BRPI0710043A2 - método, sistema e aparelho para transmissão de dados e módulo de leitura e/ou escrita - Google Patents

Abstract

<B>MéTODO, SISTEMA E APARELHO PARA TRANSMISSãO DE DADOS E MóDULO DE LEITURA E/OU ESCRITA.<D> A presente invenção refere-se a uma transmissão de informação entre um aparelho de transmissão de dados e um módulo de leitura e/ou de escrita, em particular para o uso de controle de acesso. De acordo com a invenção, os dados a serem transmitidos são representados como um sinal digital pelo aparelho de transmissão de dados, e este sinal é convertido para um sinal de banda ultralarga de forma que o método de espalhamento es- pectral, e capacitivamente e/ou resistivamente transferido através do corpo do usuário para o módulo de leitura e/ou de escrita.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO,SISTEMA E APARELHO PARA TRANSMISSÃO DE DADOS E MÓDULODE LEITURA E/OU ESCRITA". *

A invenção refere-se a um método para a transmissão de infor-mação de um aparelho portátil, por exemplo, para um módulo de leitura e/oude escrita, para um sistema que carregue este método, para um aparelho detransmissão de dados assim como para um módulo de leitura e/ou de escri-ta.

Um grande número de canais está disponível para transmitir si-nais de informação, em particular sinais digitais, entre transmissores e re-ceptores. Tal canal é o capacitivo (mais precisamente: capacitivo/resistivo)de união entre um aparelho portátil e um módulo de leitura e/ou de escrita. Oaplicativo de tal união é de particular interesse quando este é efeito atravésdo corpo humano como meio de transmissão. Os sistemas correspondentessão revelados, por exemplo, nas patentes US 4,591,845, US 5,914,701 e US5,796,827. Um usuário carrega um aparelho portátil com ele. A informaçãoflui assim que o usuário toca a superfície de toque unida a um módulo deleitura e/ou de escrita, ou que está localizado diretamente nos arredores dasuperfície de toque. Por exemplo, um código de acesso ambíguo pode sertransmitido do aparelho portátil para um módulo de leitura e/ou de escrita

Para aplicativos práticos, em particular para controle de acessoem seu mais amplo senso, a presente demanda cresce, que em combinaçãonão são encontradas por outros sistemas existentes, e que até hoje tem pre-venido uma ruptura comercial desse tipo de transmissão de informação:

A. Relação sinal ruído: Uma relação sinal ruído favorável só épossível com uma grande amplitude do sinal de transmissão. Flutuações depotência que existem na alta resistência - corpo humano e que são impres-sas por um aparelho elétrico, são de um valor absoluto de menos de 100mV, em relação a mais de 1 MHz. Um sinal de amplitude muito maior (isto é,alta voltagem no corpo) para um sistema de transmissão, não é, entretanto,tolerado pelo usuário. O método deve para isso também funcionar comouma relação sinal ruído desfavorável.Β. Componentes mais econômicos do aparelho portátil: Onde omais simples dos componentes passivos são suficientes, por exemplo, paratransmissão de informação-RFID, um aparelho portátil para transmissão ca-pacitiva precisa compreender um transmissor ativo com uma fonte de volta- gem, e então existe o problema de sincronização com o receptor. Gerado-res de contagem precisa (cristal ou do tipo) são caros, entretanto, e os es-forços de sincronização aumentam com medidores geradores de contagemmenos precisos.

C. Velocidade: o processo de transmissão de informação com- pleto, incluindo a sincronização, deve durar poucos segundos no máximo,melhor menos de um segundo, e no máximo 300ms ou no máximo 200ms,dependendo do aplicativo.

Também já foi sugerido na Patente US 5,914,701 aplicar o mé-todo de modulação de espalhamento espectral de seqüência direta paratransmissão de informação. A sensitividade a ruído (em particular a sensiti-vidade de interferência é sugerida por este) é reduzida por este caminho, ese torna possível para vários transmissores para serem simultaneamenteativos, onde cada transmissor tem seu próprio código de modulação (códigode espalhamento). Na verdade, o método de espalhamento espectral que é conhecido já algum tempo, como conhecido, é compatível para reduzir a in-terferência de pronação dos sinais e para codificar os sinais em um modoespecífico receptor. Entretanto, as desvantagens também resultam: os es-forços computados no módulo de leitura e/ou de escrita, e os esforços desincronização no aparelho portátil são consideráveis. O documento mencio- nado US 5,914,701 não sugere como a sincronização deve ser completadasem compreender as demandas B e C. Além do mais, dependendo do apli-cativo, pode ser desvantajoso se for possível simultaneamente para umasérie de aparelhos portáteis para comunicar com o módulo de leitura e/ou deescrita. Por exemplo, para um aplicativo de "controle de aceso seguro", um deve assegurar que os dados recebidos pelo módulo de leitura e/ou de escri-ta só se originam daquele usuário que está localizado diretamente nos arre-dores de uma superfície operante do módulo, e a toca por exemplo.Prosseguindo neste estado de técnica, o objetivo é prover ummétodo para transmissão de informação de forma que as desvantagens doestado de técnica sejam superadas, e que pelo menos parcialmente atinja asdemandas A e C. O método deve de preferência ter as vantagens de capa-cidade de transmissão de informação intracorporal através do corpo huma-no, e ser capaz de assegurar que a recepção de dados pelo módulo de leitu-ra e/ou de escrita origina-se daquele aparelho portátil que o usuário localiza-do diretamente nos arredores do módulo carrega com ele.

Este objetivo é alcançado em que os dados a serem transmitidossão representados como um sinal digital por um (geralmente portátil, carre-gado pelo usuário) aparelho, e este sinal é convertido em um sinal de bandaultralarga pelo método de espalhamento espectral, e capacitivamente e/ouresistivamente - pelo corpo do usuário ou em um modo direto - é transferidopara um módulo de leitura e/ou de escrita.

O transmissor de sinal capacitivo e/ou resistivo através do corpohumano é para ser compreendido como um sinal de transmissão entre umtransmissor e um receptor, sendo que através da interface do transmissor,um sinal pode ser unido de um transmissor para dentro do corpo, e do corpopara uma interface receptora. A união através do corpo é primariamente efe-tiva em um modo resistivo. A união entre a interface do transmissor - e doreceptor é primariamente capacitiva ou primariamente resistiva, ou umacombinação de ambos, dependendo da situação. Uma primariamente resis-tiva união entre a interface e o corpo é efetiva quando a interface compreen-de um eletrodo que é diretamente tocado pelo corpo, por outro lado são ge-ralmente os componentes capacitivos que dominam. Este tipo de transmis-são de sinal via união capacitiva e/ou resistiva também é chamada detransmissão de sinal intracorpo. A transmissão de sinal intracorpo é primari-amente modelada pela união capacitiva na literatura (em particular na Paten-te US 5,914,701).

A banda ultralarga é definida pelo uso, para transmissão de in-formações, de uma taxa de freqüência de largura da banda de pelo menos20% do centro da freqüência, ou de pelo menos 500MHz. Freqüências detransmissão de mais de 100MHz são desvantajosas ou podem não ser reali-zadas pelo método de acordo com a invenção, por isso aqui a "banda ultra-larga" é para ser igualada com "pelo menos 20% de uma freqüência detransmissão média", isto é como deve ser o caso, "pelo menos 20% de umcarregador de freqüência".

O espalhamento espectral modulado, sinais de banda ultralarga,de acordo com o estado de técnica, são usados onde as interferências comoutros canais de transmissão são para serem prevenidas (por exemplo, nasáreas de trabalho pessoais). Tais sinais são (por exemplo, UTMS) tambémusado, com a finalidade de ser capaz de se comunicar com um grande nú-mero de usuários simultaneamente e sem nenhuma colisão. Pela forma dainvenção, um utiliza o novo procedimento, o da transmissão de um espalha-mento espectral modulado, sinal de banda ultralarga também pode ser van-tajoso para transmissões ponto-a-ponto sem interferência, outros canais deinformação - com tais transmissões ponto-a-ponto - que é o caso da trans-missão capacitiva e/ou resistiva pelo corpo humano.

Percebeu-se que, o transmissor capacitivo e/ou resistivo de umsinal de banda ultralarga é vantajoso, em particular com atenção à relaçãosinal ruído com pequenas amplitudes de voltagem. Em particular, o procedi-mento de acordo com a invenção permite um operar com amplitudes de vol-tagem de menos de mV no corpo - correspondendo, por exemplo, a mais de3V ou menos nos eletrodos -, que é flutuação baixa de potencial que estáunido no corpo humano por um aparelho eletrônico em qualquer caso. Oprocedimento de acordo com a invenção permite o sinal, como um sinal depseudo-ruído, para "desaparecer" (exemplo por um fator de 10), no ruído ouna interferência, e também não causa influências não medíveis da fluidez dacorrente no corpo humano.

