用于符号时间跟踪的系统和方法与流程
相关申请
本申请与2015年2月12日提交的、标题为“symboltimetrackingthroughclockmanipulation”的美国临时专利申请序列no.62/115,619相关，并要求享受其优先权。
概括地说，所描述的技术涉及无线通信的装置和方法。具体地说，所描述的技术涉及通过时钟操作的符号时间跟踪。
背景技术：
家庭或办公室中的无线通信环境通常包括许多独立开发的无线接入技术和标准。这些技术最初是针对目标应用而设计的，并且对于这些应用来说，它们的性能相对较好。在典型的家庭或者办公环境中，通过家庭所有者的ip回程连接向宽带调制解调器提供对内容(例如，网络、视频等等)的访问。例如，通过蜂窝网络，通过位于家庭或者办公室中的宏小区或毫微微小区，来提供移动服务。无线局域网(wlan)接入点(ap)提供计算机、蜂窝电话、膝上型计算机、打印机和使用基于802.11的wi-fi技术的其它无线站之间的数据连接。
当前在电子设备中实现的另一种通信介质是近场通信(nfc)。电子设备中的nfc接口的使用，向便携式设备提供类似于非接触式集成电路卡(例如，射频识别(rfid)卡)的功能。此外，提供有nfc接口的电子设备，通常能够操作成与其它nfc设备进行通信的射频(rf)读取器和/或写入器。nfc的基本方面是使用rf范围中的电磁波，信息内容的传输仅在短距离内实现，例如，在大约几厘米的范围内。
无线通信设备可以使用参考时钟，对从远程设备接收的数据进行解调。如果从远程设备接收的信号经历了符号定时漂移，则无线通信设备可能不能够对数据进行正确地解调。可以通过时钟操作执行符号时间跟踪，来实现利益。
技术实现要素：
描述了一种用于通信的方法。该方法包括：确定所接收信号的符号定时漂移消除量。此外，该方法还包括：通过调整用于调制解调器的参考时钟，消除部分的符号定时漂移。
确定符号定时漂移消除量可以是基于以下各项中的至少一项：符号定时漂移估计、符号定时误差、分组捕获指示符、分组有效性指示符、解调比特或者载波存在指示符。确定符号定时漂移消除量可以包括：尝试不同的符号定时漂移消除量，直到分组被无错误地获取和解调为止。
此外，该方法还可以包括：确定所接收信号的符号定时漂移估计。可以确定所述符号定时漂移估计大于与用于调制解调器的时间跟踪模块的可容忍量。可以基于该符号定时漂移估计来设置符号定时漂移消除量。
消除部分的符号定时漂移可以包括：将参考时钟增加或者减少固定的频率或者固定的比率。消除部分符号定时漂移可以包括：定期地启用和禁用针对参考时钟的时钟分频或倍频。调整用于调制解调器的参考时钟，可以是在接收器的模拟块中执行。
该方法可以由近场通信(nfc)设备来执行。可以从远程nfc设备发射的场中获得用于参考时钟的基准。
此外，还描述了一种无线通信设备。该无线通信设备包括处理器、与所述处理器进行通信的存储器、以及存储在所述存储器中的指令。这些指令可由所述处理器执行以用于：确定用于所接收信号的符号定时漂移消除量。此外，这些指令还可被执行以通过调整用于调制解调器的参考时钟，消除部分的符号定时漂移。
此外，还描述了一种用于通信的计算机程序产品。所述计算机程序产品包括其上具有指令的非临时性计算机可读介质。这些指令包括：用于使无线通信设备确定用于所接收信号的符号定时漂移消除量的代码。此外，这些指令还包括：用于使无线通信设备通过调整用于调制解调器的参考时钟，来消除部分符号定时漂移的代码。
附图说明
图1是示出用于通过时钟操作进行符号时间跟踪的无线通信系统的一种配置的框图；
图2是示出用于符号时间跟踪的方法的流程图；
图3示出了参考时钟和用于通过时钟操作的符号时间跟踪的两个调整的参考时钟的示例；
图4示出了具有接收器部件和与时钟操作有关的信号的示例性无线通信设备；
图5是示出用于符号时间跟踪的详细方法的流程图；
图6是示出近场通信(nfc)系统的框图；
图7是示出包括收发机和远程单元的nfc系统的示例性示意图的框图；以及
图8示出了可以包括在无线通信设备中的某些组件。
具体实施方式
无线通信设备的接收器可以包含时间跟踪模块，该时间跟踪模块使接收器能够跟踪远程发射器时钟和接收器时钟之间的不匹配造成的漂移的符号定时。因为较高的计算复杂度和严格的时延要求，因此时间跟踪模块可以以硬件形式而不是软件形式来实现。该时间跟踪模块可以满足关于符号定时漂移的可容忍量的性能要求。符号定时漂移的可容忍量可以是基于市场上的远程发射器的标准和行为。
在一些场景下，无线通信设备可能会遇到不能与无线通信设备接收器进行互操作的非标准远程发射器。这可能是由于远程发射器导致超出时间跟踪模块的能力的严重的符号定时漂移。在市场上存在大量的产品和广泛使用专有空中接口或者协议的通信技术领域，这个问题可能是特别普遍的。
本文所描述的系统和方法可以通过操纵用于数字调制解调器的参考时钟，来消除符号定时漂移中的部分或全部。在所描述的系统和方法的一个方面，无线通信设备可以判断符号定时漂移是否大于时间跟踪模块所能处理的符号定时漂移的量。在所描述的系统和方法的另一个方面，无线通信设备可以通过调整用于调制解调器的参考时钟，来消除符号定时漂移的部分或全部。
下面结合附图描述的具体实施方式，旨在对本公开内容的示例性实现进行描述，而不是旨在表示仅在这些实现中才可以实施本公开内容。贯穿本说明书使用的“示例性的”一词意味着“用作例子、例证或说明”，而不应被解释为比其它示例性实现更优选或更具优势。为了对本公开内容的示例性实现有一个透彻理解，具体实施方式包括特定的细节。在一些实例中，一些设备以框图形式示出。
虽然，为了使说明简单，将这些方法示出并描述为一系列的动作，但是应该理解和明白的是，这些方法并不受动作顺序的限制，因为，依照一个或多个方面，一些动作可以与本申请中示出和描述的其它动作同时发生和/或以不同的顺序发生。例如，本领域普通技术人员应当理解和明白的是，一个方法可以替代地表示成一系列相互关联的状态或事件，如在状态图中。此外，如果要实现一个或多个方面的方法，并非示出的所有动作都是必需的。
