本发明提供一种用于控制近场通信设备的调制指数的方法及其装置。该方法包含：在NFC设备的校准模式中，将该NFC设备的接收器暂时耦接至该NFC设备的发送器以形成该接收器和该发送器之间的探测路径；以及在该NFC设备的校准模式中，根据该发送器的输出的探测结果动态地调整对应于该调制指数的多个调制参数的至少一个部分，以便校准该调制指数，用于在该NFC设备的正常模式中通过该发送器的发送。本发明可以减少相关费用，优化性能。
1.一种用于控制近场通信设备的调制指数的方法，其特征在于，该方法包含：
在该近场通信设备的校准模式中，将该近场通信设备的接收器耦接至该近场通信设备的发送器以形成该接收器和该发送器之间的探测路径；以及在该近场通信设备的该校准模式中，根据与多个调制参数的一部分对应的该发送器的输出的探测结果和该调制指数的目标值，动态地调整该多个调制参数的至少另一部分，来校准该调制指数，以用于在该近场通信设备的正常模式中通过该发送器的发送。
在该近场通信设备的该校准模式中，给该发送器提供具有第一频率的第一信号，其中该第一频率是用于在该近场通信设备的该正常模式中通过该发送器的数据传输的载波频率；以及在该近场通信设备的该校准模式中，给该接收器提供具有第二频率的第二信号，允许该接收器从该探测结果中提取中频信号，用于校准该调制指数，其中该第二频率不同于该第一频率。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，该接收器被耦接到一组接收器终端，且该发送器被耦接到一组发送器终端；以及将该近场通信设备的该接收器耦接至该近场通信设备的该发送器以形成该接收器和该发送器之间的探测路径的步骤还包含：将该组接收器终端的其中之一耦接至该组发送器终端的其中之一，以形成该接收器和该发送器之间的该探测路径；
其中该探测结果通过该组接收器终端的其中之一被接收。
在该近场通信设备的该校准模式中，根据该第二信号来转换通过该组接收器终端的其中之一接收到的该探测结果，以产生中间信号的第一部分；以及在该近场通信设备的该校准模式中，根据该第二信号的相移信号来转换通过该组接收器终端的其中之一接收到的该探测结果，以产生该中间信号的第二部分。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，该发送器内的多工器被用于根据该校准模式和该正常模式任何一者中的调制数据信号，多路复用该调制参数；该调制数据信号被用于在该正常模式下携带数据，以及根据该发送器的输出的该探测结果动态地调整对应于该调制指数的多个调制参数的至少一部分，来校准该调制指数的步骤进一步包含：在该近场通信设备的该校准模式中，设定该调制数据信号对应于逻辑值1，并且设置该调制参数的第一调制参数等于一特定值使得在该校准模式中该发送器的输出包络的最大电压为固定值，以便校准该接收器的一组可编程增益放大器的增益控制参数，其中，该第一调制参数被用于在该校准模式和该正常模式任何一者中控制该发送器的输出包络的最大电压；
其中该中间信号的第一部分和该中间信号的第二部分被分别输入至该组可编程增益放大器。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，根据该发送器的输出的该探测结果动态地调整对应于该调制指数的多个调制参数的至少一部分，以便校准该调制指数的步骤进一步包含：在该近场通信设备的该校准模式中，完成该增益控制参数的校准后，计算该最大电压的检测值的平均值，其中，该检测值是基于该组可编程增益放大器的可编程增益放大器输出的多个数字化值的一部分而获得的；
根据该平均值以及根据该调制指数的目标值，计算该发送器的输出包络的最小电压的目标检测值；以及设定该调制数据信号对应于逻辑值0，以便根据该最小电压的该目标检测值来校准该调制参数的第二调制参数，其中该第二调制参数被用于在该校准模式和该正常模式任意之一中控制该发送器的输出包络的该最小电压。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，根据该最小电压的该目标检测值来校准该调制参数的该第二调制参数的步骤还包含：动态地调整该第二调制参数，直至该最小电压的至少一个检测值最接近该目标检测值，其中该至少一个检测值是基于该组可编程增益放大器的可编程增益放大器输出的多个数字化值的另一部分而获得的。
8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在该近场通信设备的该校准模式中，该增益控制参数被校准后，该增益控制参数是不变化的。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该探测路径在该近场通信设备的该正常模式下未被激活。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该发送器的输出的该探测结果通过该探测路径来获得。
