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用于改进NFC负载调制的采集的方法和装置

申请号 CN201380046538.X 申请日 2013-09-05 公开(公告)号 CN104604179A 公开(公告)日 2015-05-06
申请人 高通股份有限公司; 发明人 L·N·卢昂; R·高普兰; K·阿哈万;
摘要 本 申请 所公开的方面涉及改进NFC负载调制(432)的采集。在一个示例中,通信设备(402)被装备为监测(804)载波 信号 (406)的负载调制(432)的至少复分量;使用特定于NFC技术类型的峰值检测方案,检测(806)与至少所述复分量相关联的峰值;基于所检测的峰值,来确定(808)分组开始模式(302)的存在。在一个方面,该分组开始模式(302)与从目标NFC设备(430)接收到分组(304)相关联。
权利要求

1.一种用于通信的装置,包括:
用于由发起方近场通信(NFC)设备402对载波信号406的负载调制432的至少复分量进行监测的单元804;
用于使用特定于NFC技术类型的峰值检测方案来检测与至少所述复分量相关联的峰值的单元806;以及
用于基于所检测的峰值来确定分组开始模式302的存在的单元808,其中,所述分组开始模式302与从目标NFC设备430接收到分组304相关联。
2.根据权利要求1所述的装置,其中,所述发起方NFC设备402正使用NFC类型A 320,其中,所述用于检测的单元806还被配置为:
检测超出限幅度的多个局部峰值;以及
判断所述多个局部峰值中的一个峰值的幅度或者幅度平方是否大于第N个未来局部峰值的幅度或者幅度平方和第(N+K)个未来局部峰值的幅度或者幅度平方的总和的分数。
3.根据权利要求2所述的装置,其中,所述第N个未来局部峰值是第一未来局部峰值,其中,所述第(N+K)个未来局部峰值是第四未来局部峰值,并且其中所述分组开始模式302是通信起始(SoC)模式。
4.根据权利要求1所述的装置,其中,所述发起方NFC设备402正使用NFC类型A 330,其中,所述用于检测的单元806还被配置为:
检测超出门限幅度的多个局部峰值;以及
判断所述多个局部峰值中的一个峰值的幅度或者幅度平方是否大于未来N个局部峰值的集合中的任意一个的幅度或者幅度平方。
5.根据权利要求1所述的装置,其中,所述发起方NFC设备402正使用NFC类型F 340,其中,所述用于检测的单元806还被配置为:
使用与触发匹配滤波器412的门限相关联的二进制匹配滤波器412,来检测峰值。
6.根据权利要求1所述的装置,其中,所述发起方NFC设备402正使用NFC类型B 310,其中,所述用于检测的单元806还被配置为:
检测超出门限幅度的多个局部峰值;以及
判断所述多个局部峰值中的一个峰值的幅度或者幅度平方是否大于第N个未来局部峰值的幅度或者幅度平方和第(N+K)个未来局部峰值的幅度或者幅度平方的总和。
7.根据权利要求6所述的装置,其中,所述第N个未来局部峰值是第15个局部峰值,并且其中,所述第(N+K)个未来局部峰值是第16个局部峰值,并且其中,所述分组开始模式
302与TR1和TListen,S1之间的转换相关联。
8.根据权利要求1所述的装置,其中,所述发起方NFC设备402正使用NFC附近350,其中,所述用于检测的单元806还被配置为:
检测超出门限幅度的多个局部峰值;以及
判断所述多个局部峰值中的一个峰值的幅度或者幅度平方是否大于未来N个局部峰值的集合中的任意一个的幅度或者幅度平方。
9.一种通信的方法,包括:
由发起方近场通信(NFC)设备对载波信号406的负载调制432的至少复分量进行监测
602;
使用特定于NFC技术类型的峰值检测方案来检测604与至少所述复分量相关联的峰值;以及
基于所检测的峰值,来确定608分组开始模式302的存在,其中,所述分组开始模式302与从目标NFC设备430接收到分组304相关联。
10.根据权利要求9所述的方法,其中,所述发起方NFC设备402正使用NFC类型A
320,其中,所述使用604特定于所述NFC技术类型的峰值检测方案还包括:
检测超出门限幅度的多个局部峰值;以及
判断所述多个局部峰值中的一个峰值的幅度或者幅度平方是否大于第N个未来局部峰值的幅度或者幅度平方和第(N+K)个未来局部峰值的幅度或者幅度平方的总和的分数。
11.根据权利要求10所述的方法,其中,所述第N个未来局部峰值是第一未来局部峰值,其中,所述第(N+K)个未来局部峰值是第四未来局部峰值,并且其中所述分组开始模式
302是通信起始(SoC)模式。
12.根据权利要求9所述的方法,其中,所述发起方NFC设备402正使用NFC类型A
330,其中,所述使用604特定于所述NFC技术类型的峰值检测方案还包括:
检测超出门限幅度的多个局部峰值;以及
判断所述多个局部峰值中的一个峰值的幅度或者幅度平方是否大于未来N个局部峰值的集合中的任意一个的幅度或者幅度平方。
13.根据权利要求9所述的方法,其中,所述发起方NFC设备402正使用NFC类型F
340,其中,所述使用604特定于所述NFC技术类型的峰值检测方案还包括:
使用与触发匹配滤波器412的门限相关联的二进制匹配滤波器412来检测峰值。
14.根据权利要求9所述的方法,其中,所述发起方NFC设备402正使用NFC类型B
310,其中,所述使用604特定于所述NFC技术类型的峰值检测方案还包括:
检测超出门限幅度的多个局部峰值;以及
判断所述多个局部峰值中的一个峰值的幅度或者幅度平方是否大于第N个未来局部峰值的幅度或者幅度平方和第(N+K)个未来局部峰值的幅度或者幅度平方的总和。
15.根据权利要求9所述的方法,其中,所述发起方NFC设备402正使用NFC附近350,其中,所述使用604特定于所述NFC技术类型的峰值检测方案还包括:
检测超出门限幅度的多个局部峰值;以及
判断所述多个局部峰值中的一个峰值的幅度或者幅度平方是否大于未来N个局部峰值的集合中的任意一个的幅度或者幅度平方。

说明书全文

用于改进NFC负载调制的采集的方法和装置

[0001] 基于35U.S.C.§119要求优先权