现参照附图来描述各种配置，其中相同的附图标记指示功能类似的元件。如本文的附图中所通常描述和说明的系统和方法，可以利用各种各样的不同配置来排列和设计。因此，下面对于如附图中所表示的一些配置的更详细描述，并非旨在限制所主张的本发明系统及方法的范围，而仅仅是本发明系统及方法的代表。
图1是示出用于通过时钟操作进行符号时间跟踪的无线通信系统100的一种配置的框图。无线通信系统100可以包括与远程设备104进行通信的无线通信设备102。在一种配置中，无线通信设备102和远程设备104可以使用感应耦合通信进行通信。
在感应耦合通信的一种实现中，无线通信设备102和远程设备104可以使用近场通信(nfc)。在近场通信的背景下，存在进行通信的两个设备：发起方和目标。发起方nfc设备的天线产生由目标nfc设备的天线进行接收的辐射场(其还称为磁场或者电磁场)。发起方nfc设备还可以称为轮询器、轮询设备或者发起方。目标nfc设备还可以称为监听器、监听设备或者目标。
在一种实现中，远程设备104可以是发起方nfc设备，无线通信设备102可以是目标nfc设备。远程设备104(例如，发起方nfc设备)具有发射器106和接收器(为了清楚说明起见，在图1中没有示出远程设备104的接收器)。无线通信设备102(例如，目标nfc设备)还具有发射器和接收器114(为了清楚说明起见，在图1中没有示出无线通信设备102的发射器)。
远程设备104和无线通信设备102可以使用一种或多种nfc信令技术来彼此之间进行通信。这些nfc信令技术可以包括nfc类型a、nfc类型b和nfc类型f。这些nfc信令技术在使用的调制方案方面不同。
nfc具有四种不同的标签类型，它们支持nfc信令技术的一个子集。类型1标签(t1t)使用nfc类型a通信，而不具有数据冲突保护。类型2标签(t2t)使用具有防止冲突的nfc类型b通信。类型3标签(t3t)使用具有防止冲突的nfc类型f通信。类型4标签(t4t)可以使用具有防止冲突的nfc类型a(t4at)或者nfc类型b(t4bt)。
在一种配置中，远程设备104和无线通信设备102可用于通过各种接口(例如，帧射频(rf)接口、iso数据交换协议(dep)rf接口和nfc-deprf接口)，使用nfc进行通信。在另一种配置中，远程设备104和无线通信设备102可以使用通过逻辑链路控制协议(llcp)所规定的链路层连接，建立基于nfc-deprf协议的通信链路。在另一种配置中，远程设备104和无线通信设备102可操作用于连接到接入网络和/或核心网络(例如，cdma网络、gprs网络、umts网络和其它类型的有线和无线通信网络)。
远程设备104可以对于附近的nfc设备进行轮询。当无线通信设备102位于远程设备104的几个厘米之内时，其可以开始监听。随后，远程设备104将与该无线通信设备102进行通信，以便确定可以使用哪些信令技术。在一种情况下，远程设备104可以充当为读取器。举一个例子，用户可以将无线通信设备102放置在该远程设备104的附近，以发起支付交易。
远程设备104可以生成rf场，以便与无线通信设备102进行通信。远程设备104可以对该rf场进行调制，以便向无线通信设备102发送信号108(例如，数据)。一旦无线通信设备102接收到该信号108，则远程设备104可以发送连续波以维持该rf场。该连续波可以具有载波频率。在nfc的情况下，载波频率可以是13.56兆赫兹(mhz)。
无线通信设备102可以接收rf场。无线通信设备102可以通过在连续波上执行调制来进行响应。远程设备104可以接收该调制的信号108，并尝试对其进行解码。
来自远程设备104的信号108可以包括符号。符号定时可以是基于时钟。在通信系统(例如，无线电或其它无线系统)中，发射器和接收器时常不访问共同的时钟源。事实上，可能存在两个单独运行的时钟，一个在发射器106处，另一个在接收器114处。
发射器时钟和接收器时钟之间的不匹配可能导致符号定时漂移。在发射器106和接收器114处具有不同时钟的一个后果是，即使在通信会话开始时发射器106和接收器114同步，发射器和接收器符号定时也可能随时间发生漂移。此外，没有使用标准所指定的符号持续时间的远程发射器106，也可能造成定时漂移。
作为接收信号108的处理的一部分，无线通信设备102的接收器114可以生成参考时钟120。无线通信设备102可以包括时钟生成子系统116，后者包括参考时钟发生器118和参考时钟调整模块122。
时钟生成子系统116可以是无线通信设备102的模拟子系统的一部分。参考时钟发生器118可以生成参考时钟120。在一种实现中，参考时钟发生器118可以是锁相环(pll)。在nfc的情况下，参考时钟发生器118可以基于从远程设备104接收的信号108，来驱动参考时钟120。
可以将参考时钟120提供给调制解调器126，以便对所接收信号108中包括的分组进行解调和解码。无线通信设备102的接收器114可以包含时间跟踪模块128，后者使接收器114能够跟踪远程发射器时钟和接收器时钟(即，参考时钟120)之间的不匹配所造成的漂移的符号定时。
因为较高的计算复杂度和严格的时延要求，因此该时间跟踪模块128可以以硬件形式而不是软件形式来实现。该时间跟踪模块128可以被设计为满足关于符号定时漂移的可容忍量的性能要求(在规定的容限之内)。时间跟踪模块128的性能要求可以是基于市场上的远程发射器(例如，远程设备104)的标准和行为。
