104に変換される。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the digital data modulation device 30. This digital data modulation device 30 includes a mirror code modulation circuit 31, a differentiation circuit 32,
And an inverting circuit 33. The unmodulated digital data 101 is sequentially converted into signals 102, 10
3, 104.

【0023】このデジタルデータ変調装置30に、例え
ば、図4(1)で示される無変調デジタルデータが入力
されるとする。この無変調デジタルデータ101は、ま
ず、図3のミラーコード変調回路31に入力され、デジ
タルデータ102に変換される。
It is assumed that, for example, unmodulated digital data shown in FIG. The unmodulated digital data 101 is first input to the mirror code modulation circuit 31 shown in FIG.

【0024】ここで、ミラーコード変調は、変調の対象
となるデータ「1」を、対応する変調データビットの中
間における変化として表わし、変調の対象となるデータ
「0」を、対応する変調データビットとその直前のデー
タビットとの切れ目における変化、または、対応する変
調データビットにおいてその直前の出力状態を維持する
こととして表わす。つまり、変調対象のデータが「1」
の場合には、変調データにおけるその「1」に対応した
ビットの中間で、そのビットの直前の出力状態(Hレベ
ル、または、Lレベル)が変化(HレベルからLレベル
への変化、または、LレベルからHレベルへの変化)さ
れる。一方、変調対象のデータが「0」の場合には、そ
のデータの直前のデータによって、以下の異なる2つの
方法で変換が行われる。まず、変調対象のデータ「0」
の直前のデータが「1」のときは、変調データにおける
その「0」に対応した1ビットの区間で、そのビットの
直前の出力状態(Hレベル、または、Lレベル)が維持
される。また、変調対象のデータ「0」の直前のデータ
が「0」のときは、変調データにおけるその「0」に対
応したビットとその直前のビットとの切れ目で信号(H
レベル、または、Lレベル)が変化(HレベルからLレ
ベルへの変化、または、LレベルからHレベルへの変
化)する。以上のことから、ミラーコード変調は、2ビ
ットのデータとその直前の出力状態により一義的に決定
される。
Here, in the mirror code modulation, data "1" to be modulated is represented as a change in the middle of the corresponding modulated data bit, and data "0" to be modulated is represented by the corresponding modulated data bit. This is expressed as a change at a break between the current data bit and the immediately preceding data bit, or maintaining the immediately preceding output state in the corresponding modulated data bit. That is, the data to be modulated is “1”.
In the case of, the output state (H level or L level) immediately before the bit in the middle of the bit corresponding to the “1” in the modulated data changes (change from H level to L level, or (From L level to H level). On the other hand, when the data to be modulated is “0”, conversion is performed by the following two different methods according to the data immediately before the data. First, data “0” to be modulated
When the data immediately before is “1”, the output state (H level or L level) immediately before the bit is maintained in a 1-bit section corresponding to the “0” in the modulated data. Further, when the data immediately before the data “0” to be modulated is “0”, the signal (H) is generated at a break between the bit corresponding to the “0” in the modulated data and the immediately preceding bit.
Level or L level) (change from H level to L level or change from L level to H level). From the above, the mirror code modulation is uniquely determined by the 2-bit data and the output state immediately before.

【0025】また、ミラーコード変調されたデジタルデ
ータの途中で、信号の変化しないビットが2ビット以上
続くことはない。この変換により、無変調デジタルデー
タの直流成分及び低周波成分が減ぜられる。
Further, no more than two bits of the signal that do not change continue in the middle of the mirror-code modulated digital data. By this conversion, the DC component and the low frequency component of the unmodulated digital data are reduced.

【0026】得られるデータ102の一例を図4(2)
に示す。
FIG. 4B shows an example of the data 102 obtained.
Shown in

【0027】次に、そのデータ102は、図3の微分回
路32に入力され、信号103に変換される。この微分
回路32は、入力されるデジタルデータの変化する部分
(LレベルからHレベル、または、HレベルからLレベ
ル)を、全て正のパルス信号に変換する。出力される信
号103は、図4(3)に示される。
Next, the data 102 is input to the differentiating circuit 32 shown in FIG. The differentiating circuit 32 converts all the changing portions of the input digital data (from L level to H level or from H level to L level) into positive pulse signals. The output signal 103 is shown in FIG.

