JP2008035104A - Communication apparatus and signal processing method - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、精度よく受信キャリア信号SAを復調することができる。
【解決手段】本発明は、受信キャリア信号SAと同一周波数でなる第1検波クロックCa及び第2検波クロックCbを用いて受信キャリア信号SAの信号レベルを検出値Sとして検出して、検波クロックに対応する第1検波信号及び第2検波信号をそれぞれ生成し、受信キャリア信号SAの信号レベルが最も大きいことを表す一の検波信号に基づいて、受信キャリア信号SAにおける変調の有無を表す振幅復調信号を生成し、当該振幅復調信号をデコーダ部25へ送出するようにする。
【選択図】図6The present invention can accurately demodulate a received carrier signal SA.
The present invention detects a signal level of a reception carrier signal SA as a detection value S using a first detection clock Ca and a second detection clock Cb having the same frequency as the reception carrier signal SA, and uses the detection signal S as a detection value S. An amplitude demodulated signal that indicates the presence or absence of modulation in the received carrier signal SA based on one detected signal that indicates that the corresponding signal level of the received carrier signal SA is the highest. And the amplitude demodulated signal is sent to the decoder unit 25.
[Selection] Figure 6
Description
本発明は、通信装置及び信号処理方法に関し、例えば近距離での無線通信に使用される非接触ICカードとの間でデータ通信を行うICカードシステムに適用して好適なものである。 The present invention relates to a communication apparatus and a signal processing method, and is suitable for application to an IC card system that performs data communication with a non-contact IC card used for wireless communication at a short distance, for example.
従来、非接触型のIC(Integrated Circuit)カードシステムは、ICカードと、当該ICカードからの情報の読出しを行う通信装置から成り、定期券や電子マネーなどに広く使用されている。このICカードシステムは、例えば30cm以内の近距離におけるデータ通信が可能である。 Conventionally, a non-contact type IC (Integrated Circuit) card system includes an IC card and a communication device that reads information from the IC card, and is widely used for commuter passes, electronic money, and the like. This IC card system is capable of data communication at a short distance, for example, within 30 cm.
このICカードシステムでは、ICカードを通信装置に近接させたとき、通信装置が発生する電磁波を用いた電磁誘導方式によってICカードに電源を供給し、データ通信を実行する(例えば、特許文献1参照)。 In this IC card system, when the IC card is brought close to a communication device, power is supplied to the IC card by an electromagnetic induction method using electromagnetic waves generated by the communication device, and data communication is performed (see, for example, Patent Document 1). ).
すなわち、ICカード及び通信装置はアンテナコイルをそれぞれ有しており、このアンテナコイル同士が近接することにより、電磁結合した状態でデータ通信が実行される。 That is, the IC card and the communication device each have an antenna coil, and when the antenna coils are close to each other, data communication is performed in an electromagnetically coupled state.
すなわち通信装置は、ICカードに対する読出コマンドに基づいて所定の周波数でなるキャリア信号を変調し、変調されたキャリア信号に応じてアンテナコイルに電圧が印加されることにより電磁波を発生する。 That is, the communication device modulates a carrier signal having a predetermined frequency based on a read command for the IC card, and generates an electromagnetic wave by applying a voltage to the antenna coil in accordance with the modulated carrier signal.
このときICカードでは、この電磁波の変化によってアンテナコイルに電流が流れ、この電流(以下、これを受信電流と呼ぶ)によって反磁界を発生すると共に、当該受信電流を電源として動作し、この受信電流の振幅から読出コマンドを読み出す。 At this time, in the IC card, a current flows through the antenna coil due to the change of the electromagnetic wave, a demagnetizing field is generated by the current (hereinafter referred to as a reception current), and the reception current operates as a power source. Read command is read from the amplitude of.
このときICカードは、記憶部から読出コマンドに応じたデータを読み出し、このデータに基づいて負荷となる抵抗又は容量をオン/オフしてICカード2におけるインピーダンスを変化させ、アンテナコイルから発生する反磁界を変化させる。
At this time, the IC card reads data corresponding to the read command from the storage unit, turns on / off the resistance or capacitance serving as a load based on this data, changes the impedance in the
そして通信装置は、反磁界によるアンテナコイルの電圧値の変化を変調信号として受信し、当該変調信号と同一周波数でなる検波クロックを用いて変調信号の振幅を検出して復調することにより、ICカード2から送信されるデータを読み出すようになされている。 The communication device receives the change in the voltage value of the antenna coil due to the demagnetizing field as a modulation signal, detects the amplitude of the modulation signal using a detection clock having the same frequency as the modulation signal, and demodulates the IC card. The data transmitted from 2 is read out.