[0002] 本专利申请要求享受2012年9月12日提交的、标题为“METHODS AND APPARATUS FOR IMPROVING ACQUISITION FOR NFC LOAD MODULATION”的临时申请No.61/700,272的优先权,该临时申请已经转让给本申请的受让人,故以引用方式将其明确地并入本文。

技术领域

[0003] 概括地说,所公开的方面涉及设备之间的通信,具体地说,所公开的方面涉及用于改进近场通信(NFC)负载调制的采集的方法和系统。

背景技术

[0004] 技术的提高产生了越来越小和越来越强大的个人计算设备。例如,当前存在多种多样的便携式个人计算设备,包括诸如每一个都很小、轻便且能够轻易地被用户携带的便携式无线电话、个人数字助理(PDA)和寻呼设备之类的无线计算设备。具体而言,例如,便携式无线电话还包括通过无线网络来传输语音和数据分组的蜂窝电话。制造的很多这种蜂窝电话都具有不断增加的计算能,故蜂窝电话变得无异于小型个人计算机和手持型PDA。此外,这些设备使用多种频率和适当的覆盖区域来实现通信,诸如蜂窝通信、无线局域网(WLAN)通信、NFC等。
[0005] 对于近场通信(NFC)来说,目标NFC设备可以通过打开和关闭负载(例如,所述目标的阻抗),使用负载调制(例如,载波信号的调制)来与发起方NFC设备进行通信。根据具体的规范(NFC论坛、ISO/IEC、ECMA等)以及根据具体的调制类型(NFC类型A、NFC类型B、NFC类型F等),处于一个分组的开始的已知模式/序列可以被称为序列的起始(SoS)、的起始(SoF)或者通信的起始(SoC)。通常,SoS/SoF/SoC具有较差的自相关属性。当前的采集算法是基于包络检测,并且呈现出针对检测SoS/SoF/SoC的较差性能(特别是当由于目标NFC设备天线和发起方NFC设备天线之间的低效耦合而造成包络的幅度的改变较小时)。
[0006] 因此,期望改进近场通信(NFC)负载调制的采集的改进的装置和方法。发明内容
[0007] 为了对一个或多个方面有一个基本的理解,下面给出了这些方面的简单概括。该概括部分不是对所有预期方面的详尽概述,也不旨在标识所有方面的关键或重要元素或者描述任意或全部方面的范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一个或多个方面的一些概念,以此作为后面的详细说明的前奏。
[0008] 根据一个或多个方面以及其相应公开内容,本申请结合改进NFC负载调制的采集描述了各个方面。在一个示例中,一个通信设备被装备为:监测载波信号的负载调制的至少复分量;使用特定于NFC技术类型的峰值检测方案,检测与至少所述复分量相关联的峰值;基于所检测的峰值,来确定分组开始模式的存在。在一个方面,该分组开始模式可以与从目标NFC设备接收到分组相关联。
[0009] 根据有关的方面,提供了一种用于改进NFC负载调制的采集的方法。该方法可以包括:通过发起方NFC设备监测载波信号的负载调制的至少复分量。此外,该方法还可以包括:使用特定于NFC技术类型的峰值检测方案,检测与至少所述复分量相关联的峰值。此外,该方法还可以包括:基于所检测的峰值,来确定分组开始模式的存在。在一个方面,该分组开始模式可以与从目标NFC设备接收到分组相关联。
[0010] 另一个方面涉及一种用于改进NFC负载调制的采集的通信装置。该通信装置可以包括用于通过发起方NFC设备监测载波信号的负载调制的至少复分量的单元。此外,该通信装置还可以包括用于使用特定于NFC技术类型的峰值检测方案来检测与至少所述复分量相关联的峰值的单元。此外,该通信装置还可以包括用于基于所检测的峰值来确定分组开始模式的存在的单元。在一个方面,该分组开始模式可以与从目标NFC设备接收到分组相关联。
[0011] 另一个方面涉及一种用于NFC通信的装置。该装置可以包括耦合到存储器或处理器中的至少一个的采集模。该采集模块可以被配置为监测载波信号的负载调制的至少复分量。此外,该采集模块还可以被配置为使用特定于NFC技术类型的峰值检测方案,来检测与至少所述复分量相关联的峰值。此外,该采集模块还可以被配置为:基于所检测的峰值,来确定分组开始模式的存在。在一个方面,该分组开始模式可以与从目标NFC设备接收到分组相关联。
[0012] 另一个方面涉及一种可以具有计算机可读介质的计算机程序产品,其中,该计算机可读介质包括:用于通过发起方NFC设备监测载波信号的负载调制的至少复分量的代码。此外,该计算机可读介质还可以包括:用于使用特定于NFC技术类型的峰值检测方案来检测与至少所述复分量相关联的峰值的代码。此外,该计算机可读介质还可以包括:用于基于所检测的峰值来确定分组开始模式的存在的代码。在一个方面,该分组开始模式可以与从目标NFC设备接收到分组相关联。
[0013] 为了实现前述和有关目的,一个或多个方面包括下文充分描述和权利要求书中特别指出的特征。下文的描述和附图详细阐述了一个或多个方面的某些说明性特征。然而,这些特征仅仅说明了可以在其中采用各个方面的原理的各种方法中的一些方法,并且该描述旨在包括所有这些方面及其等同物。

附图说明

[0014] 下面将结合附图来描述所公开的方面,提供的这些附图用于说明而不是限制所公开的方面,其中相同的附图标记表示相同的元素,并且其中:
[0015] 图1是根据一个方面的无线通信系统的框图
[0016] 图2是根据一个方面的无线通信系统的示意图;
[0017] 图3是根据一个方面的用于不同的NFC技术类型的负载调制的分组结构的示意图;
[0018] 图4是根据一个方面的NFC环境的框图;
[0019] 图5是根据一个方面的另一种NFC环境的框图;
[0020] 图6是根据一个方面的、描述用于改进NFC负载调制的采集的示例的流程图
[0021] 图7是根据一个方面的通信设备的示例性架构的功能框图;
[0022] 图8是根据一个方面的、用于改进NFC负载调制的采集的示例性通信系统的功能框图。

具体实施方式

[0023] 现在参照附图来描述各个方面。在下文的描述中,出于解释的目的,对众多特定细节进行了阐述以提供对一个或多个方面的透彻理解。然而,应当理解的是,可以在不使用这些特定细节的情况下来实现这些方面。