Com a implementação do dispositivo de acordo com a invenção,para isto,-é também de preferência para uma amplitude na união de eletro-dos de 5V, e particularmente de preferência que não se exceda 3V.

De preferência, o método de espalhamento espectral de se-qüência direta é usado. A freqüência de código (freqüência de chip) então,na conta da definição de banda ultralarga, é, por exemplo, pelo menos umquinto da freqüência central do sinal, de preferência pelo menos metade dafreqüência central de sinal. No caso preferido particularmente, a freqüênciade chip é igual à freqüência de modulação e assim para a freqüência central.

A palavra dados antes do espalhamento, pode ser moduladacom um método de modulação de dados digital. Um exemplo disso é o mé-todo de modulação por espaçamento de fase (PSK), em particular o métodode modulação por espaçamento de fase binário (BPSK), ou mesmo um qua-drado - ou outro método de modulação de espaçamento de fase. De prefe-rência, tal método de modulação de dados é combinado com um código quetransmite o sinal não sensitivo com respeito à fase absoluta, por exemplo,por apenas olhar para as diferentes fases (modulação por espaçamento defase diferencial) no exemplo do PSK, este em combinação resulta em umDPSK (diferencial de modulação de espaçamento de fase) por exemplo ummodulador-DBPSK. Este método em combinação com o procedimento deacordo com a invenção transmite a vantagem que a fase absoluta não preci-sa ser conhecida. Mas com o modulador por espaçamento de fase diferenci-al, é apenas a fase relativa entre um símbolo e o próximo símbolo respectivoque é de significância. Um pode também usar um diferente, por exemplo, umcódigo corretor de erros com características similares, por exemplo, um có-digo de rotação invariável, como alternativa para o código diferencial.

De preferência, a palavra dados contém um bit ou vários bits,que em parte do receptor permite uma checagem constante (testes de códi-go de bipe em contextos exteriores), por exemplo, uma checagem redundan-te cíclica. Isto é preferido particularmente em combinação com códigos dife-renciais ou códigos de rotação invariante: de forma a aplicar a checagem deconsistência para os dados obtidos, um pode determinar como um artefatofoi obtido invés de palavra de dados, decodificando por rotações de ângulosde fases sistêmicas entre dois símbolos de códigos adjacentes. Tais rota-ções de ângulos de fases sistêmicas podem aumentar na conta de uma re-lação não fixada entre, por um lado a freqüência do carregador de modula-ção oscilante na parte do transmissor, e na freqüência de amostra (comopode ser o caso, com correção de fase do código usado no receptor). Se achecagem de consistência (por exemplo, checagem CRC) resulta em umapequena consistência, então a seqüência de símbolo obtida é rejeitada, euma reavaliação é feita com uma rotação de ângulo de fase sistêmica - porexemplo, por π/2 - de símbolo a símbolo.

Alternativamente para o método de modulação de fase, um podecarregar uma modulação diferente, por exemplo, um método de modulaçãode fase (sem diferencial) (modulação PSK), uma modulação diferente ou atémesmo nenhuma modulação. Em tal caso, sob tais circunstâncias, a faseabsoluta do sinal recebido precisa ser conhecida. Um pode, por exemplo,usar uma malha de captura de fase (PLL) assim como é conhecida do esta-do de arte, para determinar uma fase absoluta e freqüência do sinal recebi-do. Embora isto transmita esforços de longa relatividade e um certo controleno tempo, esta modalidade é prática ou mesmo preferida, dependendo doaplicativo.

De acordo com a invenção, o "de-spreading" (operação inversaà modulação do espalhamento espectral carregado na parte do receptor) éparticularmente preferida combinada com um demodulador. De acordo como estado da técnica, módulos para espalhar ou juntar por um lado, e a modu-lação e a demodulação do outro lado, são independentes um do outro. Istoestá ilustrado na Figura 11, onde o método é mostrado, como é, por exem-plo, aplicado ao transmissor de dados de menos contato. Dados ("dados")para serem transferidos, são primeiramente modulados, por exemplo com ométodo-PSK, sendo que esta modulação pode ser entendida como um códi-go. Subseqüentemente, o espalhamento e a modulação para dentro de umafreqüência de carregador são efetivos. A seqüência inversa está focada naparte do receptor. Este procedimento tem a vantagem de que componentespadrão podem ser usados, isto é, por exemplo, um espalhador/juntador co-nhecido também pode ser usado para o desenvolvimento de um novo siste-ma. Uma nova combinação sugerida de acordo com a modalidade preferidada invenção, entretanto, tem a vantagem que nenhum processo de separa-ção de sincronização é necessário para a junção e a demodulação, que évantajoso para a operação em um modo rajada. Certamente, a aquisição desinal carregado para a junção é também usado na demodulação. A junçãoentrega diretamente códigos de símbolos, que sob determinadas circunstân-cias ainda precisam ser decodificadas/demoduladas (operação inversa à modulação, por exemplo modulação-DPSK), para o que, entretanto, a sin-cronização não é mais necessária. Esta modalidade requer a existência deuma relação fixa predefinida entre a freqüência bit e a freqüência de chip.Uma seqüência de chip (um ciclo de código) particularmente de preferênciatem exatamente a extensão de um código de símbolo.

De preferência, o sinal é modulado em um carregador de sinaldepois da modulação de espalhamento espectral e antes da transferência.Como já mencionado, a freqüência do carregador pode ser igual à freqüên-cia do chip. A modulação em um sinal de carregador tem a vantagem, queuma grande parte da energia do sinal ocorre em uma taxa de freqüência que é suficientemente distante das freqüências muito baixas (50 Hz etc.), quesão passíveis de interferência. Os exemplos das modalidades descritas aqui,todas incluem a modulação para um carregador mesmo que essa não sejauma pré-condição necessária para a invenção, e o sinal de modulação deespalhamento espectral (com atenção à tecnologia da informação, corres- ponde ao sinal de banda básica) pode ser transferido diretamente - comodeve ser o caso- depois de uma filtragem compatível com um filtro lento depassagem.

É possível transmitir com o método de acordo com a invenção,no modo rajada, isto é, imediatamente e sem passos de sincronização sem demora de tempo. A aquisição (sincronização) e o trajeto requer uma rela-ção sinal ruído maior do que o atual receptor. Por esta razão, de acordo coma modalidade preferida, os códigos são adicionados e calculados ("combina-dos"). Com o intuito de não ter que confiar em uma seqüência piloto (preâm-bulo, por exemplo), os códigos são calculados com a ajuda de um combina- dor sem apoio pelos dados (sem apoio de dados, NDA). Isto necessita a es-timação dos símbolos de códigos, por exemplo, com um demodulador-DPSK.De preferência, quando combinados, pelo menos duas seqüên-cias de sinal consecutivo diretamente de preferência da - sob algumas cir-cunstâncias estimadas - extensão dos bits de dados são correlacionados emcada caso com o código armazenado e os resultados são adicionados ajus-tados para o valor do símbolo de código. O valor adicionado pode então serusado para a aquisição e a trajetória, para obter sinais com uma relação si-nal ruído particularmente melhor. A trajetória é para ser entendida como atrajetória do receptor com atenção à freqüência do transmissor. Isto pode terefeito, por exemplo, pelo método early late. O ajuste para o sinal, com modu-lação PSK, é de preferência efetivo por meios de multiplicação por um valorde demodulação-DPSK, quer estima o "sinal" relativo ou o argumento com-plexo relativo de dois sinais de dados (de acordo com os símbolos de códi-go).

Um pode também considerar a palavra de dados a ser transmiti-da, sendo enviada em um modo repetido continuamente, por isso uma cons-tante fluidez do bit é transmitida. O receptor pode ser designado tal qual ogravador da palavra de dados pode ser inserida em qualquer ponto inicial notempo, assim que o receptor tenha reconhecido e adquirido um sinal de che-gada. A combinação destas medidas assegura que a transmissão e grava-ção de dados podem ser feita em um ponto mais cedo no tempo. Existe en-tão praticamente nenhum retardo entre o ponto no tempo em que o receptorreconhece a chegada de um sinal e o começo da gravação de dados.

Gomo-alternativa ou complemento a isto, é possível também, éclaro, considerar o aparelho de transmissão de meios contendo dados, oefeito de que é este o sinal apenas temporariamente emitido. Isto pode inclu-ir a ativação manual do aparelho, ativação por um detector de movimento,um circuito compatível designado para iniciar ou qualquer outro meio.