但是，存在着远程设备104的发射器不遵循这些标准所指定的定时要求的情形。例如，一些nfc读取器可能不遵循nfc定时规范。在这些读取器中，表示1或0的波形可能会比规范要求的更长。对于远程设备104发射的每个0和1而言，该波形将变得更长。这种波形延长可能会累积在分组上。在某一点上，无线通信设备102的调制解调器126可能丢失0开始的位置以及1开始的位置。因此，远程设备104发送的分组可能被不正确地解调。
这些非标准远程设备104可能不能与无线通信设备102进行互操作，这是由于它们造成超出时间跟踪模块128的能力的严重的符号定时漂移。在市场上存在大量的产品和广泛使用专有空中接口和协议的通信技术领域，这个问题可能会特别明显。近场通信是一个这种通信技术。由于调制解调器126的硬件一旦制造就不能轻易地改变，所以需要使用可以通过软件和硬件的组合来实现的方法来执行符号时间跟踪。
为了解决符号定时漂移所造成的问题，可以将无线通信设备102的调制解调器126的符号定时调整为与远程设备104的非标准比特持续时间对齐。例如，可以通过频率修整实现(如果支持的话)来直接调整无线通信设备102的参考时钟120，以减慢或加速提供给调制解调器126的参考时钟120。替代地，可以通过时钟倍频/分频实现，向参考时钟120增加或者从参考时钟120中删除一个或多个时钟脉冲。
在一种方法中，无线通信设备102可以通过调整用于调制解调器126的参考时钟120，从远程设备104接收的信号108中，消除符号定时漂移的一部分或者全部。该方法可以由两个方面构成。
在第一方面，无线通信设备102可以判断是否消除符号定时漂移的量。无线通信设备102可以首先判断远程设备104是具有可容忍符号定时漂移的标准设备，还是具有无法容忍符号定时漂移的非标准设备。例如，无线通信设备102可以判断远程设备104的符号定时漂移是否符合nfc标准。
在一种配置中，无线通信设备102可以包括符号定时漂移消除模块110。该符号定时漂移消除模块110可以实现成软件模块。例如，符号定时漂移消除模块110可以通过处理器(例如，中央处理单元(cpu))来实现。
符号定时漂移消除模块110可以判断该符号定时漂移是否是无法容忍的符号定时漂移。例如，符号定时漂移消除模块110可以判断信号108的符号定时漂移的量是否大于时间跟踪模块128能够处理的符号定时漂移的量。如果远程设备104是普通设备(例如，符号定时漂移符合标准的设备)，则不再执行另外的参考时钟120调整。
在一个实现中，如果调制解调器126硬件支持符号定时漂移的估计，则符号定时漂移消除模块110可以将符号定时漂移估计111与时间跟踪模块128能够处理的符号定时漂移范围进行比较。该范围可以由时间跟踪器设计时间来确定(并在之后知道)。在另一种实现中，如果调制解调器126硬件不支持符号定时漂移的估计，则符号定时漂移消除模块110可以确定每隔多长时间捕获到一个分组但产生无效的解码比特(即，crc失败)，以判断信号108的符号定时漂移的量是否大于时间跟踪模块128能够处理的符号定时漂移的量。
符号定时漂移消除模块110可以估计该符号定时漂移。在一种配置中，可以通过调制解调器126硬件来估计符号定时漂移的量。在另一种配置中，可以通过分析诸如捕获指示符、分组有效性指示符、解调比特和载波存在指示符之类的多个信号，来确定符号定时漂移的量。可以基于一个分组或者多个先前分组来进行该分析，如结合图4所描述的。
如果符号定时漂移消除模块110确定所接收信号的符号定时漂移大于调制解调器126的时间跟踪模块128的可容忍量，则符号定时漂移消除模块110可以确定符号定时漂移消除量112。例如，符号定时漂移消除模块110可以选择用于调整参考时钟120的量，以便将符号定时漂移调整到时间跟踪模块128能够处理的量。在一个实现中，符号定时漂移消除模块110可以使用符号定时漂移估计111来确定符号定时漂移消息量112。
在一种配置中，符号定时漂移消除量112可以是频率修整量(frequencytrimamount)，可以将参考时钟120增加或者减少该频率修整量。在另一种配置中，符号定时漂移消除量112可以是参考时钟120的定期时钟频率分频或者倍频。结合本文所描述的符号时间跟踪方法的第二方面，来进一步讨论这些配置。
在本文所描述的符号时间跟踪方法的第二方面，无线通信设备102可以通过调整用于调制解调器126的参考时钟120，来消除符号定时漂移的部分或者全部。在一种配置中，无线通信设备102可以执行粗校正，此时对过量的符号定时漂移中的一部分进行校正。剩余的符号定时漂移可以由硬件形式的时间跟踪模块128来校正(例如，细校正)。可以通过操作参考时钟120来产生用于调制解调器126的调整的参考时钟124，来实现粗校正。
在一种实现中，可以通过修整参考时钟120的频率，来产生调整的参考时钟124。如果参考时钟发生器118支持频率修整(即，增加或者减少参考时钟120频率)，则可以通过参考时钟发生器118中的寄存器来控制频率修整的量。
在一种配置中，可以基于符号定时漂移消除模块110所确定的符号定时漂移估计111，对频率修整量进行编程。在另一种配置中，该频率修整量可以是固定频率或者固定比率。换言之，可以通过将参考时钟120增加或者减少固定的频率或固定的比率来执行符号定时漂移消除，以产生经调整的参考时钟124。
符号定时漂移消除模块110可以向参考时钟发生器118提供频率修整量形式的符号定时漂移消除量112。在接收到频率修整量之后，参考时钟发生器118可以将参考时钟120增加或者减少该频率修整量。
参考时钟发生器118可以包括参考时钟调整模块122，后者产生经调整的参考时钟124。在该情况下，参考时钟调整模块122可以将参考时钟120增加或者减少频率修整量，以产生提供给调制解调器126的经调整的参考时钟124。