[0024] 通常,发起方NFC设备可以被配置为执行与各种不同的目标NFC设备的交互。目标NFC设备可以使用由发起方NFC设备所提供的载波信号的负载调制,来执行这些交互。因此,高效的信号采集可以辅助发起方NFC设备来执行所述各种交互。如本文中所描述的,高效的采集算法允许发起方NFC设备将负载调制作为复信号来分析,以便使用相位信息,其中该相位信息可以指示当负载被打开和关闭时的相位不连续性。可以向复信号应用匹配滤波器以使信噪比(SNR)最大化,但仍然将硬件复杂度最小化。在一个方面,匹配滤波器可以具有二进制形式{+1,-1}的滤波器系数。使用匹配滤波器信息,这些采集算法允许发起方NFC设备检测分组和/或符号定时的存在。在另一个方面,采集算法还可以为解调模块提供初始信道估计。因此,本文中所描述的采集算法提供了克服SoS/SoF/SoC的较差自相关属性的方案。
[0025] 图1根据本发明的各个示例性实施例,示出了一种无线传输或充电系统100。向发射机104提供输入功率102,以产生用于提供能量传输的辐射场106。接收机108耦合到辐射场106,并且产生用于存储或者由一个设备(没有示出)消耗的输出功率110,其中该设备耦合到输出功率110。发射机104和接收机108相隔一定的距离112。在一个示例性实施例中,根据相互共振关系,对发射机104和接收机108进行配置,当接收机108的谐振频率和发射机104的谐振频率非常接近时,当接收机108位于辐射场106的“近场”之中时,发射机104和接收机108之间的传输损耗最小。
[0026] 发射机104还包括发射天线114,以提供用于能量发送的单元。接收机108包括接收天线118,作为用于能量接收的单元。根据应用以及与之相关联的设备,设计发射天线和接收天线的尺寸。如上所述,通过将发射天线的近场中的能量的一大部分耦合到接收天线,而不是将电磁波中的能量的大部分传播到远场,产生高效的能量传输。当处于近场之中时,可以在发射天线114和接收天线118之间开发一种耦合模式。天线114和118周围的、可以产生这种近场耦合的区域,在本文中被称为耦合模式区域。
[0027] 图2是一种示例性近场无线通信系统的示意图。发射机204包括振荡器222、功率放大器224以及滤波和匹配电路226。振荡器被配置为按照期望的频率来产生信号,其中可以响应于调整信号223来调整该期望频率。功率放大器224可以使用响应于控制信号225的放大量,对该振荡器信号进行放大。可以包括滤波和匹配电路226,以便过滤掉谐波或者其它不想要的频率,并使发射机204的阻抗与发射天线214相匹配。
[0028] 接收机208可以包括匹配电路232与整流器开关电路234,产生DC电源输出以对如图2中所示的电池236进行充电,或者对耦合到接收机的设备(没有示出)进行供电。可以包括匹配电路232,以便使接收机208的阻抗与接收天线218相匹配。接收机208和发射机204可以在不同的通信信道219(例如,蓝牙(Bluetooth)、紫蜂(zigbee)、蜂窝等)上进行通信。
[0029] 参见图3,该图是示出了用于不同的NFC技术类型的负载调制的分组结构300的示意图。如图3中所描述的,用于NFC通信的分组结构300可以包括起始序列部分302、数据比特部分304和结束序列部分306。不同的NFC技术类型可以使用模式/序列来指示起始序列部分302的结束和数据比特部分304的开始,其中在数据比特部分304中,可以传输分组。位于发起方NFC设备之内的采集模块可以针对已知模式/序列来监测载波信号。可以使用滤波器来执行这种监测,其中,该滤波器具有被配置为与已知模式相匹配的系数。此外,由于匹配滤波器输出的跷跷板行为(seesaw behavior),因此除了使用限来检测信号峰值的存在之外,还可以基于一个或多个准则使用规定长度的局部峰值(最大值)上的滑动窗口来确定峰值,其中所述一个或多个准则是:候选的局部峰值必须大于未来局部峰值(该窗口中的)。当找到峰值时,可以通过将其幅度(和/或幅度平方)与未来局部峰值的幅度(和/或幅度平方)的总和的分数进行比较,来进行确认。
[0030] 例如,在NFC类型A 106kbps 320的情况下,分组开始模式可以是逻辑1(324)的一个通信起始SoC 322比特。在该方面,匹配滤波器系数可以是{-1,1,-1,1,-1,1,-1,1}。此外,当找到峰值时,通过将其幅度平方与第一和第四未来局部峰值的幅度平方之和的7/8进行比较,来进行确认。
[0031] 在一个示例中,在NFC类型A 212/424/848kbps 330的情况下,分组开始模式可以是具有下面特性的一个SoC 332:具有逻辑1的相位的32个子载波循环和逻辑0的一比特持续时间。此外,当找到峰值时,通过与所有十六个未来局部峰值(所述窗口中的局部峰值)相比更大,来进行确认。
[0032] 在另一个示例中,在NFC类型F 212/424kbps 340的情况下,分组开始模式可以是具有逻辑0的相位的48个子载波循环的SoS 342和16比特的SoF。可以基于32比特的SoS和16比特的SoF来配置匹配滤波器。由于匹配滤波器(MF)输出幅度取决于输入信号功率、幅度调制索引以及负载调制的φon和φoff,因此难以确定一个门限来检测匹配滤波器输出的峰值。另一方面,二进制的匹配滤波器输出对于上面所列出的因子不敏感,但由于对输入和滤波器系数进行了大量量化的事实,其不提供良好的符号定时恢复。因此,用于NFC类型F 340的采集可以是基于二进制MF和常规MF的组合。在二进制匹配滤波器检测到峰值之后,采集模块可以等待约半个子载波的四分之一,以使用匹配滤波器来定位对峰值的追踪(通过比较当前采样值与未来采样值)。因此,可以在不使用门限值与匹配滤波器的情况下,进行峰值采集。在一个方面,可以使用二进制匹配滤波器门限来优化性能。
[0033] 在另一个示例中,在NFC类型B 106/212/424/848kbps 310的情况下,分组开始模式包括可变长度TR1312、TListen,S1314和TListen,S2316。由于基准数据的精确长度是未知的,因此匹配滤波器可以检测从TR1312到TListen,S1314的转换,提供符号定时和初始信道估计。当找到峰值时,可以通过将其幅度平方与第十五和第十六未来局部峰值的幅度平方之和进行比较来确认。在确定定时和初始信道估计之后,可以将解调器的输出提供给相关器,以检测第一起始比特的结束。
