基于場(chǎng)的通信的電路和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體涉及基于場(chǎng)的通信。
【背景技術(shù)】
[0002]注意到，與通信技術(shù)相關(guān)的快速技術(shù)進(jìn)步會(huì)導(dǎo)致與通信系統(tǒng)中內(nèi)容交換相關(guān)的工具呈指數(shù)增長(zhǎng)。事實(shí)上，其中一個(gè)示例性情況提供:用戶可以利用基于場(chǎng)的通信技術(shù)，從而僅通過(guò)觸摸設(shè)備或?qū)⒃O(shè)備彼此靠近，來(lái)幫助通信設(shè)備之間的信息交換或共享。為了示例說(shuō)明，考慮基于場(chǎng)的通信工具包括近場(chǎng)通信(NFC)技術(shù)的示例。NFC技術(shù)可以被實(shí)施，例如，以有助于金融交易和在位于彼此靠近的通信設(shè)備之間傳輸文本消息、圖像、統(tǒng)一資源定位符(URL)、多媒體內(nèi)容和其他這種數(shù)據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]公開(kāi)用于基于場(chǎng)的通信的各種電路和方法。在一個(gè)實(shí)施例中，電路包括接收器電路、檢測(cè)電路和控制電路。在一個(gè)實(shí)施例中，接收器電路被配置為接收來(lái)自場(chǎng)源的場(chǎng)輸入信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，檢測(cè)電路與接收器電路通信地相關(guān)或耦合。在一個(gè)實(shí)施例中，檢測(cè)電路包括電壓檢測(cè)電路和電流檢測(cè)電路。在一個(gè)實(shí)施例中，電壓檢測(cè)電路和電流檢測(cè)電路與接收器電路通信地相關(guān)或耦合。在一個(gè)實(shí)施例中，電壓檢測(cè)電路被配置為檢測(cè)與場(chǎng)輸入信號(hào)相關(guān)的電壓信號(hào)。電流檢測(cè)電路被配置為檢測(cè)與場(chǎng)輸入信號(hào)相關(guān)的電流信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，控制電路與檢測(cè)電路通信地相關(guān)或耦合，并被配置為估計(jì)分別對(duì)應(yīng)于電壓信號(hào)和電流信號(hào)的第一和第二信號(hào)幅值?？刂齐娐芬脖慌渲脼閷⒌谝缓偷诙盘?hào)幅值至少與第一預(yù)定閾值水平比較，由此得到信號(hào)比較?？刂齐娐愤€被配置為基于信號(hào)比較，觸發(fā)選擇電壓檢測(cè)電路和電流檢測(cè)電路的其中一個(gè)，以使所述選擇有助于電壓信號(hào)和電流信號(hào)的其中一個(gè)的解調(diào)。
[0004]附加地，在一個(gè)實(shí)施例中，公開(kāi)一種基于場(chǎng)的通信的方法。在一個(gè)實(shí)施例中，所述方法包括訪問(wèn)接收器電路、電壓檢測(cè)電路、電流檢測(cè)電路和控制電路，所述電壓檢測(cè)電路和電流檢測(cè)電路中的每個(gè)與所述接收器電路和控制電路兩者通信地相關(guān)。在一個(gè)實(shí)施例中，在接收器電路處接收來(lái)自場(chǎng)源的場(chǎng)輸入信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，控制電路驅(qū)動(dòng)與接收器電路通信地相關(guān)或耦合的電流檢測(cè)電路和電壓檢測(cè)電路的其中一個(gè)，從而確定電流信號(hào)和電壓信號(hào)的其中一個(gè)，其中電流和電壓信號(hào)的每個(gè)與場(chǎng)輸入信號(hào)相關(guān)或親合。在一個(gè)實(shí)施例中，估計(jì)確定的電流信號(hào)和確定的電壓信號(hào)的其中一個(gè)的信號(hào)幅值。在一個(gè)實(shí)施例中，在控制電路處將確定的電流信號(hào)和確定的電壓信號(hào)的其中一個(gè)的信號(hào)幅值與第一預(yù)定閾值水平進(jìn)行比較。在一個(gè)實(shí)施例中，觸發(fā)選擇電壓檢測(cè)電路和電流檢測(cè)電路的其中一個(gè)。在一個(gè)實(shí)施例中，在確定檢測(cè)到的電流信號(hào)和檢測(cè)到的電壓信號(hào)的其中之一的信號(hào)幅值是小于第一預(yù)定閾值水平和等于第一預(yù)定閾值水平的其中之一時(shí)、隨后或基于此，觸發(fā)選擇電壓檢測(cè)電路。在一個(gè)實(shí)施例中，在確定檢測(cè)到的電流信號(hào)和檢測(cè)到的電壓信號(hào)的其中之一的信號(hào)幅值大于第一預(yù)定閾值水平時(shí)、隨后或基于此，觸發(fā)選擇電流檢測(cè)電路。