De acordo com uma modalidade em especial, uma pluralidadede correlatores aplicados simultaneamente estão disponíveis para o métodode correlação. Com isto, um pode tomar conta da condição que a relação defreqüência entre a freqüência de chips no lado do transmissor, e a freqüên-cia de amostra do lado do receptor, sob algumas circunstâncias, não é muitoaconselhável. Virtualmente, freqüências de chips diferentes são testadascom os diferentes correlatores. Uma correlação significante ocorre apenascom a mistura de freqüências de navegação, e na maioria com freqüênciasadjacentes. Os correlatores diferentes podem corresponder a uma amostrade sinal imaginário de um código de chip com diferentes amostras de fre-qüências (ou que sejam equivalentes e que venham da mesma coisa - paraos sinais simples imaginários de códigos de navegação com diferentes fre-qüências de navegação com uma freqüência simples fixada). Isto significaque a extensão e fase dos diferentes correlatores são adaptadas às respec-tivas freqüências de modulação. Tipicamente, os correlatores são quantifica-dos em um intervalo de simples receptor, de preferência Vz da extensão denavegação (correspondente ao dobro da freqüência de chip).

De acordo com uma primeira variante, esta pluralidade de corre-latores - o banco de correlatores- cobre a largura completa da freqüência dechip inconstante. A aquisição pode então tomar seu curso de um modo com-pletamente paralelo. Como futura alternativa, o banco de correlatores podecobrir apenas parte da possível imprecisão da freqüência e a freqüênciasimples ou, o que equivalha a isto, o banco de correlatores como um todo,pode ser modificado em alguns passos acima da largura do todo de possibi-lidades de freqüências, até um resultado de correlatores em sinais de dadossignificantes (código de símbolos) (aquisição paralela parcialmente).

Um banco de correlatores pode ser fixado e pode ter uma rela-ção de freqüência fixada à - freqüência simples fixada. Alternativamente, umpode fornecer uma localização fina, de acordo com o que a freqüência sim-pies está ligeiramente adaptada baseada nos valores de correlação (obtidos,por exemplo, da trajetória).

De acordo com uma modalidade alternativa, que é particular-mente compatível para sistemas com geradores de contagem precisos com-parativamente na parte do-transmissor, um usa apenas um único correlator.Isto pode ser usado junto com uma freqüência simples fixada em caso deuma precisão grande suficientemente. Alternativamente, a amostra de fre-qüência pode ser modificada em passos sobre uma certa região, até quesinais de dados significantes sejam encontrados.

Dois critérios estão disponíveis para a aquisição, dos quais pelomenos um, de preferência, os dois são aplicados: uma amplitude - ou critériode valor absoluto, e um critério de tempo. A amplitude o- ou o critério de va-lor absoluto é baseado em uma comparação de um - assumido- valor abso-luto máximo (pico) com um nível de ruído. Se a taxa de nível de ruído tiverse excedido por um certo valor de entrada - tipicamente entre 2 e 5dB - en-tão um símbolo de código é presumido. Dois picos consecutivos preenchemo critério de tempo quando a distância temporal corresponde pelo menosaproximadamente à extensão do bit. A extensão do bit é uma extensão si-multaneamente um correlator - (código) - extensão ou fração definida paraisto.

Se vários correlatores estão presentes, o sinal é procurado porpicos, não apenas como uma função de tempo, mas também como uma fun-ção do correlator ou de seu número. Ainda um terceiro critério resulta para aaquisição: picos diferentes devem ser certificados para o mesmo correlatorou para o maior correlator adjacente, desde que a freqüência do transmissorprecise estar aproximadamente em constante acima da mensagem (rajada)extensão, isto é isso pode não ser o caso em que muda intensamente a fre-qüência de chip entre bits diferentes.

A invenção é particularmente de preferência carregada, tal quedesde o início, um pode desregrar mais de um aparelho portátil (comotransmissor) participando em uma troca de dados. Isso pode ser certificado,por exemplo, pela forma de freqüência de transmissão (ou freqüência decentro) sendo menor que 10 MHz, vantajosamente não maior que 2 MHz,particularmente de preferência não maior que 1 MHz. Adicionalmente, o po-der de transmissão pode ser tão pequeno que a união resistiva-capacitiva sófunciona a pequenas distâncias. O preenchimento destas condições é departicular interesse para os aplicativos de-um-"Gontrole de acesso seguro". Eespecificamente, a condição que a radiação de sinal (a transmissão de in-formação passada pelo corpo humano como meio de transmissão para serfalado) pode não ser medida, é preenchida. É então assegurado que a in-formação recebida pelo receptor ainda origina-se de um aparelho portátil noqual o usuário toca a superfície operante ou localizada diretamente nos ar-redores, carregado com ele. Por outro lado um eletrodo emitindo sinais podetambém atuar como uma antena a freqüências mais altas que as especifica- das.

A invenção também se refere a um sistema para transmissão dedados, que compreende pelo menos um aparelho transmissor de dados(portátil, por exemplo) e pelo menos um módulo de leitura e/ou de escrita.Um aparelho de transmissão de dados correspondente (portátil, por exem- pio) e um módulo de leitura e/ou de escrita são também objetos da invenção.O aparelho contém dois eletrodos entre o qual uma voltagem elétrica depen-dente de tempo pode ser aplicada tal que a menor corrente flui no corpo hu-mano do usuário, quando um dos dois eletrodos está disposto diretamentenos arredores do corpo e o outro de alguma forma está distante deste. O módulo de leitura e/ou de escrita compreende um detector que detecta umavoltagem elétrica ou correntes elétricas entre um primeiro e um segundo ele-trodo. O primeiro eletrodo é geralmente disposto tal como na condição deoperação, está localizado diretamente nos arredores do corpo humano dousuário. Pode, por exemplo, ser designada como uma superfície de opera- ção, como uma superfície guiada, uma maçaneta de porta etc.

Um prato condutivo pode servir, por exemplo, como um segundoeletrodo. As correntes no corpo do usuário na condição de operação afetama capacidade e/ou a resistividade de união entre eletrodos dos aparelhostransmissores de dados e aqueles do módulo de leitura e/ou de escrita.

O aparelho é então controlado tal como a voltagem elétrica de-pendente de tempo envia um sinal de modulação de espalhamento espectralde banda ultralarga na condição de operação. O módulo de leitura e/ou deescrita tem uma aquisição de dados e uma unidade de decodificação, quedecodifica-um sinal de banda ultralarga modulado de espalhamento espec- trai que chega.

O sistema, de acordo com a invenção, o aparelho, de acordocom a invenção e o módulo de leitura e/ou de escrita de acordo com a in-venção pode ser designado de tal forma que possa executar o método deacordo com qualquer uma das modalidades descritas acima ou descritassubseqüentemente.

As modalidades preferidas da invenção são aqui descritas emdetalhes pelos desenhos. Abaixo são conhecidos em:

Figura 1 um diagrama esquemático de uma modalidade do método deacordo com a invenção,

Figura 2 as etapas do método pegando seu curso no aparelho portátil, deacordo com um desenho do método de acordo com a invenção,

Figura 3 o processo do sinal recebido no módulo de leitura e/ou de escri-ta, até uma amostra, de acordo com um desenho do método deacordo com a invenção,

Figura 4 o processo da amostra de sinal no módulo de leitura e/ou de es-crita, de acordo com um desenho do método de acordo com ainvenção,

Figura 5 o processo de uma amostra de sinal no módulo de leitura e/oude escrita, de acordo com desenho alternativo do método de a-cordo com a invenção,

Figura 6 um desenho da aquisição de sinal para o método, de acordo20 com a invenção,

Figura 7 um desenho da trajetória,

Figura 8 um desenho do decodificador dos símbolos de código,

Figura 9 urna representação esquemática do "sinal combinado" comouma função de tempo,

Figura 10 bem esquematizado, um sistema, de acordo com a invenção,com um aparelho portátil de acordo com a invenção e um módu-lo de leitura e/ou de escrita de acordo com a invenção,

Figura 11 uma representação esquemática de um sistema para a trans-missão de informação por meio de ondas de rádio, de acordocom o estado da técnica.

O sistema de acordo com a Figura 1 compreende um transmis-sor de dados, aparelho portátil 1 e um módulo de leitura e/ou de escrita 2.Estes têm a habilidade de se comunicar um com o outro em um modo capa-citivo e/ou resistivo através do corpo de um usuário 3, ou através da uniãodireta capacitiva/resistiva entre o transmissor e o receptor. O mais recente éo caso, por exemplo, quando o usuário detém um rótulo para leitura, direta-mente dentro do eletrodo receptor conectado ao receptor.