[0034] 在另一个示例中,在附近350格式化情况下,基准数据可以是24个子载波循环和逻辑1(354)的一比特持续时间。由于当从逻辑1(354)转变成逻辑0(356)时,不存在针对负载调制部分的相位转换,因此如果将整个基准数据作为匹配滤波器来使用,在匹配滤波器的输出位置不具有峰值,并且在SoF之后,第一数据是逻辑0(356)。使用整个基准数据的另一个缺点是在检测到SoF 352之后的追赶问题。因此,24个子载波循环可以用于匹配滤波器,其中该匹配滤波器系数在1和-1之间交替变化。此外,由于匹配滤波器输出的跷跷板行为,因此除了使用门限来检测信号峰值的存在之外,还可以基于准则,使用规定长度(例如,17个峰值)的局部峰值(最大值)上的滑动窗口来确定峰值,其中所述准则是:候选的局部峰值必须大于所有未来局部峰值(该窗口中的)。
[0035] 参见图4,该图示出了根据一个方面的通信网络400的框图。通信网络400可以包括发起方NFC设备402和目标NFC设备430,二者可以被配置为使用各种NFC RF技术类型(例如,NFC类型A、NFC类型B、NFC类型F)中的一种或多种进行通信。
[0036] 发起方NFC设备402可以包括NFC天线线圈404,NFC天线线圈404被配置为促进与目标NFC设备430的NFC通信。作为NFC通信的一部分,NFC天线线圈404可以在该NFC天线线圈404周围的区域产生电磁场。该电磁场的强度取决于电源和NFC天线线圈404的尺寸和圈数。此外,阻抗不匹配可能造成幅度/相位改变的范围依赖于磁场406中的NFC天线线圈404的尺寸和电感。由于使用的频率的波长大于NFC天线线圈404和目标NFC设备的天线线圈434之间的紧密邻近距离的几倍,因此可以将该电磁场视作为交变的磁场406。这种紧密邻近的区域称为近场区域。发起方NFC设备402和目标NFC设备430可以通过它们的相互感应来链接(如在变压器中一样),其中主线圈是NFC天线线圈404,并且辅助线圈是目标NFC设备的线圈434。发起方NFC设备402可以使用交变的磁场406,向目标NFC设备430传输信号,其中当目标NFC设备的线圈434位于近场区域之内时,交变的磁场406穿透目标NFC设备的线圈434,从而在目标NFC设备的线圈434中引起交变的电流。目标NFC设备430可以通过打开和关闭负载(例如,目标NFC设备的阻抗),使用负载调制模
432来与发起方NFC设备402进行通信。根据具体的规范(NFC论坛、ISO/IEC、ECMA等)以及根据具体的调制类型(NFC类型A、NFC类型B、NFC类型F等),处于一个分组的开始的已知模式/序列可以称为SoS、SoF或者SoC。发起方NFC设备402可以针对来自目标NFC设备430的分组的通信,对磁场载波信号进行监测。
[0037] 发起方NFC设备402可以包括IQ混频器408、采集模块410和解调模块420。在操作中,IQ混频器408可以将监测到的载波信号处理实部为“I”和虚部为“Q”的分量。采集模块410可以包括匹配滤波器412和延迟单元414,二者被配置为检测和确认分组开始模式416的存在。如参照图3所描述的,不同的NFC技术类型使用不同的分组开始模式416来指示数据通信的起始。可以向解调模块420提供分组开始模式416信息,以允许后续的数据通信处理。在可选的方面,采集模块还可以向解调模块420提供初始信道估计值418。
[0038] 参见图5,该图示出了根据一个方面的通信网络500的框图。通信网络500可以包括通信设备510,通信设备510可以使用一种或多种NFC技术526(例如,NFC-A、NFC-B、NFC-F等),通过天线524与远程NFC设备530进行通信。在另一个方面,通信设备510可以被配置为连接到接入网络和/或核心网络(例如,CDMA网络、GPRS网络、UMTS网络和其它类型的有线和无线通信网络)。
[0039] 在一个方面,通信设备510可以包括NFC控制器512、NFC控制器接口(NCI)514和设备主机516。在操作时,设备主机516可以被配置为:通过与远程NFC设备530相关联的NFC模块532,经由NCI 514,从NFC设备530获得NFC控制器512信息。
[0040] 作为建立通信链路的一部分,采集模块520可以被配置为检测相位不连续性,其中相位不连续性可以指示各种分组开始模式。采集模块520可以包括一个或多个匹配滤波器522和延迟单元524。在一个方面,匹配滤波器522可以检测被监测的信号的一部分(例如,相位)何时上升到超出门限值。在该方面,可以对该门限值进行调整,以优化采集过程期间的分组检测。在另一个方面,针对不同的NFC RF技术类型,可以使用不同的匹配滤波器。类似地,可以针对不同的NFC RF技术类型,使用不同的延迟单元524值。在该方面,确定局部峰值是具有下面特性的峰值:与和延迟单元524相关联的后续(例如,未来)局部峰值有关的一个或多个幅度值相比,与该峰值相关联的幅度值更大。在另一个方面,可以使用幅度平方值来进行分析。可以将局部峰值确定为具有下面特性的峰值:其大于与延迟单元524相关联的未来局部峰值。
[0041] 因此,通信网络500提供了一种环境,其中在该环境下,通信设备510可以被配置为基于局部峰值检测,来改进与一个或多个NFC技术类型相关联的NFC负载调制的采集。
[0042] 图6示出了根据所给出的主题的各个方面的一种方法。虽然,出于解释的目的将方法示出和描述为一系列的动作或者顺序步骤,但应当理解和明白的是,所要求保护的主题并不受这些动作的顺序的限制,这是因为某些动作可以以不同的顺序发生和/或与本申请示出和描述的其它动作一起同时发生。例如,本领域普通技术人员应当理解和明白的是,方法可以替代地表示成一系列相互关联的状态或事件,如在状态图中。此外,并非所有描绘的动作都需要用于实现根据所要求保护的主题的方法。此外,还应当理解的是,下文所公开的和贯穿本说明书的方法能够保存在制品上,以便于向计算机传送和传输这些方法。如本申请所使用的,术语制品旨在涵盖可从任何计算机可读设备、载体或介质访问的计算机程序。