このとき、ICカードシステムでは、通信装置とICカードとの電磁結合の強さを表す結合係数を調整することによって、ICカード及び通信装置間の通信距離が想定範囲内(例えば0〜30cm)にある場合には、この通信距離が変化しても変調信号の位相を変化させないようになされている。 At this time, in the IC card system, the communication distance between the IC card and the communication device is within an assumed range (for example, 0 to 30 cm) by adjusting a coupling coefficient representing the strength of electromagnetic coupling between the communication device and the IC card. In some cases, even if the communication distance changes, the phase of the modulation signal is not changed.
これにより、変調信号の位相と検波クロックの位相とを一致させることができ、変調信号の振幅を高い精度で検出することができるようになされている。
ところで、ICカードシステムには、変調方法や符号化方式などの異なる複数の方式が存在し、例えばTypeA、TypeB及びTypeCと呼ばれているものがある。TypeAは、フィリップス社のMifare(登録商標)として採用され、TypeBは、住民基本台帳カードなどに採用されており、TypeCは、Felica(ソニー株式会社の登録商標)として採用されている。 By the way, in the IC card system, there are a plurality of different systems such as a modulation method and an encoding system, and there are, for example, those called Type A, Type B, and Type C. Type A is adopted as Mifare (registered trademark) of Philips, Type B is adopted as a basic resident register card, etc., and Type C is adopted as Felica (registered trademark of Sony Corporation).
さらに近年、これら3つの方式を規格統一したNFC(Near Field Communication)方式が開発されている。 Further, in recent years, an NFC (Near Field Communication) system in which these three systems are standardized has been developed.
ここで、このNFC方式に対応した通信装置では、3方式のICカードに対してデータ通信できるようになされているため、上述した結合係数を特定の方式に最適化することができない。この結果、通信距離などに応じて変調信号の位相が変化して変調信号の振幅を精度良く検出できず、変調信号を高い精度で復調することができないという問題があった。 Here, since the communication device corresponding to the NFC method is configured to perform data communication with respect to the three types of IC cards, the above-described coupling coefficient cannot be optimized to a specific method. As a result, there is a problem that the phase of the modulation signal changes according to the communication distance and the amplitude of the modulation signal cannot be detected with high accuracy, and the modulation signal cannot be demodulated with high accuracy.
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、変調信号の位相の変化に拘わらず、変調信号を高い精度で復調することができる通信装置及び信号処理方法を提案しようとするものである。 The present invention has been made in consideration of the above points, and intends to propose a communication device and a signal processing method capable of demodulating a modulated signal with high accuracy regardless of a change in the phase of the modulated signal. .
かかる課題を解決するため本発明においては、電磁誘導方式により、複数方式でなる端末装置と非接触で通信データを受信可能な通信装置において、端末装置のアンテナと電磁結合することにより、端末装置から送信される通信データを変調信号として受信するアンテナ部と、変調信号と同一周波数でなる複数の検波クロックに同期させて変調信号の信号レベルを検出することにより、複数の検波クロックに対応する検波信号をそれぞれ生成する検波信号生成部と、検波信号のうち、検波信号が表す変調信号の信号レベルが最も大きい検波信号に基づいて、変調信号における変調の有無を判断して変調信号を復調する信号処理部とを設けるようにした。 In order to solve such a problem, in the present invention, in a communication device capable of receiving communication data in a contactless manner with a terminal device of a plurality of methods by an electromagnetic induction method, the terminal device is electromagnetically coupled with an antenna of the terminal device. A detection signal corresponding to a plurality of detection clocks by detecting the signal level of the modulation signal in synchronization with a plurality of detection clocks having the same frequency as the modulation signal and an antenna unit that receives communication data to be transmitted as a modulation signal And a signal processing for demodulating the modulation signal based on the detection signal having the highest signal level of the modulation signal represented by the detection signal among the detection signals. Part.
これにより、変調信号における変調の有無を判断するときの精度を高めることができる。 Thereby, the accuracy when determining the presence or absence of modulation in the modulated signal can be increased.