在另一种实现中，可以通过参考时钟120的周期时钟频率分频或倍频，来产生经调整的参考时钟124。如果参考时钟发生器118不支持频率修整，则仍然可以通过以周期方式对参考时钟120进行分频或者倍频，对参考时钟120进行调整以实现粗校正。例如，可以通过周期性地启用时钟分频(即，时钟脉冲的周期性删除)，来减少参考时钟120频率。类似地，可以通过周期性地启用时钟倍频(即，时钟脉冲的周期插入)，来增加参考时钟120频率。这可以通过打开或者关闭时钟分频或倍频特征(例如，时钟倍频器/分频器模块)来完成。因此，当消除某些时钟边缘时，将减少平均调制解调器时钟频率。当增加某些时钟边缘时，将增加平均调制解调器时钟频率。
应当注意的是，当以周期方式来打开和关闭时钟分频/倍频特征时，自动地生成时钟脉冲。此外，无线通信设备102可以打开和关闭时钟分频/倍频特征，而不是打开和关闭参考时钟发生器118自身。
关于频率修整而言，可以通过寄存器来控制时钟分频和/或倍频。符号定时漂移消除模块110可以启用或禁用时钟生成子系统116中的时钟分频和/或倍频。在该情况下，参考时钟调整模块122可以执行时钟分频和/或倍频，以产生提供给调制解调器126的经调整的参考时钟124。
在另一种实现中，如果可靠的符号定时漂移估计111是不可行的，则可以使用一种试错技术。无线通信设备102可以改变参考时钟120调整的量，直到分组被成功地获取和解调为止。在该方法中，无线通信设备102可以尝试不同的符号定时漂移消除量，直到分组被无错误地获取和解调为止。
由于本文所描述的系统和方法的方面可以利用软件来实现，因此可以使用软件补丁而不是高成本的芯片修改方式进行更新。因此，当遇到不能与无线通信设备102的接收器114进行互操作的非标准远程设备104时，可以经由软件而不是硬件改变来提供解决方案。
另外，参考时钟120频率修整提供了作为实现符号定时校正的替代方法的另外利益。与调整调制解调器126中的符号定时的其它方法相比，在模拟子系统中执行本文所描述的频率修整方法。该频率修整方法可以加速调制解调器126设计方案和数字验证处理，这是由于调制解调器126中的所有模块都可以假定固定的符号定时。换言之，符号定时校正可以由模拟子系统(即，参考时钟发生器118)而不是数字子系统来执行，这释放了用于数字子系统的资源。
图2是示出用于符号时间跟踪的方法200的流程图。方法200可以由无线通信设备102来执行。在一种配置中，无线通信设备102可以是目标nfc设备。
无线通信设备102可以从远程设备104接收信号108。远程设备104可以是发起方nfc设备。信号108可以经历符号定时漂移。
在202，无线通信设备102可以确定符号定时漂移大于用于调制解调器126的时间跟踪模块128的可容忍量。如果符号定时漂移大于用于时间跟踪模块128的可容忍量，则时间跟踪模块128将不能够校正该符号定时漂移。
无线通信设备102可以确定符号定时漂移估计111。在一种配置中，符号定时漂移估计111可以由调制解调器126硬件来确定。在另一种配置中，可以通过分析诸如捕获指示符、分组有效性指示符、解调比特和载波存在指示符之类的多个信号，来确定符号定时漂移估计111。该分析可以是基于一个分组或者多个先前分组。在202处，无线通信设备102可以通过将符号定时漂移估计111与时间跟踪模块128可以容忍的已知的符号定时漂移量进行比较，来确定符号定时漂移比可容忍量更大。
在204处，无线通信设备102可以确定用于所接收信号108的符号定时漂移消除量112。无线通信设备102可以基于符号定时漂移估计111，来选择符号定时漂移消除量112。例如，无线通信设备102可以将符号定时漂移消除量112设置成符号定时漂移估计111。
在206处，无线通信设备102可以通过调整用于调制解调器126的参考时钟120，来消除部分的符号定时漂移。在一种实现中，无线通信设备102可以将参考时钟120调整某个频率修整。无线通信设备102可以将参考时钟120增加或者减少某个频率修整量，以产生提供给调制解调器126的经调整的参考时钟124。通过增加或者减少参考时钟120频率，在206处，无线通信设备102可以消除符号定时漂移的至少一部分或者全部。
在一种配置中，可以基于符号定时漂移估计111，对频率修整量进行编程。在另一种配置中，该频率修整量可以是固定频率或者固定比率。在该配置中，可以通过将参考时钟120增加或者减少固定频率或者固定比率，来完成对符号定时漂移的消除。
在另一种实现中，在206，无线通信设备102可以通过时钟倍频或分频来消除部分的符号定时漂移。在该配置中，无线通信设备102可以定期地启用和禁用针对参考时钟120的分频或倍频。这可以以定期方式来执行。这可以通过打开或关闭时钟分频或倍频来完成。
当执行时钟分频时，可以从参考时钟120中消除时钟边缘。在该情况下，将减少平均调制解调器时钟频率。当执行时钟倍频时，可以向参考时钟120增加时钟边缘。在该情况下，将增加平均调制解调器时钟频率。
图3示出了原始参考时钟320和用于通过时钟操作的符号时间跟踪的两个调整的参考时钟324的示例。第一波形描述了具有频率f的原始(例如，未调整的)参考时钟320。可以从远程设备104发送的信号108中，获得原始参考时钟320。
可以通过无线通信设备102的参考时钟发生器118来生成原始参考时钟320。在该例子中，远程设备104使用的符号持续时间比标准中所指定的持续时间长25％。因此，无线通信设备102可以通过将时钟周期增加25％，对符号定时进行对齐。这可以通过将参考时钟320频率减少20％来完成。
第二波形根据上面所描述的频率修整方法，描述了经调整的参考时钟324a的例子。在该例子中，经调整的参考时钟324a具有0.8f的频率。通过修剪原始参考时钟320的频率的20％，来产生调整的参考时钟324a。因此，将平均参考时钟320频率减少了20％。第二波形通过直接改变时钟频率(其称为频率修整)，来显示原始参考时钟320的80％。