[0043] 现参见图6,该图是示出了用于描述改进负载调制的NFC信号采集的示例性处理600的流程图。
[0044] 在方框602处,NFC设备可以对载波信号的负载调制的至少复分量进行监测。在一个方面,当负载打开和关闭时,将负载调制作为复信号进行监测允许NFC设备使用用于指示相位不连续的相位信息。
[0045] 在方框604处,NFC设备可以判断是否检测到局部峰值。在一个方面,判断是否检测到峰值可以是基于所使用的NFC RF技术。在发起方NFC设备正使用NFC类型A的情况下,可以通过下面方式来检测峰值:检测超出门限幅度的多个局部峰值,以及判断所述多个局部峰值中的一个峰值的幅度或者幅度平方是否大于第N个未来局部峰值的幅度或者幅度平方和第(N+K)个未来局部峰值的幅度或者幅度平方的总和的分数部分。在该方面,该分数可以是诸如7/8之类的值。此外,在该方面,第N个未来局部峰值可以是第一未来局部峰值,第(N+K)个未来局部峰值是第四未来局部峰值。此外,所述分组开始模式可以是SoC模式。在另一个方面,在发起方NFC设备正使用NFC类型A的情况下,可以通过下面方式来检测峰值:检测超出门限幅度的多个局部峰值,以及判断所述多个局部峰值中的一个峰值的幅度或者幅度平方是否大于未来N个局部峰值的集合中的任意一个的幅度或者幅度平方。在该方面,所述未来N个局部峰值的集合可以包括16个局部峰值。在发起方NFC设备正使用NFC类型F的情况下,可以使用与触发匹配滤波器的门限相关联的二进制匹配滤波器,来检测峰值。在该方面,所述分组开始模式可以与SoS模式和SoF模式之间的转换相关联。在发起方NFC设备正使用NFC类型B的情况下,可以通过下面方式来检测峰值:检测超出门限幅度的多个局部峰值,以及判断所述多个局部峰值中的一个峰值的幅度或者幅度平方是否大于第N个未来局部峰值的幅度或者幅度平方和第(N+K)个未来局部峰值的幅度或者幅度平方的总和。在该方面,第N个未来局部峰值可以是第15个局部峰值,第(N+K)个未来局部峰值可以是第16个局部峰值。此外,在该方面,所述分组开始模式与TR1和TListen,S1之间的转换相关联。在另一个方面,在使用NFC类型B的情况下,NFC设备可以基于所检测的峰值,将解调模块配置成特定的模式,使用所配置的解调器来检测第一字符的起始比特的结束。在另一个方面,在发起方NFC设备正使用NFC类型附近(vicinity)的情况下,可以通过下面方式来检测峰值:检测超出门限幅度的多个局部峰值,以及判断所述多个局部峰值中的一个峰值的幅度或者幅度平方是否大于未来N个局部峰值的集合中的任意一个的幅度或者幅度平方。在该方面,所述未来N个局部峰值的集合可以包括16个局部峰值。
[0046] 如果在方框604处,NFC设备确定没有检测到局部峰值,则在方框606处,NFC设备可以继续对载波信号进行监测。
[0047] 相比而言,如果在方框604处,NFC设备检测到局部峰值,则在方框608处,NFC设备可以基于所检测的峰值,来确定分组开始模式的存在。在一个方面,确定分组开始模式可以与从目标NFC设备接收到分组相关联。在另一个方面,分组开始模式可以是SoS、SoF和/或SoF中的任意一个。在该方面,如上所述,分组开始模式可以是基于在采集期间使用的NFC RF技术类型。
[0048] 在可选的方面,在方框610处,NFC设备可以向解调器子系统提供与局部峰值相关联的初始信道估计。在该方面,例如如图3中所示,当接收到逻辑1信号时,使“b”表示子载波循环的前半部分的状态,“a”表示该子载波循环的后半部分的状态,其中“a”和“b”是复数。解调器子系统使用的信道估计量是 由于SoS/SoC和SoF仅仅是子载波循环的序列(具有不同的相位以表示逻辑1和逻辑0),因此,可以对使用成采集过程的一部分的匹配滤波器系数进行选择,使得该匹配滤波器输出是使用至少部分地根据该匹配滤波器的长度的因子进行缩放的信道估计量λ。通过这样操作,当确定要检测分组时,在方框608中,还可以确定初始信道估计量,且该初始信道估计量可用于解调器子系统。
[0049] 在参见图5时,现在也转到图7,该图示出了通信设备700的示例性架构。如图7中所示,通信设备700包括接收机702,接收机702从例如接收天线(没有示出)接收信号,对所接收的信号执行典型的动作(例如,滤波、放大、下变频等),并数字化所调节的信号以获得采样。接收机702可以包括解调器704,解调器704可以对所接收的符号进行解调,并将它们提供给处理器706以用于信道估计。处理器706可以是专门用于分析接收机702接收的信息和/或生成由发射机720发送的信息的处理器、用于控制通信设备700的一个或多个组件的处理器、和/或既分析由接收机702接收的信息、生成由发射机720发送的信息,又控制通信设备700的一个或多个组件的处理器。此外,发射机720通过调制器718对信号进行传输准备,其中调制器718可以对处理器706所处理的信号进行调制。
[0050] 另外,通信设备700还可以包括存储器708,存储器708操作性地耦合至处理器706,并且存储器708可以存储要发送的数据、接收的数据、与可用信道有关的信息、TCP流、与分析的信号和/或干扰强度相关联的数据、与分配的信道、功率、速率等有关的信息、以及用于估计信道和经由该信道进行通信的任何其它适当信息。
[0051] 此外,接收机702的采集模块770可以提供用于监测载波信号的负载调制的至少复分量的单元;用于使用特定于NFC技术类型的峰值检测方案来检测与至少所述复分量相关联的峰值的单元;以及用于基于所检测的峰值来确定分组开始模式的存在的单元。在一个方面,所述分组开始模式可以与从目标NFC设备接收到分组相关联。另外地或者替代地,采集模块770可以提供用于向解调器704提供与局部峰值相关联的初始信道估计量的单元。