電磁誘導方式により、複数方式でなる端末装置と非接触で通信データを受信する際の信号処理方法において、端末装置のアンテナと電磁結合したアンテナ部によって受信した変調信号と同一周波数でなる複数の検波クロックに同期させて変調信号の信号レベルを検出することにより、検波クロックに対応する検波信号をそれぞれ生成する振幅復調信号生成ステップと、検波信号のうち、検波信号が表す変調信号の信号レベルが最も大きい一の検波信号に基づいて、変調信号における変調の有無を判断して変調信号を復調する信号処理ステップとを設けるようにした。 In a signal processing method for receiving communication data in a contactless manner with a terminal device of a plurality of methods by an electromagnetic induction method, a plurality of detections having the same frequency as a modulation signal received by an antenna unit electromagnetically coupled to the antenna of the terminal device By detecting the signal level of the modulation signal in synchronization with the clock, the amplitude demodulated signal generation step for generating the detection signal corresponding to the detection clock, and the signal level of the modulation signal represented by the detection signal among the detection signals is the highest. And a signal processing step of demodulating the modulation signal by determining whether or not the modulation signal is modulated based on one large detection signal.
これにより、変調信号における変調の有無を判断するときの精度を高めることができる。 Thereby, the accuracy when determining the presence or absence of modulation in the modulated signal can be increased.
本発明によれば、変調信号における変調の有無を判断するときの精度を高めることができ、かくして変調信号の位相の変化に拘わらず、変調信号を高い精度で復調することができる通信装置及び信号処理方法を実現できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the accuracy at the time of judging the presence or absence of the modulation | alteration in a modulation signal can be improved, and thus the communication apparatus and signal which can demodulate a modulation signal with high precision irrespective of the change of the phase of a modulation signal A processing method can be realized.
以下、図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(1)第1の実施の形態
図1において1は、全体としてNFC(Near Field Communication)方式によるICカードシステムを示しており、ICカード2及び通信装置3から構成されている。
(1) First Embodiment In FIG. 1,
ICカード2としては、上述したTypeA、TypeB及びTypeCの方式でなるものが使用され、通信装置3はいずれの方式でなるICカード2に対しても通信可能なようになされている。
As the
通信装置3は、図2に示すように、CPU(Central Processing Unit)と、各種プログラムが格納されるROM(Read Only Memory)と、当該CPUのワークメモリとしてのRAM(Random Access Memory)とからなる制御部11によって全体を統括制御している。
As shown in FIG. 2, the
すなわち通信装置3の制御部11は、継続して出力している認識コマンドに対する応答により、ICカード2が近接したことを認識すると共に当該ICカード2の方式を判別し、当該ICカード2の方式に応じてデータの読出処理を実行する。以下、制御部11がICカード2の方式をTypeCであると判別した場合について説明する。
That is, the control unit 11 of the
通信装置3の制御部11は、ICカード2に対して変調方式などを指定したポーリングコマンドなど、データの読出しを要求する読出コマンドを生成し、エンコード部12へ送出する。
The control unit 11 of the
エンコード部12は、マンチェスタ符号化方式で読出コマンドを符号化すると、図3に示すように、符号化された読出コマンドに基づいて変調部13に供給するベースバンド信号の信号レベルを切り替える。
When encoding the read command by the Manchester encoding method, the
変調部13は、キャリア供給部14から供給される周波数13.56[MHz]でなるキャリア信号を、エンコード部12から供給されるベースバンド信号に同期させることにより、ASK(Amplitude Shift Keying)10%方式で変調して変調キャリア信号を生成する。
The
すなわち、変調部13は、エンコード部12から供給されるベースバンド信号における信号レベルの変化に応じて、キャリア信号の振幅を約10%変化させることにより、変調キャリア信号を生成する。
That is, the
送信部15は、変調キャリア信号を増幅し、アンテナコイルでなるアンテナ部16に送出する。アンテナ部16は、増幅された変調キャリア信号に応じた電圧がアンテナコイルに印加されることにより、当該増幅された変調キャリア信号に応じた電磁波を発生する。
The
このときICカード2では、この電磁波の変化によって通信装置3のアンテナ部16と電磁結合しているアンテナコイルに電流が流れ、この電流(以下、これを受信電流と呼ぶ)によって反磁界を発生すると共に、当該受信電流を電源として動作し、この受信電流の振幅から読出コマンドを読み出す。