第三波形根据上面所描述的时钟分频/倍频方法，描述了经调整的参考时钟324b的例子。在该时钟分频例子中，对除2分频(division-by-two)特征禁用3/f秒，随后启用2/f秒，然后重复该过程。应当注意的是，该例子使用与第二波形相同的平均时钟频率(例如，频率修整方法)，但随着时间，对某些时钟脉冲进行消除。在该情况下，存在四个时钟脉冲，消除一个时钟脉冲。平均参考时钟320频率变成原始参考时钟320的80％。
使用频率修整方法(例如，第二波形)还是时钟分频/倍频方法(例如，第三波形)，取决于无线通信设备102的模拟部分。如果模拟子系统中的参考时钟发生器118支持频率修整，则可以使用频率修整方法。但如果模拟子系统中的参考时钟发生器118不支持频率修整，则可以使用时钟分频/倍频。
图4示出了具有接收器部件114和与时钟操作有关的信号的示例性无线通信设备402。在一种配置中，无线通信设备402可以是与远程nfc设备(没有示出)进行通信的nfc设备。
无线通信设备402可以包括模拟子系统430和数字子系统432。可以从图4所示出的系统中删除某些元件/模块，也可以向图4所示出的系统增加另外的元件/模块。此外，可以将两个或更多元件/模块组合成单一元件/模块，或者可以将单一元件/模块实现成多个元件/模块。
模拟子系统430可以包括信号处理模块440、参考时钟发生器418和时钟倍频器/分频器模块434中的一个或多个。信号处理模块440可以从远程设备104(没有示出)接收信号408。信号处理模块440可以包括模拟信号处理组件(例如，低噪声放大器(lna)、混频器、滤波器和模数转换器(adc))。信号处理模块440可以向数字子系统432中的调制解调器426提供adc输出454。
参考时钟发生器418可以基于接收的信号408或者振荡器输出452，产生原始参考时钟420。在一种配置中，参考时钟发生器418可以使用用于锁定到远程设备104所发送的接收信号408的锁相环(pll)，来驱动(同步的)参考时钟420。替代地，无线通信设备402可以使用异步时钟技术，该技术基于本地振荡器输出452而不是根据接收的信号408来生成异步参考时钟420。
在一种实现中，时钟乘法器/分频器模块434可以包括在模拟子系统430(如图4中所示)。在另一种实现(没有示出)中，可以在数字子系统432中实现时钟倍频器/分频器模块434。
数字子系统432可以包括调制解调器426、媒体访问控制(mac)层436和cpu438。调制解调器426可以包括时间跟踪模块(时间跟踪器)428，后者使接收器114能够跟踪由于远程发射器时钟和接收器时钟(即，参考时钟420)之间的不匹配或者远程发射器没有使用标准所指定的符号持续时间而造成的漂移的符号定时。如上所述，由于较高的计算复杂度和严格的时延要求，因此时间跟踪模块428可以利用硬件形式而不是软件来实现。
此外，调制解调器426还可以包括解调器456，以产生解调的比特450。调制解调器426可以接收adc输出454和调整的参考时钟424来产生解调比特450。调制解调器426可以向mac层436和cpu438提供解调比特450。
此外，调制解调器426还可以生成捕获指示符446。如果调制解调器426支持符号定时漂移估计，则调制解调器426还可以生成符号定时漂移估计411。可以将捕获指示符446、符号定时漂移估计411和/或解调比特450提供给cpu438。此外，调制解调器426还可以包括截剪器和捕获模块中的一个或多个(没有示出)。
mac层436可以接收解调比特450。基于解调比特450，mac层436可以判断分组是否有效。mac层436可以向cpu438提供分组有效性指示符448。
cpu438可以基于符号定时漂移估计411、符号定时误差、分组捕获指示符446、解调比特450、分组有效性指示符448或者载波存在指示符，来选择符号定时漂移消除量412。可以以多种方式来确定符号定时误差。一种方式是使用匹配滤波器(例如，其系数与调制波形相匹配的滤波器)，将准时样本与早期和较晚样本进行比较。这些值之间的关系与符号定时误差有关。可以通过监测模拟子系统中的信号包络或者信号功率，来确定载波存在。
在从远程设备104接收到信号408之后，cpu438可以通过运行检测/估计算法，来检测符号定时漂移大于用于调制解调器426的时间跟踪模块428的可容忍量。cpu438可以以多种方式，来执行符号定时漂移的检测/估计。在数字子系统432中，该检测可以是基于捕获指示符446、符号定时漂移估计411、解调比特450或者分组有效性指示符448中的一个或者组合。通过查找这些各种参数，cpu438可以实现检测/估计算法。例如，cpu438可以确定每隔多长时间捕获到一个分组，但该分组是无效的。例如，如果循环冗余校验(crc)失败，则cpu438知道存在一个分组，但该分组没有被正确地解码。这可能是由于符号定时漂移。
在符号定时漂移检测/估计的第一示例中，如果分组被捕获到，但在t秒之内被不正确地解调n次(其中，n可以是正整数)，则cpu438可以选择预定的符号定时差错校正量。替代地，cpu438可以选择预定的符号定时误差校正量的序列，直到先前失败的分组被成功地捕获和解调为止。
在符号定时漂移检测的第二示例中，当判断比特持续时间是被延长还是缩短时，cpu438可以将解调比特450与已知nfc分组进行比较。在该例子中，如果捕获到分组但没有正确地解调，则cpu438可以基于在所接收分组中的第一不正确解调比特450的比特索引，和/或基于解调比特450与预期正符号定时漂移情形时的解调比特450和预期负符号定时漂移情形时的解调比特450的比较，来估计符号定时漂移率。在nfc的情况下，这种技术是可能的，这是因为前几个分组(即，分组的整个比特或分组的开始部分)是通过标准预定的。在该例子中，cpu438可以使用该比较的结果，来判断是减慢还是加速参考时钟420。
