運算電路、信號選擇方法及電腦程式的製作方法

2023-12-07 01:26:06 3

專利名稱：運算電路、信號選擇方法及電腦程式的製作方法
技術領域：
本發明涉及運算電路、信號選擇方法及電腦程式。
背景技術：
近來，能夠與非接觸式讀寫設備(讀寫器)進行通信的信息處理終端已經被廣泛 使用，如非接觸式IC(集成電路)卡(以下稱作「IC卡」)，以及具有IC卡功能的行動電話。 讀寫設備和信息處理終端利用磁場(載波)以例如13. 56MHz的特定頻率進行通信，並利用 載波執行數據的傳輸和接收。利用信息處理終端的非接觸式通信系統廣泛應用於車站自動 檢票口、機場登機口等的出入處理，以及賣場、自動售貨機收銀的付款處理。隨著非接觸式通信系統的廣泛使用，在終端與讀寫器之間存在多種通信方式。終 端與讀寫器之間的通信方式根據調製方法和編碼方法的不同分為A型、B型、C型等。然而， 這些通信系統間的差別對於用戶來說並不明顯。即使當IC卡、行動電話等設備已經被讀寫 器感應到時，如果由於通信方式的不同導致不能進行非接觸性通信，用戶就會感到不方便。 因此，用於支持多種通信方式的通信設備和通信方法已經被開發，並且與這些通信設備和 通信方法相關的技術也已經被披露(例如參見JP-A-2008-35104和JP-2008-269368)。

發明內容
然而，在過去的技術中，在選擇信號時，需要為一個輸入信號通道(route，途徑) 提供多個解調器或提供具有不同阻抗特性等的多個天線。由於提供多個解調器或天線，導 致存在以下問題電路尺寸增加、封裝面積增加以及技術難度增大，從而阻礙設備的小型 化。另外，利用檢測後對多個解調器的模擬振幅進行比較並且選出具有最大振幅的檢 測通道的方法，可以選擇到可通信的檢測通道。然而，在該方法中，存在的問題在於所有的 檢測通道的振幅在遠距離時減小，在低S/N(信噪)比的條件下選擇變得困難，需要非常精 確的比較器。期望提供新的改進的運算電路、信號選擇方法及電腦程式，而這些無需複雜的 配置就能夠選擇可通信的檢測通道，並且即便在遠距離低S/N比的條件下也能正確地選擇 可通信的檢測通道。根據本發明實施例的運算電路包括檢測單元，用於檢測分別通過不同的調製方法 調製的並且通過預定的編碼方法編碼的多個信號的代碼錯誤；測量單元，對於多個信號中 的每一個信號，在從檢測單元中的檢測出代碼錯誤開始到第一次檢測出包含在多個信號中 的預定數據為止的期間，測量在多個信號中產生的、以預定頻率下的頻率進行的信號變化的次數；以及選擇單元，用於基於測量單元的測量結果從多個信號中選擇一個信號。根據該配置，檢測單元檢測分別通過不同的調製方法調製的並通過預定的編碼方 法編碼的多個信號的代碼錯誤，以及測量單元在從檢測單元中檢測出代碼錯誤開始到第一 次檢測出包含在多個信號中的預定數據為止的期間，測量在多個信號中產生的、以預定頻 率以下的頻率進行的信號變化的次數。此外，選擇單元基於測量單元的測量結果從多個信 號中選擇一個信號。因此，運算電路在從檢測出代碼錯誤到第一次檢測出包含在多個信號 中的預定數據的期間確定信號質量並且基於確定結果選擇信號。從而，無需複雜的配置就 能選擇可通信的檢測通道，並且即便在遠距離低S/N比的條件下也能正確地選擇可通信的 檢測通道。運算電路還包括用於測量多個信號的電壓振幅的振幅測量單元，並且選擇單元可 以基于振幅測量單元的測量結果和測量單元的測量結果從多個信號中選擇一個信號。選擇單元如果基于振幅測量單元的測量結果不能從多個信號中選擇一個信號時， 可以基於測量單元的測量結果從多個信號中選擇一個信號。選擇單元如果基於測量單元的測量結果不能從多個信號中選擇一個信號時，可以 基于振幅測量單元的測量結果從多個信號中選擇一個信號。如果在檢測單元中檢測出代碼錯誤後再次在檢測單元中檢測出代碼錯誤，則測量 單元可將測量結果重置。