Bpsk副載波相關(guān)解調(diào)位邊界確定電路及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)字相關(guān)解調(diào)電路領(lǐng)域，特別是涉及一種IS0/IEC14443協(xié)議規(guī)定的847k波特率下的BPSK (二相相移鍵控)副載波相關(guān)解調(diào)位邊界確定電路。本發(fā)明還涉及一種BPSK副載波相關(guān)解調(diào)位邊界確定方法。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)IS0/IEC14443協(xié)議(以下簡(jiǎn)稱“協(xié)議”)規(guī)定的BPSK碼流，在847k波特率下，每個(gè)副載波都代表了一個(gè)位周期。
[0003]根據(jù)協(xié)議規(guī)定，不管是typeA (類型A)還是typeB (類型B)的卡返回BPSK編碼都有一定的位同步期，在同步期間不會(huì)有相位翻轉(zhuǎn)，因此根據(jù)對(duì)位同步期的待解調(diào)副載波上升沿進(jìn)行檢測(cè)，可以選擇出合理的上升沿作為基準(zhǔn)參考副載波的起始點(diǎn)，產(chǎn)生基準(zhǔn)副載波。
[0004]根據(jù)協(xié)議規(guī)定，在位同步期的數(shù)據(jù)認(rèn)為是I’bl，第一次翻轉(zhuǎn)后即跳變?yōu)?’bO。對(duì)于847k波特率，由于I個(gè)副載波對(duì)應(yīng)I個(gè)位周期，因此數(shù)據(jù)期的第一次翻轉(zhuǎn)點(diǎn)的確定非常重要。第一次翻轉(zhuǎn)的位置與基準(zhǔn)副載波的相位，由第一次翻轉(zhuǎn)為高電平翻轉(zhuǎn)或者低電平翻轉(zhuǎn)決定。
[0005]結(jié)合圖1所示，所謂高電平翻轉(zhuǎn)，是第一次翻轉(zhuǎn)點(diǎn)的高電平持續(xù)時(shí)間等于I個(gè)周期，即高翻；同理，所謂低電平翻轉(zhuǎn)，是指第一次翻轉(zhuǎn)點(diǎn)的低電平持續(xù)時(shí)間等于I個(gè)周期，即低翻。用數(shù)字相關(guān)的方式對(duì)847k波特率下的副載波進(jìn)行解調(diào)時(shí)，是要確定每幀數(shù)據(jù)是高翻開(kāi)始還是低翻開(kāi)始。
[0006]由于基準(zhǔn)信號(hào)的產(chǎn)生是按照位同步期的基準(zhǔn)副載波的上升沿為基準(zhǔn)，高翻和低翻的實(shí)際位邊界是有半個(gè)副載波周期相位差的。因此后續(xù)對(duì)847k波特率下BPSK副載波進(jìn)行數(shù)字相關(guān)解調(diào)時(shí)，如果不能準(zhǔn)確的得到首次翻轉(zhuǎn)的高翻或者低翻情況，就會(huì)出現(xiàn)解調(diào)時(shí)不能確定是用基準(zhǔn)副載波的上升沿兒還是下降沿兒的時(shí)刻去判斷相關(guān)結(jié)果。因此首次翻轉(zhuǎn)點(diǎn)的確定對(duì)847k波特率下BPSK副載波的數(shù)字相關(guān)解調(diào)非常關(guān)鍵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種BPSK副載波相關(guān)解調(diào)位邊界確定電路，能夠提高首次翻轉(zhuǎn)點(diǎn)檢測(cè)的成功率；為此，本發(fā)明還要提供一種BPSK副載波相關(guān)解調(diào)位邊界確定方法。
[0008]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的BPSK副載波相關(guān)解調(diào)位邊界確定電路，包括:
[0009]一 BPSK副載波上升沿計(jì)數(shù)器，用于統(tǒng)計(jì)位同步期間模擬接收電路打開(kāi)之后的BPSK副載波信號(hào)個(gè)數(shù)；
[0010]一第一比較模塊，與所述BPSK副載波上升沿計(jì)數(shù)器相連接，用于限定BPSK副載波高電平統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)范圍；
[0011]一 BPSK副載波高電平統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù)器，與所述第一比較模塊相連接，根據(jù)限定的計(jì)數(shù)范圍，在不穩(wěn)定的幾個(gè)BPSK副載波周期過(guò)后啟動(dòng)計(jì)數(shù)，用于統(tǒng)計(jì)連續(xù)多個(gè)位同步期的BPSK副載波高電平期間的系統(tǒng)時(shí)鐘個(gè)數(shù)，并得到單周期高電平的平均系統(tǒng)時(shí)鐘個(gè)數(shù)；根據(jù)高電平的平均系統(tǒng)時(shí)鐘個(gè)數(shù)計(jì)算出單周期低電平的平均系統(tǒng)時(shí)鐘個(gè)數(shù)；