在选择符号定时漂移消除量412之后，cpu438可以向参考时钟发生器418和时钟倍频器/分频器模块434发送信号，以消除符号定时漂移的部分或者全部。用于时钟频率修整和用于时钟分频/倍频的寄存器，可以通过cpu438(如图4中所示)或者通过硬件(没有示出)来编程。
在无线通信设备402支持频率修整(即，增加或者减少参考时钟420频率)的配置中，cpu438可以向参考时钟发生器418发送频率修整量442，其中参考时钟发生器418可以向所生成的参考时钟420应用频率修整量442。在该情况下，原始参考时钟420是提供给调制解调器426的经调整的参考时钟424。
在另一种配置(当无线通信设备402不支持频率修整时)中，cpu438可以替代地定期启用或者禁用针对参考时钟420的时钟分频或倍频。在该配置中，cpu438可以发送启用/禁用信号444，以启用或禁用时钟倍频器/分频器模块434。当时钟倍频器/分频器模块434被禁用时，原始参考时钟420是未修改的。当时钟倍频器/分频器模块434被启用时，可以通过增加或者删除时钟脉冲来调整原始参考时钟420(如结合图3所描述的)。
图5是示出用于符号时间跟踪的详细方法500的流程图。方法500可以由无线通信设备402来执行。在一种配置中，无线通信设备402可以是目标nfc设备。
在502，无线通信设备402可以从远程设备104接收信号408。远程设备104可以是发起方nfc设备(例如，nfc读取器)。
在504，无线通信设备402可以确定符号定时漂移估计411。在一种配置中，符号定时漂移估计411可以由调制解调器426硬件来确定。在另一种配置中，符号定时漂移估计411可以由cpu438来确定。例如，cpu438可以分析诸如捕获指示符446、分组有效性指示符448、解调比特450和载波存在指示符之类的一个或多个参数。该分析可以是基于在信号408中接收的一个分组或者多个先前分组。
在506，无线通信设备402可以判断符号定时漂移估计是否大于用于调制解调器426的时间跟踪模块428的可容忍量。例如，无线通信设备402可以将符号定时漂移估计411与时间跟踪模块428的符号定时漂移的已知可容忍量进行比较。
如果无线通信设备402在506处确定符号定时漂移不比调制解调器426的时间跟踪模块428的可容忍量更大，则在508处，无线通信设备402可以通过时间跟踪模块428来校正剩余符号定时漂移。在该情况下，符号定时漂移足够地较小，以便被时间跟踪模块428消除。
如果符号定时漂移大于时间跟踪模块428的可容忍量，则时间跟踪模块428可能不能够校正该符号定时漂移。在510，无线通信设备402可以确定符号定时漂移消除量412。例如，无线通信设备402可以将符号定时漂移消除量412设置成符号定时漂移估计411。在一种实现中，符号定时漂移消除量412可以是频率修整量442。在另一种实现中，符号定时漂移消除量412可以是时钟倍频或者分频的量。
在512，无线通信设备402可以通过调整用于调制解调器426的参考时钟420，来消除部分的符号定时漂移。在一种实现中，无线通信设备402可以通过频率修整调整参考时钟420。无线通信设备402可以将参考时钟120增加或者减少频率修整量442，以产生提供给调制解调器426的经调整的参考时钟424。例如，cpu438可以向参考时钟发生器418提供频率修整量442，其可以增加或者减少参考时钟442。通过增加或者减少参考时钟420频率，在512处，无线通信设备402可以消除部分的符号定时漂移。
在一种配置中，可以基于cpu438所确定的符号定时漂移估计411，对频率修整量442进行编程。在另一种配置中，频率修整量442可以是固定频率或者固定比率。在该配置中，可以通过将参考时钟420增加或者减少固定的频率或固定的比率，来完成符号定时漂移的消除。
在另一种实现中，在512，无线通信设备402可以通过时钟倍频或分频，来消除部分的符号定时漂移。在该配置中，无线通信设备402可以定期地启用和禁用针对参考时钟420的时钟分频或倍频。这可以以定期方式来执行。例如，cpu438可以向时钟倍频器/分频器434发送启用/禁用信号444，来启用或禁用时钟分频或倍频。
在通过调整参考时钟420来消除(512)部分的符号定时漂移之后，在508处，无线通信设备402可以通过使用时间跟踪模块428，来校正剩余的符号定时漂移。因此，无线通信设备402可以通过调整参考时钟420，来执行符号定时漂移的粗校正。随后，无线通信设备402可以通过使用时间跟踪模块428，来执行符号定时漂移的细校正。
图6是示出nfc系统600的框图。nfc系统600包括多个nfc标签660a-660d、多个nfc读取器662a-662c和应用服务器666。
nfc标签660a-660d中的每一个可以与用于各种目的的特定目标相关联，其包括但不限于：跟踪库存、跟踪状态、位置确定和装配进度。nfc标签660a-660d可以是包括内部电源的有源设备，也可以是通过nfc读取器662a-662c来驱动动力的无源设备。
虽然图6只示出了四个nfc标签660a-660d和三个nfc读取器662a-662c，但本公开内容并不限于此。在一种配置中，可以根据结合图1所描述的无线通信设备102来实现nfc标签660a-660d。在一种配置中，可以根据结合图1所描述的远程设备104来实现nfc读取器662a-662c。
每一个nfc读取器662a-662c与位于其覆盖区域之内的一个或多个nfc标签660a-660d无线地传输数据。例如，nfc标签660a和660b可以位于nfc读取器662a的覆盖区域之内，nfc标签660b和660c可以位于nfc读取器662b的覆盖区域之内，nfc标签660c和660d可以位于nfc读取器662c的覆盖区域之内。在一种配置中，nfc读取器662a-662c和nfc标签660a-660d之间的rf通信机制是反向散射技术。在该配置中，nfc读取器662a-662c经由rf信号从nfc标签660a-660d请求数据，nfc标签660a-660d通过对nfc读取器662a-662c提供的rf信号进行调制和反向散射，使用请求的数据进行响应。
