[发明专利]基于近场阵列距离估计的射频SIM卡测距系统及测距方法

说明书

技术领域

本发明属于通信技术领域，涉及控制射频通信距离的射频近距离无线通信系统，具体的说是一种利用近场阵列距离估计实现射频SIM卡准确测距的系统及测距方法，用于保证近距离通信交易的可靠性。

技术背景：

目前，随着移动终端的逐渐推广与发展，通过多种方法在手机内的用户识别模块SIM卡内增加各种智能电路模块，使之除了有基本的SIM功能外，还可以实现手机的近距离通信，这样手机就成为一个可以充值，消费，交易及身份认证的超级智能终端，极大满足市场的迫切需求。

其中，基于射频SIM手机近距离通信解决方案以其简单，无需更改手机等优势得到广泛的关注，在该方案中，射频SIM使得射频信号可以从手机中透射出来，从而实现不改造手机就可使得手机具备近距离通信功能。但是，在射频SIM卡的射频收发功率一定的情况下，所述射频有效通信距离受移动终端的屏蔽效果影响，这主要是由外壳的材质和制造工艺决定。对于一张设定了射频收发功率的射频SIM卡，如果该卡安装在屏蔽效果差的移动终端中，该射频有效距离会比较远，有的甚至可以达到1米左右，易造成误读卡和错读卡，如果该卡安装在屏蔽效果好的移动终端中，该射频有效距离会比较近，有的甚至根本不能收发射频信号，造成不读卡现象。为了避免上述弊病，用户在使用射频SIM卡之前或者更换移动终端时，必须到服务网点对射频SIM的射频收发功率重新校对，该校对过程复杂，给用户的使用造成极大的不便。

目前，实现近距离通信的系统和实现方法主要有以下几种：

1.中国专利200810065531.3提出在射频功率校准装置设置校准值，射频功率校准器向射频SIM卡发送指令，并接受从射频SIM卡发送过来的功率与预置的校准值进行比较，根据判断结果向射频SIM卡发送相关指令增大或减少发送功率，直到与校准值一样。

2.中国专利200810067447.5提出通过实验建立基于移动通信网络服务器的移动终端射频参数数据库，在射频SIM卡的中央处理器CPU控制下，读取移动终端的移动通信国际标识码IMEI号码，确定其类型，通过短信息在所述数据库中查找并启用该移动终端对应的射频参数，如果找不到，提示用户进行射频参数校对。

3.中国专利200810142624.1提出了通过实验在射频控制终端上为每一类型的移动终端建立对应近场图谱，利用探测器阵列将检测到的当前移动终端的场强与其近场图谱之间通过匹配得到的用于比较的匹配度，将得到的匹配度与射频控制终端中预先设置好的对应该类型移动终端的门限值比较，从而判断当前移动终端与射频控制终端的距离是否在规定的范围内。

4.中国专利200810142623.7提出通过实验为每一类型移动终端建立其通信状态数据库，待测试移动终端与射频控制终端进行通信，移动终端在某个测试距离与射频控制终端的各组探测器进行通信，将实际的测试结果和通信数据库记录的情况进行比较，进行判断移动终端与射频控制终端的大致范围。

但是，中国专利200810065531.3中所提的方法需要校准过程，而且，在校准过程中容易受到驻波、信号反射等多种因素的影响，难以实现可靠的近距离通信；而中国专利200810067447.5，中国专利200810142624.1和中国专利200810142623.7都需要进行繁琐的实验，有时也可能会有在对应的数据库中找不到对应的参数，用户就必须进行射频参数校对。

发明内容

本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，提出了一种基于近场阵列距离估计的射频SIM卡测距系统及测距方法，准确测量出移动终端与射频控制终端的距离，在无需进行射频参数校对的情况下，实现可靠的近距离通信。

为了实现上述目的，本发明的测距系统包括：射频控制终端和内含射频SIM卡的移动终端，其中，射频控制终端中包含阵列天线和信号处理器，阵列天线将接收的SIM卡发射信号传输给信号处理器，信号处理器对接收信号进行分析处理，估计出射频控制终端与移动终端之间的距离。

所述的阵列天线采用两维阵列，且阵元间距d满足d≤λ4,]]>其中λ是信源的波长。

为实现上述目的，本发明基于近场阵列距离估计的射频SIM卡测距方法，包括如下步骤：