At this time, in the
このときICカード2は、図示しない記憶部から読出コマンドに応じたデータを読み出してマンチェスタ符号化を実行し、ベースバンド信号を生成する。ICカード2は、このベースバンド信号に応じて負荷となる抵抗又は容量をオン/オフしてICカード2におけるインピーダンスを変化させ、アンテナコイルから発生する反磁界を変化させる。
At this time, the
通信装置3のアンテナ部16は、反磁界の変化によって電圧値が変化した変調キャリア信号を受信部21に送出する。
The
受信部21は、この変調キャリア信号から反磁界による電圧値の変化を抽出して受信キャリア信号SAを生成し、これをLPF(Low Pass Filter)22へ送出する。
The
LPF22は、受信キャリア信号SAにおける高周波成分を取り除くことによりノイズ成分を除去し、これを検波処理部30へ送出する。
The
検波処理部30は、クロック発生部24から供給される所定の検波クロックCに同期させて検波することにより、受信キャリア信号SAの振幅を検出してディジタル信号に変換し、さらにこれを復調することにより、振幅復調信号としてデコーダ部25へ送出する。そしてデコーダ部25は、この振幅復調信号を復号して制御部11に送出する。
The
このようにして、通信装置3は、ICカード2からデータを読み出すようになされている。
In this way, the
ところで、上述したように、通信装置3が受信する受信キャリア信号SAはICカード2によって負荷変調されているが、受信キャリア信号SAにおける変調の有無に応じた振幅の変化は、上述したASK10%方式よりもさらに小さくなっている。従って通信装置3は、この受信キャリア信号SAの振幅を可能な限り正確に検出し、変調の有無を判別する必要がある。
By the way, as described above, the reception carrier signal SA received by the
ここで、上述したように、通信装置3は、3つの方式でなるICカード2に対応している。このため、ICカード2及び通信装置3における通信距離及び回路構成によって決定される結合係数を特定の方式のICカード2に合わせることができず、この結果、ICカード2及び通信装置3の通信距離に応じて、受信キャリア信号SAに位相変化が生じてしまう。
Here, as described above, the
例えば図4に示すように、期間T1では、受信キャリア信号SAの位相と検波クロックCの位相、すなわち当該受信キャリア信号SAにおいて最大及び最小の信号レベルを示すタイミング(以下、これを振幅タイミングと呼ぶ)と、検波タイミングとなる検波クロックCとが合致しているため、受信キャリア信号SAにおける振幅を検波信号Dwにおける検出値Sとして精度良く検出することができる。 For example, as shown in FIG. 4, in the period T1, the phase of the received carrier signal SA and the phase of the detection clock C, that is, the timing indicating the maximum and minimum signal levels in the received carrier signal SA (hereinafter referred to as amplitude timing). ) And the detection clock C serving as the detection timing match, the amplitude in the reception carrier signal SA can be detected as the detection value S in the detection signal Dw with high accuracy.
これに対して、期間T2では、受信キャリア信号SAに位相変化が生じてしまっているため、受信キャリア信号SAの位相と検波クロックCの位相とが合致せず、振幅タイミングから検波クロックCがずれてしまい、検波信号Dwにおける検出値Sが受信キャリア信号SAにおける実際の振幅よりも小さくなってしまう。 On the other hand, since the phase change has occurred in the reception carrier signal SA in the period T2, the phase of the reception carrier signal SA and the phase of the detection clock C do not match, and the detection clock C deviates from the amplitude timing. Therefore, the detection value S in the detection signal Dw becomes smaller than the actual amplitude in the reception carrier signal SA.
この結果、例えば検波クロックCが受信キャリア信号SAの振幅タイミングから90°ずれた場合、検出値Sがゼロとなってしまい、検波信号Dwに受信キャリア信号SAの振幅を正しく反映することができない。 As a result, for example, when the detection clock C is shifted by 90 ° from the amplitude timing of the reception carrier signal SA, the detection value S becomes zero, and the amplitude of the reception carrier signal SA cannot be correctly reflected in the detection signal Dw.
そこで本実施の形態では、受信キャリア信号SAと同一周波数でなる第1検波クロックCaを用いて検波を行うと共に、当該第1検波クロックCaに対して90°遅延した位相を有する第2検波クロックCbを用いて検波を行う、いわゆる直交検波を行う。 Therefore, in the present embodiment, detection is performed using the first detection clock Ca having the same frequency as the reception carrier signal SA, and the second detection clock Cb having a phase delayed by 90 ° with respect to the first detection clock Ca. So-called quadrature detection is performed.