在另一种配置中，该rf通信机制是一种感应技术，通过该感应技术，nfc读取器662a-662c经由rf信号来磁性地耦合到nfc标签660a-660d，以访问nfc标签660a-660d上的数据。在任何一种配置中，nfc标签660a-660d在与该rf信号相同的rf载波频率上，向nfc读取器662a-662c提供所请求的数据。
用此方式，nfc读取器662a-662c收集来自其覆盖区域之内的nfc标签660a-660d中的每一个nfc标签的数据。随后，经由有线或无线连接664和/或经由可能的通信机制(例如，对等通信连接)，将所收集的数据传送给应用服务器666。另外地和/或替代地，应用服务器666可以经由相关联的nfc读取器662a-662c，向nfc标签660a-660d中的一个或多个提供数据。这种下载的信息是依赖于应用的，并且可能变化很大。在接收到下载的数据之后，nfc标签660可以将该数据存储在其非易失性存储器中。
在另一种配置中，nfc读取器662a-662c可以可选地在对等基础上传输数据，使得每个nfc读取器662不需要针对应用服务器666的单独的有线或无线连接664。例如，nfc读取器662a和nfc读取器662b可以使用反向散射技术、wlan技术和/或任何其它无线通信技术，在对等基础上进行通信。在该实例中，nfc读取器662b可以不包括与应用服务器666的有线或无线连接664。在nfc读取器662a-662c和应用服务器666之间的通信通过有线或无线连接664来传送的配置中，有线或无线连接664可以使用多种有线标准(例如，以太网和火线)和/或无线通信标准(例如，ieee802.11x和蓝牙)中的任何一种。
如本领域普通技术人员所应当理解的，可以将图6的nfc系统扩展到包括分布在期望位置(例如，建筑物或办公场所)的多个nfc读取器662a-662c，其中在这些位置，nfc标签660可以与设备、库存(inventory)和/或人员相关联。此外，应当注意的是，应用服务器666可以耦合到另一个服务器和/或网络连接以提供广域网覆盖。
图7是示出包括收发机和远程单元的nfc系统700的示例性示意图的框图。nfc系统700包括nfc收发机770和远程单元782(例如，nfc标签)。nfc收发机770可以包括电压电源776、nfc收发机控制电路778和发射器电路774。nfc收发机控制电路778由电压电源766来供电，并连接到一个或多个收发机回路772。
在下文，收发器回路772可以与线圈或环形天线互换地使用。这些线圈或环形天线可以由导电材料(例如，电磁线圈)制成，其中交流电(ac)780可以流经该导电材料。收发器回路772可以是圆形的、椭圆的等等，但其它大小和形状也是可以的。流经收发器回路772的ac电流780可以产生各种频率(例如，大约100khz到大约40mhz)的磁能或磁通量790。与nfc收发机770上的回路772的大小相比，辐射的频率的波长可以更长。
远程单元782包括接收器电路784和远程单元控制电路786。如果远程单元782足够靠近nfc收发机770，但来自收发机770的磁通量790可以将ac耦合到导电材料的一个或多个远程单元回路788上，其中该导电材料可以是具有电磁线圈和远程单元控制电路786的无动力装置(即，不具有电池或者施加连续功率的其它单元)。在远程单元控制电路786中以交替方向流动的振荡ac电流792，可以由远程单元控制电路786中的整流二极管进行整流，这可以使得在远程单元控制电路786中的旁路电容器上建立电压。一旦旁路电容器建立了足够的电压，则远程单元控制电路786可以变得被加电并且可操作。通过从nfc收发机770接收耦合的和调制的ac信号，远程单元782可以接收和检测来自nfc收发机770的信息(例如，命令)。
一旦可操作，远程单元控制电路786也可以通过改变远程单元回路788所看到的阻抗，将信号发送回nfc收发机770。这可以通过使用例如开关，来分流或打开远程单元回路788来实现。如果远程单元782足够靠近nfc收发机770，则由远程单元782中的远程单元回路788所产生的调制的电磁场可以被耦合回到nfc收发机770的读取器回路772上。发送回nfc收发机770的信号可能很慢，并且在100比特数据的数量级上，这些信号将信息(例如，远程单元782附接的设备的序列号或型号、信用卡号、个人识别信息、安全码和密码等等)提供给收发机770。
图8示出了可以包括在无线通信设备802中的某些组件。无线通信设备802可以是无线设备、接入终端、移动站、用户设备(ue)、膝上型计算机、桌面型计算机等等。例如，图8的无线通信设备802可以是根据图1的无线通信设备102来实现的。
无线通信设备802包括处理器803。处理器803可以是通用单芯片微处理器或者多芯片微处理器(例如，高级risc(精简指令集计算机)机器(arm))、特殊用途微处理器(例如，数字信号处理器(dsp))、微控制器、可编程门阵列等等。处理器803可以称为中央处理单元(cpu)。虽然在图8的无线通信设备802中只示出了单一的处理器803，但在替代的配置中，可以使用处理器的组合(例如，arm和dsp)。
此外，无线通信设备802还包括与处理器803进行电通信的存储器805(即，该处理器可以从该存储器中读取信息，和/或向该存储器写入信息)。存储器805可以是能存储电子信息的任何电组件。存储器805可以配置成随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、磁盘存储介质、光存储介质、ram中的闪存器件、包括有处理器的板上存储器、eprom存储器、eeprom存储器、寄存器等等以及其组合。
