冲突检测装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种冲突检测装置和方法。该方法用于非接触式TYPE A型智能卡读写器，该方法包括：获取数据帧的帧头的最大值和帧头的最大值发生的第一时间点；根据第一时间点，获取数据帧的数据部分在每个符号周期内的第二时间点和第三时间点，其中，第二时间点和第三时间点分别为为数据帧的数据部分在每个符号周期内的最大值和最小值发生的时间点；根据第二时间点和第三时间点，获取数据帧的数据部分在每个符号周期内的最大值和最小值；根据冲突检测阈值对数据帧的数据部分在每个符号周期内的最大值和最小值进行判决，根据判决结果判定是否发生冲突，其中，冲突检测阈值与数据帧的帧头的最大值相关。本发明专利技术可以提高冲突检测的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
冲突检测装置和方法
本专利技术涉及读写器领域，尤其涉及一种冲突检测装置和方法。
技术介绍
在ISO/IEC14443协议中，规定了非接触式智能卡与读写器的数据传输方式。根据信号发送和接收方式的不同，ISO/IEC14443协议定义了TYPEA、TYPEB两种卡型，这两种卡型的不同主要在于载波的调制深度及二进制数的编码方式。其中，TYPEA型智能卡在读写器上通过13.56MHz的载波向智能卡传送信号，采用同步、改进的Miller编码方式，通过100％ASK传送；当TYPEA型智能卡向读写器传送信号时，使用848KHz的副载波传送曼彻斯特(Manchester)编码。具体地，当TYPEA型智能卡向读写器传送数据帧时，帧头用序列D表示，数据“1”用序列D表示，数据“0”用序列E表示，帧尾用序列F表示，其中，序列D为只在前半个符号周期内，采用848kHz副载波对13.56MHz载波进行负载调制；序列E为只在后半个符号周期内，采用848kHz副载波对13.56MHz载波进行负载调制；序列F为在整个符号周期内，不对13.56MHz载波进行负载调制。如图1所示，为现有技术中非接触式TYPEA型智能卡读卡器的接收电路的示意图，天线11接收到的信号经过缓冲放大器12进行缓冲放大后进入包络检波器13进行包络检波，得到模拟包络信号，然后经过ADC14得到数字包络信号，ADC14的采样转换速率为13.56MHz。数字解调器15对数字包络信号进行解调，然后在检测模块16进行帧头检测和冲突检测。数字解调器15具体包括数字本地正交混频器151、匹配滤波器152和合并模块153，数字本地正交混频器151对数字包络信号进行数字正交混频后得到I路信号MFI和Q路信号MFQ，匹配滤波器152对I路信号MFI和Q路信号MFQ进行匹配滤波。由于曼彻斯特编码的特性，一个符号中仅有前半部分或后半部分有848kHz的子载波，因此匹配滤波器152只对半个符号进行匹配滤波即可，此匹配滤波器可以认为是对输入信号在半个符号时间窗内进行滑动积分。例如：对于106kbps的符号速率，每个符号内采样128个点，匹配滤波器152的传递函数由64个1组成，即：H(z^-1)＝1+z^-1+z^-2+...+z^-63。合并模块153对匹配滤波器152输出的两路I/Q信号进行合并，输出合并后的信号MFIQ，合并后的信号MFIQ是一种数字包络信号，例如：合并方法为：MFIQ＝sqrt(MFI^2+MFQ^2)，其中，sqrt表示开平方根，^表示幂运算。如图2所示，为现有技术中图1所示接收电路中的信号波形示意图，(a)为包络检波器输出的信号，(b)为合并后的信号MFIQ。检测模块16根据合并后的信号MFIQ进行帧头检测和冲突检测，进而判断出智能卡发送的应答信息。具体地，通常依靠固定门限值进行冲突检测，参见图8所示示意图，当合并后的信号MFIQ的数据部分在每个符号周期的结束点的值大于预定阈值Vcoll时，判定为检测到冲突，例如：数据1在该符号周期的结束点A0的值小于预定阈值Vcoll，判定未发生冲突，数据0在该符号周期的结束点A1的值大于预定阈值Vcoll，判定发生冲突。但是，在两张或多张智能卡与读写器天线耦合强弱差别较明显的情况下，如果固定门限值设定的过大，那么在天线耦合较弱时冲突检测漏警概率增加，如果固定门限值设定过小，那么在天线耦合较强时冲突检测虚警概率增加，从而导致冲突检测的可靠性较低。