そして検波処理部30は、図5に示すように、第1検波クロックCaで検波することにより得られた第1検波信号Dw1と、第2検波クロックCbで検波することにより得られた第2検波信号Dw2とを生成し、検波クロックCと振幅タイミングとが近く、検出値Sが大きい一方の検出値Sを選択して受信キャリア信号SAの振幅を表す振幅復調信号を生成し、これをデコーダ部25(図1)へ送出するようになされている。
Then, as shown in FIG. 5, the
すなわち、検波処理部30の信号分離部31(図5)は、クロック発生部24から供給される周波数13.56[MHz]でなる第1検波クロックCaに同期させて受信キャリア信号SAを検波することにより、第1検波クロックCaにおける受信キャリア信号SAの信号レベルを表す第1検波信号Dw1を生成し、これをアナログ/ディジタル変換器32Aに送出する。
That is, the signal separation unit 31 (FIG. 5) of the
さらに信号分離部31は、同じく周波数13.56[MHz]でなり、第1検波クロックCaより90°遅延した位相を有する第2検波クロックCbに同期させて検波することにより、第2検波クロックCbにおける受信キャリア信号SAの信号レベルを表す第2検波信号Dw2を生成し、これをアナログ/ディジタル変換器32Bに送出する。
Further, the
ここで、図6に示すように、第1検波信号Dw1と第2検波信号Dw2とでは、検波タイミングが90°ずれているため、第1検波クロックCaと受信キャリア信号SAの振幅タイミングとが近い期間T1においては、第1検波クロックCaに基づく第1検波信号Dw1に受信キャリア信号SAの振幅を精度良く表すことができる。 Here, as shown in FIG. 6, the detection timings of the first detection signal Dw1 and the second detection signal Dw2 are shifted by 90 °, and therefore the first detection clock Ca and the amplitude timing of the reception carrier signal SA are close to each other. In the period T1, the amplitude of the reception carrier signal SA can be accurately expressed in the first detection signal Dw1 based on the first detection clock Ca.
これに対して、第1検波クロックCaと受信キャリア信号SAの振幅タイミングとが離れている期間T2においては、第2検波クロックCbと受信キャリア信号SAの振幅タイミングとが近くなるため、この第2検波クロックCbに基づく第2検波信号Dw2に受信キャリア信号SAの振幅を精度良く表すことができる。 On the other hand, in the period T2 in which the first detection clock Ca and the amplitude timing of the reception carrier signal SA are separated, the second detection clock Cb and the amplitude timing of the reception carrier signal SA are close to each other. The amplitude of the reception carrier signal SA can be accurately expressed in the second detection signal Dw2 based on the detection clock Cb.
アナログ/ディジタル変換器32A及び32Bは、第1検波信号Dw1及び第2検波信号Dw2をディジタル信号でなる第1ディジタル検波信号及び第2ディジタル検波信号にそれぞれ変換し、信号処理部33(図5)へ送出する。
The analog /
そして、信号処理部33は、アナログ/ディジタル変換器32A及び32Bから第1ディジタル検波信号及び第2ディジタル検波信号が供給されると、第1ディジタル検波信号及び第2ディジタル検波信号が表す受信キャリア信号SAの信号レベルである検出値S(S1及びS2)が所定のスレッシュホールド値以上であるか否かによって、受信キャリア信号SAの変調の有無を判断して当該受信キャリア信号SAを復調し、復調信号(第1復調信号及び第2復調信号)をそれぞれ生成する。
When the first digital detection signal and the second digital detection signal are supplied from the analog /
さらに信号処理部33は、第1復調信号と第2復調信号とを比較し、受信キャリア信号SAの信号レベルが大きいことを表す一方の復調信号に基づいて受信キャリア信号SAの変調の有無を表す振幅復調信号を生成し、デコーダ部25へ送出するようになされている。
Further, the
すなわち信号処理部33は、例えば復調信号において、変調されていなかった部分が1、変調されていた部分が0で表されている場合、いずれか一方でも1を示している場合には1を出力し、いずれも0を示している場合には0を出力する。
That is, for example, in the demodulated signal, the
このように、検波処理部30は、受信キャリア信号SAと同一周期でなる第1検波クロックCa及び第2検波クロックCbを用いて直交検波して第1検波信号Dw1及び第2検波信号Dw2を生成すると共に、検出値Sが大きい一方の検出値Sに基づいて振幅復調信号を生成するようにした。
As described above, the
これにより、図7(A)に示すように、検出検波クロックCと振幅タイミングとの関係が変化した場合における、第1検波クロックCaによって検出される検出値S1の位相と、第2検波クロックCbによって検出される検出値S2の位相とを常に90°ずらすことができる。 Thus, as shown in FIG. 7A, the phase of the detection value S1 detected by the first detection clock Ca and the second detection clock Cb when the relationship between the detection detection clock C and the amplitude timing changes. The phase of the detection value S2 detected by the step can always be shifted by 90 °.
この結果、検出値S1と検出値S2との各頂点から45°の位置にある交差点Pで検出値S1と検出値S2とが交差することになり、検出クロックCと振幅タイミングとの関係に拘わらず、この交差点Pより常に外側で検出値S1又は検出値S2のいずれかが検出されることになる。 As a result, the detection value S1 and the detection value S2 intersect at the intersection P located at 45 ° from each vertex of the detection value S1 and the detection value S2, and the relation between the detection clock C and the amplitude timing is concerned. Instead, either the detection value S1 or the detection value S2 is always detected outside the intersection P.