選擇單元選擇由測量單元測量的以預定頻率以下的頻率進行的信號變化次數低 於預定閾值的信號。選擇單元可以包括等待單元，其允許從檢測出預定數據開始到從多個信號中選擇 一個信號為止進行等待。此外，根據本發明的實施例的信號選擇方法包括以下步檢測步，對分別通過不同 的調製方法調製的並通過預定的編碼方法編碼的多個信號檢測代碼錯誤；測量步，對於多 個信號中的每一個信號，在從檢測步中檢測出代碼錯誤開始到第一次檢測出包含在多個信 號中的預定數據為止的期間，測量在多個信號中產生的、以預定頻率以下的頻率進行的信 號變化的次數；以及選擇步，基於測量步的測量結果從多個信號中選擇一個信號。此外，根據本發明的實施例的電腦程式允許計算機執行以下步檢測步，對分別 通過不同的調製方法調製的並且通過預定的編碼方法編碼的多個信號檢測代碼錯誤；測量 步，對於多個信號中的每一個信號，在從檢測步中檢測出代碼錯誤到第一次檢測出包含在 多個信號中的預定數據為止的期間，測量在多個信號中產生的、以預定頻率以下的頻率進 行的信號變化的次數；以及選擇步，基於測量步的測量結果從多個信號中選擇一個信號。如上所述，根據本發明的實施例，提供了新的改進的運算電路、信號選擇方法及計 算機程序，而這些無需複雜的配置就能選擇可通信的檢測通道，並且即便在遠距離低S/N 比的條件下也能正確地選擇可通信的檢測通道。


圖1是示出根據本發明的一個實施例的運算電路100的配置的說明圖。圖2是示出測量振動(chattering)時的一個測量期間的說明圖。圖3是示出根據本發明一個實施例的模擬振幅閾值比較電路130的配置的說明圖。圖4是示出利用根據本發明一個實施例的運算電路100進行信號選擇處理的流程 圖。圖5是示出輸入信號的電壓與非接觸式通信的通信距離之間關係的示例的說明 圖。圖6是示出利用根據本發明一個實施例的運算電路100的非接觸式通信系統的示 例的說明圖。
具體實施例方式以下將參考附圖詳細地描述本發明的優選實施例。在說明書和附圖中，相同的符 號用於表示具有基本相同的功能和配置的組件，並且將省略重複的解釋。另外，將根據以下順序來描述本發明的優選實施例。1.本發明的一個實施例1-1.運算電路的配置1-2.模擬振幅閾值比較電路的配置1-3.信號選擇處理1-4.非接觸式通信系統2.結論1.本發明的一個實施例1-1.運算電路的配置首先，將對根據本發明一個實施例的運算電路的配置進行說明。圖1是示出根據 本發明一個實施例的運算電路100的配置的說明圖。用圖1示出的根據本發明一個實施例 的運算電路100的配置如下。如圖1所示，根據本發明一個實施例的運算電路100，是在近場非接觸式通信系統 中通過通信的另一端的多種調製方法調製的信號被輸入至的電路。進一步地，根據本發明 一個實施例的運算電路100，是在將通過多種調製方法調製的信號輸入時從多個信號中選 擇具有最好信號質量的信號的電路。根據本發明一個實施例的運算電路100，是通過五種 調製方法調製的信號被輸入至的電路。進一步地，運算電路100從通過五種調製方法調製 的輸入信號中選擇具有最好信號質量的信號。在本實施例，這五種調製方法是ASK(振幅 移位鍵控法)、0度S/H(採樣/保持)、90度S/H(採樣/保持)、0度CLK(時鐘)和90度 CLK(時鐘)。顯而易見的是，信號調製方法並不限於這些示例並且信號接收的通道數量也 不只限於本發明實施例中的示例的數量。如圖1所示，根據本發明一個實施例的運算電路 100包括曼徹斯特錯誤確定電路110、振動計數電路120、模擬振幅閾值比較電路130以及信 號選擇電路140。曼徹斯特錯誤確定電路110是確定輸入至運算電路100的信號是否具有正常的曼 徹斯特代碼的電路。曼徹斯特代碼基本上是具有50%佔空比的時鐘信號，當前半段處於高 電平而後半段處於低電平時，該時鐘信號編碼為0，當前半段處於低電平而後半段處於高電 平時，該時鐘信號編碼為1。曼徹斯特錯誤確定電路110將表示代碼錯誤是否出現在通過 曼徹斯特編碼方法編碼的數據中的曼徹斯特錯誤確定信號傳輸到振動計數電路120。下文