11.一种用于控制近场通信设备的调制指数的装置，该装置包含该近场通信设备的至少一部分，其特征在于，该装置包含：发送器，放置于该近场通信设备的芯片内，被设置为为该近场通信设备发送数据；
接收器，放置于该近场通信设备的该芯片内，被设置为为该近场通信设备接收数据，其中在该近场通信设备的校准模式中，该接收器被耦接至该发送器以形成该接收器和该发送器之间的探测路径；以及控制电路，放置于该近场通信设备的该芯片内并耦接于该发送器和该接收器，被设置为控制该近场通信设备的操作，其中在该近场通信设备的该校准模式中，该控制电路根据与多个调制参数的一部分对应的该发送器的输出的探测结果和该调制指数的目标值动态地调整该多个调制参数的至少另一个部分，来校准该调制指数，以用于在该近场通信设备的正常模式中通过该发送器的发送。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，还包含：
服务模块，放置于该近场通信设备的该芯片内并耦接于该控制电路以及该发送器和该接收器，并被设置为在该近场通信设备的该校准模式中，给该发送器提供具有第一频率的第一信号，以及在该近场通信设备的该校准模式中，给该接收器提供具有第二频率的第二信号，允许该接收器从该探测结果中提取中频信号，用于校准该调制指数；其中该第一频率是用于在该近场通信设备的该正常模式中通过该发送器的数据传输的载波频率，以及该第二频率不同于该第一频率。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，该接收器被耦接到该芯片的一组接收器终端，且该发送器被耦接到该芯片的一组发送器终端；该组接收器终端的其中之一被耦接至该组发送器终端的其中之一，以形成该接收器和该发送器之间的该探测路径；以及该探测结果通过该组接收器终端的其中之一被接收。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，该接收器包含：
第一转换单元，被设置为在该近场通信设备的该校准模式中，根据该第二信号来转换通过该组接收器终端的其中之一接收到的该探测结果，以产生中间信号的第一部分；以及第二转换单元，被设置为在该近场通信设备的该校准模式中，根据该第二信号的相移信号来转换通过该组接收器终端的其中之一接收到的该探测结果，以产生该中间信号的第二部分。
15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，该发送器包含：
多工器，被设置为根据该校准模式和该正常模式任何一者中的调制数据信号，多路复用该调制参数，其中该调制数据信号被用于在该正常模式下携带数据；
其中，在该近场通信设备的该校准模式中，该控制电路设定该调制数据信号对应于逻辑值1，并且设置该调制参数的第一调制参数等于一特定值使得在该校准模式中该发送器的输出包络的最大电压为固定值，以便校准该接收器的一组可编程增益放大器的增益控制参数，其中，该第一调制参数被用于在该校准模式和该正常模式任何一者中控制该发送器的输出包络的最大电压；其中该中间信号的第一部分和该中间信号的第二部分分别为至该组可编程增益放大器的输入。
16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，在该近场通信设备的该校准模式中，完成该增益控制参数的校准后，该控制电路计算该最大电压的检测值的平均值，其中，该检测值是基于该组可编程增益放大器的可编程增益放大器输出的多个数字化值的一部分而获得的；该控制电路根据该平均值以及根据该调制指数的目标值，计算该发送器的输出包络的最小电压的目标检测值；以及该控制电路设定该调制数据信号对应于逻辑值0，以便根据该最小电压的该目标检测值来校准该调制参数的第二调制参数，其中该第二调制参数被用于在该校准模式和该正常模式任意之一中控制该发送器的输出包络的该最小电压。
17.如权利要求16所述的装置，其特征在于，该控制电路动态地调整该第二调制参数，直至该最小电压的至少一个检测值最接近该目标检测值，其中该至少一个检测值是基于该组可编程增益放大器的可编程增益放大器输出的多个数字化值的另一部分而获得的。
18.如权利要求15所述的装置，其特征在于，在该近场通信设备的该校准模式中，该增益控制参数被校准后，该增益控制参数是不变化的。
19.如权利要求11所述的装置，其特征在于，该探测路径在该近场通信设备的该正常模式下未被激活。
20.如权利要求11所述的装置，其特征在于，该发送器的输出的该探测结果通过该探测路径来获得。
控制近场通信设备的调制指数的方法及装置