De acordo com a invenção, enquanto usando o método de espa-Ihamento espectral, os dados como um sinal de banda ultralarga são transfe-ridos capacitivamente e/ou resistivamente de um aparelho portátil através docorpo de um usuário para um módulo de leitura e/ou de escrita. Os dados 11podem, por exemplo, estar presente digitalmente em uma memória-EEPROM, e se sujeitar a um método de espalhamento espectral 12 para otransferidor de dados, onde então é modulado dentro de um sinal carregador13. A modulação de espalhamento espectral pode, por exemplo, ser desig-nada como um método de espalhamento espectral de seqüência direta, epara isso contém a modulação com uma seqüência de navegação repetidaperiodicamente. A seqüência de navegação é do tipo de uma seqüência debit pseudo-aleatória e também é chamada de código. O tempo de duraçãoTc=1/fc de um chip individual é menor que a extensão do símbolo (períodode bit) Te=Mfβ {fe= freqüência bit).

Outros desenhos do método de espalhamento espectral sãotambém concebíveis, por exemplo, o método de salto de freqüência ou mé-todo de modulação-de posição de pulso. Aqui, são discutidas as modalida-des do método de acordo com a invenção, que são baseadas no método deespalhamento espectral de seqüência direta.

Códigos curtos, isto é, códigos, por exemplo, de 10 Tb de exten-são na maioria são particularmente preferidos para a modulação de espa-lhamento espectral de seqüência direta, e particularmente de preferênciacódigos de extensão Tb. Sem medidas para CDMA (acesso múltiplo de divi-são de códigos) são fornecidos em muitas modalidades.

Os dados são novamente multiplicados por um sinal 21 da se-qüência carregadora (demodulação) no módulo de leitura e/ou de escrita,onde então o sinal recebido é sincronizado com um código de sinal produzi-do no módulo de leitura e/ou de escrita, por meio de um correlator 22. Umdecodificador 23 (isto é, a produção de uma seqüência de bit do sinal rece-bido) segue subseqüentemente, onde então os dados decodificados sãoprocessados em uma unidade de processamento de dados 24.

O processamento dos dados pode, por exemplo, consistir na veri-ficação de um código de identificação: em acordo - no exemplo do aplicativode controle de acesso - a liberação de uma propriedade é efetiva, por exem-plo, por um controle de sinal para uma unidade mecatrônica. O processamen-to de dados, alternativamente para este, entretanto, pode ainda conter um oumais passos seguintes, e/ou outros passos do que meramente a verificaçãode um código. Ale do mais, um pode iniciar uma futura troca de dados atravésda transmissão de informação capacitiva e/ou resistiva como um todo é tipi-camente unidirecional, possivelmente outros canais podem ser, da mesmaforma, unidirecionais, ou permitir uma transmissão de informação em outradireção ou uma transmissão de informação bidirecional. Por exemplo, a trans-ferência de uma mensagem da forma descrita aqui, pode servir para construirum canal de comunicação (em um modo resistivo/capacitivo e/ou de formadiferente). Exemplos de métodos de transmissão de informação também sãodescritos no pedido de patente internacional PCT/CH2006/000518, que é ex-pressamente referido a este.

Aqui, implementações do método de acordo com a invenção emum módulo de leitura e/ou de escrita-são descritos na forma de modalidades-exemplares pelas-figuras-2 a 8. Através delas, lidamos com os seguintesproblemas:

1. Um sinal modulado de espalhamento espectral de seqüênciadireta chega ao receptor como uma seqüência de chips. Se a relação entre afreqüência de chip e a freqüência de bit é N, então chips N desse modo for-ma um sinal de código e todos os chips N começam um novo símbolo decódigos. A fim de estar apto para ler os dados por completo, o receptor pre-cisa assegurar onde, em cada caso, um novo símbolo de códigos começaem uma seqüência de chip chegando, a fim de obter uma seqüência de bitspor multiplicação de chipwises (ou dependendo da representação/resoluçãode dados por uma operação-XOR) pelo código de chip também armazenadono receptor. O processo de reconhecimento de símbolos de códigos de ex-tensão bit em uma seqüência de chip é aqui chamado de "aquisição" e umprocedimento de multiplicação de chipwise (ou operação-XOR) carregada para a aquisição e a adição do código com seqüências-parte de chips échamada de "correlação". Os cálculos dos resultados da correlação com di-ferentes seqüências-parte de chips, que é purificado de valores.de símbolode código é chamado de "combinação".

2. Sistemático, desvios dependentes de tempo que não são cau- sados por sinal e que podem ser representados como rotações de valores

de números no plano complexo, o resultado com a amostra de sinal dadouma sincronização imperfeita entre a o gerador de freqüência de carregadordo lado do transmissor, e o gerador de amostra de freqüência do lado doreceptor. Esta situação precisa ser levada em conta com cada operação com a qual símbolos consecutivos são comparados uns com os outros. A multi-plicação toda deve ser compreendida como um complexo na descrição se-guinte. No contexto a "fase" de um valor indica o argumento do valor com-plexo.

3. Especificamente, estes desvios sistemáticos têm um efeito com a demodulação-DPSK, onde os artefatos podem aumentar quando o

desvio sistemático de um símbolo para outro símbolo é π/2 ou maior.

A Figura 2 mostra a implantação de uma modalidade do métodode acordo com a invenção no aparelho portátil.

Os dados a serem enviados ("data in") são, por exemplo, cha- mados de uma memória de dados de um aparelho portátil. Isto consiste, porexemplo, de uma seqüência curta de bits de, por exemplo, entre 40 a 500bits de dados, particularmente de preferência 150 ou menos bits de dados.Um introdutório ou conclusivo "sync-word" 31 - uma seqüência de bit conhe-cida do começo pelo usuário - pode ser juntada à seqüência de bit.

A seqüência de bit pode ser codificada de um modo cíclico comouma possível alternativa para juntar-se a "sync-word". A codificação cíclicatem a vantagem de que o método pode tomar o curso mais rapidamente nadecodificação (como ainda será feito mais claramente nas descrições sub-seqüentes da Fig. 8).

Os dados para o reconhecimento de erros e/ou conexão de er-ros são codificados em um próximo passo 32. Este pode, por exemplo, terefeito ao passo que se junta a pelo menos um bit-CRC como uma palavra-CRC que permite uma checagem redundante cíclica (CRC). Um pode atéaceitar outros métodos em vez da checagem CRC, que deve checar e/oucorrigir a consistência dos dados recebidos. Códigos sistemáticos ou nãosistemáticos são possíveis.

A seqüência total de bits - incluindo os componentes opcionais"sync word" e código de bit(s) são aqui chamados de "palavra de dados".

De preferência, as palavras de dados são enviadas em um modode repetição continuamente pelo menos durante o período de transmissão,isto é, um aumento ininterrupto de bits flui. O desenho da palavra de dadospelo receptor pode começar em qualquer ponto inicial no tempo, que aindaserá explicado aqui.

Com o método aqui descrito, uma modulação com um métodode diferencial método-DPSK de modulação por espaçamento de fase temefeito em um próximo passo 33. o sinal digital que tem chegado, é entãomultiplicado por um - geralmente pseudo-aleatório - código de chip 35, e a-través disso modulado para o carregador de sinal 36. por fim, um filtro debaixa passagem 37 é ainda (opcionalmente) colocado do lado da saída, deforma que as freqüências de mais que o dobro da freqüência do carregador(para o caso que fcffcamer) ou mais de fc+fcamer são grampeados. No caso dafreqüência de chip ser menor do que a freqüência de carregador, um filtro depasso de banda é usado vantajosamente em vez de um filtro de baixa pas-sagem 37. o sinal emitido está indicado na figura no Tx.

Um gerador de contagem 38 está disponível para a produção dochip de navegação 35 e produção de sinais de carregador 36. —

A junção do "sync-word", a computação do código-CRC, a mo-dulação-DPSK e possivelmente até (como pode ser o caso) uma amostra, oespalhamento e (então digital) a modulação dentro do carregador, ou tam-bém apenas um ou mais desses passos, pode ser computado em um avan-çado, e não precisa TR efeito "online" durante uma transmissão de dados.

O receptor pode compreender um circuito de acorde, que nãoestá representado nas figuras. Estas verificações quando um nível de sinalaumenta está presente no eletrodo de entrada, que é o caso quando um u-suário está diretamente nos arredores do eletrodo ou o toca. O usuário fun-ciona quase como uma antena para radiação eletromagnética, primariamen-te na freqüência entre 50 Hz e 100 kHz, e por estes efeitos aumenta o nívelde ruído (geralmente é um nível de interferência, desde que com sinais cap-turados, não é o caso de ruído no sentido literal da palavra). Os eletrônicosreceptores atuais são colocados em operação apenas depois de ter o circui-to de acorde verificado tal o nível de aumento de sinal.

