[发明专利]一种用于低频信号检测及传输系统的差分模拟前端装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种用于低频信号检测及传输系统的差分模拟前端装置，以及利用这种装置对低频信号进行检测的方法。

背景技术

如今，已经出现了在手机中的SIM(Subscriber Identity Module，用户识别模块)卡上增加射频功能(称为射频SIM卡)或者在手机主板上增加近距离通信模块来实现手机近距离通信的方法，这种方法的出现使得手机成为一个可以充值、消费、交易及身份认证的超级智能终端，极大地满足市场的迫切需求。

其中，基于射频SIM的手机近距离解决方案以其简单、无需更改手机等优势得到广泛的关注，在该方案中，射频SIM采用UHF(Ultra HighFrequency，超高频)等技术使得射频SIM卡嵌入在手机内部时射频信号仍然可以从手机中透射出来，从而实现不必对现有的手机进行任何结构改变就可使得手机具备近距离通信功能。但是，不同手机由于内部结构不同造成射频信号透射效果存在很大的差异，透射强的手机其射频SIM卡射频通信距离可能达到几米远的距离，透射弱的手机其射频SIM卡通信距离也可以达到几十厘米。在移动支付应用中，如公交地铁刷卡，通常都会对于交易距离有严格的要求以确保交易的安全，例如交易距离要求限制在10cm以下，以防止用户在不知情的情况下误刷，造成损失；另一方面，还要求在规定距离以下保证通信的可靠性，以提高交易的效率。因此，基于射频SIM的手机在增加近距离通信功能的同时，还必须能够有效控制其交易的距离范围。

因此又提出了一种低频交变磁场近距离通讯结合RF高频通讯的系统和方法，解决了上述问题。该系统利用低频交变磁场实现距离检测和控制，并实现读卡器和卡的单向通讯，利用RF通道结合低频通讯实现终端的可靠绑定，同时利用RF通道实现读卡器和卡之间高速的数据通讯。但是，该方案中，低频信号检测及传输系统(处于卡的一方)中所接收到的低频信号夹杂着电路噪声和环境噪声，影响了距离检测和控制的精度，因此，如何有效地减小电路噪声和环境噪声对低频信号的干扰成为目前亟待解决的问题之一。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于低频信号检测及传输系统的差分模拟前端装置，减小电路噪声和环境噪声对低频信号检测及传输系统中所接收到的低频信号的干扰，提高低频交变磁场距离检测和控制的精度。

为解决上述技术问题，本发明提出了一种用于低频信号检测及传输系统的差分模拟前端装置，应用于近距离通信系统，包括至少一个磁感应模块、至少一个低通滤波模块、至少一个放大器、至少一个数字/模拟转换器和至少一个比较器，所述磁感应模块、低通滤波模块、放大器顺次相连，所述放大器的输出端与所述比较器的正向输入端相连，所述数字/模拟转换器的输出端与所述比较器的反向输入端相连，所述放大器为差分放大器。

进一步地，上述装置还可具有以下特点，包括一个磁感应模块、一个低通滤波模块、一个放大器、两个数字/模拟转换器和两个比较器，所述磁感应模块、低通滤波模块、放大器顺次相连，所述放大器的输出端分别与所述两个比较器的正向输入端相连，所述两个数字/模拟转换器与所述两个比较器组成两路，每一路中数字/模拟转换器的输出端与比较器的反向输入端相连，每上下两路组成一对，共一对。

进一步地，上述装置还可具有以下特点，包括一个磁感应模块、一个低通滤波模块、一个放大器、六个数字/模拟转换器和六个比较器，所述放大器的输出端分别与所述六个比较器的正向输入端相连，所述六个数字/模拟转换器与所述六个比较器组成六路，每一路中数字/模拟转换器的输出端与比较器的反向输入端相连，每上下两路组成一对，共三对。

进一步地，上述装置还可具有以下特点，所述磁感应模块为差分磁感应线圈、差分霍尔器件或差分巨磁阻器件。

进一步地，上述装置还可具有以下特点，所述磁感应模块为差分磁感应线圈，所述差分磁感应线圈的两输出端直接与所述低通滤波模块的两输入端相连。

进一步地，上述装置还可具有以下特点，所述磁感应模块为差分霍尔器件，所述差分霍尔器件的两个输出端通过隔直电容与所述低通滤波模块两个输入端相连；或者所述差分霍尔器件一个输出端通过隔直电容与所述低通滤波模块一个输入端相连，而所述差分霍尔器件的另一个输出端直接与低通滤波模块另一个输入端相连；或者所述差分霍尔器件的两个输出端直接与所述低通滤波模块的两个输入端相连。