【技术领域】
[0001] 本发明关于近场通信(near field communication，NFC)设备的动态调制指数校准(dynamic modulation index calibration)，尤其关于一种控制近场通信设备的调制指数的方法及装置。【背景技术】
[0002] 根据现有技术，传统的NFC设备可以设计成利用预定的ASK数据速率进行通信。在实践中，通常需要预先(例如，在传统NFC设备的设计阶段，或在传统NFC设备的制造期间)确定调制指数的适当值，以便传统的NFC设备达到更好的性能。由于调制指数取决于许多因素，诸如传统NFC设备的天线尺寸、目标天线距离(例如，传统NFC设备的天线和其他设备的目标天线之间的距离)、以及传统NFC设备的NFC天线匹配网络，因此可能会出现一些问题。例如，传统的NFC设备的设计者可能基于目标天线距离的错误假设设计了传统的NFC设备，导致传统的NFC设备的性能在某些情况下变得不能被用户接受。在另一个例子中，传统的NFC设备的制造商可能需要针对调制指数的不同目标值来手动调整传统的NFC设备，从而导致相关的成本不可消减，例如手动调节传统NFC设备的额外劳动成本。在另一个例子中，由于调制指数取决于天线阻抗，且该天线阻抗通常对环境敏感，从而由于磁场耦合改变了其共振频率，因而在金属表面、在近距离的辅助天线等的情况中大幅地改变天线阻抗，传统的NFC设备的性能可能变得不能被用户接受。因此，需要一种新方法来改进各种情况中的NFC设备的调制指数控制。
【发明内容】
[0003] 有鉴于此，本发明提供一种控制近场通信设备的调制指数的方法及其装置，以解决上述问题。
[0004] 依据本发明至少一个较佳实施例，提供一种用于控制近场通信设备的调制指数的方法，该方法包含：在NFC设备的校准模式中，将该NFC设备的接收器暂时耦接至该NFC设备的发送器以形成该接收器和该发送器之间的探测路径；以及在该NFC设备的该校准模式中，根据该发送器的输出的探测结果动态地调整对应于该调制指数的多个调制参数的至少一个部分，以便校准该调制指数，用于在该NFC设备的正常模式中通过该发送器的发送。
[0005] 依据本发明至少一个较佳实施例，提供一种用于控制近场通信设备的调制指数的装置，该装置包含该NFC设备的至少一部分。该装置包含发送器、接收器以及控制电路。该发送器、接收器以及控制电路放置于该NFC设备的芯片内，且该控制电路被耦接于该发送器和该接收器。该发送器被设置为为该NFC设备发送数据；该接收器被设置为为该NFC设备接收数据。此外，在该NFC设备的校准模式中，该接收器被暂时耦接至该发送器以形成该接收器和该发送器之间的探测路径。另外，该控制电路被设置为控制该NFC设备的操作，其中在该NFC设备的该校准模式中，该控制电路根据该发送器的输出的探测结果动态地调整对应于该调制指数的多个调制参数的至少一个部分，以便校准该调制指数，用于在该NFC设备的正常模式中通过该发送器的发送。
[0006] 上述控制近场通信设备的调制指数的方法和装置可以减少相关费用，优化性能。【附图说明】
[0007] 图1为依据本发明第一实施例的用于控制近场通信(NFC)设备的调制指数的装置100的示意图。
[0008] 图2示出根据本发明实施例的包含图1中所示实施例的上述NFC设备的NFC系统200。
[0009] 图3示出根据本发明实施例的用于控制NFC设备的调制指数的方法300的流程图。
[0010] 图4示出根据本发明实施例的涉及图3所示方法300的控制方案。
[0011] 图5示出根据本发明实施例的涉及图3所示方法300的一些相关联的信号。
[0012] 图6示出根据本发明的实施例的涉及图3所示方法300的工作流程600。【具体实施方式】
[0013] 在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的元件。本领域中技术人员应可理解，电子装置制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。以外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述第一装置耦接到第二装置，则代表该第一装置可直接电气连接于该第二装置，或通过其他装置或连接手段间接地电气连接至该第二装置。
[0014] 请参考图1，其为依据本发明第一实施例用于控制近场通信(NFC)设备的调制指数的装置100的示意图，其中装置100可包含NFC设备的至少一部分(例如，部分或全部)。举例来说，装置100可以包含上述NFC设备的一部分，更具体地，可以是至少一个硬件电路，例如NFC设备内的至少一个集成电路(IC)。在另一个例子中，装置100可以是上面提到的整个NFC设备。在另一个例子中，装置100可以包含NFC系统，其包括上述NFC设备。