技术实现思路
本专利技术提供一种冲突检测装置和方法，用以实现提高冲突检测的可靠性。本专利技术提供一种冲突检测方法，所述方法用于非接触式TYPEA型智能卡读写器，所述方法包括：获取数据帧的帧头的最大值和所述帧头的最大值发生的第一时间点；根据所述第一时间点，获取所述数据帧的数据部分在每个符号周期内的第二时间点和第三时间点，其中，所述第二时间点和所述第三时间点分别为为所述数据帧的数据部分在每个符号周期内的最大值和最小值发生的时间点；根据所述第二时间点和所述第三时间点，获取所述数据帧的数据部分在每个符号周期内的最大值和最小值；根据冲突检测阈值对所述数据帧的数据部分在每个符号周期内的最大值和最小值进行判决，根据判决结果判定是否发生冲突，其中，所述冲突检测阈值与所述数据帧的帧头的最大值相关。本专利技术还提供一种冲突检测装置，所述装置用于非接触式TYPEA型智能卡读写器，所述装置包括：第一获取模块用于获取数据帧的帧头的最大值和所述帧头的最大值发生的第一时间点；第二获取模块用于根据所述第一时间点，获取所述数据帧的数据部分在每个符号周期内的第二时间点和第三时间点，其中，所述第二时间点和所述第三时间点分别为所述数据帧的数据部分在每个符号周期内的最大值和最小值发生的时间点；第三获取模块用于根据所述第二时间点和所述第三时间点，获取所述数据帧的数据部分在每个符号周期内的最大值和最小值；判决模块用于根据冲突检测阈值对所述数据帧的数据部分在每个符号周期内的最大值和最小值进行判决，根据判决结果判定是否发生冲突，其中，所述冲突检测阈值与所述数据帧的帧头的最大值相关。在本专利技术中，第一获取模块获取数据帧的帧头的最大值，第三获取模块获取数据帧的数据部分在每个符号周期内的最大值和最小值，判决模块根据冲突检测阈值对数据帧的数据部分在每个符号周期内的最大值和最小值进行判决，根据判决结果判定是否发生冲突，并且冲突检测阈值与数据帧的帧头的最大值相关。由于冲突检测的检测阈值与帧头的最大值相关，实现了自适应地设定冲突检测阈值，避免了采用固定门限值进行冲突检测，所以提高了冲突检测的可靠性。此外，通过选择合理的抽样判决时刻，即分别对数据帧的数据部分在每个符号周期内的最大值和最小值进行判决，也提高了冲突检测的可靠性。这样，即使在两张或多张智能卡与读写器的耦合强弱差别较大时，或者是相同类型的智能卡与读写器的距离远近差别较大时，仍然能准确检测出冲突。附图说明图1为现有技术中非接触式TYPEA型智能卡读卡器的接收电路的示意图；图2为现有技术中图1所示接收电路中的信号波形示意图；图3为本专利技术冲突检测装置第一实施例的结构示意图；图4为本专利技术冲突检测方法第一实施例的流程示意图；图5为本专利技术冲突检测装置第二实施例的结构示意图；图6为本专利技术冲突检测方法第二实施例的流程示意图；图7为本专利技术帧头检测装置第二实施例的一个帧头检测实例的信号波形示意图；图8为本专利技术帧头检测装置第二实施例中的一个冲突检测实例的信号波形示意图；图9为本专利技术非接触式TypeA型智能卡读卡器实施例的结构示意图。具体实施方式下面结合说明书附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的描述。TYPEA型智能卡向读写器回送数据时使用副载波调制的曼切斯特(Manchester)码，当发生冲突时，有的智能卡回送“0”，有的智能卡回送“1”，导致整个符号都有副载波调制，读写器收到这样的符号后，通过一定的方法判断出副载波持续一个符号周期，则表明发生了冲突。