【0028】更に、その信号103は、反転回路33に
入力される。最終的に得られる反転信号104は、図4
(4)で示される。
Further, the signal 103 is input to the inverting circuit 33. The finally obtained inverted signal 104 is shown in FIG.
This is indicated by (4).

【0029】図4(4)の信号で、2つの信号レベルの
うち、より低い信号レベル(Lレベル)が維持される時
間は、図4(1)で示される無変調データにおけるそれ
と比較して、より短いことが明らかである。
In the signal of FIG. 4 (4), the time during which the lower signal level (L level) of the two signal levels is maintained is compared with that of the unmodulated data shown in FIG. 4 (1). It is clear that it is shorter.

【0030】更に、図5において、上記の反転信号でA
SK変調した搬送波の波形の一部が示される。図5
(1)は、ASK変調に用いた反転信号であり、図4
(4)と同一である。図5(2)は、図5(1)の1区
間が拡大されたものであり、この図5(2)に示される
部分でASK変調された搬送波の波形が図5(3)に示
される。
Further, referring to FIG.
A part of the waveform of the SK-modulated carrier is shown. FIG.
FIG. 4A shows an inverted signal used for ASK modulation.
Same as (4). FIG. 5 (2) is an enlarged view of one section of FIG. 5 (1), and FIG. 5 (3) shows the waveform of the carrier wave ASK-modulated at the portion shown in FIG. 5 (2). .

【0031】この図5(3)に示される波形において、
振幅が小さい時間(図5(2)においてLレベルを示す
時間)をTwとする。
In the waveform shown in FIG.
The time during which the amplitude is small (the time during which the signal indicates the L level in FIG. 5B) is defined as Tw.

【0032】時間Twとそれ以外の時間における振幅の
差は変調度により異なる。変調度とは、データの振幅と
搬送波の振幅の比(データの振幅/搬送波の振幅)であ
る。従って、変調度が1のときに、時間Twとそれ以外
の時間における振幅差は最大となり、時間Twにおける
変調波の振幅はゼロとなる。
The difference between the amplitude at time Tw and the amplitude at other times differs depending on the modulation factor. The modulation degree is the ratio of the data amplitude to the carrier amplitude (data amplitude / carrier amplitude). Therefore, when the modulation factor is 1, the amplitude difference between the time Tw and the other times is maximized, and the amplitude of the modulated wave at the time Tw becomes zero.

【0033】本発明のRW装置10は、以上の方法で得
られる変調度の高いASK変調波を送信する。ASK変
調波は、変調度が高いほど、2つの信号レベルの差が大
きくなるので、受信側であるICカード20において、
そのASK変調波の復調がより容易である。また、変調
度の高いASK変調波は雑音に強くなるので、ICカー
ド20は、より正確なデータを受信できる。
The RW device 10 of the present invention transmits an ASK modulated wave having a high modulation degree obtained by the above method. In the ASK modulated wave, the higher the degree of modulation, the greater the difference between the two signal levels.
Demodulation of the ASK modulated wave is easier. In addition, since the ASK modulated wave having a high modulation degree becomes strong against noise, the IC card 20 can receive more accurate data.

【0034】更に、受信されたASK変調波は、半波整
流または全波整流され、電力を生成するのに利用でき
る。変調度が高いASK変調波では、一般的に、変調波
の振幅が小さく十分な電力供給が行われない時間が存在
する。しかし、本発明によるASK変調波は、変調波の
振幅の小さい時間Twが十分短縮されているので、より
安定な電力供給を実現できる。時間Twは、図2の微分
回路32の特性によって可変であり、ASK変調波の検
波が可能な限り短縮することができる。
Further, the received ASK modulated wave is half-wave rectified or full-wave rectified and can be used to generate electric power. In the case of an ASK modulated wave having a high modulation factor, there is generally a period in which the amplitude of the modulated wave is small and sufficient power cannot be supplied. However, in the ASK modulation wave according to the present invention, the time Tw in which the amplitude of the modulation wave is small is sufficiently reduced, so that more stable power supply can be realized. The time Tw is variable depending on the characteristics of the differentiating circuit 32 in FIG. 2, and the detection of the ASK modulated wave can be shortened as much as possible.