[0052] 应当理解的是,本文中描述的数据存储器(例如,存储器708)可以是易失性存储器或非易失性存储器,或者可以包括易失性存储器和非易失性存储器二者。通过示例而不是限制的方式,非易失性存储器可以包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除PROM(EEPROM)或者闪存。易失性存储器可以包括充当外部高速缓冲存储器随机存取存储器(RAM)。通过示例而不是限制的方式,RAM能以多种形式可用,例如同步RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双倍数据速率SDRAM(DDR SDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链接DRAM(SLDRAM)和直接型Rambus RAM(DRRAM)。本发明的系统和方法的存储器708可以包括,但不限于,这些和任何其它适当类型的存储器。
[0053] 通信设备700可以包括NFC控制器接口(NCI)750。在一个方面,NCI 750可以被配置为实现NFC控制器730和设备主机760之间的通信。
[0054] 通信设备700可以包括采集模块770。在一个方面,采集模块770可以与接收机702相关联。作为建立通信链路的一部分,采集模块770可以被配置为:检测在来自远程NFC设备的分组的通信上指示的分组开始模式。采集模块770可以包括一个或多个匹配滤波器772和延迟单元774。在一个方面,匹配滤波器772可以检测被监测的信号的一部分(例如,相位)何时上升到超出门限值。在该方面,可以对该门限值进行调整,以优化采集过程期间的分组检测。在另一个方面,针对不同的NFC RF技术类型,可以使用不同的匹配滤波器。类似地,可以针对不同的NFC RF技术类型,使用不同的延迟单元774值。在该方面,确定局部峰值是这样的峰值,其中,与和延迟单元774相关联的后续(例如,未来)局部峰值有关的一个或多个幅度值相比,与该峰值相关联的幅度值更大。在另一个方面,可以使用幅度平方值来进行分析。可以将局部峰值确定为这样的峰值,其中,该峰值大于与延迟单元
774相关联的未来局部峰值。
[0055] 例如,在采集模块770被配置为使用具有106kbps的NFC类型A的情况下,可以使用5个延迟单元774来判断使用匹配滤波器772所检测的局部峰值是否是峰值。在该方面,可以通过将局部峰值的幅度平方与4个未来局部峰值进行比较以及将局部峰值的幅度平方与第一和第四未来局部峰值的幅度平方之和的7/8进行比较,来确认该局部峰值是一个峰值。在另一个示例中,在采集模块770被配置为使用具有212-848kbps的NFC类型A的情况下,可以使用17个延迟单元774来判断使用匹配滤波器772所检测的局部峰值是否是峰值。在该方面,可以通过将局部峰值的幅度平方与16个未来局部峰值进行比较,来确认该局部峰值是一个峰值。在另一个示例中,在采集模块770被配置为使用NFC类型F的情况下,可以使用二进制匹配滤波器来触发匹配滤波器772的使用。二进制匹配滤波器输出对于输入信号功率、幅度调制索引和负载调制的φon和φoff不敏感,但由于输入和滤波器系数的量化,其不能提供比较良好的符号定时恢复。由于二进制匹配滤波器可以基于SoS的四个比特和SoF的十五个半比特来构建,因此二进制匹配滤波器所检测的峰值可以在该匹配滤波器772之前的大约半个子载波时发生。因此,采集模块770可以使用二进制匹配滤波器和匹配滤波器772的组合。在一个可选的方面,在二进制匹配滤波器检测到一个峰值之后,采集模块770可以等待约半个子载波的四分之一,以使用匹配滤波器772来定位对峰值的追踪(通过比较当前采样值与未来采样值)。因此,可以在不使用门限值与匹配滤波器772的情况下,进行峰值采集。在一个方面,可以使用二进制匹配滤波器门限来优化性能。在另一个示例中,在采集模块770被配置为使用NFC类型B的情况下,可以使用17个延迟单元774来判断使用匹配滤波器772所检测的局部峰值是否是峰值。在该方面,可以通过将局部峰值的幅度平方与16个未来局部峰值进行比较以及将局部峰值的幅度平方与第十五和第十六个未来局部峰值的幅度平方之和进行比较,来确认该局部峰值是一个峰值。在另一个示例中,在采集模块770被配置为使用NFC附近的情况下,可以执行如下判断:多个检测到的局部峰值(它们超出门限)中的一个峰值是否具有大于未来N个局部峰值的集合中的任意一个的幅度或幅度平方。在该方面,所述未来N个局部峰值的集合可以包括16个局部峰值。此外,在该方面,分组开始模式与24个子载波循环的模式到逻辑1的一比特持续时间的转换相关联。另外,在该方面,采集模块770被配置为向解调器704提供与该峰值相关联的初始信道估计。
[0056] 另外,通信设备700可以包括用户接口740。用户接口740可以包括用于生成通信设备700的输入的输入装置742以及用于生成由通信设备700的用户消耗的信息的输出装置744。例如,输入装置742可以包括诸如键或键盘鼠标触摸屏显示器、麦克等之类的装置。此外,例如,输出装置744可以包括显示器、音频扬声器、触觉反馈装置等。在所示出的方面,输出装置744可以包括被配置为以图像或视频格式呈现媒体内容的显示器,或者用于以音频格式呈现媒体内容的音频扬声器。
[0057] 图8根据一个方面,描述了被配置为改进NFC负载调制的采集的示例性通信系统800的框图。例如,系统800可以至少部分地位于通信设备(例如,通信设备700)之内。应当明白的是,系统800表示为包括一些功能模块,而这些功能模块表示由处理器、软件或者其组合(例如,固件)实现的功能。系统800包括协同操作的电组件的逻辑组802。
[0058] 例如,在一个方面,逻辑组802可以包括:可以提供用于监测载波信号的负载调制的至少复分量的监测单元804的电组件。例如,在一个方面,用于监测的单元804可以包括接收机702、DH 760、NFCC 730、采集模块770和/或通信设备700的处理器706。