5中，通過曼徹斯特編碼方法編碼的數據的代碼錯誤也稱為「曼徹斯特錯誤」。振動計數電路120是，只對於根據曼徹斯特錯誤確定電路110中的確定結果輸入 至運算電路100的、具有正常曼徹斯特代碼的信號，來測量信號的振動次數的電路。需要 注意的是，振動計數電路120基於信號是否有預定期間或更小的期間的信號變化來確定是 否發生振動。振動計數電路120在從曼徹斯特錯誤出現到第一次檢測出包含在輸入信號中 的同步代碼的期間對在每個信號中產生的振動的次數進行計數。由曼徹斯特錯誤確定電路 110檢測曼徹斯特錯誤的出現。圖2是示出由曼徹斯特錯誤確定電路110產生的曼徹斯特錯誤確定信號與振動計 數電路120測量振動時的測量期間之間關係的說明圖。在圖2中，為了便於說明，只示出了 通過ASK和0度S/H兩種調製方法調製的信號的曼徹斯特錯誤確定信號。圖2示出了作為輸入到運算電路100的數據的前同步碼和同步代碼。前同步碼是 接收數據的報頭部分並且包含具有至少48位邏輯0的數據。同步代碼是繼前同步碼之後 的數據並且是具有2位元組數據長度用於與參考時鐘信號同步的代碼。如圖2所示，如果在輸入至運算電路100的信號中沒有出現曼徹斯特錯誤，則曼徹 斯特錯誤確定信號保持高電平。另一方面，如果在輸入至運算電路100的信號中出現曼徹 斯特錯誤，則所述確定信號就會轉變為低電平。當曼徹斯特錯誤出現在輸入至運算電路100 的信號的前同步信號期間時，曼徹斯特錯誤確定信號變為低電平。於是，當曼徹斯特錯誤確 定信號變為低電平時，振動計數電路120就開始對振動次數進行測量。如上所述，振動計數電路120中的振動次數的測量期間是從曼徹斯特錯誤的出現 到同步代碼的檢測。這裡，如果曼徹斯特錯誤出現在任一輸入信號中，則振動計數電路120 就會重置所有輸入信號的測量結果。在圖2中，曼徹斯特錯誤首先出現在通過0度S/H調製 的信號中，於是通過0度S/H調製的信號的曼徹斯特錯誤確定信號就暫時處於低電平。然 後，當振動計數電路120檢測出曼徹斯特錯誤確定信號變為高電平時，開始進行振動計數 電路120中振動次數的測量。然而，如果振動計數電路120中的振動次數的測量開始進行後在另一信號中出現 曼徹斯特錯誤，則0度S/H的信號的測量結果將會被重置。在圖2所示的示例中，示出了曼 徹斯特錯誤出現在ASK調製的信號中的情況。如果在開始振動次數的測量之後在ASK調製 的信號中出現曼徹斯特錯誤，則ASK調製的信號的曼徹斯特錯誤確定信號會暫時處於低電 平。當曼徹斯特錯誤確定信號處於低電平時，振動計數電路120中保持的測量值被重置。然 後，當振動計數電路120檢測出曼徹斯特錯誤確定信號已經變為高電平時，在振動計數電 路120再次開始進行振動次數的測量。因此，振動計數電路120中的振動的測量期間就是 圖2中A所示的期間。將振動的測量結果與同步代碼檢測時的預設閾值進行比較。然後，作為測量值與 閾值之間的比較的結果，如果測量值小於閾值，則振動計數電路120確定輸入信號為正常 信號並將確定結果發送到信號選擇電路140。以這種方式，振動計數電路120中保持的測量值因出現曼徹斯特錯誤而被重置， 從而可以在從曼徹斯特錯誤的最新出現到檢測出同步代碼的期間，測量振動次數。然後，通 過在該期間的振動次數的測量，測量結果可用於判斷接收信號的質量。振動計數電路120 中的測量結果將發送到信號選擇電路140。