すなわち図7(B)に示すように、振幅タイミングと検波クロックCとが合致した場合に検出される検出値Sを1としたときに、合致した点から45°だけずれた交差点Pにおける検出値Sは0.71であることから、検波処理部30は、振幅タイミングと検波クロックCとの関係が変化した場合であっても、第1検波信号Dw1又は第2検波信号Dw2のいずれか一方における検出値Sを0.71以上にすることができる。この結果、信号処理部33は、受信キャリア信号SAにおける実際の振幅の0.71倍以上を保持した検出値Sに基づいて、精度の良い振幅復調信号を生成することができる。
That is, as shown in FIG. 7B, when the detected value S detected when the amplitude timing and the detection clock C match is 1, the detected value at the intersection P deviated by 45 ° from the matched point. Since S is 0.71, even when the relationship between the amplitude timing and the detection clock C is changed, the
なお、これまではTypeCでなるICカード2に対するデータの読出しについて説明したが、変調方式及び符号化方式などの異なるTypeA及びTypeBでなるICカード2に対しても同様にデータの読出しが実行される。この場合においても、上述したTypeCの場合と同様の効果を得ることができる。
In the above description, data reading from the
すなわち通信装置3は、ICカード2の方式がTypeAであると判別した場合には、ミラー方式で読出コマンドを符号化し、ASK100%方式でキャリア信号を変調する。一方、ICカード2は、マンチェスタ方式でデータを符号化し、847[kHz]の副搬送波を用いて返信キャリア信号を負荷変調するようになされている。
That is, when the
また、通信装置3は、ICカード2の方式がTypeBであると判別した場合には、NRZ(Non-Return to Zero)方式で読出コマンドを符号化し、ASK10%方式でキャリア信号を変調する。一方、ICカード2は、NRZ方式でデータを符号化し、BPSK(Binary Phase Shift Keying)方式で返信キャリア信号を変調するようになされている。
Further, when the
(2)第2の実施の形態
図8及び図9に示す本実施の形態では、図1〜7で示す第1の実施の形態と対応する部分と同一符号を付している。
(2) Second Embodiment In the present embodiment shown in FIGS. 8 and 9, the same reference numerals are assigned to the portions corresponding to those in the first embodiment shown in FIGS.
図8に示すように、本実施の形態における検波処理部30は、クロック発生部24から供給されるそれぞれ45°だけ位相差を有する4つの検波クロックC(第1〜第4の検波クロックCa〜Cd)を用いて受信キャリア信号SAの振幅を検波して4つの検波信号を生成し、それぞれアナログ/ディジタル変換器32A〜32Dによってディジタル信号でなるディジタル検波信号に変換する。
As shown in FIG. 8, the
そして信号処理部33は、4つのディジタル検波信号を復調して4つの復調信号を生成すると共に、最も高い振幅値Sを表す復調信号に基づいて振幅復調信号を生成し、デコーダ部25へ送出する。
The
これにより、図9(A)に示すように、第1〜第4の検波クロックCa〜Cdによって検出される検出値S1〜S4の位相を45°ずつずらすことができ、検波処理部30は、図9(B)に示すように振幅タイミングと検波クロックCとが変化した場合であっても、第1検波信号Dw1ないし第4検波信号Dw4のいずれかの検波信号における検出値Sを0.92以上にすることができる。この結果、信号処理部33は、受信キャリア信号SAにおける実際の振幅の0.92倍以上を保持した検出値Sに基づいて、精度の良い振幅復調信号を生成することができる。
As a result, as shown in FIG. 9A, the phases of the detection values S1 to S4 detected by the first to fourth detection clocks Ca to Cd can be shifted by 45 °, and the
(3)動作及び効果
以上の構成において、通信装置3の検波処理部30は、受信した変調信号である受信キャリア信号SAと同一周波数でなる第1検波クロックCa及び第2検波クロックCbを用いて受信キャリア信号SAの信号レベルを検出値Sとして検出して、2つの検波クロックCに対応する第1検波信号及び第2検波信号をそれぞれ生成し、これらを復調した第1復調信号及び第2復調信号における変調の有無を比較することにより、受信キャリア信号SAの信号レベルが最も大きいことを表す一の検波信号に基づいて、受信キャリア信号SAにおける変調の有無を判断して受信キャリア信号SAを復調した振幅復調信号を生成するようにした。
(3) Operation and Effect In the above configuration, the
これにより、検波処理部30は、受信キャリア信号SAの位相が変化した場合であっても、受信キャリア信号SAにおける実際の振幅から大きく低下していない検出値Sに基づいて振幅復調信号を生成することができ、受信キャリア信号SAを精度良く復調することができる。
As a result, the
また、検波処理部30は、第1検波クロックCa、当該第1検波クロックCaに対して45°遅延した位相を有する第2検波クロックCb、第1検波クロックCaに対して90°遅延した位相を有する第3検波クロックCc、及び第1検波クロックCaに対して135°遅延した位相を有する第4検波クロックCdを用いて受信キャリア信号SAを検出するようにしたことにより、検波処理部30は、受信キャリア信号SAを一段と高い精度で復調することができる。
The
以上の構成によれば、通信装置3は、複数の検波クロックCを用いて複数の検波信号を生成すると共に、この検波信号における各検出値Sを比較し、最大値を示す検出値Sを選択して振幅復調信号を生成することにより、受信キャリア信号SAの位相に拘わらず、精度よく受信キャリア信号SAを復調することができる。
According to the above configuration, the