Um circuito de acorde do receptor pode também ser baseado emoutros princípios. Por exemplo, alternativamente ao acima, um pode consi-derar o circuito sendo acordado pelo sinal em vez de ser pelo nível de inter-ferência/ruído. O acorde pode conter dois elementos de circuito como aindauma alternativa futura. Um primeiro reage com o nível de interferência/ruído,enquanto que o segundo procura seletivamente pela recepção de um sinal,sendo que dependendo da situação, o primeiro ou o outro circuito de acordecoloca o receptor em ação, sendo que depois de verificar um aumento nonível de interferência/ruído pelo primeiro circuito de acorde, o receptor só éativado quando o circuito de acorde seletivo coloca ações também para veri-ficar a presença de sinal.

A Figura 3 mostra o processo do lado de entrada do sinal Rx queé recebido no eletrodo e transferido através do corpo de modo capacitivoe/ou resistivo. Um filtro de passagem baixa 41 no lado de entrada tem amesma freqüência de interrupção que o filtro de passagem baixa 37 do apa-relho portátil, e componentes de ruído em bom estado que são colocadosencima da entrada interrompida. Um segundo filtro de passagem baixa 43pode ser colocado depois da demodulação por multiplicação renovada porum sinal carregador 42, e a freqüência de interrupção deste segundo filtro depassagem baixa corresponde à freqüência de chip fc. O sinal obtido é amos-tra (passo 44), sendo que a amostra da freqüência é de preferência 2*f& umgerador de contagem 46 também está presente na parte do módulo de leitu-ra e/ou de escrita.

É mostrado nas figuras 4 e 6 assim como - como variável da fi-gura 4 - Figuras 5, como a etapa do método da aquisição pode ser imple-mentado usando a combinação que não é a de dados secundários.

A amostra de sinal Sa, de acordo com a Figura 4 está correla-cionada com um sinal de código de chip predefinido que é produzido por umgerador de código de chip 51. A multiplicação de formas de amostra e a adi-ção dos resultados, no caso ideal de sinais livres de ruído com uma relaçãode fase de sinal carregador conhecido, resulta na transferência de bit de có-digo (ou a transferência de seqüência bit de código para códigos de mais deum chip), quando o sinal a amostra e o sinal de código de chip gerado estãoem fase um com o outro e resulta em aproximadamente 0 por outro lado (naconta do pseudo-aleatório do código de chip). Na figura, um pode reconhe-cer registros de mudança 52.1, 52.2 que estão conectados em série, da ex-tensão do período do código de chip (isto é, o caso mais preferido, corres-pondente ao período de código de bit) para a correlação do sinal simplescom o código de chip.

Para isto, as amostras de valores são multiplicadas valor porvalor com os valores do registrador 53 contendo o código. Isto nos dá duasmultiplicações por chip, quando a amostra de freqüência corresponde àsduas-freqüências-de-chip. Com uma relação sinal ruído favorável adequa-damente, é suficiente, em cada caso para usar um registro de mudança paraa amostra de sinal e um registro com um código, a fim de pelo valor absolutodos produtos adicionados, efetuarem a aquisição e a trajetória. Os conteú-dos dos registradoras de mudança sempre correspondem exatamente a umaseqüência de chip quando a soma obtida no valor absoluto excede o valorde entrada constante, e com a soma (complexa), é o caso de um símbolo decódigo. Isto é ilustrado na Figura 9 - novamente para o caso ideal de sinaissem ruído e uma conhecida relação de fase de sinal de carregador constan-te. A soma Σcorr dos resultados da multiplicação de valor por valor- corres-pondente à saída do adicional 54.1, é mostrado na figura como uma funçãode tempo. A seqüência de símbolos de códigos 1 ,-1 ,-1 (antes da decodifica-ção), isto é, a seqüência não necessariamente representa uma seqüência debit de dados resulta dos sinais na Figura 9. Desde que a distancia entre ossímbolos de códigos é sabida, e corresponde a um período de bit Tb, depoisde reconhecer um símbolo de código pela primeira vez, não é, em princípio,mais necessário carregar a correlação com o pulso de amostra de freqüên-cia, mas é suficiente carregar as computações com pulsos de freqüência debit (na figura 9 um apenas computa valores dos sinais nos picos, não os da-dos entre os picos), que são descritos em mais detalhes aqui.

Para o caso de uma relação sinal de ruído problemático, de a-cordo com uma particularmente preferida modalidade de invenção, umacombinação que não os dados secundários é sugerida. A figura 4 ilustra umacombinação dupla; o conceito pode até ser estendido assim como triplo,quádruplo, combinações de tempo-N. Várias mudanças de registro 52.1,52.2 são conectadas em série para este propósito e em cada caso são mul-tiplicadas com o código valor por valor e os valores obtidos adicionados.Uma estimativa dos "signos" relativos (em comparação respectiva com opróximo resultado) é carregada, a fim de estar preparada para adicionar osvalores absolutos aproximados dos resultados, a estimativa pode, como vis-to, ter efeito por uma operação de tipo demodulação-DPSK 55 (sig-no(((Re(rk r*k.i))); onde "signo" indica a função de signo, "Re" a parte real, "*"- a conjugação complexa e rk, rk-i, dois valores consecutivos. O resultado des-ta comparação fornece o signo relativo de dois valores, por multiplicação deum dos valores com o resultado, os dois têm o mesmo signo e com uma adi-ção subseqüente (adicionador 56), os componentes de sinal representandoos símbolos de códigos são adicionados construtivamente, independente-mente de seu valor, enquanto o ruído determina que melhoria na relaçãosinal ruído de máximo 3-dB-trás. A soma obtida e seu valor absoluto (forma-ção de valor absoluto 57) não mais contém os dados atuais (na conta deeliminação do "signo" relativo). Eles, entretanto, podem ser melhor usadospara aquisição de propostas na conta de melhora na relação de sinal ruído.Alternativamente para operações tipo modulação-DPSK, outras possibilida-des para estimar o signo relativo são concebíveis, por exemplo, baseado emuma árvore de decisão. Por exemplo, o plano complexo pode ser dividido emdois setores, sendo que a estimativa tem efeito por comparação dos setoresem quais tem valores consecutivos.

Com uma combinação tripla ou múltipla, o operador tipo demo-dulador-DPSK tem, por exemplo, efeito em cada caso entre a saída de umadicionador (por exemplo, do primeiro adicionador) e em cada caso a saídade todos os outros adicionadores. Alternativamente a isto, a combinaçãopode também ter efeito em um modo cascata em diferentes formas, etc.

Dependendo do aplicativo, é desejável para o aparelho portátilconsistir em componentes mais baratos possíveis. Isto pode ser o caso queo gerador de contagem do aparelho portátil é selecionado integrado em umcomponente semicondutor integrado (chip), e para esse fim pode ser relati-vãmente impreciso. Isto pode desviar o gerador de contagem do módulo deleitura e/ou de escrita para cima de 2%. De acordo com o estado da técnica,tal situação deve ser contabilizada por uma variação sistematicamente daamostra de freqüência no modo de procedimento de procura, até um valorcorrelativo maior entre o sinal de amostra de entrada e o código armazenadoé arquivado. Isto é, entretanto, importante para o aplicativo importante de"acesso de controle", para o procedimento de aquisição completo não subirou era uma fração de segundo. Uma procura nesse tempo não é possívelquando a imprecisão do gerador de contagem é grande demais.

Por esta razão, uma variante particular da combinação e (emcombinação com a figura 6) da aquisição, que é particularmente compatívelpara sistemas com que cada tanto o transmissor quanto o receptor - ou osdois - tem um gerador de contagem impreciso (sem quartz) e com que umarápida aquisição - por exemplo, aquisição em tempo real- é importante, éexplicado pela figura 5. Onde esta variante é explicada pelo exemplo da"banda ultralarga de transmissão de dados capacitiva e/ou resistiva atravésdo corpo humano com a ajuda do método de espalhamento espectral e ope-rando no modo rajada", também é compatível para quaisquer outros siste-mas com que requerimentos comparados façam parte.

De acordo coma figura 5, um banco de código é aplicado naque-le código armazenado 51 é uma amostra com amostras de freqüências dife-rentes. Especificamente no exemplo mostrado aqui, uma simplificação docódigo 51 com amostras de freqüência de 2*(#chips)+1 (por extensão de bit)é simulado na etapa de amostra 62, sendo que η varia entre um (negativo)valor mínimo minO e um valor máximo maxO. O valor mínimo- e o máximodepende da precisão do gerador de contagem. No exemplo com 511chips/bit e uma precisão de ±2%, minO= - 21, maxO= 21, então a extensão docorrelator é variada entre 1001 e 1043. Como mencionado inicialmente, umarotação de ângulo de fase sistemática resulta em conta de acordo da falta deprecisão do gerador de contagem do transmissor e do receptor. Isto é com-pensado (rotação de fase63) pela correção da fase pelo valor 2π/η por perí-odo de carregador (π/η por amostra). maxO-minO códigos de uma extensãoaparecem, que está em cada caso2* (#chips)+n.