[0012]一第二比較模塊，與所述BPSK副載波高電平統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù)器相連接，將所述高電平的平均系統(tǒng)時(shí)鐘個(gè)數(shù)加上高翻閾值偏移量，得到高翻閾值；將所述低電平的平均系統(tǒng)時(shí)鐘個(gè)數(shù)加上低翻偏移量得到低翻閾值；
[0013]一 BPSK副載波高低電平計(jì)數(shù)器，用于統(tǒng)計(jì)每個(gè)周期BPSK副載波的高電平和低電平的系統(tǒng)時(shí)鐘個(gè)數(shù)，在BPSK副載波的上升沿或者下降沿清O ;
[0014]一首次翻轉(zhuǎn)位邊界信號(hào)產(chǎn)生模塊，與所述BPSK副載波上升沿計(jì)數(shù)器、第二比較模塊和BPSK副載波高低電平計(jì)數(shù)器相連接，將所述BPSK副載波高低電平計(jì)數(shù)器輸出的高電平系統(tǒng)時(shí)鐘個(gè)數(shù)統(tǒng)計(jì)值與高翻閾值進(jìn)行比較，或者將所述BPSK副載波高低電平計(jì)數(shù)器輸出的低電平系統(tǒng)時(shí)鐘個(gè)數(shù)統(tǒng)計(jì)值與低翻閾值進(jìn)行比較，得到判決結(jié)果，并且一旦得到判決結(jié)果即鎖定鎖定判決結(jié)果，輸出位邊界鎖定信號(hào)和邊界標(biāo)志信號(hào)；
[0015]所述BPSK副載波為IS0/IEC14443協(xié)議規(guī)定的847k波特率下的BPSK副載波。
[0016]所述BPSK副載波相關(guān)解調(diào)位邊界確定方法，包括如下步驟:
[0017]步驟1、對(duì)位同步期間的單周期BPSK副載波的高低電平分別進(jìn)行計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)；
[0018]步驟2、統(tǒng)計(jì)完成后用統(tǒng)計(jì)平均值，作為位同步期間的單周期BPSK副載波的高低電平的計(jì)算參考值；
[0019]步驟3、將所述高電平的計(jì)算參考值加上高翻偏移量，低電平的計(jì)算參考值加上低翻偏移量分別作為首次高翻閾值和低翻閾值；
[0020]步驟4、將BPSK副載波的高電平統(tǒng)計(jì)值與高翻閾值相比較，低電平統(tǒng)計(jì)值與低翻閾值相比較，得到位邊界鎖定信號(hào)和位邊界標(biāo)志信號(hào)。
[0021]本發(fā)明能在接收電路打開(kāi)后，針對(duì)每次接收的通信特征，用統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù)器的方式計(jì)算出本次通信的畸變情況；在進(jìn)行閾值判決時(shí)，由于是根據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù)器平均后的統(tǒng)計(jì)平均值加上設(shè)置的偏移量，對(duì)于BPSK副載波占空比畸變的情況，如位同步期間單周期內(nèi)高電平時(shí)間多于低電平時(shí)間已經(jīng)體現(xiàn)在統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù)器的統(tǒng)計(jì)平均值之中，因此判斷第一次翻轉(zhuǎn)點(diǎn)的閾值是更接近實(shí)際特征的閾值，提高了首次翻轉(zhuǎn)點(diǎn)檢測(cè)的成功率。
[0022]另外，通過(guò)I個(gè)BPSK副載波高低電平計(jì)數(shù)器在待檢測(cè)的BPSK副載波邊沿處復(fù)位的方式，精簡(jiǎn)了設(shè)計(jì)。
【附圖說(shuō)明】
[0023]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明:
[0024]圖1是高翻和低翻定義示意圖；
[0025]圖2是BPSK副載波相關(guān)解調(diào)位邊界確定電路原理框圖；
[0026]圖3是BPSK副載波高低電平計(jì)數(shù)器原理框圖；
[0027]圖4是高低翻閾值產(chǎn)生邏輯示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]參見(jiàn)圖2所示，在下面的實(shí)施例中，所述BPSK副載波相關(guān)解調(diào)位邊界確定電路，包括:一 BPSK副載波上升沿計(jì)數(shù)器，一第一比較模塊，一 BPSK副載波高電平統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù)器，一第二比較模塊，一 BPSK副載波高低電平計(jì)數(shù)器，一首次翻轉(zhuǎn)位邊界信號(hào)產(chǎn)生模塊。所述BPSK副載波是指IS0/IEC14443協(xié)議規(guī)定的847k波特率下的BPSK副載波。
[0029]所述BPSK副載波上升沿計(jì)數(shù)器，是對(duì)輸入的BPSK副載波的上升沿進(jìn)行計(jì)數(shù)，用于統(tǒng)計(jì)位同步期間模擬接收電路打開(kāi)之后的BPSK副載波信號(hào)個(gè)數(shù)。