振動計數電路120包括用於測量振動次數的DPLL(數字鎖相環)。當振動計數電 路120保持的測量值因出現曼徹斯特錯誤而被重置時，振動計數電路120會通過清除DPLL 的緩衝區來重置測量值。模擬振幅閾值比較電路130對輸入至運算電路100的信號的振幅和預設閾值進行 比較。模擬振幅閾值比較電路130執行輸入至運算電路100的信號的檢測，並且將檢測後 的信號轉換成DC(直流)。然後，模擬振幅閾值比較電路130對轉換為直流後的電壓值和預 設閾值進行比較，並且將比較結果輸出到信號選擇電路140。注意，模擬振幅閾值比較電路130可以提供給相應的輸入信號通道。在本實施例 中，由於五個通道的信號輸入到運算電路100，所以將五個模擬振幅閾值比較電路130提供 給相應的輸入信號。信號選擇電路140從輸入到運算電路100的多條通道的輸入信號中選擇具有最好 的接收質量的一個信號並將其輸出。除了將輸入到運算電路100的多條通道的輸入信號發 送至信號選擇電路140之外，還將振動計數電路120的測量結果和模擬振幅閾值比較電路 130的比較結果發送到信號選擇電路140。信號選擇電路140利用振動計數電路120的測 量結果和模擬振幅閾值比較電路130的比較結果選擇一個具有最好的接收質量的信號。信號選擇電路140包括等待電路142。等待電路142，是允許信號選擇電路140中 的處理從同步代碼在五條通道的輸入信號中首次被檢測出的時間開始後等待預定時間的 電路。在本實施例中，等待電路142允許信號選擇電路140中的處理等待3微秒。在本發明的實施例中，顯而易見的是，等待時間並不限於該示例。在同步代碼在五條通道的輸入信號中首次被檢測出之後，由等待電路142執行3 微秒定時後，信號選擇電路140開始進行信號選擇處理，以選擇一個具有最好的接收質量 的信號。稍後將具體地描述信號選擇電路140中的信號選擇處理的細節。以上是對根據本發明一個實施例的運算電路100的配置的說明。接下來，將對根 據本發明一個實施例的模擬振幅閾值比較電路130的配置進行說明。1-2.模擬振幅閾值比較電路的配置圖3是示出根據本發明一個實施例的模擬振幅閾值比較電路130的配置的說明 圖。以下，將利用圖3對根據本發明一個實施例的模擬振幅閾值比較電路130的配置進行 說明。如圖3所示，根據本發明一個實施例的模擬振幅閾值比較電路130包括電平檢測 電路156和比較器158。此外，圖3還示出了天線線圈152和檢波器154。天線線圈152從執行非接觸式通信的另一設備接收數據。在天線線圈152中，當 執行非接觸式通信時，根據其他設備產生的磁場變化會生成電流。天線線圈152的電流可 以用作接收信號並且該接收信號被解調，從而，進行與其他設備的非接觸式通信。檢波器154執行天線線圈152接收到的並輸入到運算電路100的信號的檢測。對 於輸入信號的每條通道，由檢波器154執行檢測。在圖3中，只示出了兩個檢波器154，然 而，檢波器154的數量可根據輸入信號的通道數量來確定。由檢波器154檢測後的信號直 接發送到信號選擇電路140，並同時發送到電平檢測電路156。電平檢測電路156，是檢測被檢波器154檢測出的信號的電平(直流電壓值)的電 路。電平檢測電路156中的電壓值的檢測結果發送到比較器158。
比較器158將電平檢測電路156檢測出的電壓值和預設閾值進行比較。比較器158 中的電平檢測電路156檢測出的電壓值和預設閾值的比較結果發送到信號選擇電路140。 信號選擇電路140利用從比較器158發送的各個信號通道的比較結果來執行信號選擇處理。以上是對根據本發明一個實施例的模擬振幅閾值比較電路130的說明。接下來， 將對利用根據本發明一個實施例的運算電路100的信號選擇處理進行說明。1-3.信號選擇處理圖4是示出利用根據本發明一個實施例的運算電路100進行信號選擇處理的流程 圖。以下將利用圖4對利用本發明一個實施例的運算電路100進行的信號選擇處理進行說 明。當近場非接觸式通信開始時，多個接收信號輸入到運算電路100。當多個接收信號 輸入到運算電路100時，對於每個接收信號，首先在曼徹斯特錯誤確定電路110中確定接收 信號是否具有正常的曼徹斯特代碼(步驟S101)。