CN107404452A - Bpsk解调方法及装置、接收机 - Google Patents

Abstract

一种BPSK解调方法及装置、接收机。所述方法包括：当接收到副载波调制信号的第i帧数据时，对所述第i帧数据的前导码进行检测；在检测到所述第i帧数据的前导码起的第一预设时长后，检测所述第i帧数据的相位翻转点，所述第一预设时长小于所述前导码的长度；将所检测到的相位翻转点作为同步点，对所述第i帧数据进行解调，获得所述第i帧数据中携带的数据信息。应用上述方法可以提高数据解码准确性。

Description

BPSK解调方法及装置、接收机

技术领域

本发明涉及信号解调技术领域，具体涉及一种BPSK解调方法及装置、接收机。

背景技术

国际标准化组织(International Organization for Standardization，ISO)14443协议中规定了接近式卡(Proximity Card，PICC)到接近式设备(ProximityDevice，PCD)之间的通信接口是在副载波上的二进制相移键控(Binary PhaseShift Keying，BPSK)调制，并且规定了TypeA及TypeB两种数据传输类型。

在ISO14443协议的规定中，TypeA及TypeB两种类型的数据帧的结构存在一定差异。其中，TypeA数据帧的结构比较简单，TypeB数据帧的传输相对复杂。但在每一帧数据的传输过程中，任何一种类型的数据在开始传输之前都先传输一段时间相位不变的前导码，之后开始传输数据。在TypeB数据帧的结构中，该段时间称为前导码同步时间TR1。

在TypeA数据帧中，后续比特数据都按基本时间单位(Elementary TimeUnit，ETU)同步传输，其中，前导码与后续比特数据之间的边界点称为同步点。在TypeB数据帧中，除TR1外，还包括以下几个位场：帧开始SOF，数据场Character以及帧结束EOF。其中，Character是TypeB数据帧中基本结构，每个TypeB数据帧可以包括多个Character，每个Character后面都有额外保护时间EGT。并且，SOF、EGT以及EOF的长度均是不确定的。TR1与SOF、SOF与Character、EGT与Character，以及EGT与EOF之间的边界点，均为同步点。无论是解调TypeA数据，还是解调TypeB数据，均需要确定数据帧中的同步点，并利用所确定的同步点对数据进行解码。

目前，通常采用统计高、低电平的持续时间的方式，来确定数据帧中的同步点。然而，采用上述方法确定同步点的准确性较差，最终导致对数据解码的准确性较差。

发明内容

本发明解决的技术问题是提高数据解码准确性。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种BPSK解调方法，所述方法包括：当接收到副载波调制信号的第i帧数据时，对所述第i帧数据的前导码进行检测，i为自然数；在检测到所述第i帧数据的前导码起的第一预设时长后，检测所述第i帧数据的相位翻转点，所述第一预设时长小于所述前导码的长度；将所检测到的相位翻转点作为同步点，对所述第i帧数据进行解调，获得所述第i帧数据中携带的数据信息。

可选地，当所述副载波调制信号传输数据的类型为TypeA时，所述将所检测到的相位翻转点作为同步点，对所述第i帧数据进行解调，获得所述第i帧数据中携带的数据信息，包括：将所检测到的相位翻转点作为同步点，以基本时间单位ETU为间隔进行抽取解码，获得所述第i帧数据中携带的数据信息。

可选地，当所述副载波调制信号传输数据的类型为TypeB时，所述在检测到所述第i帧数据的前导码起的第一预设时长后，检测所述第i帧数据的相位翻转点，包括：在检测到所述第i帧数据的前导码起的第一预设时长后，按照ISO14443协议规定的格式，依次检测所述第i帧数据的相位翻转点。

可选地，所述将所检测到的相位翻转点作为同步点，对所述第i帧数据进行解调，获得所述第i帧数据中携带的数据信息，包括：将所检测到的相位翻转点作为所述第i帧数据中相邻两位场之间的同步点，并在每检测到一同步点时，以ETU为间隔对下一位场内的数据进行抽取解码，获得所述下一位场内携带的数据信息。

可选地，所述位场包括：前导码同步时间TR1、帧开始SOF，数据场Character以及帧结束EOF。

可选地，所述方法还包括：检测是否存在所述副载波调制信号，并在不存在所述副载波调制信号时，输出停止解调的控制信号。

可选地，所述对所述第i帧数据的前导码进行检测，包括：采用匹配滤波的方式，检测所述第i帧数据的前导码。

可选地，所述检测所述第i帧数据的相位翻转点，包括：采用匹配滤波的方式，检测所述第i帧数据的相位翻转点。

可选地，所述对所述第i帧数据进行解调，包括：采用匹配滤波的方式，对所述第i帧数据进行解调。

本发明实施例还提供了一种BPSK解调装置，所述装置包括：第一检测单元，适于当接收到副载波调制信号的第i帧数据时，对所述第i帧数据的前导码进行检测，i为自然数；第二检测单元，适于在检测到所述第i帧数据的前导码起的第一预设时长后，检测所述第i帧数据的相位翻转点，所述第一预设时长小于所述前导码的长度；解码单元，适于将所检测到的相位翻转点作为同步点，对所述第i帧数据进行解调，获得所述第i帧数据中携带的数据信息。

