用于非接觸式讀寫器的副載波解調器及解調裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及非接觸式讀寫器領域，尤其涉及一種用于非接觸式讀寫器的副載 波解調器及解調裝置。
【背景技術】
[0002] 眾所周知，在基于IS0/IEC14443標準的非接觸式智能卡系統中，智能卡向讀寫器 傳送數據時，采用負載調制的方式。具體地，讀寫器是主動方，產生射頻場，智能卡是被動 方，不產生射頻場，當智能卡向讀卡器傳送數據時，智能卡通過改變天線兩端的負載，來改 變磁場強度，讀寫器感知磁場強度的變化，從而得到智能卡傳送的數據信息，因此這種調 制方法稱為負載調制。由于采用了 13. 56MHz的頻率作為載波頻率，同時讀寫器和智能卡 是雙向通信，對于非接觸卡，智能卡對磁場的調制比較弱，如果把負載信號直接調制到載 波上，那么讀寫器不容易解調出智能卡傳送的數據信息，所以又采用副載波調制技術。在 13. 56MHz非接觸式智能卡系統中，副載波的頻率為Fc/16,其中，Fc為13. 56MHz，副載波頻 率近似為848kHz。智能卡先用數據對副載波進行OOK或BPSK調制，然后再對13. 56MHz載 波進行負載調制。讀卡器在接收智能卡傳送的數據時，一般情況下需要先進行包絡檢波，得 到已調制副載波信號，然后對此已調制副載波信號進行OOK或BPSK解調，得到智能卡傳送 的數據信息。
[0003] 傳統的包絡檢波中，常采用二極管檢波法，即利用二極管的單向導電性進行半波 整流，然后低通濾波得到包絡信號。但是，當智能卡與讀寫器的距離發生變化時，兩者天線 的耦合系數也會變化，進而影響天線回路的諧振頻率，導致天線失諧，使得上邊帶信號和下 邊帶信號的能量不再均衡。由于讀寫器天線Q值較高，帶寬較小，天線失諧后，嚴重影響讀 寫器的接收靈敏度，性能損失高達6dB。
[0004] 為了避免天線失諧對接收靈敏度的影響，提出了另外一種讀寫器解調器。如圖1 所示，為現有技術中智能卡讀寫器中解調器的結構示意圖，首先，解調采用零中頻正交混頻 方案，天線接收的射頻信號與模擬本地振蕩器10生成的模擬正交本振信號在模擬正交混 頻器11中進行正交混頻，輸出I路信號和Q路信號，然后經過帶通濾波器BPF12進行帶 通濾波，帶通濾波后的信號送入可編程增益放大器（ProgrammableGainAmplifier，簡稱： PGA) 13進行放大后，送入模數轉換器ADC14進行模數轉換，得到數字副載波已調I路信號 和數字副載波已調Q路信號，然后在合并模塊15中對數字副載波已調I路信號和數字副載 波已調Q路信號進行合并，得到數字基帶已調信號，在基帶解調模塊16中對數字基帶已調 信號進行基帶解調，得到智能卡傳送的數據信息。其中，合并模塊15可以采用如下方式進 行合并：
[0005] 1、采用sqrt(sigI~2+sigQ~2)進行合并。由于混頻后在I/Q鏈路上引入了直流 OFFSET，加入帶通濾波器去除此直流分量，導致I/Q信號中出現負的分量，因此不能采用這 種方法進行信號合并。
[0006] 2、選用I/Q兩路信號中幅度較大的支路作為輸出。但是，當在交易過程中，由于手 持智能卡片對讀卡器之間的距離發生了移動，會引起天線耦合系數的變化，導致天線上載 波相位相對于本地13. 56MHz時鐘相位發生變化，混頻后I/Q信號幅度的相對大小會發生改 變，可能導致選取的那路信號幅度變得更小，性能會進一步惡化。
[0007] 3、把I+Q或I-Q作為輸出。當天線匹配網絡失諧時，導致I/Q信號不再是同相或 反向的關系，不能直接進行相加或相減進行合并。
[0008] 因此，圖1所示的解調器也不能避免天線失諧對接收靈敏度的影響。 【實用新型內容】
[0009] 本實用新型提供一種用于非接觸式讀寫器的副載波解調器及解調裝置，用以實現 避免天線失諧對接收靈敏度的影響，提高接收靈敏度。
[0010] 本實用新型提供一種用于非接觸式讀寫器的副載波解調器，包括：
[0011] 上邊帶信號提取模塊，用于生成第一本地振蕩信號，對接收的副載波已調信號進 行解調，得到上邊帶信號，其中，所述第一本地振蕩信號的頻率為正的副載波信號的頻率；
