二代身份证专用芯片噪声检测及标定方法研究
利用上述方法可以间接地检测出卡片的静态和动态噪声,但是不能与曲线1 相比较。为了描绘出卡片噪声曲线3,应该确定一个噪声标定方法。本文介绍如下方法进行间接等效标定。
1) 利用一个参考PICC 或者正常卡片,按照ISO10373-6 中描述的方法对读卡器进行标定,利用10373 测试平台测量出参考PICC 在某一个场强H1 下的调制深度值,并调节PICC 上调制负载,使得负载调制深度在曲线1 上;
2) 将参考PICC 放入读卡器线圈上方带载等效场强为H1 的平面处,读卡器发送ALOHA 信号,观察读卡器模拟输出端的信号,测量并记录卡片在响应期间内的有用信号,调节读卡器增益使得观察到的信号为合理值Vamp0(与读卡器中模拟放大器供电电源有关);
3) 利用上节描述的方法对卡片在不同状态下的噪声进行测量,并记录测量值(电压峰峰值和847kHz 附近的频谱);
4) 将在读卡器场强为H(d)(d 表示卡片与读卡器线圈间的距离)时测量得到的最大噪声值Vn(d)(电压峰峰值)与Vamp0 比较,得到最大噪声与理想信号的比值x(d);
5) 利用曲线1 可以计算出读卡器上H(d)处的等效噪声值(847kHz 频率点),从而可以观察等效噪声是否在曲线3 下面。
以上所描述的方法在实际上是可行的,可是在频域和时域上存在一个矛盾,因此需要解释如下:
1) 图2 中的曲线是在频率点847kHz(13.56MHz847kHz)上的曲线;
2) 实际上,847kHz 附近频谱上的噪声也会影响读卡器接收;
3) 根据上节描述的方法测量到的读卡器放大输出时域信号,并不是一个频率点,而是所有频谱上的噪声在时域上的叠加;
4) 图2 中曲线3 描述的是工作场强范围内载波频率两边847kHz 频率点上的噪声,利用上述标定方法可将读卡器接收端的时域信号等效到曲线3 上,也就意味着将卡片发出的847kHz 附近频谱上的噪声在读卡器接收端都测量出来,然后又等效到了847kHz 频率点上;
5) 这里描述的标定方法在某种程度上依赖于一个合理的读卡器。值得指出的是,如果卡片噪声曲线在读卡器灵敏度曲线的一半之上,并不意味着卡片不能工作,但是可能意味着卡片工作不稳定。因为读卡器的噪声处理能力也会影响系统通讯过程。
结语
本文从理论及实验角度分析了卡片调制深度曲线、卡片噪声曲线与读卡器灵敏度曲线之间的关系,提出了一种间接测量卡片噪声的方法,以及一种可行的标定卡片噪声的方案,并根据实际情况进行了讨论,这对大生产中射频卡与读卡机具的合理匹配提供了很好的理论基础。此外,本文提出的方法在理论上仍然缺少严密性,但具有相当大的实际价值,需要进一步补充和完善.
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