数据807a和指令809a可以存储在存储器805中。这些指令809a可以包括一个或多个程序、例行程序、子例行程序、函数、过程等等。这些指令809a可以包括单一计算机可读语句或者多个计算机可读语句。指令809a可以由处理器803执行，以便实现本文所公开的方法。执行这些指令809a可以涉及使用存储在存储器805中的数据807a。当处理器803执行指令809a时，可以将指令809b的各个部分装载到处理器803上，将数据807b的各个段装载到处理器803上。
此外，无线通信设备802还可以包括用于允许经由天线817，向无线通信设备802传输信号和从无线通信设备802接收信号的发射器806和接收器814。发射器806和接收器814可以统称为收发机815。无线通信设备802还可以包括(没有示出)多个发射器、多付天线、多个接收器和/或多个收发机。
无线通信设备802可以包括数字信号处理器(dsp)821。此外，无线通信设备802还可以包括通信接口823。通信接口823可以允许用户与无线通信设备802进行交互。
无线通信设备802的各个部件可以通过一个或多个总线耦合在一起，其中所述一个或多个总线可以包括电源总线、控制信号总线、状态信号总线、数据总线等等。为了便于清楚说明起见，在图8中将各个总线都示出成总线系统819。
在上面的描述中，附图标记有时结合各种术语进行使用。当术语结合附图标记来使用时，这可以意指在这些附图中的一个或多个附图中示出的特定元素。当在没有附图标记的情况下使用术语时，这可以是意味着一般地指代该术语，而不限于任何特定的附图。
术语“确定”涵盖各种各样的操作，因此，“确定”可以包括计算、运算、处理、推导、研究、查询(例如，在表、数据库或其它数据结构中查询)、断定等等。此外，“确定”还可以包括接收(例如，接收信息)、访问(例如，访问存储器中的数据)等等。此外，“确定”还可以包括解析、选定、选择、建立等等。
除非以另外的方式明确说明，否则短语“基于”并不意味“仅仅基于”。换言之，短语“基于”具有“仅仅基于”和“至少基于”的意思。
术语“处理器”应广义地解释为涵盖：通用处理器、中央处理单元(cpu)、微处理器、数字信号处理器(dsp)、控制器、微控制器、状态机等等。在某些环境下，“处理器”可以指代专用集成电路(asic)、可编程逻辑器件(pld)、现场可编程门阵列(fpga)等。术语“处理器”可以指代处理设备的组合，例如：数字信号处理器(dsp)和微处理器的组合、若干微处理器、一个或多个微处理器与数字信号处理器(dsp)核的组合或者任何其它此类配置。
术语“存储器”应广义地解释为涵盖任何能够存储电子信息的电组件。术语存储器可以指代各种类型的处理器可读介质，例如：随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、非易失性随机存取存储器(nvram)、可编程只读存储器(prom)、可擦写可编程只读存储器(eprom)、电可擦写prom(eeprom)、闪存、磁或光数据存储、寄存器等。如果处理器能够读取存储器的信息和/或写入信息到存储器，则将该存储器称为与处理器进行电通信。存储器可以集成到处理器中，并仍称之为存储器与处理器进行电通信。
术语“指令”和“代码”应广义地解释为涵盖任何类型的计算机可读语句。例如，术语“指令”和“代码”可以指代一个或多个程序、例行程序、子例行程序、函数、过程等。“指令”和“代码”可以包括单个计算机可读语句或多个计算机可读语句。
本文所述的功能可以用软件或者由硬件执行的固件来实现。可以在计算机可读介质上将这些功能存储为一个或多个指令。术语“计算机可读介质”或“计算机程序产品”指代的是可由计算机或处理器访问的任何有形存储介质。举例而言而非做出限制，计算机可读介质可以包括：ram、rom、eeprom、cd-rom或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能由计算机存取的任何其它介质。如本文所使用的，磁盘和光盘包括压缩光盘(cd)、激光盘、光盘、数字通用光盘(dvd)、软盘和蓝光
软件或者指令还可以通过传输介质来发送。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤光缆、双绞线、数字用户线路(dsl)或者诸如红外线、无线和微波之类的无线技术从网站、服务器或其它远程源传输的，那么同轴电缆、光纤光缆、双绞线、dsl或者诸如红外线、无线和微波之类的无线技术包括在所述介质的定义中。
本文所公开的方法包括用于实现所描述方法的一个或多个步骤或动作。在不脱离本发明保护范围的基础上，这些方法步骤和/或动作可以相互交换。换言之，除非所描述的方法的适当操作需要特定顺序的步骤或动作，否则在不脱离本发明保护范围的基础上，可以修改特定步骤和/或动作的顺序和/或使用。
此外，应当理解的是，用以执行本文所描述的方法和技术的模块和/或其它适当的单元(诸如图2和图5所示出的那些)，可以由设备进行下载和/或以其它方式获得。例如，设备可以耦合到服务器以促进用于执行本文所述方法的单元的迁移。或者，本文所描述的各种方法可以经由存储单元(例如，随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、诸如压缩光盘(cd)或软盘之类的物理存储介质等等)来提供，使得在将这些存储单元耦合或提供给设备时，该设备可以获得这些各种方法。此外，还可以使用用于提供本文所描述的方法和技术的任何其它适当的技术。
应当理解的是，本发明并不限于上面所描述的精确配置和组件。可以在不脱离本发明的保护范围的基础上，对本文所描述的系统、方法和装置的排列、操作和细节做出各种修改、变化和变型。
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