[0030]所述第一比較模塊，將所述BPSK副載波上升沿計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值與設(shè)定的計(jì)數(shù)閾值相比較，產(chǎn)生計(jì)數(shù)使能信號(hào)，當(dāng)所述BPSK副載波上升沿計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值大于等于計(jì)數(shù)閾值時(shí)該計(jì)數(shù)使能信號(hào)有效，用于限定所述BPSK副載波高電平統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)范圍。也即，在接收開(kāi)始后，并不是馬上就進(jìn)行BPSK副載波高電平的統(tǒng)計(jì)，而是等待幾個(gè)不穩(wěn)定的BPSK副載波周期過(guò)后(丟棄開(kāi)始的幾個(gè)不穩(wěn)定BPSK副載波)，開(kāi)始對(duì)BPSK副載波的高電平進(jìn)行連續(xù)統(tǒng)計(jì)。
[0031]所述BPSK副載波高電平統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù)器，在計(jì)數(shù)使能信號(hào)使能后，即在不穩(wěn)定的幾個(gè)BPSK副載波周期過(guò)后啟動(dòng)計(jì)數(shù)，用于統(tǒng)計(jì)連續(xù)多個(gè)位同步期的BPSK副載波高電平期間的系統(tǒng)時(shí)鐘個(gè)數(shù)；以4個(gè)BPSK副載波周期為例，在完成4個(gè)BPSK副載波周期高電平的系統(tǒng)時(shí)鐘個(gè)數(shù)統(tǒng)計(jì)后停止計(jì)數(shù)，即鎖定統(tǒng)計(jì)值。然后，用統(tǒng)計(jì)值除以統(tǒng)計(jì)的BPSK副載波周期個(gè)數(shù)，即為I個(gè)BPSK副載波周期的高電平的平均系統(tǒng)時(shí)鐘個(gè)數(shù)(或稱“平均時(shí)間”)H_duty_cnt[5:2]。單位為計(jì)數(shù)時(shí)鐘(即13.56MHz系統(tǒng)時(shí)鐘)。
[0032]根據(jù)已經(jīng)統(tǒng)計(jì)完成的I個(gè)BPSK副載波的高電平的平均系統(tǒng)時(shí)鐘個(gè)數(shù)1(1此7_cnt[5:2],即可以算出I個(gè)BPSK副載波的低電平的平均系統(tǒng)時(shí)鐘個(gè)數(shù)16_H_duty_cnt[5:2]。
[0033]所述第二比較模塊，將所述高電平的平均系統(tǒng)時(shí)鐘個(gè)數(shù)11_(1此7_0^[5:2]加上高翻閾值偏移量high_shift[3:0],得到高翻閾值high_threshold[3:0];將所述低電平的平均系統(tǒng)時(shí)鐘個(gè)數(shù)16-H_duty_cnt [5:2]加上低翻偏移量low_shift [3:0]得到低翻閾值low_threshold[3:O]。
[0034]結(jié)合圖4所示，根據(jù)協(xié)議，在理想情況下，當(dāng)一次高電平持續(xù)了 16個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘時(shí)，認(rèn)為是一次高翻轉(zhuǎn)(簡(jiǎn)稱高翻)；同理當(dāng)一次低電平持續(xù)了 16個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘時(shí)，認(rèn)為是一次低翻轉(zhuǎn)(簡(jiǎn)稱低翻)。假設(shè)統(tǒng)計(jì)出的單周期的高電平時(shí)間為H_duty_cnt [5:2] =9 (理想值為8),則如果判決一次高翻轉(zhuǎn)，應(yīng)當(dāng)加上一個(gè)高翻偏移量high_shift[3:0],即9+high_shift[3:0]，用來(lái)和高低電平計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值進(jìn)行比較，至于該偏移量取的具體值為多少應(yīng)根據(jù)模擬電路的特點(diǎn)設(shè)定，理想值應(yīng)為16-高翻理想值=16-8=8個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘。建議取值與理想值相比留出余量，一般設(shè)定4-6，低翻的閾值計(jì)算同理。
[0035]所述BPSK副載波高低電平計(jì)數(shù)器，用于統(tǒng)計(jì)每個(gè)周期BPSK副載波的高電平和低電平的系統(tǒng)時(shí)鐘個(gè)數(shù)，在BPSK副載波的上升沿或者下降沿清O。
[0036]所述首次翻轉(zhuǎn)位邊界信號(hào)產(chǎn)生模塊，將所述BPSK副載波高低電平計(jì)數(shù)器輸出的高