【0035】加えて、本発明のデジタルデータ変調装置
30によって、連続する「0」のデータを変換すると、
ビットの切れ目で発生する連続した信号を容易に得るこ
とができる。これは、ICカード20が同期をとるため
のクロックとして、都合良く利用できる。
In addition, when the digital data modulation device 30 of the present invention converts continuous "0" data,
A continuous signal generated at a bit break can be easily obtained. This can be conveniently used as a clock for the IC card 20 to synchronize.

【0036】RW装置10から送信されるASK変調さ
れた電磁波は、ICカード20のアンテナ21により、
電気信号としてアンテナ21の両端間の電圧変動に変換
される。その両端間の電圧は、整流部23に入力として
提供される。整流部23により整流された電圧信号は、
データを復調するための復調部25、電圧検知部28、
及び、電力生成のための電源部29に供給される。
The ASK-modulated electromagnetic wave transmitted from the RW device 10 is transmitted by the antenna 21 of the IC card 20
It is converted into a voltage fluctuation between both ends of the antenna 21 as an electric signal. The voltage across it is provided as input to rectifier 23. The voltage signal rectified by the rectifier 23 is
A demodulation unit 25 for demodulating data, a voltage detection unit 28,
Then, the power is supplied to a power supply unit 29 for power generation.

【0037】復調部25では、RW装置10から送信さ
れたデータが定められた方式によって復調され、復調さ
れたデータはデータ処理部26に送られる。データ処理
部26は、復調部25から送られてきたデータを、受信
したデータの内容に従って処理する。データ処理部26
はまた、メモリ27を制御し、メモリ27にデータの読
み込みと書き込みを行う。
In the demodulation unit 25, the data transmitted from the RW device 10 is demodulated according to a predetermined method, and the demodulated data is sent to the data processing unit 26. The data processing unit 26 processes the data sent from the demodulation unit 25 according to the content of the received data. Data processing unit 26
Also controls the memory 27 to read and write data to the memory 27.

【0038】電源部29で生成された電力は、復調部2
5、データ処理部26、及び、メモリ27に供給され
る。
The power generated by the power supply unit 29 is transmitted to the demodulation unit 2
5. The data is supplied to the data processing unit 26 and the memory 27.

【0039】一方、ICカード20からのデータの送信
は、データ処理部26によって制御される変調部24の
電界効果トランジスタ40(FET:Field Ef
fect Transistor)によって行われる。
ここで、電界効果トランジスタ40(以下、「FET」
という。)のソース端子にはダイオード42が接続され
ている。
On the other hand, transmission of data from the IC card 20 is performed by the field effect transistor 40 (FET: Field Ef) of the modulation unit 24 controlled by the data processing unit 26.
Fact Transistor).
Here, the field effect transistor 40 (hereinafter, “FET”)
That. The diode 42 is connected to the source terminal of ().

【0040】このダイオード42は、ソース電位を固定
し、基板とのバイアスを利用してトランジスタのスイッ
チング特性の向上を行うために接続される。
The diode 42 is connected to fix the source potential and to improve the switching characteristics of the transistor by using the bias with the substrate.

【0041】更に、FET40のゲート端子はデータ処
理部26に接続されており、データ処理部26から制御
信号を送ることによってFET40をスイッチング動作
させることができる。
Further, the gate terminal of the FET 40 is connected to the data processing unit 26, and by transmitting a control signal from the data processing unit 26, the FET 40 can be switched.

【0042】図2の送受信ステップに示されるように、
ICカード20からのデータの送信時に、ICカード2
0はRW装置10から常に無変調のHレベル信号を受信
しており、アンテナ21の端子間に一定電圧がかかって
いる。送信するデータがLレベルの時、ICカード20
はFET40をオンする。FET40がオン状態になれ
ば、ソース−ドレイン間に電流が流れ、アンテナ21に
かかる負荷が変化し、よって、アンテナ21の端子間の
電圧が変化する。つまり、実質的にASK変調が行われ
る。RW装置10は、この電圧変動による電磁波の状態
変化を検知することで、ICカード20からのデータを
受信できる。RW装置10は、ICカード20からの送
信が終了したことを受信したデータの内容で判断する。
As shown in the transmission / reception step of FIG.
When transmitting data from the IC card 20, the IC card 2
0 indicates that an unmodulated H level signal is always received from the RW device 10, and a constant voltage is applied between the terminals of the antenna 21. When the data to be transmitted is at the L level, the IC card 20
Turns on the FET 40. When the FET 40 is turned on, a current flows between the source and the drain, the load applied to the antenna 21 changes, and the voltage between the terminals of the antenna 21 changes. That is, ASK modulation is substantially performed. The RW device 10 can receive data from the IC card 20 by detecting a change in the state of the electromagnetic wave due to the voltage fluctuation. The RW device 10 determines that the transmission from the IC card 20 has been completed based on the content of the received data.