可选地，所述解码单元，适于当所述副载波调制信号传输数据的类型为TypeA时，将所检测到的相位翻转点作为同步点，以基本时间单位ETU为间隔进行抽取解码，获得所述第i帧数据中携带的数据信息。

可选地，所述第二检测单元，适于当所述副载波调制信号传输数据的类型为TypeB时，且在检测到所述第i帧数据的前导码起的第一预设时长后，按照ISO14443协议规定的格式，依次检测所述第i帧数据的相位翻转点。

可选地，所述解码单元，适于将所检测到的相位翻转点作为所述第i帧数据中相邻两位场之间的同步点，并在每检测到一同步点时，以ETU为间隔对下一位场内的数据进行抽取解码，获得所述下一位场内携带的数据信息。

可选地，所述位场包括：前导码同步时间TR1、帧开始SOF，数据场Character以及帧结束EOF。

可选地，所述装置还包括：第三检测单元，检测是否存在所述副载波调制信号，并在不存在所述副载波调制信号时，输出停止解调的控制信号。

本发明实施例还提供另一种BPSK解调装置，所述装置包括：第一匹配滤波器，适于按照第一匹配滤波系数对接收到的副载波调制信号的第i帧数据进行匹配滤波，获得第一滤波数据，所述第一滤波数据帧包含所述第i帧数据的前导码，i为自然数；第二匹配滤波器，适于按照第二匹配滤波系数对所述第i帧数据进行匹配滤波，获得第二滤波数据，所述第二滤波数据中包含所述第i帧数据的相位翻转点；第三匹配滤波器，适于按照第三匹配滤波系数对所述第i帧数据进行匹配滤波，获得第三滤波数据，所述第三滤波数据中包含所述第i帧数据所携带的数据信息；处理器，适于从所述第一滤波数据中检测所述第i帧数据的前导码；从所述第二滤波数据中，在检测到所述第i帧数据的前导码起的第一预设时长后，检测所述第i帧数据的相位翻转点，所述第一预设时长小于所述前导码的长度；以及从所述第三滤波数据中，将所检测到的相位翻转点作为同步点，获得所述第i帧数据中携带的数据信息。

可选地，所述处理器包括：第一处理单元，适于当所述副载波调制信号传输数据的类型为TypeA时从所述第一滤波数据中检测所述第i帧数据的前导码；从所述第二滤波数据中，在检测到所述第i帧数据的前导码起的第一预设时长后，检测所述第i帧数据的相位翻转点；以及从所述第三滤波数据中，将所检测到的相位翻转点作为同步点，以基本时间单位ETU为间隔进行抽取解码，获得所述第i帧数据中携带的数据信息。

可选地，所述处理器包括：第二处理单元，适于当所述副载波调制信号传输数据的类型为TypeB时，从所述第一滤波数据中检测所述第i帧数据的前导码；从所述第二滤波数据中，在检测到所述第i帧数据的前导码起的第一预设时长后，按照ISO14443协议规定的格式，依次检测所述第i帧数据的相位翻转点；以及从所述第三滤波数据中，将所检测到的相位翻转点作为同步点，获得所述第i帧数据中携带的数据信息。

可选地，所述第二处理单元适于从所述第三滤波数据中，将所检测到的相位翻转点作为所述第i帧数据中相邻两位场之间的同步点，并在每检测到一同步点时，以ETU为间隔对下一位场内的数据进行抽取解码，获得所述下一位场内携带的数据信息。

可选地，所述位场包括：前导码同步时间TR1、帧开始SOF，数据场Character以及帧结束EOF。

可选地，所述第二处理单元适于从所述第一滤波数据、第二滤波数据或第三滤波数据中检测是否存在所述副载波调制信号，并在不存在所述副载波调制信号时，输出停止解调的控制信号。