Isto é claro que não é necessário com a variante particular dacorrelação descrita aqui, para as séries de códigos (o banco de códigos) pa-ra ser avaliado em cada caso por uma amostragem. O banco de códigos jápode estar armazenado no s eletrônicos, ou ser instalado diretamente noregistrador 73. Soluções de instalação com atenção ao hardware são, é cla-ro, também possíveis.

Uma correlação com o método analógico na figura 4 é carregadopara cada código do banco de códigos. Aqui também, cada correlator podecompreender meios para uma combinação simples ou uma múltipla combi-nação (dupla combinação na figura 2).

Os sinais maxO-minO como função de tempo resultam no lado desaída, sendo que como na figura 4 l/Q o - complexo, isto é, fase de informa-ção contendo - valores de sinal e valores absolutos Abs, como deve ser ocaso, com a descrição previamente melhorada da relação sinal ruído porcombinação.

A etapa atual de aquisição é representada na figura 6. o sinalabsoluto correlatado é examinado (81) para máxima como uma função detempo t e - visto que vários correlatores e assim vários sinais estão presen-tes - como uma função dos correlatores indexados c (isto é, a freqüênciadiferente). Os valores máximos respectivos são comparados a um valor deentrada 82 (passo 83); um ruído máximo que pode ser determinado do pró-prio sinal de valor absoluto, por exemplo, do ruído dos outros correlatores oude uma porcentagem acima de todos os correlatores, serve como uma en-trada de valor 82. Valores que excedem esta entrada de valor são armaze-nados em um elemento de memória de dados (por exemplo, em uma memó-ria-FIFO com pouco espaço de memória), sendo que o tempo te -como de-ve ser o caso - o correlator indexo c é armazenado. Em um próximo passo84, o tempo - e a diferença de correlator entre valores armazenados sãocomparados. Se a armazenagem máxima faz sentido e representa símbolosde códigos, eles estão temporariamente presentes em intervalos regularesde extensão do código ± poucos chips, e tem uma relação de correlator in-dexo de concordância ou um que desvia por 1 no mais.

O método de aquisição termina assim que as séries de tal má-xima significativa tenha sido encontrada, e o tempo t, assim como o tempode intervalo regular T e, como deve ser o caso, a correlação indexa c do"correto" correlator são transferidas para um próximo passo, que aqui estáindicado como "trajetória" e que está esquematicamente representado nafigura 7. A trajetória é para ser entendida como um procedimento com que oreceptor temporiza o trajeto do transmissor, veja abaixo. Para isto, o circuitoearly-late pode ser usado. O intervalo de tempo regular Tcorresponde à ex-tensão do bit (e para uma extensão de código, se 1 código por bit for sele-cionado). Sob tais circunstâncias, isto não deve ser pego do passo de aqui-sição, mas sim do bit conhecido - ou extensão do código (7b,) pode ser usa-do.

O passo da trajetória compreende um ou mais receptores detrajeto, que em cada caso processa o sinal de um correlator. Normalmente,em cada caso, um receptor de trajeto está disponível para um sinal do corre-lator C selecionado no método de aquisição, assim como para os dois corre-latores adjacentes C-1 e C+1. Os métodos são concebíveis onde C-1, CeC+1 - receptores mutuamente ajudam os trajetos das posições de pico cor-relatoras. Isto significa que, quando um receptor de trajeto perde o sinal, eleobtém informações no sinal de posição de um receptor de trajeto diferente.

O exemplo mostrado na figura 7 usa as portas para trajetória.

Primeiramente, o valor absoluto do sinal da posição de pico pró-xima ao respectivo extrapolado é comparado aos valores vizinhos, em cadaporta receptora. Para isto, primeiramente valores absolutos chegando docorrelator respectivo são processadas. Um decinador 91, em cada caso pro-cedendo do ponto de consolidação no tempo t de um pico (representandoum símbolo de código) seleciona uma seqüência de três valores correspon-dendo a t+T (para o ponto suspeito no tempo do próximo pico), t+T-1 et+Τ+1 (os valores de sinal adjacentes diretamente). Um diferencia entre qua-tro casos em um subseqüente decisor:

1. O mais extenso valor dos três pontos de dados é o meio deum (corresponde a t+T). A posição do pico foi então extrapolada corretamen-te. A posição do próximo código é t:=t+T.

2. Os três valores representam uma seqüência monotônica des-cendendo. O próximo pico é então mais cedo que é extrapolado. A posiçãodo próximo símbolo de código é t:t+T+1.

3. Os três valores representam uma seqüência crescente mono-tônica. O próximo pico é então depois que é extrapolado. A posição do pró-ximo símbolo de código é gravada como t:t+T+1.

4. O menor valor dos três pontos de dados é o meio de um (cor-respondendo a t+T). É então para ser assumido que a posição de pico foicompletamente perdida. A posição de pico té rejeitada pela porta do recep-tor indicado. Visto que como todas as posições das portas dos receptoresrejeitaram a posição uma ou várias vezes (ou visto que apenas uma portareceptora está presente, a porta receptora rejeita uma posição), o procedi-mento é completamente abortado, e o passo de aquisição é instalado nova-mente, como deve ser o caso, depois dos mecanismos de correção.

Dos valores de sinal complexos, um segundo decimador 93 se-leciona aquele em que em sua posição temporal t corresponde ao valor ab-soluto selecionado pelo decididor. Um pode considerar, de fora do sinal se-lecionado, também selecionando dois valores adjacentes temporariamente esomando os três em um subseqüente adicionador 94 (combinado). A somados três sinais adjacentes temporários faz sentido em modalidades com al- tas amostras de freqüências. A função porta também pode ter mais algorit-mos complexos nestas modalidades, sendo que um sempre segue o princí-pio, que o pico máximo é alcançado por uma janela de tempo, e - se issonão corresponder ao ponto prognostico no tempo - o prognóstico para a po-sição do pico é adaptado de acordo.

Um código de símbolo ou uma seqüência dos símbolos de códi-gos como uma função de tempo, resulta em colocar o receptor do lado dasaída.

A decodificação dos símbolos de códigos encontrados agra édescrito na figura 8. No caso de várias portas receptoras, a relação sinal ruí- do é melhorada na primeira etapa - visto que como faz sentido - por adicio-nar os sinais que são determinados com diferentes portas de receptores eque representam o símbolo de código. Para isto, primeiramente é decidido(etapa de decisão 101) para cada porta receptora, como se uma avaliaçãodos símbolos de códigos fazem sentido. Servindo como um critério de deci- são é, por exemplo, a informação de como freqüentemente na decisão aci-ma, a situação ocorreu que o meio do ponto de dados representa o menorvalor dos três (caso 4). Visto que - dependendo do critério selecionado - temocorrido pelo menos um, pelo menos dois, pelo menos três, a respectiva se-qüência de símbolos de códigos não é considerada como sendo significante, e por exemplo, o valor determinado é substituído pelo zero. Por outro lado,um usa símbolos de código msgLen+1 para o próximo processamento (ms-gLen: número de dados de bits incluindo sync-word e códigos (CRC-) bit(s).O símbolo de código adicional serve para o decodificador-DPSK. Estes trêssímbolos de-códigos são combinados por um adicionador 103, sendo que um ajuste 104.1, 104.2 das fases por um valor 2ττ/( TcarJÕ*Tsa)é efeito, sendoque δ representa o respectivo desvio do correlator indexo assinado à portareceptora, do correlator da "central" selecionada C, Tcan=Mfcarr a recíproca dafreqüência carregadora e Tsa=1/fsa a recíproca da amostra de freqüência. Noexemplo mostrado, <5=-1 para a linha mais acima (ajuste 104.1), δ=0 para alinha do meio e <5=1 para a linha mais abaixo (ajuste 104.2).

A seqüência resultante da soma de símbolos de códigos podeser carregada offline - isto é, não necessariamente na transmissão de dadosem tempo real, em contraste com os passos previamente descritos. Paraisto, uma fluidez do bit é gerada pelo demodulador-DPSK 106 da soma dossímbolos de códigos - isto representa diferentes fases de símbolos de da-dos, em conta do lado de entrada modulação-DPSK 33. Aqui também, afórmula do signo ((Re(rk-r*k-i)) pode ser aplicada para o demodulador-DPSK,ou outro procedimento, por exemplo, baseado em uma árvore de decisão.