[0005]此外，在一個(gè)實(shí)施例中，公開(kāi)一種基于場(chǎng)的通信的電路。該電路包括接收器電路、檢測(cè)電路和控制電路。接收器電路被配置為接收來(lái)自場(chǎng)源的場(chǎng)輸入信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，檢測(cè)電路與接收器電路通信地相關(guān)或耦合。在一個(gè)實(shí)施例中，檢測(cè)電路包括電壓檢測(cè)電路和電流檢測(cè)電路。在一個(gè)實(shí)施例中，電壓檢測(cè)電路和電流檢測(cè)電路與接收器電路通信地相關(guān)或耦合。電壓檢測(cè)電路被配置為檢測(cè)與場(chǎng)輸入信號(hào)相關(guān)的電壓信號(hào)。電流檢測(cè)電路被配置為檢測(cè)與場(chǎng)輸入信號(hào)相關(guān)的電流信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，電流檢測(cè)電路包括被配置為衰減電流信號(hào)的電流控制電路。在一個(gè)實(shí)施例中，控制電路與檢測(cè)電路通信地相關(guān)或耦合，并被配置為估計(jì)分別對(duì)應(yīng)于電壓和電流信號(hào)的第一信號(hào)幅值和第二信號(hào)幅值。在一個(gè)實(shí)施例中，控制電路被配置為將第一信號(hào)幅值和第二信號(hào)幅值至少與第一預(yù)定閾值水平比較，由此得到信號(hào)比較。控制電路被配置為基于信號(hào)比較，觸發(fā)選擇電壓檢測(cè)電路和電流檢測(cè)電路的其中一個(gè)，以使所述選擇有助于電壓信號(hào)和電流信號(hào)的其中一個(gè)的解調(diào)。所述控制電路被配置為基于第一參考數(shù)據(jù)庫(kù)并基于電流檢測(cè)電路的觸發(fā)選擇，通過(guò)電流控制電路改變檢測(cè)到的電流信號(hào)的衰減。第一參考數(shù)據(jù)庫(kù)包括分別對(duì)應(yīng)于電流信號(hào)的多個(gè)信號(hào)幅值值的多個(gè)衰減值。
【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1A示出根據(jù)一個(gè)示例性情況的一種示例性基于場(chǎng)的通信的接收器電路；
[0007]圖1B描述根據(jù)一個(gè)示例性情況，在基于場(chǎng)的通信中，電壓信號(hào)變化和電流信號(hào)變化相對(duì)于場(chǎng)輸入信號(hào)的變化的示例性操作曲線；
[0008]圖1C和圖1D分別圖形化描述根據(jù)一個(gè)示例性情況的由于基于場(chǎng)的通信中的固定衰減造成的盲區(qū)的第一和第二示例性發(fā)生情況；
[0009]圖2示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例被配置為用于基于場(chǎng)的通信的示例性電路；
[0010]圖3描述根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例，在基于場(chǎng)的通信中，電壓信號(hào)和電流信號(hào)的變化相對(duì)于場(chǎng)輸入信號(hào)的變化的示例性操作曲線；
[0011]圖4A-4D示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于圖2的電路的示例性信號(hào)變化；
