專利名稱：一種適用于非接觸式智能(ic)卡信號(hào)發(fā)送的調(diào)制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及符合IS0/IEC14443Type A協(xié)議的非接觸式智能(IC)卡的信號(hào)發(fā)送的開關(guān)鍵控調(diào)制方法，屬于RF調(diào)制解調(diào)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
20世紀(jì)70年代初，法國布爾(BULL)公司首先創(chuàng)造出智能卡樣品，經(jīng)過40多年的發(fā)展，這項(xiàng)技術(shù)在金融、交通、身份證明以及醫(yī)療等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。為人們的生活帶來了極大的便利，不斷改善人們的生活質(zhì)量。根據(jù)IS0/IEC14443Tpe A 協(xié)議,智能卡必須在 1.5A/m (rms)到 7.5A/m (rms)的場強(qiáng)范圍內(nèi)正常工作。智能卡以耦合方式通過天線從磁場中獲得能量，時(shí)鐘以及信號(hào)。根據(jù)智能讀卡器交互數(shù)據(jù)的編碼方式，如圖1所示，IC卡分為Type A和Type B兩種類型，Type A接收的數(shù)據(jù)采用米勒編碼，100%的幅值鍵控調(diào)制方式，發(fā)送的數(shù)據(jù)為曼切斯特編碼，采用開關(guān)鍵控的負(fù)載調(diào)制方式；Type A接收的數(shù)據(jù)采用10%不歸零的調(diào)制方式，發(fā)送的數(shù)據(jù)采用二進(jìn)制相移鍵控調(diào)制方式。本文討論的非接觸式IC卡遵從ISO/IEC14443type A 協(xié)議。Type A類型的智能卡采用開關(guān)鍵控的負(fù)載調(diào)制方式發(fā)送數(shù)據(jù)信息，在信號(hào)的跳變沿對(duì)于讀卡器來說，智能卡負(fù)載變化非常強(qiáng)烈，導(dǎo)致讀卡器場強(qiáng)不穩(wěn)定，以致讀卡器解錯(cuò)數(shù)據(jù)，如圖2所示。圖2中a圖為沒有采用本發(fā)明提出的適用于非接觸式IC卡的信號(hào)調(diào)制方法的測試結(jié)果，讀卡器解數(shù)發(fā)生錯(cuò)誤；圖2中b圖為采用本發(fā)明提出的適用于非接觸式IC卡的信號(hào)調(diào)制方法的測試結(jié)果，讀卡器正確解調(diào)出數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于針對(duì)于非接觸式智能卡Type A類型，提供一種新的開關(guān)鍵控調(diào)制方式。以使負(fù)載變化變緩，利于讀卡器正確解數(shù)。采用的方案技術(shù)如下:—種適用于非接觸式智能(IC)卡信號(hào)發(fā)送的調(diào)制方法，其特征在于，包括數(shù)據(jù)信號(hào)下降沿的延時(shí)電路，晶體管M1，晶體管M2，二極管D1，二極管D2 ;數(shù)據(jù)信號(hào)TX_data輸入到下降沿延時(shí)電路的輸入端in，下降沿延時(shí)電路的輸出端out產(chǎn)生的輸出信號(hào)TX_tune輸入到晶體管Ml的柵極，晶體管M2的柵極由所要發(fā)送的數(shù)據(jù)信號(hào)TX_data控制，晶體管Ml和M2的漏極以及二極管Dl和D2的負(fù)端相連接，二極管Dl和D2的正端分別與天線兩端相連接，晶體管Ml、M2源極均與地連接；晶體管M2的寬長比大于晶體管Ml的寬長比；且數(shù)據(jù)信號(hào)下降沿延時(shí)電路的延時(shí)時(shí)間，需大于晶體管Ml引起的磁場不穩(wěn)定時(shí)間。晶體管M2的寬長比大于晶體管Ml的寬長比。