可选地，所述第一匹配滤波系数、第二匹配滤波系数和第三匹配滤波系数，适于根据所述副载波调制信号的传输频率、解调信噪比以及所消耗的硬件资源进行设置。

可选地，所述第一匹配滤波系数是相位不变的副载波，且长度小于所述前导码的长度。

可选地，所述第二处理单元，适于将所述第一滤波数据的绝对值中大于第一预设阈值的数据，作为所述第i帧数据的前导码的开始标志。

可选地，所述第二匹配滤波系数是两段相同长度相位相反的副载波。

可选地，所述第二处理单元适于将所述第二滤波数据的绝对值中，在检测到所述第i帧数据的前导码起的第一预设时长后的各个峰值点，作为所述第i帧数据的相位翻转点。

可选地，所述第三匹配滤波系数是相位不变的副载波。

可选地，所述第二匹配滤波系数的长度，与所述第三匹配滤波系数的长度之间的比值为2:1。

本发明实施例还提供了一种接收机，所述接收机包括上述任一种BPSK解调装置。

采用上述方案，在检测到第i帧数据的前导码起的第一预设时长后，通过检测所述第i数据的相位翻转点，进而可以将所检测到的相位翻转点作为同步点，对所述第i帧数据进行解调，最终获得所述第i帧数据中携带的数据信息。由于在数据传输过程中，噪声对相位基本没有影响，因此，通过检测相位翻转点可以更加准确地确定同步点，数据解码的准确性也就更高。

附图说明

图1是本发明实施例中一种BPSK解调方法的流程图；

图2是本发明实施例中一种TypeB数据帧的结构示意图；

图3是本发明实施例中一种BPSK解调装置的结构示意图；

图4是本发明实施例中另一种BPSK解调装置的结构示意图；

图5是本发明实施例中一种BPSK解调原理的示意图。

具体实施方式

目前，在确定TypeA及TypeB数据帧中的同步点时，通常采用统计高、低电平持续时间的方式进行确定。然而，当数据传输过程中存在的噪声较大时，常常会使得数据帧中同步点处高电平或低电平的持续时间发生变化，导致利用上述方式难以准确地确定数据帧中的同步点。

针对上述问题，本发明实施例提供了一种BPSK解调方法，应用所述方法，在检测到第i帧数据的前导码起的第一预设时长后，通过检测所述第i数据的相位翻转点，进而可以将所检测到的相位翻转点作为同步点，对所述第i帧数据进行解调，最终获得所述第i帧数据中携带的数据信息。由于在数据传输过程中，噪声对相位基本没有影响，因此，通过检测相位翻转点可以更加准确地确定同步点，数据解码的准确性也就更高。

为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

参照图1，本发明实施例提供了一种BPSK解调方法。首先，为了便于说明，在本发明的实施例中，以接收到的副载波调制信号的第i帧数据为例进行描述。可以理解的是，所述第i帧数据可以为所述副载波调制信号中的任意一帧数据。也就是说，对于所述副载波调制信号中的任意一帧数据，均可以采用本发明实施例中所描述的BPSK解调方法进行解调。

具体地，所述方法可以包括如下步骤：

步骤11，对所述第i帧数据的前导码进行检测。

解调开始后，先进入前导码检测状态。在具体实施中，可以采用多种方式检测所述第i帧数据的前导码是否到来，比如，可以通过对副载波调制信号进行匹配滤波的方式，得到相应的滤波数据，将滤波数据大于相应的阈值的时刻，作为所述第i帧数据的前导码到来的时刻。

步骤12，在检测到所述第i帧数据的前导码起的第一预设时长后，检测所述第i帧数据的相位翻转点。

在具体实施中，任何一种类型的数据在开始传输之前都先传输一段时间相位不变的前导码，之后的第一次相位翻转，表示数据开始传输。

其中，在TypeA数据帧中，后续比特数据都按ETU同步传输。也就是说，TypeA数据帧中仅存在一个同步点，即前导码与后续比特数据之间的相位翻转点。

在TypeB数据帧中，除TR1外，还包括SOF、Character以及EOF。其中，每个TypeB数据帧可以包含若干个Character，但每个Character后面都有额外保护时间EGT。并且，在ISO14443协议的规定中，每个Character的长度均为10bit，SOF、EGT以及EOF的长度均是不确定的。因此，在TypeB数据帧的传输过程中，会存在多个同步点。

根据ISO14443协议的规定，SOF和Character的起始比特为0，结束比特为1，EGT是保持与逻辑“1”相位相同的副载波调制。因此，任意相邻两位场的边界点都会发生相位的翻转，通过检测相位翻转点可以确定各个同步点。

例如，在图2示出的TypeB数据帧中，包括两个Character以及两个EGT。所述两个Character分别为CHR1以及CHR2，所述EGT分别为EGT1以及EGT2。其中，CHR1后面为EGT1，CHR2后面为EGT2。从图2示出的TypeB数据帧可以看出，在SOF和CHR1之间、EGT1和CHR2之间、EGT2和EOF之间均存在相位翻转点，也就是同步点。

在具体实施中，为了避开噪声的干扰，可以预先根据ISO14443协议规定的前导码的长度，设置相应的保护窗口，一旦检测到前导码到来之后，即进入保护窗口等待状态。通常情况下，所述保护窗口的大小应小于ISO14443协议规定的前导码的长度，以保证所述保护窗口的等待状态处于所述前导码的传输期间。本发明的实施例中，所述保护窗口的大小为第一预设时长。在保护窗口结束后，也就是在检测到所述第i帧数据的前导码起的第一预设时长后，检测所述第i帧数据的相位翻转点。