[0015] 如图1所示，装置100可包含芯片110，其可作为上述至少一个集成电路的例子，并且还可包含天线匹配网络和电磁干扰(electromagnetic interference，EMI)滤波模块130(为简便起见在图1中标记为“天线匹配网络和EMI滤波”)以及NFC天线140，其中天线匹配网络和EMI滤波模块130可以包含天线匹配网络和EMI滤波器(为简洁起见其未示出)。在实践中，上面提到的EMI滤波器可以以一些阻抗元件(例如，在本实施例中一个或多个电感器和/或一个或多个电容器)来实现，以及上面提到的天线匹配网络可以以一些阻抗元件(例如，在本实施例中一个或多个电感器和/或一个或多个电容器)来实现。此外，芯片110可包含控制电路，例如数字基带电路112，并且可以包含服务模块114(为简便起见在图1中标记为“Sx”)。控制电路，例如数字基带电路112被设置为控制NFC设备的操作。此外，该芯片110还可以包含收发器和整流器模块118(为简洁起见在图1中标记为“Tx/Rx&整流器”)。例如，收发器和整流器模块118可以包含发送器118T(为简便起见在图1中标记为“Tx”)、接收器118R(为简便起见在图1中标记为“Rx”)和整流器118C。当需要时，服务模块114能够给发送器118T和接收器118R分别提供具有频率(例如13.56MHz)的信号LO2和具有另一频率(例如
12.05MHz)的信号LO1。如图1所示，发送器118T可以被耦接到芯片110的一组发送器终端TXP和TXN，其中，发送器118T被设置为通过该组发送器终端TXP和TXN、天线匹配网络和EMI滤波模块130以及NFC天线140来为NFC设备传送数据。接收器118R可被耦接到芯片110的一组接收器终端RXP和RXN，其中接收器118R被设置为通过该组接收终端RXP和RXN、天线匹配网络和EMI滤波模块130以及NFC天线140来为NFC设备接收数据。整流器118C可以耦接到芯片110的一组卡终端CardP和CardN，其中，整流器118C被设置为通过该组卡终端CardP和CardN来为NFC设备执行整流、能量收集和无源负载调制操作。
[0016] 如图1所示，为更好地理解，绘示了信号LO1和LO2。这仅用于说明目的，并不意味着是对本发明的限制。根据该实施例的一些变化，装置100的结构并不限于利用特定类型的接收器诸如直接转换接收器。举例来说，在某些变化中另一种类型的接收器，例如直接采样接收器可以被用于装置100的体系结构中，以及在另一些变化中其它类型的接收器可以被用在设备100的体系结构中。
[0017] 图2示出根据本发明实施例的NFC系统200，包含图1所示实施例的上述NFC设备。其中轮询装置(polling device)210和侦听装置(listening device)220可以代表NFC系统200的2个NFC终端。如图2所示，轮询装置210和侦听装置220可以分别具有自己的电子电路，还可具有他们自己的NFC天线。
[0018] 为了更好地理解，侦听装置220可作为上述NFC设备的一个例子，以及轮询装置210可以作为图1所示实施例的另一设备的一个例子。根据本实施例，NFC系统200可以在上述2个NFC终端如轮询装置210和侦听装置220之间以不同的数据速率传送数据。例如，轮询装置210可以是NFC读卡器(reader)以及侦听装置220可以是无源标签(passive tag)或卡。由于侦听装置220可能需要在缺乏电池电量时进行操作，因此侦听装置220可被设计为从传入的场(field)(如至少一部分电磁场)中采集能量。
[0019] 借助于使用图1所示体系结构，在调制指数可以被动态地调整的情况下，更具体地，可以被校准以适合于NFC系统200的环境，相关技术的问题可以得到解决。
[0020] 图3示出根据本发明实施例用于控制NFC设备的调制指数的方法300的流程图。图3所示的方法300可应用于图1所示的装置100，更具体地，可以应用到图1所示的芯片110。该方法描述如下。
[0021] 在步骤310，在NFC设备的校准模式中，将接收器118R暂时耦接到发送器118T，以形成接收器118R和发送器118T之间的探测路径。例如，开关单元可以被安装在探测路径上，用于选择性地激活或禁用探测路径，以及数字基带电路112可以通过打开开关单元将接收器118R暂时地耦接到发送器118T以激活探测路径。这仅用于说明目的，并不意味着是对本发明的限制。在另一个例子中，不必安装上述开关单元，其中所述接收器118R被耦接到发送器
118T，以形成接收器118R和发送器118T之间的探测路径。