Em combinação com o demodulador-DPSK, o problema da rota-ção da fase em cada caso mais que π/2 localizado na conta do previamentedescrito incertamente com ajuda da fase entre dois símbolos de códigosconsecutivos pode resolver. A formula do signo ((Re(rk-rVi)) não resulta naseqüência de dados bit transferidos, mas uma seqüência de símbolos artefa-tos que fornecem nenhuma informação. Por esta razão, primeiramente aseqüência de símbolos da extensão msgLen é usada (107) e examinadacom atenção para a consistência por erro de detecção e erro de correção,xpor exemplo, erro de teste consiste de uma computação única com atençãoà freqüência de símbolos presentes, mesmo que a seqüência não seja co-nhecida. Se este não for o caso, a seqüência de símbolo de código, comodesenhada precisa ser rotacionada (112) maximamente msgLen vezes, a fimde chegar ao ponto inicial correto. Assim que o teste de erros indicar a con-sistência da seqüência de símbolos, como deve ser o caso, é o caso da se-qüência bit encontrada. O método com o teste de erros 11 e, como deve sero caso, rotação múltipla 112 pode ser observada como um decodificadorcíclico.

Medidas adicionais podem ser fornecidas, com o que a plausívelseqüência de símbolos recebida é examinada, por exemplo, naquela adicio-nalmente àquela que foi previamente descrita, pelo menos um bit é reserva-do para uma checagem consistente na palavra de dados. A checagem deveser designada como um teste-CRC ou como um teste equivalente. Por estatal checagem, um pode reconhecer quando, por exemplo, um dos símbolosde código decodificado está errado. Por este caminho, um pode tambémreduzir a probabilidade de um símbolo de código está correto na direção er-rada na conta de uma falsa correção de erros.

A seqüência de símbolos é transferida mais tarde para proces-sos mais a frente (procura de sync-word, descrita aqui). Por outro lado, afase entre dois símbolos de códigos rotativos em cada caso pelo Δφm=mTr/2for m=1, 2, 3, e a demodulação-DPSK 106 e a checagem consistente sub-seqüente é carregada mais uma vez, até uma seqüência de símbolo consis-tente - a seqüência de bit procurada - tenha sido encontrada. Com atenção àrotação Δφm, é o caso de uma rotação relevante, isto é, a fase de cada sím-bolo de código está rotacionada por um valor Δφm depois de um prévio, istoé, por exemplo, m=1, as fases de símbolos consecutivos são rotacionadaspor O, π/2, π, 3π/2, etc.

Com esta rotação de ângulo de fase Δφm normalmente é o casode uma fina correção, que é carregada como um suplemento para a (gros-seira, por exemplo, amostra discreta) rotação de ângulo de fase de acordo63 com a figura 5, e um entra na conta do fato que mesmo com um correla-tor encontrado que caiba melhor que todos, um pequeno desvio entre otransmissor - e - o receptor pulso de lado está presente, que se manifestaem uma rotação de ângulo de fase entre um símbolo de código. A necessi-dade-de-uma rotação de ângulo de fase Δφm Pode ser descartado quandoos correlatores do banco correlator são selecionados colocados muito pertoum do outro, então previamente descrito, então uma fina correção não émais necessária.

Sabe-se, a priori, da seqüência de bits de dados, em qual bit osdados começam, isto é, a informação desejada pode não ser deduzida apriori. Certamente, o início atual da seqüência de bit de dados precisa serdeterminada em uma primeira etapa, desde que os dados sejam enviadosem um modo repetido continuamente, e o ponto de partida no tempo de de-tecção do sinal do lado do receptor não seja conhecido do início. De prefe-rência, um sync-word para a procura do ponto inicial, como já descrito ante-riormente, é usado para isto. O sync-word é procurado 122 pela rotação 121da seqüência de bit,, tal rotação sendo na maior parte das vezes msgLens.Assim que é encontrado, o sync-word e, como deve ser o caso, os bits decódigo são removidos (linha 123) e os bits remanescentes são direcionadosdepois como dados (dados para fora) para processamento futuro. O métodocom a procura por sync-word, e como deve ser o caso, rotação 121 váriasvezes, pode também ser observada como um anticíclico (isto é, baseado naidentificação de um ponto de inicio definido exatamente da mensagem) de-codificação. O procedimento descrito aqui funciona onde o padrão do sync-word não ocorre no bit de dados, ou apenas com uma pequena probabilida-de.

Dependendo da modalidade, a checagem de erro pode apenasmostrar consistência quando a seqüência dos símbolos de códigos tem umponto de inicio fixo e ambíguo (checagem de erro anticíclico completamen-te). Em tal caso, a procura pelo sync-word (e assim o sync-word ele mesmo)não é necessária. O ponto inicial é então reconhecido diretamente pela che-cagem de erro. Neste caso, o ponto de início das palavras de dados resultade um código (código livre-vírgula).

Um por outro lado, o teste-CRC pode ser omitido dando a pre-sença de um sync-word longo adequadamente. A checagem consistente,que é necessária para resolver a previamente mencionada incerteza com a-demodulação-DPSK devido à fase, é-então-limitada a uma procura de bitsync-word, que para estas partes contém a rotação da seqüência de bit queé msgLen-vezes na maioria. A consistência é assumida quando o sync-wordé encontrado, e o ponto inicial também é encontrado simultaneamente. Estamodalidade, entretanto, transmite uma segurança reduzida, um bit erronea-mente não é reconhecido, e correções de erros não são possíveis. Esta mo-dalidade é, entretanto, particularmente compatível para sistemas que sãorobustos com atenção aos erros de transmissão de dados.

Como já mencionado, a palavra de dados pode também ser umacodificada ciclicamente. Então, a procura pela sync-word é omitida.Um sistema, de acordo com a invenção para a transmissão deinformações é mostrada na figura 10. Os dados podem ser trocados de ummodo capacitivo e/ou resistivo entre um aparelho portátil 1 e um módulo deleitura e/ou de escrita 2 através do corpo de um usuário 3. Com este propó-sito o aparelho portátil compreende eletrodos 201, 202 entre uma voltagemelétrica de tempo-dependente pode ser aplicada por um gerador de sinal203. Uma memória de dados 204 que contém um dado para ser transferido,também é ilustrada na figura. O aparelho portátil é carregado pelo usuárionesta pessoa, por exemplo, no bolso da calça. Com isto, o primeiro eletrodo201 está mais perto do corpo do que o segundo eletrodo 202. O primeiroeletrodo também pode contatar diretamente o corpo sob certas circunstân-cias. O módulo de leitura e/ou de escrita compreende um detector 213 (nocaso mais simples consistindo essencialmente em um amplificador; o detec-tor pode, entretanto, também ser construído de modo mais complicado e, porexemplo, compreender meios de discriminação etc.) que pode detectar avoltagem entre um primeiro eletrodo receptor 211 e um segundo eletrodoreceptor 212. O primeiro eletrodo receptor 211 pode ser designado comouma superfície de operação ou de toque. E pode ser parte do módulo deleitura e/ou de escrita, ou o módulo pode também ser apenas compreendermeios de contato (por exemplo, um contato sem fio) para um corpo metáliconão pertencente ao módulo - por exemplo um puxador de porta ou uma ma-çaneta de porta -que funciona como o primeiro eletrodo. O segundo eletrodotambém não é necessariamente um constituinte do próprio módulo. Se ousuário 3 está localizado diretamente nos arredores do primeiro eletrodo re-ceptor - por exemplo, com um toque de dedo ou quase o tocando - a volta-gem dependente de tempo pode ser induzida entre este e o segundo eletro-do, que é dependente entre os eletrodos do aparelho portátil. Este princípioé conhecido por documentos inicialmente mencionados e não é para ser ex-plicado aqui-futuramente. Sinais de voltagem detectados pelo detector po-dem ser processados por uma aquisição de dados - e unidade de decodifi-cação 215 no modo descrito acima.

As modalidades descritas acima são meros exemplos de como ainvenção pode ser implantada. Outras implantações são possíveis, sem terque esquecer as vantagens essenciais da invenção. Como um primeiro e-xemplo, é para ser mencionado que a aquisição com o propósito de um ban-co correlator ou também com um correlator único- também é possível semcombinações múltiplas. Uma estimativa do signo relativo, por exemplo, pormeio de operação tipo demodulação-DPSK para determinar o "signo" relati-vo, é então desnecessário.

Métodos de demodulação de dados digital outro que BPSK po-dem ser aplicados, por exemplo, QPSK e outros. Além disso, a relação entrea extensão do código e a extensão do bit sugerido aqui é agora em vias denecessidade. Outros, de preferência definem relações entre um bit - (símbo-lo) extensão e um código são também possíveis.

Onde uma aquisição por combinação não auxiliada pelos dadosfoi descrita. A invenção pode ser percebida com métodos de aquisição dedados auxiliares.