在具体实施中，可以采用多种方式检测所述第i帧数据的相位翻转点，在本发明的一实施例中，可以采用匹配滤波的方式进行检测，通过设置相应的匹配滤波参数，获得滤波数据，从所获得的滤波数据中获取所述第i帧数据的相位翻转点，比如，可以将所述滤波数据的峰值作为所述第i帧数据的相位翻转点。当然，还可以采用其它方式检测所述第i帧数据的相位翻转点，此处不再赘述。

步骤13，将所检测到的相位翻转点作为同步点，对所述第i帧数据进行解调，获得所述第i帧数据中携带的数据信息。

在具体实施中，对于TypeA数据帧，由于仅存在一个同步点，因此在检测到一同步点后，即可以将所检测到的相位翻转点作为同步点，再以ETU为间隔进行抽取解码，获得所述第i帧数据中携带的数据信息。

对于TypeB数据帧，由于存在多个同步点，因此，在检测到所述第i帧数据的前导码起的第一预设时长后，按照ISO14443协议规定的格式，依次检测所述第i帧数据的相位翻转点。将所检测到的相位翻转点作为所述第i帧数据中相邻两位场之间的同步点，并在每检测到一同步点时，以ETU为间隔对下一位场内的数据进行抽取解码，获得所述下一位场内携带的数据信息。

例如，在图2示出的TypeB数据帧中，检测SOF与CHR1之间的相位翻转点时，按照ISO14443协议的规定，CHR1的长度为10bit，且开始比特为0，结束比特为1，而SOF中的前10bit均为比特0，且比特0最多11个，比特1的数量小于等于3个，因此，根据上述规定可以唯一确定SOF与CHR1之间的相位翻转点。检测EGT1与CHR2之间以及EGT2与EOF之间的相位翻转点时，一旦发生相位翻转，即为所要检测的相位翻转点。

在具体实施中，根据所检测到的相位翻转点，可以采用多种方式获得所述第i帧数据中携带的数据信息。

在本发明的一实施例中，可以预先设置相应的匹配滤波参数，进而按照所设置匹配滤波参数对所述副载波信号进行匹配滤波，获得相应的滤波数据，再根据第i帧数据的相位翻转点，从所获得的滤波数据中获取相应位场所携带的数据信息。当然，还可以采用其它方式获得第i帧数据中携带的数据信息，此处不再赘述。

在具体实施中，为了更加便于用户使用，所述方法还可以包括：

检测是否存在所述副载波调制信号，并在不存在所述副载波调制信号时，输出停止解调的控制信号。

在具体实施中，在执行上述步骤11～13的同时，可以检测是否存在副载波调制信号，若不存在，则输出停止解调的控制信号，以停止后续解调，若存在，继续执行相应步骤。通过实时监测是否存在副载波调制信号，可以在不存在副载波调制信号时，及时停止解调，即及时退出解调过程，避免产生不必要的功耗。

由上述内容可知，通过检测所述第i数据的相位翻转点，进而可以将所检测到的相位翻转点作为同步点，对所述第i帧数据进行解调，相对于采用统计高、低电平持续时间的方式，可以更加准确地确定同步点，提高数据解码的准确性。

为了使本领域技术人员更好地理解和实现本发明，以下对上述BPSK解调方法对应的装置进行详细描述。

参照图3，本发明实施例提供了一种BPSK解调装置，所述装置30可以包括：第一检测单元31，第二检测单元32以及解码单元33。其中:

所述第一检测单元31，适于当接收到副载波调制信号的第i帧数据时，对所述第i帧数据的前导码进行检测，i为自然数；

所述第二检测单元32，适于在检测到所述第i帧数据的前导码起的第一预设时长后，检测所述第i帧数据的相位翻转点，所述第一预设时长小于所述前导码的长度；

所述解码单元33，适于将所检测到的相位翻转点作为同步点，对所述第i帧数据进行解调，获得所述第i帧数据中携带的数据信息。

在具体实施中，所述解码单元33，适于当所述副载波调制信号传输数据的类型为TypeA时，将所检测到的相位翻转点作为同步点，以基本时间单位ETU为间隔进行抽取解码，获得所述第i帧数据中携带的数据信息。

在具体实施中，所述第二检测单元32，适于当所述副载波调制信号传输数据的类型为TypeB时，且在检测到所述第i帧数据的前导码起的第一预设时长后，按照ISO14443协议规定的格式，依次检测所述第i帧数据的相位翻转点。

在具体实施中，所述解码单元33，适于将所检测到的相位翻转点作为所述第i帧数据中相邻两位场之间的同步点，并在每检测到一同步点时，以ETU为间隔对下一位场内的数据进行抽取解码，获得所述下一位场内携带的数据信息。