[0012]圖5A-5B總體地描述根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于基于場(chǎng)的通信的示例性方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]根據(jù)一個(gè)示例性情況，基于場(chǎng)的通信(例如，如近場(chǎng)通信(NFC))，有助于位于彼此靠近的多個(gè)通信設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸。根據(jù)NFC通信參數(shù)操作的通信設(shè)備可以，例如，通過(guò)利用磁場(chǎng)感應(yīng)通信。具體地，通信設(shè)備的每個(gè)(例如，如讀寫(xiě)器設(shè)備和目標(biāo)設(shè)備)包括或包含配置在其中的天線。當(dāng)通信設(shè)備被帶到彼此的鄰近位置(或近場(chǎng))時(shí)，讀寫(xiě)器設(shè)備發(fā)射產(chǎn)生場(chǎng)信號(hào)(例如，磁場(chǎng)信號(hào))的小的電流。讀寫(xiě)器設(shè)備的磁場(chǎng)感應(yīng)目標(biāo)設(shè)備中的磁場(chǎng)，從而有助于兩個(gè)設(shè)備之間的通信。目標(biāo)設(shè)備處接收到的磁場(chǎng)可以往回傳輸電信號(hào)，由此使讀寫(xiě)器設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)能夠由目標(biāo)設(shè)備解釋。
[0014]出于接收?qǐng)鲚斎胄盘?hào)的目的，目標(biāo)設(shè)備包括接收器(例如，天線)。接收的場(chǎng)輸入信號(hào)可以在目標(biāo)設(shè)備的接收器處被轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，例如，如電壓信號(hào)或電流信號(hào)。電壓信號(hào)和電流信號(hào)可以由單獨(dú)的電壓檢測(cè)電路和電流檢測(cè)電路檢測(cè)，其中電壓檢測(cè)電路和電流檢測(cè)電路的每個(gè)配置在目標(biāo)設(shè)備內(nèi)。為有助于近場(chǎng)通信而并入目標(biāo)設(shè)備內(nèi)的示例性接收器電路的詳細(xì)方框圖在本文參考圖1A進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0015]圖1A示出根據(jù)一個(gè)示例性情況的示例性基于場(chǎng)的通信接收器電路100?；趫?chǎng)的通信接收器電路100包括接收器電路102、檢測(cè)電路104和解調(diào)電路106。接收器電路102包括，例如，天線和阻抗匹配電路。接收器電路102被配置為從場(chǎng)源接收?qǐng)鲚斎胄盘?hào)108。場(chǎng)輸入信號(hào)的示例可以包括電場(chǎng)、近場(chǎng)通信(NFC)范例的射頻場(chǎng)等。在一個(gè)示例性情況中，場(chǎng)源可以包括NFC讀寫(xiě)器設(shè)備，并且接收器電路102可以包括NFC目標(biāo)設(shè)備，例如，如NFC標(biāo)簽。
[0016]檢測(cè)電路104與接收器電路102通信地相關(guān)或耦合。檢測(cè)電路104被配置為將與接收器電路102處接收到的場(chǎng)輸入信號(hào)108相關(guān)的信息轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)或電流信號(hào)。在一個(gè)示例性情況中，檢測(cè)電路104包括電壓檢測(cè)電路110和電流檢測(cè)電路112，例如，其中電壓檢測(cè)電路110和電流檢測(cè)電路112并聯(lián)耦合。電壓檢測(cè)電路110可以被配置為檢測(cè)與場(chǎng)輸入信號(hào)108相關(guān)的電壓信號(hào)，并且電流檢測(cè)電路112可以被配置為檢測(cè)與場(chǎng)輸入信號(hào)108相關(guān)的電流信號(hào)。