這是由于在開關(guān)鍵控調(diào)制方法中，如果只有晶體管Ml參與信號(hào)調(diào)制進(jìn)行泄流，在數(shù)據(jù)信號(hào)TX_data的下降沿到來時(shí)，智能卡的負(fù)載大小產(chǎn)生突變，導(dǎo)致讀卡器場強(qiáng)不穩(wěn)定，致使讀卡器解錯(cuò)數(shù)據(jù)。在權(quán)利I所述的一種適用于非接觸式智能(IC )卡信號(hào)發(fā)送的調(diào)制方法中，晶體管M2的柵極由數(shù)據(jù)信號(hào)TX_data經(jīng)過下降沿延時(shí)模塊產(chǎn)生的信號(hào)TX_tune控制，在數(shù)據(jù)信號(hào)TX_data的下降沿到來時(shí)，晶體管Ml突然關(guān)斷，此時(shí)晶體管M2仍然保持一段延時(shí)進(jìn)行泄流，對(duì)智能卡的負(fù)載跳變起緩沖作用，因此晶體管M2的寬長比必須小于晶體管Ml的寬長比，才能維持讀卡器磁場穩(wěn)定。數(shù)據(jù)信號(hào)下降沿延時(shí)電路的延時(shí)時(shí)間，需大于晶體管Ml引起的磁場不穩(wěn)定時(shí)間。具體工作原理如下:信號(hào)TX_data經(jīng)過下降沿延時(shí)模塊產(chǎn)生的信號(hào)TX_tune控制輔泄流的晶體管Ml泄流，數(shù)據(jù)信號(hào)TX_data直接控制主泄流的晶體管M2泄流，當(dāng)信號(hào)Tx_data由高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，信號(hào)TX_tune維持一段延時(shí)才產(chǎn)生下降沿，輔泄流晶體管Ml的尺寸小于主泄流晶體管M2。這樣在進(jìn)行調(diào)制的過程中，數(shù)據(jù)的下降沿到來時(shí)，智能卡的負(fù)載不會(huì)發(fā)生跳變導(dǎo)致讀卡器磁場不穩(wěn)定，讀卡器能夠正確的解調(diào)。有益效果本發(fā)明設(shè)計(jì)的非接觸式智能(IC)卡的信號(hào)發(fā)送的調(diào)制方法減小了負(fù)載跳變，能有效的維持讀卡器磁場穩(wěn)定，利于讀卡器正確解調(diào)數(shù)據(jù)。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明:圖1為IS0/IEC14443協(xié)議規(guī)定的Type A和Type B兩種類型智能卡接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的編碼與調(diào)制方式。圖2a為不使用本發(fā)明的調(diào)制方法讀卡器解數(shù)錯(cuò)誤，圖2b為使用本發(fā)明的調(diào)制方法讀卡器正確解數(shù)的對(duì)比圖。圖3為本發(fā)明中產(chǎn)生的控制信號(hào)Tx_tune與數(shù)據(jù)信號(hào)Tx_data的時(shí)序圖。圖4為本發(fā)明在Type A智能卡中的具體應(yīng)用。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明應(yīng)用于符合IS0/IEC14443Type A協(xié)議的非接觸式智能(IC)卡芯片中，如圖4所示，包括數(shù)據(jù)信號(hào)下降沿的延時(shí)電路，晶體管M1，晶體管M2，二極管D1，二極管D2。數(shù)據(jù)信號(hào)TX_data連接到下降沿延時(shí)電路的輸入端in，下降沿延時(shí)電路的輸出端out產(chǎn)生的輸出信號(hào)TX_tune連接到晶體管Ml的柵極，晶體管M2的柵極由所要發(fā)送的數(shù)據(jù)信號(hào)TX_data控制，晶體管Ml和M2的漏極以及二極管Dl和D2的負(fù)端相連接，二極管Dl和D2的正端分別與天線兩端相連接，晶體管M1、M2源極均與地連接。