在具体实施中，所述位场包括：前导码同步时间TR1、帧开始SOF，数据场Character以及帧结束EOF。

在具体实施中，所述装置30还可以包括：第三检测单元34，适于，检测是否存在所述副载波调制信号，并在不存在所述副载波调制信号时，输出停止解调的控制信号。

参照图4，本发明实施例还提供了另一种BPSK解调装置，所述装置40可以包括：第一匹配滤波器41，第二匹配滤波器42，第三匹配滤波器43以及处理器44。其中：

所述第一匹配滤波器41，适于按照第一匹配滤波系数对接收到的副载波调制信号的第i帧数据进行匹配滤波，获得第一滤波数据，所述第一滤波数据帧包含所述第i帧数据的前导码，i为自然数；

所述第二匹配滤波器42，适于按照第二匹配滤波系数对所述第i帧数据进行匹配滤波，获得第二滤波数据，所述第二滤波数据中包含所述第i帧数据的相位翻转点；

所述第三匹配滤波器43，适于按照第三匹配滤波系数对所述第i帧数据进行匹配滤波，获得第三滤波数据，所述第三滤波数据中包含所述第i帧数据所携带的数据信息；

所述处理器44，适于从所述第一滤波数据中检测所述第i帧数据的前导码；从所述第二滤波数据中，在检测到所述第i帧数据的前导码起的第一预设时长后，检测所述第i帧数据的相位翻转点，所述第一预设时长小于所述前导码的长度；以及从所述第三滤波数据中，将所检测到的相位翻转点作为同步点，获得所述第i帧数据中携带的数据信息。

采用上述方案，通过预先设置相应的匹配滤波系数，进而在对第i帧数据进行解调时，将所述副载波调制信号分别输入至第一匹配滤波器41、第二匹配滤波器42以及第三匹配滤波器43，由上述三个匹配滤波器分别对所述副载波调制信号进行匹配滤波，也就是将所述副载波调制信号分别于各自的匹配滤波系数作相关运算，进而通过处理器44从第一匹配滤波器41的输出结果中获取到前导码信息，从第二匹配滤波器42的输出结果中获取到相位翻转点信息，从第三匹配滤波器43的输出结果中获取到所述第i帧数据携带的数据信息。通过匹配滤波的方式对第i帧数据进行解调，可以在消耗相同硬件资源的情况下，提高解调信噪比。

在具体实施中，所述处理器44可以包括：第一处理单元441。所述第一处理单元441适于当所述副载波调制信号传输数据的类型为TypeA时，从所述第一滤波数据中检测所述第i帧数据的前导码；从所述第二滤波数据中，在检测到所述第i帧数据的前导码起的第一预设时长后，检测所述第i帧数据的相位翻转点；以及从所述第三滤波数据中，将所检测到的相位翻转点作为同步点，以基本时间单位ETU为间隔进行抽取解码，获得所述第i帧数据中携带的数据信息。

在具体实施中，所述处理器44可以包括：第二处理单元442。所述第二处理单元442，适于当所述副载波调制信号传输数据的类型为TypeB时，从所述第一滤波数据中检测所述第i帧数据的前导码；从所述第二滤波数据中，在检测到所述第i帧数据的前导码起的第一预设时长后，按照ISO14443协议规定的格式，依次检测所述第i帧数据的相位翻转点；以及从所述第三滤波数据中，将所检测到的相位翻转点作为同步点，获得所述第i帧数据中携带的数据信息。

在具体实施中，所述第二处理单元442，适于从所述第三滤波数据中，将所检测到的相位翻转点作为所述第i帧数据中相邻两位场之间的同步点，并在每检测到一同步点时，以ETU为间隔对下一位场内的数据进行抽取解码，获得所述下一位场内携带的数据信息。

在具体实施中，所述第一匹配滤波系数、第二匹配滤波系数和第三匹配滤波系数，可以根据所述副载波调制信号的传输频率、解调信噪比以及所消耗的硬件资源进行设置。也就是说，不同的传输频率、解调信噪比以及所消耗的硬件资源，所对应的匹配滤波系数的值也就不同。可以理解的是，匹配滤波系数的长度越长，解调信噪比也就越高，但是所消耗的硬件资源也就越大，具体可以参照表1进行设置。

表1

在本发明的一实施例中，所述第一匹配滤波系数可以是相位不变的副载波，且长度小于所述前导码的长度，例如，参照表1，在传输频率为848K时，所述第一匹配滤波系数可以为：两个相位均为0度的副载波；在传输频率为424K时，所述第一匹配滤波系数可以为：4个相位均为0度的副载波。

相应地，所述第二处理单元442可以将所述第一滤波数据的绝对值中大于第一预设阈值的数据，作为所述第i帧数据的前导码的开始标志。从所述第一滤波数据取绝对值后的数据中检测所述第i帧数据的前导码，可以忽略滤波数据的符号对检测结果的影响，以提高检测的准确性。