如图3所示，为本专利技术冲突检测装置第一实施例的结构示意图，该装置可以用于非接触式TYPEA型智能卡读写器，TYPEA型智能卡读卡器的详细结构可以参见图1所示结构示意图，输入到该冲突检测装置的数据帧为合并后的信号MFIQ。该装置可以包括第一获取模块31、第二获取模块32、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冲突检测方法，其特征在于，所述方法用于非接触式TYPE A型智能卡读写器，所述方法包括：获取数据帧的帧头的最大值和所述帧头的最大值发生的第一时间点；根据所述第一时间点，获取所述数据帧的数据部分在每个符号周期内的第二时间点和第三时间点，其中，所述第二时间点和所述第三时间点分别为为所述数据帧的数据部分在每个符号周期内的最大值和最小值发生的时间点；根据所述第二时间点和所述第三时间点，获取所述数据帧的数据部分在每个符号周期内的最大值和最小值；根据冲突检测阈值对所述数据帧的数据部分在每个符号周期内的最大值和最小值进行判决，根据判决结果判定是否发生冲突，其中，所述冲突检测阈值与所述数据帧的帧头的最大值相关。

【技术特征摘要】
1.一种冲突检测方法，其特征在于，所述方法用于非接触式TYPEA型智能卡读写器，所述方法包括：获取数据帧的帧头的最大值和所述帧头的最大值发生的第一时间点；根据所述第一时间点，获取所述数据帧的数据部分在每个符号周期内的第二时间点和第三时间点，其中，所述第二时间点和所述第三时间点分别为所述数据帧的数据部分在每个符号周期内的最大值和最小值发生的时间点；根据所述第二时间点和所述第三时间点，获取所述数据帧的数据部分在每个符号周期内的最大值和最小值；根据冲突检测阈值对所述数据帧的数据部分在每个符号周期内的最大值和最小值进行判决，根据判决结果判定是否发生冲突，其中，所述冲突检测阈值与所述数据帧的帧头的最大值相关。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取数据帧的帧头的最大值和所述最大值发生的第一时间点包括：获取所述数据帧在一个符号周期内的最大值和所述最大值发生的第一时间点；获取所述数据帧在所述符号周期内的值从所述第一时间点开始相对于所述最大值的变化程度，根据所述变化程度判断是否检测到帧头。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述数据帧在一个符号周期内的最大值和所述最大值发生的时刻包括：获取所述数据帧的值大于第一预定阈值的时间点；从所述数据帧的值大于第一预定阈值的时间点开始，获取所述数据帧在所述符号周期内的最大值和所述最大值发生的第一时间点，其中，所述最大值为从所述第一时间点开始的预定时间窗内的最大值。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述变化程度判断是否检测到帧头包括：获取所述数据帧在第四时间点的值，其中，所述第四时间点为从所述第一时间点开始的预定时长间隔的时间点；将所述数据帧在所述第四时间点的值与第二预定阈值进行比较，其中，所述第二预定阈值与所述最大值成比例关系；根据比较结果判定是否检测到帧头。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据判决结果判定是否发生冲突包括：根据冲突检测阈值对所述数据帧的数据部分在每个符号周期内的最大值和最小值进行判决；当对所述数据帧的数据部分在每个符号周期内的最大值和最小值进行判决的判决结果相同时，判定发生冲突；当对所述数据帧的数据部分在每个符号周期内的最大值和最小值进行判决的判决结果不同时，判定未发生冲突。6.一种冲突检测装置，其特征在于，所述装置用于非接触式TYP...

【专利技术属性】
技术研发人员：李振，郭爱香，李坤，李旭芳，杨培，
申请(专利权)人：昆腾微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11