[0059] 此外,逻辑组802可以包括可以提供用于使用特定于NFC技术类型的峰值检测方案来检测与至少所述复分量相关联的峰值的检测单元806的电组件。例如,在一个方面,用于处理的单元806可以包括DH 760、NFCC 730、存储器708、采集模块770和/或通信设备700的处理器706。在通信设备700使用基于NFC类型A的通信协议的方面,用于检测的单元806可以被配置为:检测超出门限幅度的多个局部峰值;并且判断所述多个局部峰值中的一个峰值的幅度或者幅度平方是否大于第N个未来局部峰值的幅度或者幅度平方和第(N+K)个未来局部峰值的幅度或者幅度平方的总和的分数部分。在该方面,该分数可以是7/8。此外,在该方面,第N个未来局部峰值可以是第一未来局部峰值,并且第(N+K)个未来局部峰值是第四未来局部峰值。此外,在该方面,分组开始模式可以是SoC模式。在通信设备700使用基于NFC类型A的通信协议的另一个方面,用于检测的单元806可以被配置为:检测超出门限幅度的多个局部峰值;并且判断所述多个局部峰值中的一个峰值的幅度或者幅度平方是否大于未来N个局部峰值的集合中的任意一个的幅度或者幅度平方。在该方面,所述未来N个局部峰值的集合可以包括16个局部峰值。在通信设备700使用基于NFC类型F的通信协议的方面,用于检测的单元806可以被配置为:使用与触发匹配滤波器的门限相关联的二进制匹配滤波器,来检测峰值。在该方面,分组开始模式可以与SoS模式和SoF模式之间的转换相关联。在通信设备700使用基于NFC类型B的通信协议的方面,用于检测的单元806可以被配置为:检测超出门限幅度的多个局部峰值;并且判断所述多个局部峰值中的一个峰值的幅度或者幅度平方是否大于第N个未来局部峰值的幅度或者幅度平方和第(N+K)个未来局部峰值的幅度或者幅度平方的总和的分数。在该方面,第N个未来局部峰值可以是第15个局部峰值,第(N+K)个未来局部峰值可以是第16个局部峰值。此外,在该方面,所述分组与TR1和TListen,S1之间的转换相关联。在通信设备700使用基于NFC附近的通信协议的方面,用于检测的单元806可以被配置为:检测超出门限幅度的多个局部峰值;并且判断所述多个局部峰值中的一个峰值的幅度或者幅度平方是否大于未来N个局部峰值的集合中的任意一个的幅度或者幅度平方。在该方面,所述未来N个局部峰值的集合可以包括16个局部峰值。此外,在该方面,所述分组开始模式可以与24个子载波循环的模式到逻辑1的一比特持续时间的转换相关联。
[0060] 此外,逻辑组802可以包括可以提供用于基于所检测的峰值来确定分组开始模式的存在的单元808的电组件。例如,在一个方面,用于处理的单元806可以包括DH 760、NFCC730、存储器708、采集模块770和/或通信设备700的处理器706。在一个方面,该分组开始模式可以与从目标NFC设备接收到分组相关联。
[0061] 在另一个方面,逻辑组802可以包括可以提供用于基于使用检测单元806所检测的峰值来将解调模块配置成特定的模式的单元810的电组件。例如,在一个方面,用于配置解调模块的单元810可以包括DH 760、NFCC730、存储器708、采集模块770和/或通信设备700的处理器706。在一个方面,用于配置解调模块的单元810可以被配置为:使用该解调模块来检测第一字符的起始比特的结束。在一个方面,可以使用与用于检测的单元806所检测的峰值相关联的初始信道估计量,来配置该解调模块。
[0062] 另外,系统800可以包括存储器812,存储器812保存用于执行与电组件804、806、808和810相关联的功能的指令,存储由电组件804、806、808和810等使用或者获得的数据。虽然图中将电组件804、806、808和810示为位于存储器812之外,但应当理解的是,电组件804、806、808和810中的一个或多个可以位于存储器812之内。在一个示例中,电组件804、806、808和810可以包括至少一个处理器,或者每一个电组件804、806、808和810可以是至少一个处理器的相应模块。此外,在另外的或者替代的示例中,电组件804、806、808和810可以是包括计算机可读介质的计算机程序产品,其中每一个电组件804、806、808和
810可以是相应的代码。在一个方面,例如,存储器812可以与存储器708(图7)相同或者相类似。在另一个方面,存储器812可以与DH 760、NFCC 730和/或采集模块770相关联。
[0063] 如本申请所使用的,术语“组件”、“模块”、“系统”等旨在包括与计算机相关的实体,例如,但不限于:硬件、固件、硬件和软件的结合、软件或运行中的软件。例如,组件可以是,但不限于是:在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行文件、执行的线程、程序和/或计算机。举例而言,在计算设备上运行的应用和计算设备都可以是组件。一个或多个组件可以存在于进程和/或执行线程中,并且组件可以位于一个计算机中和/或分布在两个或更多计算机之间。此外,这些组件能够从在其上具有存储的各种数据结构的各种计算机可读介质中执行。这些组件可以通过诸如根据具有一个或多个数据分组的信号(例如,来自一个组件的数据,该组件与本地系统、分布式系统中的另一个组件进行交互和/或以信号的方式跨诸如互联网之类的网络与其它系统进行交互),以本地和/或远程进程的方式进行通信。
[0064] 此外,本文结合终端(其可以是有线终端或无线终端)描述了各个方面。终端也可以称作为系统、设备、用户单元、用户站、移动站、移动台、移动设备、远程站、移动装备(ME)、远程终端、接入终端、用户终端、终端、通信设备、用户代理、用户设备或用户装备(UE)。无线终端可以是蜂窝电话、卫星电话、无绳电话、会话发起协议(SIP)电话、无线本地环路(WLL)站、个人数字助理(PDA)、具有无线连接能力的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备。此外,本申请结合基站描述了各个方面。基站可以用于与无线终端进行通信,基站还可以称为接入点、节点B、或某种其它术语。
[0065] 此外,术语“或”旨在意味着包括性的“或”而不是排他性的“或”。也就是说,除非另外说明或者从上下文中明确得知,否则短语“X使用A或B”旨在意味任何自然的包括性排列。也就是说,短语“X使用A或B”可以由以下实例中的任何一个来满足:X使用A;X使用B;或者X使用A和B。此外,本申请和所附权利要求书中使用的冠词“一个(a)”和“一(an)”通常应当解释为意味“一个或多个”,除非另外说明或者从上下文中明确得知其针对单数形式。