在本发明的一实施例中，所述第二匹配滤波系数可以是两段相同长度相位相反的副载波，例如，参照表1，在传输频率为848K时，所述第二匹配滤波系数可以为：一个相位为0度的副载波加一个相位为180度的副载波；在传输频率为424K时，所述第二匹配滤波系数可以为：两个相位为0度的副载波+两个相位为180度的副载波。

相应地，所述第二处理单元442可以将所述第二滤波数据的绝对值中，在检测到所述第i帧数据的前导码起的第一预设时长后的各个峰值点，作为所述第i帧数据的相位翻转点，其中，所述第一预设时长小于所述前导码的长度。从所述第二滤波数据取绝对值后的数据中检测所述第i帧数据的相位翻转点，可以忽略滤波数据的符号对检测结果的影响，以提高检测的准确性。

在本发明的一实施例中，所述第三匹配滤波系数可以是相位不变的副载波，例如，参照表1，在传输频率为848K时，所述第三匹配滤波系数可以为：一个相位为0度的副载波；在传输频率为424K时，所述第三匹配滤波系数可以为：两个相位为0度的副载波。

在本发明的一实施例中，所述第二匹配滤波系数的长度，与所述第三匹配滤波系数的长度之间的比值可以为2:1。按照该比例设置所述第二匹配滤波系数及第三匹配滤波系数，有利于第二滤波数据以及第三滤波数据的对齐和滤波器电路的共用。

在具体实施中，所述位场包括：前导码同步时间TR1、帧开始SOF，数据场Character以及帧结束EOF。

所述第二处理单元442从所述第一滤波数据、第二滤波数据或第三滤波数据中检测是否存在所述副载波调制信号，并在不存在所述副载波调制信号时，输出停止解调的控制信号。也就是说，所述第二处理单元442既可以从第一滤波数据中检测是否存在所述副载波调制信号，也可以从所述第二滤波数据中检测是否存在所述副载波调制信号，还可以从所述第三滤波数据中检测是否存在所述副载波调制信号，当然还可以再设置一匹配滤波器，从该匹配滤波器的输出的滤波数据中检测是否存在。

需要说明的是，无论是从第一滤波数据中检测是否存在所述副载波调制信号，还是从所述第二滤波数据中检测是否存在所述副载波调制信号，或者从第三滤波数据中检测是否存在所述副载波调制信号，均可以先对各滤波数据取绝对值后再进行检测，以提高检测的准确性。

具体可以采用多种检测方法，从滤波数据中检测是否存在所述副载波调制信号的方式。例如，可以预先设置一阈值，判断一个ETU的时间内，滤波数据是否均小于该阈值，若是，则不存在所述副载波调制信号，否则存在所述副载波调制信号。

下面图2示出的TypeB数据帧结构为例，在传输频率为848K的情况下，参照表1设置各匹配滤波器的系数，并结合图4及图5，对本发明实施例中所述的BPSK解调装置解调副载波调制信号s的原理进行详细介绍：

应用所述BPSK解调装置，可以将整个解调过程分解为A-Q的过程，分别说明如下：

A：解调开始后，所述第二处理单元442检测到第一滤波数据s1大于第一预设阈值，即检测到所述第i帧数据的前导码；

B：转到第二滤波数据s2进行处理；

C：为避开第二滤波数据s2中a1部分的干扰，进入保护窗口等待状态，等待一段保护时间后再执行D；

D：检测到第二滤波数据s2大于第二预设阈值时，将第二滤波数据s2的第一个峰值点，作为TR1与SOF之间的相位翻转点a2；

E：找到第三滤波数据s3中，与相位翻转点a2处于相同时刻中的采样点，该点就是SOF的第一个比特，对应逻辑“0”；

F：按ETU为间隔进行抽取解码，完成对SOF的解码。其中，若抽取点符号和第一个抽取点相同则解码为0，否则解码为1；

G：SOF结束后，转到第二滤波数据s2，并重新找到新的相位翻转点a3；

H:转到第三滤波数据s3；

I：按ETU为间隔进行抽取，完成对CHR1的解码；

J：CHR1结束后，转到第二滤波数据s2；

K：经过EGT1后找到新的相位翻转点a4；

L：转到第三滤波数据s3；

M：按ETU为间隔进行抽取，完成对CHR2的解码；

N：转到第二滤波数据s2；

O：经过EGT2后找到新的相位翻转点a5；

P:转到第三滤波数据s3；

Q：按ETU为间隔进行抽取，完成对EOF的解码。

在EOF之后，第二处理单元442可以继续检测有无副载波调制信号s，若无，则可以输出停止解调的信号，解调结束。

需要说明的是，图4示出的第一滤波数据和第二滤波数据均为取绝对值之后的数据，第三滤波数据为第三匹配滤波器输出的原始数据本身。

从上述内容可以看出，本发明实施例中BPSK解调装置，在检测到前导码后，通过检测相位翻转点，来确定第i帧数据的各个同步点，相对于采用统计高、低电平持续时间的方式，所确定的同步点的准确性更高，因此对数据解码的准确性也就更高。