晶體管M2的寬長比大于晶體管Ml的寬長比。這是由于在開關(guān)鍵控調(diào)制方法中，如果只有晶體管Ml參與信號(hào)調(diào)制進(jìn)行泄流，在數(shù)據(jù)信號(hào)TX_data的下降沿到來時(shí)，智能卡的負(fù)載大小產(chǎn)生突變，導(dǎo)致讀卡器場強(qiáng)不穩(wěn)定，致使讀卡器解錯(cuò)數(shù)據(jù)。在權(quán)利I所述的一種適用于非接觸式智能(IC)卡信號(hào)發(fā)送的調(diào)制方法中，晶體管M2的柵極由數(shù)據(jù)信號(hào)TX_data經(jīng)過下降沿延時(shí)模塊產(chǎn)生的信號(hào)TX_tune控制，在數(shù)據(jù)信號(hào)TX_data的下降沿到來時(shí)，晶體管Ml突然關(guān)斷，此時(shí)晶體管M2仍然保持一段延時(shí)進(jìn)行泄流，對(duì)智能卡的負(fù)載跳變起緩沖作用，因此晶體管M2的寬長比必須小于晶體管Ml的寬長比，才能維持讀卡器磁場穩(wěn)定。數(shù)據(jù)信號(hào)下降沿延時(shí)電路的延時(shí)時(shí)間，需大于晶體管Ml引起的磁場不穩(wěn)定時(shí)間。下降沿延時(shí)電路延遲140ns，Ml:M2=1:2，使得讀卡器正確解調(diào)出數(shù)據(jù)，如圖2 b圖所示。
權(quán)利要求
1.一種適用于非接觸式智能(IC)卡信號(hào)發(fā)送的調(diào)制方法，其特征在于，包括數(shù)據(jù)信號(hào)下降沿的延時(shí)電路，晶體管M1，晶體管M2，二極管D1，二極管D2 ;數(shù)據(jù)信號(hào)TX_data輸入到下降沿延時(shí)電路的輸入端in,下降沿延時(shí)電路的輸出端out產(chǎn)生的輸出信號(hào)TX_tune輸入到晶體管Ml的柵極，晶體管M2的柵極由所要發(fā)送的數(shù)據(jù)信號(hào)TX_data控制，晶體管Ml和M2的漏極以及二極管Dl和D2的負(fù)端相連接，二極管Dl和D2的正端分別與天線兩端相連接，晶體管Ml、M2源極均與地連接； 晶體管M2的寬長比大于晶體管Ml的寬長比；且數(shù)據(jù)信號(hào)下降沿延時(shí)電路的延時(shí)時(shí)間，需大于晶體管Ml引起的磁場 不穩(wěn)定時(shí)間。
全文摘要
一種適用于非接觸式智能(IC)卡信號(hào)發(fā)送的調(diào)制方法，屬于RF調(diào)制解調(diào)的技術(shù)領(lǐng)域。其特征在于適應(yīng)不同的場強(qiáng)，調(diào)節(jié)智能卡在數(shù)據(jù)發(fā)送期間的負(fù)載，使讀卡器正確解調(diào)出IC卡所發(fā)送的數(shù)據(jù)信息，對(duì)智能卡的正常工作至關(guān)重要。本發(fā)明克服了傳統(tǒng)的智能卡對(duì)讀卡器產(chǎn)生的磁場進(jìn)行負(fù)載調(diào)制發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，在數(shù)據(jù)的跳變沿智能卡的負(fù)載大小產(chǎn)生突變，導(dǎo)致讀卡器場強(qiáng)不穩(wěn)定，致使讀卡器解錯(cuò)數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G06K19/077GK103235969SQ201310111648
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月1日
發(fā)明者柳雪晶, 王梟, 陳博, 林平分, 萬培元, 陳洋, 徐洋 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)