(4)他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、複数の検波クロックCとして2つの検波クロックC及び4つの検波クロックCを用いるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、使用する検波クロックCの数について制限はない。
(4) Other Embodiments In the above-described embodiment, the case where two detection clocks C and four detection clocks C are used as a plurality of detection clocks C has been described. The number of detection clocks C to be used is not limited.
例えば第1の検波クロックCa、当該第1の検波クロックCaに対して60°遅延した位相を有する第2の検波クロックCb、及び第1の検波クロックCaに対して120°遅延した位相を有する第3の検波クロックCcでなる3つの検波クロックCを用いることにより、検出値Sを受信キャリア信号SAにおける実際の振幅の0.87倍以上に保持することができ、受信キャリア信号SAを高い精度で復調することができる。 For example, the first detection clock Ca, the second detection clock Cb having a phase delayed by 60 ° with respect to the first detection clock Ca, and the first having a phase delayed by 120 ° with respect to the first detection clock Ca. By using the three detection clocks C including the three detection clocks Cc, the detection value S can be held at 0.87 times or more of the actual amplitude in the reception carrier signal SA, and the reception carrier signal SA can be obtained with high accuracy. It can be demodulated.
また上述の実施の形態においては、クロック発生部24が第1検波クロックCa及び第2検波クロックCbを供給するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、クロック発生部24が受信キャリア信号SAの周波数である13.56[MHz]の4倍である54.24[MHz]のクロックを供給し、検波処理部30が必要なクロックのみを選択して使用するようにしても良い。
In the above-described embodiment, the case where the
さらに上述の実施の形態においては、クロック発生部24は、180°を検波クロックCの数で割った角度だけ、各検波クロックC間で位相差を設けるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、位相差の角度には制限されない。
Further, in the above-described embodiment, the
さらに上述の実施の形態においては、第1及び第2復調信号における変調の有無を比較するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば第1及び第2検波信号における検出値S1及びS2を比較し、高い値を示す一方の検出値Sを選択して一つの検出信号を生成し、これを復調しても良い。この場合であっても、上述した実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、第1及び第2ディジタル検波信号についても同様である。 Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the presence / absence of modulation in the first and second demodulated signals is compared has been described. However, the present invention is not limited to this, for example, detection in the first and second detected signals. The values S1 and S2 may be compared, and one detection value S indicating a high value may be selected to generate one detection signal, which may be demodulated. Even in this case, the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained. The same applies to the first and second digital detection signals.
さらに上述の実施の形態においては、アンテナ部としてのアンテナ部16と、検波信号生成部としての信号分離部31と、信号処理部としての信号処理部33とによって通信装置としての通信装置3を構成ようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、その他種々の構成によるアンテナ部と、検波信号生成部と、信号処理部とによって本発明の通信装置を構成するようにしても良い。
Further, in the above-described embodiment, the
本発明の通信装置及び信号処理方法は、例えばNFC方式などの統一規格に対応し、電磁誘導方式でなる近距離での各種無線通信システムに利用することができる。 The communication device and the signal processing method of the present invention correspond to a unified standard such as the NFC method, and can be used for various wireless communication systems in a short distance using an electromagnetic induction method.