本发明的实施例还提供了一种接收机，所述接收机包括上述任一种的BPSK解调装置。利用所述BPSK解调装置对接收到的副载波调制信号进行解调，可以更加准确地获得副载波调制信号中携带的数据信息，有利于后续的操作。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：ROM、RAM、磁盘或光盘等。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (29)

1.一种BPSK解调方法，其特征在于，包括：

当接收到副载波调制信号的第i帧数据时，对所述第i帧数据的前导码进行检测，i为自然数；

在检测到所述第i帧数据的前导码起的第一预设时长后，检测所述第i帧数据的相位翻转点，所述第一预设时长小于所述前导码的长度；

将所检测到的相位翻转点作为同步点，对所述第i帧数据进行解调，获得所述第i帧数据中携带的数据信息。

2.如权利要求1所述的BPSK解调方法，其特征在于，当所述副载波调制信号传输数据的类型为TypeA时，所述将所检测到的相位翻转点作为同步点，对所述第i帧数据进行解调，获得所述第i帧数据中携带的数据信息，包括：

将所检测到的相位翻转点作为同步点，以基本时间单位ETU为间隔进行抽取解码，获得所述第i帧数据中携带的数据信息。

3.如权利要求1所述的BPSK解调方法，其特征在于，当所述副载波调制信号传输数据的类型为TypeB时，所述在检测到所述第i帧数据的前导码起的第一预设时长后，检测所述第i帧数据的相位翻转点，包括：

在检测到所述第i帧数据的前导码起的第一预设时长后，按照ISO14443协议规定的格式，依次检测所述第i帧数据的相位翻转点。

4.如权利要求3所述的BPSK解调方法，其特征在于，所述将所检测到的相位翻转点作为同步点，对所述第i帧数据进行解调，获得所述第i帧数据中携带的数据信息，包括：

将所检测到的相位翻转点作为所述第i帧数据中相邻两位场之间的同步点，并在每检测到一同步点时，以ETU为间隔对下一位场内的数据进行抽取解码，获得所述下一位场内携带的数据信息。

5.如权利要求4所述的BPSK解调方法，其特征在于，所述位场包括：前导码同步时间TR1、帧开始SOF，数据场Character以及帧结束EOF。

6.如权利要求5所述的BPSK解调方法，其特征在于，还包括：

检测是否存在所述副载波调制信号，并在不存在所述副载波调制信号时，输出停止解调的控制信号。

7.如权利要求1所述的BPSK解调方法，其特征在于，所述对所述第i帧数据的前导码进行检测，包括：采用匹配滤波的方式，检测所述第i帧数据的前导码。

8.如权利要求1所述的BPSK解调方法，其特征在于，所述检测所述第i帧数据的相位翻转点，包括：采用匹配滤波的方式，检测所述第i帧数据的相位翻转点。

9.如权利要求1所述的BPSK解调方法，其特征在于，所述对所述第i帧数据进行解调，包括：采用匹配滤波的方式，对所述第i帧数据进行解调。

10.一种BPSK解调装置，其特征在于，包括：

第一检测单元，适于当接收到副载波调制信号的第i帧数据时，对所述第i帧数据的前导码进行检测，i为自然数；

第二检测单元，适于在检测到所述第i帧数据的前导码起的第一预设时长后，检测所述第i帧数据的相位翻转点，所述第一预设时长小于所述前导码的长度；

解码单元，适于将所检测到的相位翻转点作为同步点，对所述第i帧数据进行解调，获得所述第i帧数据中携带的数据信息。

11.如权利要求10所述的BPSK解调装置，其特征在于，所述解码单元，适于当所述副载波调制信号传输数据的类型为TypeA时，将所检测到的相位翻转点作为同步点，以基本时间单位ETU为间隔进行抽取解码，获得所述第i帧数据中携带的数据信息。

12.如权利要求10所述的BPSK解调装置，其特征在于，所述第二检测单元，适于当所述副载波调制信号传输数据的类型为TypeB时，且在检测到所述第i帧数据的前导码起的第一预设时长后，按照ISO14443协议规定的格式，依次检测所述第i帧数据的相位翻转点。

13.如权利要求12所述的BPSK解调装置，其特征在于，所述解码单元，适于将所检测到的相位翻转点作为所述第i帧数据中相邻两位场之间的同步点，并在每检测到一同步点时，以ETU为间隔对下一位场内的数据进行抽取解码，获得所述下一位场内携带的数据信息。