在步驟S101中，如果曼徹斯特錯誤確定電路110確定接收信號中出現曼徹斯特錯 誤，則曼徹斯特錯誤確定電路110把出現曼徹斯特錯誤的通知提供給振動計數電路120。從 曼徹斯特錯誤確定電路110接收到出現曼徹斯特錯誤的通知之後，振動計數電路120將其 中保持的計數器的值重置(步驟S102)。關於圖2所示的每個輸入信號通道的曼徹斯特錯誤確定信號從曼徹斯特錯誤確 定電路110發送到振動計數電路120。如上所述，如果沒有出現曼徹斯特錯誤，則曼徹斯特 錯誤確定信號處於高電平狀態。另一方面，當曼徹斯特錯誤出現時，曼徹斯特錯誤確定信號 轉變成低電平狀態。振動計數電路120能夠通過感測曼徹斯特錯誤確定信號轉變至低電平 狀態來識別曼徹斯特錯誤的出現。如上所述，振動計數電路120包括用於測量振動的DPLL(數字鎖相環)。而且，當 在步驟S102重置振動計數電路120保持的測量值時，振動計數電路120通過清除DPLL的
緩衝區來重置測量值。另一方面，在步驟S101，如果曼徹斯特錯誤確定電路110確定接收信號中沒有出 現曼徹斯特錯誤，則曼徹斯特錯誤確定電路110將接收信號具有正常的曼徹斯特代碼的通 知提供給振動計數電路120。收到通知的振動計數電路120測量振動(步驟S103)。關於圖2所示的每個輸入信號通道的曼徹斯特錯誤確定信號從曼徹斯特錯誤確 定電路110發送到振動計數電路120。如果沒有出現曼徹斯特錯誤，則曼徹斯特錯誤確定信 號處於高電平狀態，並且振動計數電路120在曼徹斯特錯誤確定信號處於高電平狀態的期 間繼續進行振動的測量。在振動計數電路120執行振動測量之後，接著，確定振動計數電路120是否檢測出 接收信號中包含的同步代碼(步驟S104)。對於步驟S104的確定結果，如果振動計數電路120沒有檢測出接收信號中包含的 同步代碼，過程就返回到步驟S101，並確定接收信號是否具有正常曼徹斯特代碼。另一方 面，在步驟S104，如果確定振動計數電路120已經檢測出接收信號中包含的同步代碼，則振 動計數電路120將在從最近一次檢測出曼徹斯特錯誤到檢測出同步代碼的期間的振動測 量結果發送到信號選擇電路140 (步驟S105)。
另外，與振動計數電路120的振動的測量並行進行，模擬振幅閾值比較電路130中 的接收信號的振幅和閾值的比較結果從模擬振幅閾值比較電路130發送到信號選擇電路 140(步驟 S106)。當振動計數電路120中的振動的測量結果和模擬振幅閾值比較電路130的比較結 果輸入時，信號選擇電路140利用這些信息從輸入信號中選擇一個具有最好的接收質量的 信號(步驟S107)。在步驟S107，在從第一次檢測出五個輸入信號中的同步代碼開始的3微 秒後執行信號選擇電路140中的信號選擇處理。然後，在等待由等待電路142定時的3微 秒後執行信號選擇電路140中的信號選擇處理。這裡，將對信號選擇電路140中的信號選擇的標準的示例進行說明。在本實施例 中，輸入信號的質量是以藉助於模擬振幅閾值比較電路130的比較結果(模擬閾值選擇法) 和振動計數電路120中的振動的測量結果(振動計數法)的順序確定的。然後，如果即使 以模擬閾值選擇法和振動計數法的順序確定輸入信號的質量也不能選擇具有最好的接收 質量的信號，那麼信號選擇電路140預先以ASK、0度S/H、90度S/H、0度CLK以及90度CLK 的順序設定優先級順序，並且根據優先級順序選擇一個信號。當運算電路100利用模擬閾值選擇方法從輸入信號中選擇一個信號時，檢波器 154對輸入信號執行檢測，並且比較器158確定檢測後的信號電壓值是否等於或大於預設 閾值。比較器158的確定結果發送到信號選擇電路140，並且信號選擇電路140將具有檢測 後的電壓值等於或大於預設閾值的信號作為具有最好的接收質量的信號進行選擇。