[0017]在基于場(chǎng)的通信期間，一個(gè)實(shí)施例提供電壓檢測(cè)電路110和電流檢測(cè)電路112都運(yùn)轉(zhuǎn)。在低場(chǎng)情況期間，例如，在場(chǎng)源和接收器電路102位于相互遠(yuǎn)離但足夠近以從場(chǎng)源發(fā)送場(chǎng)輸入信號(hào)108到接收器電路102時(shí)，接收器電路102接收到的場(chǎng)輸入信號(hào)108可以具有低場(chǎng)強(qiáng)度。因此，接收器電路102中產(chǎn)生的電流信號(hào)可以具有相對(duì)低的信號(hào)強(qiáng)度，但是產(chǎn)生的電壓信號(hào)可以具有相對(duì)高的信號(hào)強(qiáng)度，由此允許電壓檢測(cè)電路110執(zhí)行場(chǎng)輸入信號(hào)的檢測(cè)。此外，在高場(chǎng)情況期間，例如，諸如在場(chǎng)源和接收器電路102位于彼此靠近時(shí)，場(chǎng)輸入信號(hào)108可以具有相對(duì)高的信號(hào)強(qiáng)度。由于場(chǎng)輸入信號(hào)108的高場(chǎng)強(qiáng)度，接收器電路102中產(chǎn)生的電壓信號(hào)可以造成電壓檢測(cè)電路110的飽和，并且因此可以利用電流檢測(cè)電路112檢測(cè)與場(chǎng)輸入有關(guān)的電流信號(hào)。
[0018]正如所討論的，在低場(chǎng)情況期間，場(chǎng)輸入信號(hào)的檢測(cè)由電壓檢測(cè)電路執(zhí)行。然而，在低場(chǎng)情況期間，電流檢測(cè)電路112中會(huì)產(chǎn)生一種或更多種噪聲信號(hào)，這會(huì)造成對(duì)電壓檢測(cè)電路110的干擾，由此導(dǎo)致檢測(cè)電路110中的位誤碼率增加。注意，術(shù)語(yǔ)“位誤碼率”可以被構(gòu)造為指代在從源到目的地傳輸多個(gè)數(shù)據(jù)位時(shí)(例如，由于噪聲、干擾、失真或位同步錯(cuò)誤引起的)錯(cuò)誤的量度。
[0019]當(dāng)與場(chǎng)輸入信號(hào)108相關(guān)的電壓信號(hào)達(dá)到對(duì)應(yīng)于飽和電壓的值時(shí)，電壓檢測(cè)電路110會(huì)飽和。由于電壓檢測(cè)電路110的飽和，電流檢測(cè)電路112可以檢測(cè)對(duì)應(yīng)于場(chǎng)輸入信號(hào)的電流信號(hào)。電流檢測(cè)電路112也會(huì)在與場(chǎng)輸入信號(hào)108相關(guān)的電流信號(hào)等效的電壓達(dá)到等于電流檢測(cè)電路112的飽和值的值時(shí)飽和。電壓檢測(cè)電路110和電流檢測(cè)電路112的飽和將在本文參考圖1B進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0020]解調(diào)電路106與檢測(cè)電路104通信地相關(guān)或耦合。解調(diào)電路106被配置為解調(diào)檢測(cè)電路104輸出的檢測(cè)到的電壓信號(hào)和/或檢測(cè)到的電流信號(hào)，由此生成與場(chǎng)輸入信號(hào)108相關(guān)的數(shù)據(jù)114。解調(diào)電路106可以被配置為放大檢測(cè)到的電壓信號(hào)或檢測(cè)到的電流信號(hào)。在一個(gè)示例情況中，解調(diào)電路106基于固定的增益參數(shù)放大檢測(cè)到的電壓信號(hào)或檢測(cè)到的電流信號(hào)。例如，在檢測(cè)到的電壓/電流信號(hào)具有低的值的情況下(其中，術(shù)語(yǔ)“值”可以指代可用信號(hào)強(qiáng)度的幅值)，應(yīng)用到其的增益參數(shù)有助于放大檢測(cè)到的信號(hào)和檢索數(shù)據(jù)114。然而，在某些情況中，由于應(yīng)用固定增益，高的增益參數(shù)值被選擇用于低的電壓信號(hào)值或與電流信號(hào)等效的電壓值。因此，甚至對(duì)于高的電壓信號(hào)值，對(duì)應(yīng)于低的電壓信號(hào)值的固定增益可能趨于不必要，這會(huì)導(dǎo)致過(guò)度放大引入的噪聲信號(hào)，由此降低可用信噪比(SNR)。
[0021]圖1B描述根據(jù)一個(gè)示例性情況，在基于場(chǎng)的通信中，電壓信號(hào)變化和電流信號(hào)變化相對(duì)于場(chǎng)輸入信號(hào)的變化的示例性操作曲線。例如，圖1B示出一對(duì)示例性操作曲線，包括第一曲線120和第二曲線122，第一曲線120表示沿X軸線124的場(chǎng)輸入信號(hào)108(例如，單位為特斯拉)的測(cè)量值隨著沿y軸線126的電壓信號(hào)(例如，單位為伏特)的測(cè)量值的變化，而第二