14.如权利要求13所述的BPSK解调装置，其特征在于，所述位场包括：前导码同步时间TR1、帧开始SOF，数据场Character以及帧结束EOF。

15.如权利要求14所述的BPSK解调装置，其特征在于，还包括：

第三检测单元，检测是否存在所述副载波调制信号，并在不存在所述副载波调制信号时，输出停止解调的控制信号。

16.一种BPSK解调装置，其特征在于，包括：

第一匹配滤波器，适于按照第一匹配滤波系数对接收到的副载波调制信号的第i帧数据进行匹配滤波，获得第一滤波数据，所述第一滤波数据帧包含所述第i帧数据的前导码，i为自然数；

第二匹配滤波器，适于按照第二匹配滤波系数对所述第i帧数据进行匹配滤波，获得第二滤波数据，所述第二滤波数据中包含所述第i帧数据的相位翻转点；

第三匹配滤波器，适于按照第三匹配滤波系数对所述第i帧数据进行匹配滤波，获得第三滤波数据，所述第三滤波数据中包含所述第i帧数据所携带的数据信息；

处理器，适于从所述第一滤波数据中检测所述第i帧数据的前导码；从所述第二滤波数据中，在检测到所述第i帧数据的前导码起的第一预设时长后，检测所述第i帧数据的相位翻转点，所述第一预设时长小于所述前导码的长度；以及从所述第三滤波数据中，将所检测到的相位翻转点作为同步点，获得所述第i帧数据中携带的数据信息。

17.如权利要求16所述的BPSK解调装置，其特征在于，所述处理器包括：第一处理单元，适于当所述副载波调制信号传输数据的类型为TypeA时从所述第一滤波数据中检测所述第i帧数据的前导码；从所述第二滤波数据中，在检测到所述第i帧数据的前导码起的第一预设时长后，检测所述第i帧数据的相位翻转点；以及从所述第三滤波数据中，将所检测到的相位翻转点作为同步点，以基本时间单位ETU为间隔进行抽取解码，获得所述第i帧数据中携带的数据信息。

18.如权利要求16所述的BPSK解调装置，其特征在于，所述处理器包括：第二处理单元，适于当所述副载波调制信号传输数据的类型为TypeB时，从所述第一滤波数据中检测所述第i帧数据的前导码；从所述第二滤波数据中，在检测到所述第i帧数据的前导码起的第一预设时长后，按照ISO14443协议规定的格式，依次检测所述第i帧数据的相位翻转点；以及从所述第三滤波数据中，将所检测到的相位翻转点作为同步点，获得所述第i帧数据中携带的数据信息。

19.如权利要求18所述的BPSK解调装置，其特征在于，所述第二处理单元适于从所述第三滤波数据中，将所检测到的相位翻转点作为所述第i帧数据中相邻两位场之间的同步点，并在每检测到一同步点时，以ETU为间隔对下一位场内的数据进行抽取解码，获得所述下一位场内携带的数据信息。

20.如权利要求19所述的BPSK解调装置，其特征在于，所述位场包括：前导码同步时间TR1、帧开始SOF，数据场Character以及帧结束EOF。

21.如权利要求20所述的BPSK解调装置，其特征在于，所述第二处理单元适于从所述第一滤波数据、第二滤波数据或第三滤波数据中检测是否存在所述副载波调制信号，并在不存在所述副载波调制信号时，输出停止解调的控制信号。

22.如权利要求19所述的BPSK解调装置，其特征在于，所述第一匹配滤波系数、第二匹配滤波系数和第三匹配滤波系数，适于根据所述副载波调制信号的传输频率、解调信噪比以及所消耗的硬件资源进行设置。

23.如权利要求22所述的BPSK解调装置，其特征在于，所述第一匹配滤波系数是相位不变的副载波，且长度小于所述前导码的长度。

24.如权利要求23所述的BPSK解调装置，其特征在于，所述第二处理单元，适于将所述第一滤波数据的绝对值中大于第一预设阈值的数据，作为所述第i帧数据的前导码的开始标志。

25.如权利要求22所述的BPSK解调装置，其特征在于，所述第二匹配滤波系数是两段相同长度相位相反的副载波。

26.如权利要求25所述的BPSK解调装置，其特征在于，所述第二处理单元适于将所述第二滤波数据的绝对值中，在检测到所述第i帧数据的前导码起的第一预设时长后的各个峰值点，作为所述第i帧数据的相位翻转点。

27.如权利要求22所述的BPSK解调装置，其特征在于，所述第三匹配滤波系数是相位不变的副载波。

28.如权利要求22所述的BPSK解调装置，其特征在于，所述第二匹配滤波系数的长度，与所述第三匹配滤波系数的长度之间的比值为2:1。

29.一种接收机，其特征在于，包括权利要求16～28任一项所述的BPSK解调装置。