1……ICカードシステム、2……ICカード、3……通信装置、11……制御部、12……エンコード部、13……変調部、14……キャリア供給部、15……送信部、16……アンテナ部、21……受信部、22……LPF、24……クロック発生部、25……デコーダ部、30……検波処理部、31……信号分離部、32……アナログ/ディジタル変換器、33……信号処理部、Ca……第1検波クロック、Cb……第2検波クロック、Cc……第3検波クロック、Cd……第4検波クロック、S1、S2……振幅値。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
上記端末装置のアンテナと電磁結合することにより、上記端末装置から送信される上記通信データを変調信号として受信するアンテナ部と、
上記変調信号と同一周波数でなる複数の検波クロックに同期させて上記変調信号の信号レベルを検出することにより、上記複数の検波クロックに対応する検波信号をそれぞれ生成する検波信号生成部と、
上記検波信号のうち、上記検波信号が表す上記変調信号の信号レベルが最も大きい検波信号に基づいて、上記変調信号における変調の有無を判断して上記変調信号を復調する信号処理部と
を具えることを特徴とする通信装置。 In a communication device capable of receiving communication data in a contactless manner with a terminal device composed of a plurality of methods by an electromagnetic induction method,
An antenna unit that receives the communication data transmitted from the terminal device as a modulation signal by electromagnetically coupling with the antenna of the terminal device;
Detecting signal levels of the modulation signals in synchronization with a plurality of detection clocks having the same frequency as the modulation signals, thereby generating detection signal generators respectively generating detection signals corresponding to the plurality of detection clocks;
A signal processing unit that demodulates the modulation signal based on the detection signal having the highest signal level of the modulation signal represented by the detection signal out of the detection signals. A communication device.
第1の検波クロック及び当該第1の検波クロックに対して90°遅延した位相を有する第2の検波クロックでなる
ことを特徴とする請求項1に記載の通信装置。 The multiple detection clocks are
The communication apparatus according to claim 1, comprising a first detection clock and a second detection clock having a phase delayed by 90 ° with respect to the first detection clock.
第1の検波クロック、当該第1の検波クロックに対して60°遅延した位相を有する第2の検波クロック、及び上記第1の検波クロックに対して120°遅延した位相を有する第3の検波クロックでなる
ことを特徴とする請求項1に記載の通信装置。 The multiple detection clocks are
The first detection clock, the second detection clock having a phase delayed by 60 ° with respect to the first detection clock, and the third detection clock having a phase delayed by 120 ° with respect to the first detection clock. The communication device according to claim 1, wherein:
第1の検波クロック、当該第1の検波クロックに対して45°遅延した位相を有する第2の検波クロック、上記第1の検波クロックに対して90°遅延した位相を有する第3の検波クロック、及び上記第1の検波クロックに対して135°遅延した位相を有する第4の検波クロックでなる
を具えることを特徴とする通信装置。 The multiple detection clocks are
A first detection clock, a second detection clock having a phase delayed by 45 ° with respect to the first detection clock, a third detection clock having a phase delayed by 90 ° with respect to the first detection clock, And a fourth detection clock having a phase delayed by 135 ° with respect to the first detection clock.
上記端末装置のアンテナと電磁結合したアンテナ部によって受信した変調信号と同一周波数でなる複数の検波クロックに同期させて上記変調信号の信号レベルを検出することにより、上記検波クロックに対応する検波信号をそれぞれ生成する振幅復調信号生成ステップと、
上記検波信号のうち、上記検波信号が表す上記変調信号の信号レベルが最も大きい一の上記検波信号に基づいて、上記変調信号における変調の有無を判断して上記変調信号を復調する信号処理ステップと
を具えることを特徴とする信号処理方法。 In the signal processing method when receiving communication data in a non-contact manner with a terminal device having a plurality of methods by an electromagnetic induction method,
The detection signal corresponding to the detection clock is detected by detecting the signal level of the modulation signal in synchronization with a plurality of detection clocks having the same frequency as the modulation signal received by the antenna unit electromagnetically coupled to the antenna of the terminal device. An amplitude demodulated signal generation step for generating each;
A signal processing step of determining the presence or absence of modulation in the modulation signal and demodulating the modulation signal based on the detection signal having the highest signal level of the modulation signal represented by the detection signal among the detection signals; A signal processing method comprising the steps of:
Priority Applications (1)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100403101C (en) * | 2004-12-17 | 2008-07-16 | 精工爱普生株式会社 | Mounting case for electro-optic device, manufacturing method thereof, electro-optic device, and electronic equipment |
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| JP2012253746A (en) * | 2011-05-09 | 2012-12-20 | Panasonic Corp | Wireless power data transmission system, power transmission apparatus, and power reception apparatus |
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2006
- 2006-07-27 JP JP2006205122A patent/JP2008035104A/en active Pending
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