於是，作為比較器158中確定的結果，如果存在等於或大於預設閾值的多條檢測 通道，則信號選擇電路140會基於關於多條檢測通道的邏輯波形的質量選擇一個信號。另 外，作為比較器158中確定的結果，如果不存在等於或大於預設閾值的檢測通道，則信號選 擇電路140基於所有檢測通道的邏輯波形的質量選擇一個信號。圖5是示出輸入信號電壓與非接觸式通信的通信距離的關係的示例的說明圖。在 圖5中，由實線表示的波形示出在非接觸式通信中出現NULL(空值)的通道的DC電壓電平， 而由虛線表示的波形示出在非接觸式通信中未出現NULL的通道的DC電壓電平。例如，在 採用ASK調製方法的情況下，當通信採用傳輸波形和接收波形的合成波形的數據振幅執行 時出現空值，但是傳輸波形和接收波形之間存在相位差，其數據振幅相互抵消。另外，圖5還示出了利用模擬閾值選擇方法從輸入信號中選擇一個信號時所使用 的閾值的一個示例。期望的是，在NULL出現時能夠預先對於出現NULL的通道的DC電壓值 進行檢測，並且將在模擬閾值選擇法所用的閾值設定為大於所檢測出的DC檢測值的值。通 過以這樣的方式設定閾值，就能從信號選擇的選項中排除極有可能出現NULL的情況的通 道。如圖5所示，通信距離越長，輸入信號的DC電壓越低。因此，在由圖5中的段1指 示的範圍內，用模擬閾值選擇法進行信號選擇是有效的，在由段2指示的範圍內，用振動計 數法進行信號選擇是有效的。另一方面，當運算電路100利用振動計數方法從輸入信號中選擇一個信號時，在 振動計數電路120中，對於每個輸入信號，確定在圖2所示的測量期間A內的振動出現次數 是否少於預設閾值。如果振動出現次數少於預設閾值，則振動計數電路120將該信號確定 為正常信號。另一方面，如果振動出現次數不小於預設閾值，則振動計數電路120將該信號確定為反常信號。振動計數電路120的確定結果發送至信號選擇電路140。然後，信號選擇 電路140選擇由振動計數電路120確定為正常信號的信號。然後，如果即使以模擬閾值選擇法和振動計數法的順序來確定輸入信號的質量時 也不能選擇具有最好的接收質量的信號，如上所述，則信號選擇電路140會預先設定優先 級順序。優先級順序可以為ASK、0度S/H、90度S/H、0度CLK以及90度CLK的順序。這樣， 信號選擇電路140就會根據預設的優先級順序選擇一個信號。需要注意的是，雖然信號選擇電路140以模擬閾值選擇法和振動計數法的順序來 確定輸入信號的質量，然而，本發明的實施例不限於該示例。信號選擇電路140也可以以相 反的順序來確定輸入信號的質量，即以振動計數法和模擬閾值選擇法的順序。以上利用圖4對利用根據本發明一個實施例的運算電路100的信號選擇處理進行 了說明。下面將對採用根據本發明一個實施例的運算電路100的非接觸式通信系統進行說 明。1-4.非接觸式通信系統圖6是示出採用根據本發明一個實施例的運算電路100的非接觸式通信系統的示 例的說明圖。如圖6所示，非接觸式通信系統包括例如行動電話10和讀寫器20。例如，圖 6所示的非接觸式通信系統中的通信，是以212kbps的通信速度、使用13. 56MHz的頻帶執行 的「對稱通信」，該對稱通信不使用副載波。進一步地，例如，根據本發明一個實施例的非接 觸式通信系統是通過調製載波來實現無線通信的。另外，關於圖6所示的非接觸式通信系 統中採用的調製方法，例如有ASK、0度S/H、90度S/H、0度CLK和90度CLK等，並且圖6所 示的非接觸式通信系統中採用的編碼方法是曼徹斯特編碼法。行動電話10包括IC晶片，此晶片內部裝有用於利用電磁感應方法在其自身與讀 寫器20之間進行數據的非接觸式傳輸和接收的天線線圈。讀寫器20也包含天線線圈。電 磁波從讀寫器20的天線線圈發射，並且當讀寫器20感應到行動電話10時，電磁波穿過天 線線圈的內部並且在天線線圈中產生電動勢。