[0022] 在步骤320，在NFC设备的校准模式中，数字基带电路112根据发送器118T的输出的探测结果，动态地调整对应于调制指数的多个调制参数的至少一部分，以便校准调制指数，以用于在NFC设备的正常模式中通过发送器118T传送。通常，数字基带电路112打开接收器118R和发送器118T两者，而且一些校准操作可以在校准模式下进行。
[0023] 更具体地，服务模块114，其被放置在NFC设备的芯片110内并耦接到数字基带电路112和发送器118T与接收器118R两者，被设置为在NFC设备的校准模式给发送器118T提供具有第一频率的第一信号(例如，具有13.56MHz频率的信号LO2)，并在NFC设备的校准模式下给接收器118R提供具有第二频率的第二信号(例如，具有12.05MHz频率的信号LO1)，以及允许接收器118R从探测结果提取中频(intermediate frequency，IF)信号，用于校准调制指数，其中所述第一频率是在NFC设备的正常模式中通过发送器118T用于数据传输的载波的频率，以及所述第二频率与第一频率不同。
[0024] 图4示出根据本发明实施例涉及图3所示方法300的控制方案。如图4所示，本实施例的服务模块114可以包含振荡器(为简便起见在图4中标记为“OSC”)和一组分频器(为简便起见在图4中标记为“DIV1”和“DIV2”)。该组分频器可被用于对所述振荡器的输出执行分频操作，以产生上述第一信号(例如，具有13.56MHz频率的信号LO2)和上述第二信号(例如具有12.05MHz频率的信号LO1)。在本实施例中，接收器118R通过至少一个阻抗元件被耦接到发送器118T，以形成接收器118R和发送器118T之间的探测路径。例如，上述至少一个阻抗元件可以包含图4右上方周围所示的电阻器和电容器。更具体地，该组接收器终端RXP和RXN的其中之一(如图4所示的接收器终端RXP)通过天线匹配网络和EMI滤波模块130暂时被耦接到发送器118T的该组发送器终端TXP和TXN的其中之一(如图4所示的发送器终端TXP)，以形成接收器118R和发送器118T之间的探测路径，其中所述探测结果可通过上述该组接收器终端RXP和RXN的其中之一(如图4所示接收器终端RXP)由接收器118R接收。
[0025] 根据本实施例，接收器118R可以包含第一转换单元和第二转换单元，其中，第一转换单元被设置为在NFC设备的校准模式下，根据第二信号来转换通过该组接收器终端RXP和RXN上述其中之一接收到的探测结果以产生中间信号的第一部分，以及所述第二转换单元被设置为在NFC设备的校准模式下，根据第二信号的相移信号来转换通过该组接收器终端RXP和RXN上述其中之一接收到的探测结果以产生中间信号的第二部分。更具体地，第一转换单元和第二转换单元可以是第一混频器和第二混频器(其分别在图4所示接收器118R的右上方和右下方周围示出)，且接收器118R可包含90度相移单元(为简洁起见在图4中标记为“90°”)，并且还可以包含分别被耦接至所述第一混频器和所述第二混频器的输出端的一组滤波器、分别被耦接至所述一组滤波器的输出端的一组可编程增益放大器(programmable-gain amplifier，PGA)、以及分别被耦接至所述一组可编程增益放大器的输出端的一组模数转换器(analog-to-digital converter，ADC)。例如，在NFC设备的校准模式中，所述第一混频器被设置为将通过该组接收器终端RXP和RXN上述其中之一(如在图4所示接收器终端RXP)接收到的探测结果与第二信号(例如，具有12.05MHz频率的信号LO1)混频来产生中间信号的上述第一部分。此外，在NFC设备的校准模式中，第二混频器被设置为将通过该组接收器终端RXP和RXN上述其中之一(如在图4所示接收器终端RXP)接收到的探测结果与上述第二信号的相移信号(例如，具有12.05MHz频率的信号LO1的相移信号)混频来产生中间信号的上述第二部分，其中此实施例中相移信号可以是从90度相移单元产生的90度相移信号。在实践中，该组滤波器可以用于滤除上述中间信号，其中所述中间信号的滤波结果被输入到该组可编程增益放大器。该组可编程增益放大器可被用来根据接收器118R的该组可编程增益放大器的增益控制参数DA_PGA_G[5:0]，以任意对应于控制参数DA_PGA_GC[5:0]的该组可编程增益放大器的增益来放大该中频信号的滤波结果。该组模数转换器可用于对来自该组可编程增益放大器的放大结果(即中间信号的滤波结果的放大结果)执行模数转换操作，以产生分别对应于I信道和Q信道的数字输出AD_ADC_ID[5:0]和AD_ADC_QD[5:0]。