[0012] 下邊帶信號提取模塊，用于生成第二本地振蕩信號，對接收的副載波已調信號進 行解調，得到下邊帶信號，其中，所述第二本地振蕩信號的頻率為負的副載波信號的頻率；
[0013] 合并模塊，用于根據所述上邊帶信號和所述下邊帶信號的能量，對所述上邊帶信 號和所述下邊帶信號進行合并處理，得到基帶已調信號。
[0014] 本實用新型還提供一種用于非接觸式讀寫器的解調裝置，包括：
[0015] 主載波解調器，用于接收主載波已調信號，對所述主載波已調信號進行解調，得到 副載波已調信號；
[0016] 副載波解調器，用于生成第一本地振蕩信號，對接收的副載波已調信號進行解調， 得到上邊帶信號，生成第二本地振蕩信號，對接收的副載波已調信號進行解調，得到下邊帶 信號，對所述上邊帶信號和所述下邊帶信號進行合并處理，得到基帶已調信號，其中，所述 第一本地振蕩信號的頻率為正的副載波信號的頻率，所述第二本地振蕩信號的頻率為負的 副載波信號的頻率；
[0017] 基帶解調器，用于對所述基帶已調信號進行解調，得到非接觸式智能卡傳送的數 據信息。
[0018] 在本實用新型實施例中，通過兩個解調支路對副載波已調信號進行副載波解調， 其中，上邊帶信號提取模塊從副載波已調信號中提取出上邊帶信號，下邊帶信號提取模塊 從副載波已調信號中提取出下邊帶信號，然后合并模塊根據上邊帶信號和下邊帶信號的能 量，對上邊帶信號和下邊帶信號進行合并處理，得到基帶已調信號，這樣，由于提取了上邊 帶信號和下邊帶信號，根據上邊帶信號和下邊帶信號的能量，對上邊帶信號和下邊帶信號 進行合并，得到基帶已調信號，所以即使天線失諧導致上邊帶信號和下邊帶信號的能量不 均衡，也能得到準確的基帶已調信號，避免了天線失諧對接收靈敏度的影響，提高了接收靈 敏度。
【附圖說明】
[0019] 圖1為現有技術中智能卡讀寫器中解調器的結構示意圖；
[0020] 圖2為本實用新型用于非接觸式讀寫器的解調裝置實施例的接收示意圖；
[0021] 圖3為本實用新型用于非接觸式讀寫器的副載波解調器實施例的結構示意圖；
[0022] 圖4為本實用新型用于非接觸式讀寫器的副載波解調方法實施例的流程示意圖； [0023] 圖5為本實用新型用于非接觸式讀寫器的副載波解調器實施例中數字鎖相環的 結構示意圖。
【具體實施方式】
[0024] 下面結合說明書附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步的描述。
[0025] 如圖2所示，為本實用新型用于非接觸式讀寫器的解調裝置實施例的接收示意 圖，該解調裝置可以包括主載波解調器21、副載波解調器22和基帶解調器23,其中，副載波 解調器22與主載波解調器21連接，基帶解調器23與副載波解調器22連接。
[0026] 主載波解調器21用于接收主載波已調信號，對主載波已調信號進行解調，得到副 載波已調信號；副載波解調器22用于生成第一本地振蕩信號，對接收的副載波已調信號進 行解調，得到上邊帶信號，生成第二本地振蕩信號，對接收的副載波已調信號進行解調，得 到下邊帶信號，對上邊帶信號和下邊帶信號進行合并處理，得到基帶已調信號，其中，第一 本地振蕩信號的頻率為正的副載波信號的頻率，第二本地振蕩信號的頻率為負的副載波信 號的頻率；基帶解調器23用于對基帶已調信號進行解調，得到非接觸式智能卡傳送的數據 信息。可選地，基帶解調器23可以對基帶已調信號進行OOK或BPSK解調。
[0027] 其中，副載波解調器22的具體結構如下：如圖3所示，為本實用新型用于非接觸式 讀寫器的副載波解調器實施例的結構示意圖，副載波解調器22可以包括上邊帶信號提取 模塊221、下邊帶信號提取模塊222和合并模塊15,上邊帶信號提取模塊221和下邊帶信號 提取模塊222與主載波解調器21連接，合并模塊15與上邊帶信號提取模塊221和下邊帶 信號提取模塊222連接。
[0028] 上邊帶信號提取模塊221用于生成第一本地振蕩信號，對接收的副載波已調信號 進行解調，得到上邊帶信號，其中，第一本地振蕩信號的頻率為正的副載波信號的頻率；下 邊帶信號提取模塊222用于生成第二本地振蕩信號，對接收的副載波已調信號進行解調， 得到下邊帶信號，其中，第二本地振蕩信號的頻率為負的副載波信號的頻率；合并模塊15 用于