當在行動電話10的IC晶片中含有的天線線圈中產生電動勢時，電流開始在天線 線圈中流動。當電流在天線線圈中流動時產生磁場並且當電流在IC晶片中流動時IC晶片 開始操作。行動電話10的IC晶片改變行動電話10的阻抗，以利用預定的調製方法將數據 傳輸到讀寫器20。當行動電話10的阻抗發生變化時，從行動電話10側的IC晶片中含有的 天線線圈產生的磁場也隨之改變。至於讀寫器20，由於從行動電話10側的IC晶片中含有的天線線圈產生的磁場的 變化，而導致讀寫器20側的天線線圈的電壓值變化。通過將電壓值變化作為調製信號而接 收並對調製信號執行檢測，從行動電話10傳輸的數據就能被接收。那麼，例如，圖1所示的運算電路100設置在行動電話10的內部。通過將圖1所 示的根據本發明一個實施例的運算電路100設置在行動電話10的內部，行動電話10就能 從以多條通道輸入的信號中選擇一個具有最好的信號質量的信號。行動電話10通過對已 選擇信號採用的調製方法可以維持其與讀寫器20之間的非接觸式通信。以上是對利用根據本發明一個實施例的運算電路100的非接觸式通信系統的說 明。在圖6中，示出了在行動電話10與讀寫器20之間執行非接觸式通信的非接觸式通信 系統，然而，本發明實施例並不限於該示例。例如，在使用內部含有IC晶片的IC卡替代移
10動電話10的讀寫器20進行非接觸式通信的情況下，根據本發明一個實施例的運算電路100 就設置在IC卡的內部。2.結論綜上所述，根據本發明的一個實施例，運算電路100可以組合使用模擬閾值選擇 法和振動計數法來從以多條通道輸入的信號中選擇一個具有最好的接收質量的信號。另外，當採用振動計數法選擇一個具有最好的接收質量的信號時，根據本發明一 個實施例的運算電路100可對在從最新出現曼徹斯特錯誤到檢測出同步代碼的期間的振 動次數進行測量。當選擇信號時，雖然可以使用採用同步代碼檢測的順序的選擇方法，但是 這種方法可能誤選導致通信錯誤出現的信號。另一方面，根據本發明一個實施例的振動計 數法對於所有輸入信號可使用相同的測量期間，並且作為測量值和閾值的比較結果，如果 測量值小於閾值，則確定該信號為正常信號。因此，利用根據本發明一個實施例的運算電路 100，可以排除對信號的錯誤選擇，而且，由於排除了錯誤的選擇，即使通信距離變得更長也 能執行穩定的非接觸式通信。更進一步說，根據本發明一個實施例的運算電路100組合利用模擬閾值選擇法和 振動計數法可選擇具有最好的接收質量的信號。通過組合使用模擬閾值選擇法和振動計數 法選擇信號，根據本發明一個實施例的運算電路100能夠防止在近距離由於模擬閾值選擇 法的NULL點導致的通信錯誤，也能在遠距離利用振動計數法選擇可通信的通道。通過以這 種方式利用運算電路100來選擇信號，可擴展進行非接觸式通信的設備之間的最大通信距 罔。更進一步說，組合利用模擬閾值選擇法和振動計數法，根據本發明一個實施例的 運算電路100即使在電壓值處於低電平而無法利用模擬閾值選擇法選擇信號時，也可以利 用振動計數法來選擇信號。當利用振動計數法選擇信號時，運算電路100無需再次接收信 號，並且一次接收就能夠完成信號選擇處理。需要注意的是，上述根據本發明一個實施例的運算電路100利用硬體執行了根據 本發明一個實施例的信號選擇處理，但是本發明的實施例並不限於該示例，而是還可以利 用軟體來執行信號選擇處理。以圖6為例，信號選擇處理可以使用軟體來執行，通過快閃記憶體等 的記錄介質、將電腦程式存儲在讀寫器20上、以及讀出存儲在讀寫器中的電腦程式並 相繼地利用CPU(中央處理單元)等的控制設備來執行程序。以上是參考附圖對本發明的優選實施例的詳細說明，然而，本發明的實施例並不 限於以上示例。顯而易見，具有本發明領域一般知識的技術人員可得到權利要求中描述的 技術思想範圍內的各種修改實例或替換實例，並且應當理解，這些修改的或替換的實例自 然應在本發明的技術範圍內。例如，在上述實施例中，雖然可以檢測出由曼徹斯特編碼方法編碼的數據代碼錯 誤，然而，本發明的實施例並不限於這些示例。能夠檢測出除曼徹斯特編碼方法以外的另一 編碼方法編碼的數據的代碼錯誤。本發明的實施例可應用於運算電路、信號選擇方法和電腦程式，更具體地，可以 應用於從多條接收通道中選擇信號的運算電路、信號選擇方法和電腦程式。