[0026] 请注意，在图4所示的实施例中，为了更好地理解，说明了接收器118R的一些细节。这仅用于说明目的，并不意味着是对本发明的限制。根据该实施例的一些变化，装置100的结构并不限于利用特定类型的接收器诸如直接转换接收器。例如，在一些变化中另一种类型的接收器，例如直接采样接收器可以使用于装置100的体系结构中，以及在另一些变化中其它类型的接收器可以用于设备100的体系结构中。
[0027] 如图4所示，发送器118T可包含多工器(为简便起见在图4中标记为“MUX”)，并且还可包含功率放大器(为简便起见在图4中标记为“PA”)。该多工器被设置为在校准模式和正常模式任何一个中根据调制数据信号MOD_DATA，多路复用(multiplex)上述调制参数，如调制参数RG_PA_A_OUT[7:0]和DA_PA_B_OUT[7:0]，其中调制数据信号MOD_DATA被用于在正常模式携带数据。基于上述第一信号(例如，具有13.56MHz频率的信号LO2)，功率放大器被设置为根据来自多工器的多路复用的输出结果，产生发送器118T的输出(即在步骤320中提到的输出，例如本实施例中一组差分输出)。例如，在多路复用结果是调制参数RG_PA_A_OUT[7:0]的情况下，发送器118T的输出振幅对应于调制参数RG_PA_A_OUT[7:0]，其中发送器118T的输出频率等于上述第一信号(例如13.56MHz)的频率。在另一个例子中，在多路复用结果是调制参数DA_PA_B_OUT[7:0]的情况下，发送器118T的输出振幅对应于调制参数DA_PA_B_OUT[7:0]，其中发送器118T的输出频率等于上述第一信号(例如13.56MHz)的频率。
[0028] 图5示出根据本发明实施例涉及图3所示方法300的一些相关联的信号。请注意，从上述该组可编程增益放大器的输出端获得的输出信号可以被视为一组差分输出，并且图5所示的可编程增益放大器输出信号PGA_OUT可表示该组可编程增益放大器的输出端之间的电压差。
[0029] 在本实施例中，调制数据信号MOD_DATA可对应于逻辑值0或逻辑值1，其中图5所示的调制数据信号MOD_DATA的两个电压电平的较低电平指示逻辑值0，以及图5所示的调制数据信号MOD_DATA的两个电压电平的较高电平指示逻辑值1。例如，在调制数据信号MOD_DATA对应于逻辑值1的情况下，多路复用的结果是调制参数RG_PA_A_OUT[7:0]，以及发送器118T的输出振幅Vmax对应于调制参数RG_PA_A_OUT[7:0]。更具体地，在校准模式中，借助于对应于所述调制参数RG_PA_A_OUT[7:0]的发送器118T的输出振幅Vmax，从上述提到的该组可编程增益放大器输出的可编程增益放大器输出信号PGA_OUT的振幅Vmax’可被检测到，其中可编程增益放大器输出信号PGA_OUT的振幅Vmax’与发送器118T的输出振幅Vmax之比可以通过调节上述控制参数DA_PGA_GC[5:0]来进行调整。在另一个例子中，在调制数据信号MOD_DATA对应于逻辑值0的情况下，多路复用的结果是调制参数DA_PA_B_OUT[7:0]，以及发送器118T的输出振幅Vmin对应于调制参数DA_PA_B_OUT[7:0]。更具体地，在校准模式中，借助于对应于所述调制参数DA_PA_B_OUT[7:0]的发送器118T的输出振幅Vmin，从上述提到的该组可编程增益放大器输出的可编程增益放大器输出信号PGA_OUT的振幅Vmin’可被检测到，其中可编程增益放大器输出信号PGA_OUT的振幅Vmin’与发送器118T的输出振幅Vmin之比可以通过调节上述控制参数DA_PGA_GC[5:0]来进行调整。这仅用于说明目的，并不意味着是对本发明的限制。根据该实施例的一些变化，体系结构可以改变，其中可编程增益放大器增益可以被调整以使信号落入ADC动态范围之内。在实践中，在校准模式中，数字基带电路112能够调整控制参数DA_PGA_GC[5:0]来校准振幅Vmax’与振幅Vmax之比或者振幅Vmin’与振幅Vmin之比，以便校准上述调制指数，其可以表示下式：
[0030] m＝(Vmax-Vmin)/(Vmax+Vmin)；
[0031] 其中，符号“m”可代表调制指数。
[0032] 根据本实施例，在NFC设备的校准模式中，数字基带电路112可以暂时设定调制数据信号MOD_DATA对应于逻辑值1，并且将调制参数RG_PA_A_OUT[7:0]和DA_PA_B_OUT[7:0]的第一调制参数设置为等于一特定值，以校准接收器118R的该组可编程增益放大器的增益控制参数DA_PGA_GC[5:0]。这仅用于说明目的，并不意味着是对本发明的限制。根据该实施例的一些变化，体系结构可以改变，其中可编程增益放大器增益可以被调整以使信号落入ADC动态范围之内。更具体地，所述第一调制参数被用于在校准模式和正常模式任意之一控制所述发送器118T的输出包络的最大电压(例如振幅Vmax)，其中调制参数RG_PA_A_OUT[7:0]可作为上述第一调制参数的例子。