Finalmente é para ser mencionado que os termos "aparelho por-tátil" e "módulo de leitura e/ou de escrita" foram selecionados para uma me-lhor compreensão da invenção e não vinculadamente se encaixa na disposi-ção dos respectivos elementos. Em particular um pode também considerarum aparelho de ser usado pelo usuário compreendendo um receptor parauma união resistiva-capacitiva, e servindo como um módulo de leitura e/oude escrita. Como alternativa ou complemento, o-aparelho fornecido com otransmissor pode ser consignado para uma localização pelo menos temporá-ria, isto é, não é necessário ser portador a um ponto no tempo.

Claims (31)

1. Método para transmissão de dados entre um aparelho e ummódulo de leitura e/ou de escrita, caracterizado pelo fato de que os dados,usando o método de espalhamento espectral, são transmitidos do aparelhoportátil como um sinal de banda ultralarga, capacitivamente e/ou resistiva-mente para um módulo de leitura e/ou de escrita.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que um espalhamento espectral por seqüência direta é usado.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelofato de que uma extensão de um símbolo de código é selecionado como aextensão de um código de chip.

4. Método, de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, carac-terizado pelo fato de que um máximo de amplitude de sinal da banda ultra-larga é de 5V ou inferior.

5. Método, de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, carac-terizado pelo fato de que os dados a serem transmitidos são primeiro modu-lados com um método de modulação de dados digital, e subseqüentementemodulado pelo espalhamento espectral.

6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelofato de que uma modulação por deslocamento de fase binário é usada comoum método de modulação de dados digital.

7. Método, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizadopelo-fato de que um método de modulação de dados é combinado com códi-go que transmite o sinal não sensitivo com respeito à fase absoluta.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelofato de que o código em combinação com o método de modulação de dadoscorresponde a uma modulação por deslocamento de fase diferencial.

9. Método, de acordo com uma das reivindicações 1 a 8, carac-terizado pelo fato de que o sinal recebido-de um módulo de leitura e/ou deescrita é amostrado, pelo qual significa uma seqüência de valores de amos-tra que são produzidas, e que seqüências de partes de seqüências de amos-tras de valores são correlacionadas com uma seqüência de valores que re-presentam o código de chip armazenado.

10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelofato de que simultaneamente, uma pluralidade de seqüências de parte con-secutivas de valores de amostra são correlacionados em cada caso comuma seqüência de valore, e que os resultados da computação da correlaçãosão combinados para a aquisição de dados.

11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizadopelo fato de que a combinação dos resultados tem efeito em um modo nãoauxiliado.

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizadopelo fato de que um valor é estimado para a combinação, tal valor sendocaracterística dos conteúdos de dados em cada caso de dois resultados decomputação de correlação, e que um dos dois resultados são corrigidos comeste valor, e é adicionado a um outro dos dois resultados.

13. Método, de acordo com as reivindicações 9 a 12, caracteri-zado pelo fato de que a seqüência-parte ou as seqüências-parte da amostrade seqüência de valores está correlacionada em paralelo com diferentes se-qüências de valores.

14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizadopelo fato de que as seqüências diferentes de valores correspondem à amos-tra de código de chip com freqüências de amostras diferentes.

15. Método, de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracteri-zado pelo fato de que com uma correlação de ausência entre a seqüência-parte ou as seqüências-parte, e cada uma das seqüências diferentes de va-lores, a seqüência-parte ou as seqüências-parte é/são ainda correlacionadascom um grupo adicional de seqüências de valores que correspondem à a-mostra de código de chip com freqüências de amostras adaptadas, ou a se-qüência de valores de amostra é produzida novamente com uma nova fre-qüência de amostragem e é novamente correlacionadas com diferentes se-qüências de valores.

16. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a-15, , caracterizado pelo fato de que a correlação do sinal recebido com aarmazenagem de código de chip, com uma operação inversa do método demodulação de dados digital, é usada para sincronização

17. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizadopelo fato de que símbolos de códigos são colocados diretamente dos resul-tados da correlação do sinal recebido com o código chip armazenado.

18. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a-17, caracterizado pelo fato de que para a aquisição de tempo, pelo menosdois critérios são aplicados aos resultados da computação de correlação,dos quais um primeiro critério contém uma comparação do valor absolutodos resultados para um nível de ruído, e um segundo critério uma compara-ção da distância temporal de um valor absoluto máximo para um último valorabsoluto máximo, para uma extensão de bit.

19. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a18, caracterizado pelo fato de que uma freqüência de amostra é adaptada deacordo com o resultado da computação de correlação, pela qual significaque uma sintonia e/ou uma sintonia fina foi alcançada.

20. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a-19, caracterizado pelo fato de que uma freqüência central do sinal de bandaultralarga não é maior que 2 MHz.

21. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a-20, caracterizado pelo fato de que o transmissor, de modo repetido continu-amente, envia os dados em um modo que a transferência das palavras dedados começa novamente diretamente após o final da transferência da pala-vra de dados.

22. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a-21, caracterizado pelo fato de que os dados compreendem pelo menos umbit de dados para uma checagem de consistência de dados e/ou para umacorreção de erros.

23. Método, de acordo-com a reivindicação 2, em que os dadossão transferidos em um modo de modulação por deslocamento de fase, eem que o sinal recebido pelo módulo de leitura e/ou de escrita depois deuma operação inversa de espalhamento espectral é representada como umaseqüência de símbolos, caracterizado pelo fato de que uma seqüência-partede seqüência de símbolos da extensão de uma palavra de dados é checadapela consistência dos dados, e uma rotação de ângulo de fase entre cadaum dos casos de dois símbolos adjacentes são carregados dando uma falta de consistência.

24. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a-23, caracterizado caracterizado pelo fato de que os dados têm uma seqüên-cia conhecida anterior para a sincronização.

25. Método, de acordo com a reivindicação 1 a 23, caracterizado pelo fato de que os dados são transmitidos em um modo ciclicamente e/ouanticiclicamente codificado.

26. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a-25, caracterizado pelo fato de que a extensão do código de chip correspondea um múltiplo inteiro de uma extensão de bit de dados, e que uma modula- ção de espalhamento espectral tem efeito sincronicamente com a seqüênciade bit de dados representando os dados.

27. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a-26, caracterizado pelo fato de que o sinal de banda ultralarga é transmitidoatravés do corpo de um usuário, ou através da união capacitiva e/ou resisti- va direta entre o transmissor e o receptor, para o receptor.

28. Sistema para transmissão de dados compreendendo pelomenos um aparelho e pelo menos um módulo de leitura e/ou de escrita, em-que o aparelho compreende dois eletrodos (201, 202) e um gerador de sinal(203), por meio do qual uma voltagem elétrica dependente do tempo pode ser aplicada entre os dois eletrodos (201, 202), e em que o módulo de leiturae/ou de escrita compreende um detector (213) com o qual uma voltagemelétrica ou uma corrente elétrica pode ser detectada entre um primeiro e umsegundo eletrodo receptor (211, 212), assim como uma e unidade de decodi-ficação e aquisição de dados (215) para determinar dados de um sinal de- tectado entre o primeiro e o segundo eletrodo receptor (211, 212), caracteri-zado pelo fato de que o gerador de sinal (203) é programado e/ou ativado demodo tal que o sinal de banda ultralarga pode ser produzido por ele, pormeio do qual o dado é representado usando o método de espalhamento es-pectral, e que a unidade de decodificação e aquisição de dados (215) com-preende meios para cobrir dados de sinal de banda ultralarga.

29. Aparelho para transferência de dados para um módulo deleitura e/ou de escrita, compreendendo dois eletrodos (201, 202) e um gera-dor de sinal (203), pelo qual um sinal elétrico dependente do tempo pode seraplicado entre os dois eletrodos (201, 202), caracterizado pelo fato de que ogerador de sinal (203) é programado e/ou ativado e tal forma que um sinalde banda ultralarga, pode ser produzido por ele, pelo que o dado é represen-tado usando o método de espalhamento espectral.

30. Módulo de leitura e/ou de escrita para recebimento de dados,que pode ser transferido por um aparelho capacitivamente e/ou resistiva-mente, compreendendo um detector (213) com o qual uma voltagem elétricaou uma corrente elétrica pode ser detectada entre um primeiro e um segun-do eletrodo receptor (211, 212), assim como a unidade de decodificação eaquisição de dados (215) para determinar dados do sinal detectado entre oprimeiro e o segundo eletrodo receptor (211, 212), caracterizado pelo fato deque a unidade de decodificação aquisição de dados (215) compreende mei-os para cobrir os dados de um sinal de banda ultralarga, pela forma que osdados são representados usando o método de espalhamento espectral.

31. Módulo de leitura e/ou de escrita de acordo com a reivindica-ção 30, caracterizado pelo fato de que um circuito de acorde, pela forma quea unidade de decodificação e aquisição de dados (215) pode ser ativada,assim que o nível de ruído e/ou interferência tenha alcançado um determi-nado valor, e/ou assim que a chegada de um sinal é verificada.