[0066] 本文中所描述的技术可以用于各种无线通信系统,诸如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA及其它系统。术语“系统”和“网络”经常可以交换使用。CDMA系统可以实现诸如通用陆地无线接入(UTRA)、cdma2000等之类的无线技术。UTRA包括宽带CDMA(W-CDMA)和CDMA的其它变形。此外,cdma2000覆盖IS-2000、IS-95和IS-856标准。TDMA系统可以实现诸如全球移动通信系统(GSM)之类的无线技术。OFDMA系统可以实现诸如演进的UTRA(E-UTRA)、超移动宽带(UMB)、IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE802.20、Flash-OFDMA等之类的无线技术。UTRA和E-UTRA是通用移动通信系统(UMTS)的一部分。3GPP长期演进(LTE)是采用E-UTRA的UMTS的版本,E-UTRA在下行链路上使用OFDMA,并在上行链路上使用SC-FDMA。在来自名为“第三代合作伙伴计划”(3GPP)的组织的文档中描述了UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE和GSM。另外,在来自名为“第三代合作伙伴计划
2”(3GPP2)的组织的文档中描述了cdma2000和UMB。此外,这些无线通信系统还可以包括对等的(例如,移动台对移动台的)ad hoc网络系统,其通常使用不成对的非许可频谱
802.xx无线LAN、蓝牙(BLUETOOTH)、近场通信(NFC-A、NFC-B、NFC-F等等)和任何其它短程或长程无线通信技术。
[0067] 本申请围绕包括多个设备、组件、模块等的系统来呈现各个方面或特征。应当理解和明白的是,各个系统可以包括另外的设备、组件、模块等和/或可以不包括结合附图讨论的所有设备、组件、模块等。还可以使用这些方法的组合。
[0068] 利用被设计来执行本文中所描述功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意组合,可以实现或执行结合本文中所公开的方面描述的各种说明性逻辑、逻辑框、模块和电路。通用处理器可以是微处理器,但是在替代方案中,处理器也可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或者状态机。处理器也可以实现为计算设备的组合,例如,DSP和微处理器的组合、若干微处理器、与DSP内核结合的一个或多个微处理器,或者任何其它此类配置。另外,至少一个处理器可以包括被配置为执行上述的一个或多个步骤和/或动作的一个或多个模块。
[0069] 此外,结合本文中所公开的方面描述的方法或者算法的步骤和/或动作可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或者两者的组合。软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动硬盘、CD-ROM或者本领域已知的任何其它形式的存储介质中。可以将一种示例性的存储介质耦合至处理器,从而使该处理器能够从该存储介质读取信息,并且可向该存储介质写入信息。在替代方案中,存储介质可以集成到处理器。此外,在一些方面,处理器和存储介质可以位于ASIC中。另外,该ASIC可以位于用户终端中。在替代方案中,处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于用户终端中。另外,在一些方面,方法或算法的步骤和/或动作可以作为代码和/或指令中的一个或任意组合或集合位于机器可读介质和/或计算机可读介质上,其中所述机器可读介质和/或计算机可读介质可以并入到计算机程序产品中。
[0070] 在一个或多个方面,所描述的功能可以用硬件、软件、固件或其任意组合来实现。如果在软件中实现,可以将这些功能作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或者在计算机可读介质上进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质,其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质。通过示例的方式而不是限制的方式,这种计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁性存储设备、或者能够以指令或数据结构的形式携带或存储期望的程序代码并能够被计算机进行存取的任何其它介质。此外,任何连接都可以称为计算机可读介质。例如,如果软件是使用同轴电缆、光纤光缆、双绞线、数字用户线(DSL)或者诸如红外线、无线和微波之类的无线技术从网站服务器或其它远程源传输的,那么同轴电缆、光纤光缆、双绞线、DSL或者诸如红外线、射频和微波之类的无线技术都包括在所述介质的定义中。如本文中所使用的,磁盘和光盘包括压缩光盘(CD)、激光光盘、光学光盘、数字多功能光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘,其中磁盘通常磁性地复制数据,而光盘则用激光来光学地复制数据。上面的组合也应当包括在计算机可读介质的保护范围之内。
[0071] 虽然上述公开内容讨论了示例性的方面和/或一些方面,但应当注意的是,在不脱离所描述的方面和/或如所附权利要求书所规定方面的保护范围的基础上,可以对本申请做出各种改变和修改。此外,虽然以单数形式描述或要求保护了所描述的方面和/或一些方面的元素,但是,除非明确说明限于单数,否则复数形式是可以预期的。此外,除非另外说明,否则任何方面和/或方面的所有部分或一部分可以与任何其它方面和/或方面的所有部分或一部分一起使用。
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