[0033] 此外，在NFC设备的校准模式中，增益控制参数DA_PGA_GC[5:0]的校准完成后，数字基带电路112可计算出上述最大电压的某些检测值的平均值(例如，振幅Vmax的某些检测值的平均值，如振幅Vmax’)，其中，所述检测值是基于该组可编程增益放大器的可编程增益放大器输出的多个数字化值的一部分而获得的。例如，在数字输出AD_ADC_ID[5:0]和AD_ADC_QD[5:0]携带多个上述数字化值的情况下，数字基带电路112可以对由数字输出AD_ADC_ID[5:0]和AD_ADC_QD[5:0]携带的一些数字化值求平均，以得到上述平均值。数字基带电路112可以根据平均值以及根据调制指数m的目标值，进一步计算出发送器118T的输出包络的最小电压的目标检测值(例如振幅Vmin的目标检测值，如振幅Vmin’的目标值)。例如，基于NFC标准，调制指数m的目标值可等于10％。在另一实例中，基于NFC标准，调制指数m的目标值可以等于30％。这仅用于说明目的，并不意味着是对本发明的限制。在另一实例中，调制指数m的目标值可等于另一个值。不管调制指数m的目标值是否等于10％或30％或其他值，在计算出上述最小电压的目标检测值(例如，振幅Vmin的目标检测值，如振幅Vmin’的目标值)后，数字基带电路112可以暂时设定调制数据信号MOD_DATA对应于逻辑值0，以便根据最小电压的目标检测值来校准调制参数RG_PA_A_OUT[7:0]和DA_PA_B_OUT[7:0]的第二调制参数。更具体地，第二调制参数被用于在校准模式和正常模式任意之一控制发送器118T的输出包络的最小电压(例如振幅Vmin)，其中调制参数DA_PA_B_OUT[7:0]可作为上述第二调制参数的例子。
[0034] 另外，数字基带电路112可以动态地调整所述第二调制参数(例如，调制参数DA_PA_B_OUT[7:0])，以完成校准调制指数m。例如，数字基带电路112可以动态地调整所述第二调制参数(例如，调制参数DA_PA_B_OUT[7:0])，直至最小电压的一个检测值等于上述目标检测值，其中上述一个检测值是基于该组可编程增益放大器的可编程增益放大器输出的多个数字化值的另一部分而获得的。这仅用于说明目的，并不意味着是对本发明的限制。根据该实施例的一些变化，数字基带电路112可以动态地调整所述第二调制参数(例如，调制参数DA_PA_B_OUT[7:0])，直到最小电压的上述一个检测值最接近目标检测值。更具体地，数字基带电路112可以动态地调整所述第二调制参数(例如，调制参数DA_PA_B_OUT[7:0])，直到上述检测值之间的差值落在包含目标检测值的预定区间范围内。例如，符号mag_vmin_tgt可以代表目标检测值，并且预定区间可以是[mag_vmin_tgt-Δ，mag_vmin_tgt+Δ]，其中符号Δ可表示目标检测值mag_vmin_tgt的预定公差。根据本实施例的其他一些变化，最小电压的上述检测值可以被扩展到最小电压的至少一个检测值(例如，一个或多个检测值)，以保证在某些情况下校准的正确性，其中上述至少一个检测值是基于该组可编程增益放大器的可编程增益放大器输出的多个数字化值的另一部分而获得的。根据本实施例的其他一些变化，数字基带电路112可以动态地调整所述第二调制参数(例如，调制参数DA_PA_B_OUT[7:0])，直到上述至少一个检测值(例如，上述一个或多个检测值)最接近目标检测值。更具体地，数字基带电路112可以动态地调整所述第二调制参数(例如，调制参数DA_PA_B_OUT[7:0])，直到上述至少一个检测值之间的差值落在包含目标检测值的预定区间范围内。
[0035] 在实践中，在NFC设备的校准模式，增益控制参数DA_PGA_GC[5:0]被校准后，增益控制参数DA_PGA_GC[5:0]是不变化的。此外，发送器118T的输出的探测结果通常通过上述探测路径来获得。
[0036] 在本发明的一些实施例中，如本实施例的一些变化，探测路径在NFC设备的正常模式下未被激活。这仅用于说明目的，并不意味着是对本发明的限制。
[0037] 图6示出根据本发明的实施例涉及图3所示方法300的工作流程600。
[0038] 在步骤610，数字基带电路112检查是否有任何射频(RF)场存在于NFC设备周围(为更好地理解，在图6中标记为“检测到RF场”)。更具体地，在数字基带电路112的控制下，NFC设备检测是否存在场，其中航路(airway)在校准开始之前必须清除任何场，并且如果不存在场，则可以执行校准操作。当检测到RF场存在时，重新进入步骤610；否则，进入步骤620。