【0043】更に、ICカード20が、RW装置10か
ら無変調の電磁波を受信している間、ICカード20に
は、安定な電力が供給される。一方、ICカード20が
データを送信するときは、電力供給が行われないが、R
W装置10におけるデータの検知が可能な限り送信時間
を小さくすることが可能である。
Further, while the IC card 20 is receiving an unmodulated electromagnetic wave from the RW device 10, stable power is supplied to the IC card 20. On the other hand, when the IC card 20 transmits data, power is not supplied, but R
It is possible to make the transmission time as short as possible for the W device 10 to detect data.

【0044】以上のように、FET40を使用してIC
カード20からの送信を行うと、ICカード20の回路
構成をより簡易にすることができ、よって、ICカード
20の消費電力を低減することができる。
As described above, the IC using the FET 40
When the transmission from the card 20 is performed, the circuit configuration of the IC card 20 can be simplified, and the power consumption of the IC card 20 can be reduced.

【0045】また、このICカード20の変調部24の
構成は、図6に示すようにRW装置10にも適用でき
る。
The configuration of the modulator 24 of the IC card 20 can be applied to the RW device 10 as shown in FIG.

【0046】本発明の変調される電磁波及びアンテナの
種類は、上記の実施形態により限定されない。従って、
本発明の送信及び送受信システムの用途は、ICカード
システムに限られるものではない。
The types of electromagnetic waves and antennas to be modulated according to the present invention are not limited by the above embodiment. Therefore,
The application of the transmission and transmission / reception system of the present invention is not limited to the IC card system.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上のように、本発明に係るデジタルデ
ータ変調装置及びデジタルデータ変調方法を利用するこ
とにより、復調が容易で、かつ、安定した電力供給が可
能な変調波を実現できる。
As described above, by using the digital data modulation device and the digital data modulation method according to the present invention, a modulated wave that can be easily demodulated and that can supply a stable power can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 非接触型ICカードシステムの概略図。FIG. 1 is a schematic diagram of a non-contact type IC card system.

【図2】 リードライタ(RW)とICカードの間の送
受信ステップを示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a transmission / reception step between a reader / writer (RW) and an IC card.

【図3】 デジタルデータ変調装置の構成を示すブロッ
ク図。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a digital data modulation device.

【図4】 図3で示されたデジタルデータ変調装置によ
って変調されるデジタルデータの一例を示す図。
FIG. 4 is a view showing an example of digital data modulated by the digital data modulation device shown in FIG. 3;

【図5】 図4で示された反転信号とその信号によって
ASK変調された搬送波の波形を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing the inverted signal shown in FIG. 4 and the waveform of a carrier wave ASK-modulated by the inverted signal.

【図6】 ICカードと同様の変調部を採用したRW装
置の構成を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of an RW device employing a modulation unit similar to an IC card.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 リードライタ(RW)装置 11 アンテナ 12 搬送波発信部 14 変調部 15 復調部 16 通信制御部 17 電源 20 ICカード 21 アンテナ 23 整流部 24 変調部 25 復調部 26 データ処理部 27 メモリ 28 電圧検知部 29 電源部 30 デジタルデータ変調装置 31 ミラーコード変調回路 32 微分回路 33 反転回路 40 電界効果トランジスタ(FET) 42 ダイオード DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Lead-writer (RW) apparatus 11 Antenna 12 Carrier wave transmission part 14 Modulation part 15 Demodulation part 16 Communication control part 17 Power supply 20 IC card 21 Antenna 23 Rectification part 24 Modulation part 25 Demodulation part 26 Data processing part 27 Memory 28 Voltage detection part 29 Power supply unit 30 Digital data modulation device 31 Mirror code modulation circuit 32 Differentiation circuit 33 Inversion circuit 40 Field effect transistor (FET) 42 Diode