權利要求
一種運算電路，包括檢測單元，對分別通過不同的調製方法調製的並且通過預定的編碼方法編碼的多個信號檢測代碼錯誤；測量單元，對於所述多個信號中的每一個信號，在從所述檢測單元中檢測出代碼錯誤開始到第一次檢測出包含在所述多個信號中的預定數據為止的期間，測量在所述多個信號中產生的、以預定頻率或更小的頻率進行的信號變化的次數；以及選擇單元，基於所述測量單元的測量結果從所述多個信號中選擇一個信號。
2.根據權利要求1所述的運算電路，其中，所述選擇單元選擇經所述測量單元測量的、 以預定頻率或更小的頻率進行的信號變化次數低於預定閾值的信號。
3.根據權利要求1所述的運算電路，還包括振幅測量單元，用於測量所述多個信號的 電壓振幅，其中，所述選擇單元基於所述振幅測量單元的測量結果和所述測量單元的測量結果從 所述多個信號中選擇一個信號。
4.根據權利要求3所述的運算電路，其中，如果所述選擇單元基於所述振幅測量單元 的測量結果不能從所述多個信號中選擇一個信號，則所述選擇單元基於所述測量單元的測 量結果從所述多個信號中選擇一個信號。
5.根據權利要求3所述的運算電路，其中，如果所述選擇單元基於所述測量單元的測 量結果不能從所述多個信號中選擇一個信號，則所述選擇單元基於所述振幅測量單元的測 量結果從所述多個信號中選擇一個信號。
6.根據權利要求1所述的運算電路，其中，如果在所述檢測單元中檢測出代碼錯誤後， 再次在所述檢測單元中檢測出代碼錯誤，則所述測量單元重置其測量結果。
7.根據權利要求1所述的運算電路，其中，所述選擇單元包括等待單元，允許從檢測出 所述預定數據開始到從所述多個信號中選擇一個信號為止進行等待。
8.一種信號選擇方法，包括以下步驟檢測步驟，對分別通過不同的調製方法調製的並且通過預定的編碼方法編碼的多個信 號檢測代碼錯誤；測量步驟，對於所述多個信號中的每一個信號，在從所述檢測步驟中檢測出代碼錯誤 開始到第一次檢測出包含在所述多個信號中的預定數據為止的期間，測量在所述多個信號 中產生的、以預定頻率或更小的頻率進行的信號變化的次數；以及選擇步驟，基於所述測量步驟的測量結果從所述多個信號中選擇一個信號。
9.一種電腦程式，允許計算機執行以下步驟檢測步驟，對分別通過不同的調製方法調製的並且通過預定的編碼方法編碼的多個信 號檢測代碼錯誤；測量步驟，對於所述多個信號中的每一個信號，在從所述檢測步驟中檢測出代碼錯誤 開始到第一次檢測出包含在所述多個信號中的預定數據為止的期間，測量在所述多個信號 中產生的、以預定頻率或更小的頻率進行的信號變化的次數；以及選擇步驟，基於所述測量步驟的測量結果從所述多個信號中選擇一個信號。
全文摘要
本發明涉及一種運算電路、信號選擇方法及電腦程式，其中運算電路包括檢測單元，對分別通過不同的調製方法調製的並且通過預定的編碼方法編碼的多個信號檢測代碼錯誤；測量單元，對於多個信號中的每一個信號，在從檢測單元中檢測出代碼錯誤開始到第一次檢測出包含在多個信號中的預定數據為止的期間測量在多個信號中產生的、以預定頻率以下的頻率進行的信號變化的次數；以及選擇單元，基於測量單元的測量結果從多個信號中選擇一個信號。
文檔編號H04B17/00GK101854195SQ20101014014
公開日2010年10月6日 申請日期2010年3月23日 優先權日2009年3月30日
發明者小野塚克弘, 川田將吾, 市丸典弘, 梅島誠之 申請人:飛力凱網路股份有限公司