[0039] 在步骤620，数字基带电路112设定调制数据信号MOD_DATA对应于逻辑值1(为简洁起见在图6中标记为“MOD_DATA＝1”)。
[0040] 在步骤630，数字基带电路112校准增益控制参数DA_PGA_GC[5:0](为简便起见在图6中标记为“校准PGA增益”)。其结果是，数字基带电路112控制增益控制参数DA_PGA_GC[5:0]为一定值，以保证上述振幅Vmin’可以被正确地检测到。这仅用于说明目的，并不意味着是对本发明的限制。根据该实施例的一些变化，体系结构可以改变，其中，接收器增益(或Rx增益，如上面提到的PGA增益)可以被调整，以使所接收到的信号落入ADC动态范围之内。对于本实施例中最佳的整体校准性能，数字基带电路112在工作流程600的后续步骤中不会进一步改变增益控制参数DA_PGA_GC[5:0]。
[0041] 在步骤640，数字基带电路112获得平均幅度avg_mag，这可以被视为图5所示实施例中提到的平均值的一个例子。更具体地，数字基带电路112从数字输出AD_ADC_ID[5:0]和AD_ADC_QD[5:0]获得该组可编程增益放大器的可编程增益放大器输出的多个数字化值的至少一部分，并计算可编程增益放大器输出信号PGA_OUT的波形幅度(或振幅)的平均幅度avg_mag。
[0042] 在步骤650，数字基带电路112设置参数mag_vmax等于平均幅度avg_mag(为简便起见在图6中标记为“mag_vmax＝avg_mag”)，其中参数mag_vmax表示从上述该组可编程增益放大器输出的可编程增益放大器输出信号PGA_OUT的上述振幅Vmax’。
[0043] 在步骤660，数字基带电路112计算目标检测值mag_vmin_tgt(例如振幅Vmin的目标检测值，如振幅Vmin’的目标值)。例如，目标检测值mag_vmin_tgt可以根据下面的公式计算：
[0044] mag_vmin_tgt＝((1-m_tgt)/(1+m_tgt))*mag_vmax；
[0045] 其中符号m_tgt表示调制指数m的目标值。例如，调制指数m的目标值m_tgt基于NFC标准可以等于10％。在另一实例中，调制指数m的目标值m_tgt基于NFC标准可以等于30％。在另一实例中，调制指数m的目标值m_tgt可等于另一个值。
[0046] 在步骤670，数字基带电路112设定调制数据信号MOD_DATA对应于逻辑值0(为简便起见图6中标记为“MOD_DATA＝0”)。
[0047] 在步骤680，数字基带电路112通过动态调整所述第二调制参数(例如，调制参数DA_PA_B_OUT[7:0])以及通过使用目标检测值mag_vmin_tgt作为振幅Vmin’的目标值来校准上述振幅Vmin。例如，数字基带电路112可以动态地调整所述第二调制参数(例如，调制参数DA_PA_B_OUT[7:0])，直到振幅Vmin’达到目标检测值mag_vmin_tgt。在另一实例中，数字基带电路112可以动态地调整所述第二调制参数(例如，调制参数DA_PA_B_OUT[7:0])，直到振幅Vmin’接近目标检测值mag_vmin_tgt并落入预定区间[mag_vmin_tgt-Δ，mag_vmin_tgt+Δ]的范围内，其中符号Δ可表示目标检测值mag_vmin_tgt的预定公差。作为完成振幅Vmin的校准的结果，调制指数m被正确地校准，其中调制指数m的测量结果应该等于或非常接近目标值m_tgt，并且使用实际硅芯片的一些实验表明NFC设备的总体性能可以得到保证。
[0048] 文中所用术语“接近”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。举例而言，“最接近”是指在不影响结果正确性时，技术人员能够接受的与“完全等于”有一定误差的方式。
[0049] 本发明目的在于通过执行动态的调制指数校准来提高性能。本发明的优点是，上述控制近场通信设备的调制指数的方法和装置可以在任何时间动态地调整调制指数，例如，调制指数的校准可以基于电源上电或通过软件序列在任何时间被触发。此外，相比于现有技术，本发明的方法和装置可以减少相关费用，因为不需要改变NFC设备的设计以响应天线尺寸或形状的变化。此外，由于本发明方法和装置的调制指数调整可以自适应地进行，每个数据速率的性能可以得到优化。
[0050] 本发明虽以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明的范围，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做各种更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。