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 デジタルデータを変調するデジタルデー
タ変調装置であって、前記デジタルデータをミラーコー
ド変調する変調手段と、前記変調手段により変調された
デジタルデータを微分する微分手段と、前記微分手段に
より微分されたデジタルデータを反転する反転手段とか
ら成るデジタルデータ変調装置。
1. A digital data modulator for modulating digital data, comprising: a modulator for modulating the digital data with a mirror code; a differentiator for differentiating the digital data modulated by the modulator; A digital data modulator comprising: an inverting means for inverting the differentiated digital data.
【請求項2】 デジタルデータを変調するデジタルデー
タ変調装置であって、前記デジタルデータをミラーコー
ド変調する変調手段と、前記変調手段により変調された
デジタルデータを微分する微分手段と、前記微分手段に
より微分されたデジタルデータを反転する反転手段とか
ら成る第1のデジタルデータ変調装置と、 前記の第1のデジタルデータ変調装置により変調された
デジタルデータをさらにASK変調する第2のデジタル
データ変調装置と、 前記の第2のデジタルデータ変調装置により変調された
電磁波を送信する送信手段とから成る送信装置。
2. A digital data modulator for modulating digital data, comprising: a modulator for mirror-code modulating the digital data; a differentiator for differentiating the digital data modulated by the modulator; A first digital data modulator comprising an inverting means for inverting the differentiated digital data; a second digital data modulator for further ASK modulating the digital data modulated by the first digital data modulator; A transmitting unit for transmitting an electromagnetic wave modulated by the second digital data modulating device.
【請求項3】 前記の送信装置が、さらに、ASK変調
された電磁波を受信する受信手段と、前記受信手段によ
り受信された電磁波からデジタルデータを復調する復調
手段とを含む送受信装置。
3. The transmitting / receiving apparatus according to claim 1, wherein said transmitting apparatus further includes a receiving unit for receiving an ASK-modulated electromagnetic wave, and a demodulating unit for demodulating digital data from the electromagnetic wave received by said receiving unit.
【請求項4】 デジタルデータを変調するデジタルデー
タ変調方法であって、前記デジタルデータをミラーコー
ド変調する変調ステップと、前記変調ステップにより変
調されたデジタルデータを微分する微分ステップと、前
記微分ステップにより微分されたデジタルデータを反転
する反転ステップとから成るデジタルデータ変調方法。
4. A digital data modulation method for modulating digital data, comprising: a modulation step of mirror code modulating the digital data; a differentiation step of differentiating the digital data modulated by the modulation step; Inverting the differentiated digital data.
【請求項5】 デジタルデータを変調するデジタルデー
タ変調方法であって、前記デジタルデータをミラーコー
ド変調する変調ステップと、前記変調ステップにより変
調されたデジタルデータを微分する微分ステップと、前
記微分ステップにより微分されたデジタルデータを反転
する反転ステップとから成る第1のデジタルデータ変調
方法と、 前記の第1のデジタルデータ変調方法により変調された
デジタルデータをさらにASK変調する第2のデジタル
データ変調方法と、 前記の第2のデジタルデータ変調方法により変調された
電磁波を送信する送信ステップとから成る送信方法。
5. A digital data modulation method for modulating digital data, comprising: a modulation step of mirror-code modulating the digital data; a differentiation step of differentiating the digital data modulated by the modulation step; A first digital data modulation method comprising an inversion step of inverting the differentiated digital data; a second digital data modulation method for further ASK modulating the digital data modulated by the first digital data modulation method; A transmitting step of transmitting an electromagnetic wave modulated by the second digital data modulation method.
【請求項6】 前記の送信方法が、さらに、ASK変調
された電磁波を受信する受信ステップと、前記受信方法
により受信された電磁波からデジタルデータを復調する
復調ステップとを含む送受信方法。
6. A transmitting / receiving method, wherein the transmitting method further includes a receiving step of receiving an electromagnetic wave subjected to ASK modulation, and a demodulating step of demodulating digital data from the electromagnetic wave received by the receiving method.
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