[发明专利]包络提取装置，信号解码装置和短距离非接触通信装置及相关方法

说明书

本发明提供一种包络提取装置、信号解码装置和短距离非接触通信装置以及相关方法，该包络提取装置包括：时钟提取装置，被设置为根据第一偏置电压来提取接收调制信号的时钟信号；以及边缘检测装置，被设置为根据所述时钟信号的延迟时钟信号和第二偏置电压来产生检测信号，以指示所述接收调制信号的包络边缘；其中所述第二偏置电压或所述时钟信号的延迟时间是可调整的。本发明的包络提取装置能够精确地检测接收调制信号的包络的下降沿和上升沿。

【相关申请的交叉引用】

本申请要求如下申请的优先权：2013年09月04日递交的申请号为61/873,442的美国临时案，在此合并参考这些相关申请案的申请标的。

【技术领域】

本发明涉及一种自适应包络提取装置、信号解码装置和应用自适应包络提取装置的短距离非接触通信装置，更具体地，涉及一种具有自适应阈值调整(adaptive thresholddecision)的自适应包络检波器，以及相关方法。

【背景技术】

短程、基于标准的非接触式连接技术，如近场通信(Near field communication，NFC)使用磁场感应以使能(enable)靠近的电子设备之间的通信。基于无线射频识别(Radiofrequency identification devices，RFID)技术，NFC提供了一介质用于验证安全数据传输的认证协议。NFC的信号由振幅键控(Amplitude shift keying，以下简称ASK)调制来调制。为了正确地接收NFC信号的数据，应该首先提取NFC信号的包络。换句话说，NFC信号的包络的上升沿和下降沿应被精确地检测，这是为了正确地解调NFC信号的数据。例如，NFC设备可以参考包络中的低电压电平的长度来确定NFC信号的数据位(data bit)。如果包络中低电压电平的长度的误差过大，则可能无法正确地解调NFC信号的数据位。在另一实例中，对于符合ISO14443的NFC接近电感耦合卡(proximity inductively coupled card，以下简称PICC)设备，帧延迟时间(frame delay time，以下简称FDT)，其被定义为发射帧和接收帧之间的时间，必须在规定的时间窗口范围内，即特定整数倍的具有5/fc紧密度容限(tighttolerance)的载波信号(fc)。因此，要求准确检测NFC信号的包络，以产生准确的FDT时间。

通常，基于整流器的包络解调器被用于提取NFC信号的包络。然而，基于整流器的包络解调器不能幸免于NFC信号中的非单调毛刺。例如，传统的包络解调器被设置为使用二极管来整流NFC信号，并使用电阻-电容(RC)电路以输出NFC信号的包络。在这种传统的包络解调器中，如图1所示，其为传统的包络解调器的波纹效应(ripple effect)的时序图，由于连续峰的电容器放电影响，波纹效应会出现在所提取的包络上。RC电路的时间常数可能造成负削波效应(negative clipping effect)，如图1所述。二极管的非线性行为可能会导致包络失真，因为电流流过了二极管。此外，RC电路会占据大量的芯片面积。因此，在NFC领域提供一种能够精确地检测NFC信号的包络线的下降沿和上升沿的包络检波器(envelopedetector)是亟待解决的问题。

【发明内容】

本发明的目的之一是提供一种具有自适应阈值调整的自适应包络检波器以及相关方法，以便精确地检测NFC信号的包络的上升沿和下降沿。

依据本发明第一实施例，提供一种包络提取装置。该包络提取装置包括时钟提取装置和边缘检测装置。时钟提取装置被设置为根据第一偏置电压来提取接收调制信号的时钟信号。边缘检测装置被设置为根据所述时钟信号的延迟时钟信号和第二偏置电压来产生检测信号，以指示所述接收调制信号的包络边缘；其中所述第二偏置电压或所述时钟信号的延迟时间是可调整的。