Design and development of a mixed signal prototyping system to achieve very high data rates for contactless applications

Summary

Contactless applications like ePassport (electronic passport) demand increased communication speed for higher volumes of exchanged data. Today, those passive applications are working at the carrier frequency of 13.56 MHz, as standardized in ISO/IEC 14443, including data rates up to 848 kbps. However, higher data rates are currently a field of research. For the investigation of very high data rates a mixed signal prototyping system is introduced, based on a new concept of a FPGA-based reader prototyping system. Moreover, an introduction to advanced demodulation methods for contactless transponder devices is given.

Zusammenfassung

Dieser Artikel beschäftigt sich mit kontaktlosen Anwendungen, dazu zählt unter anderem der elektronische Reisepass. Dieser speichert zu den herkömmlichen personenbezogenen Daten auch biometrische Merkmale, welche über eine kontaktlose Schnittstelle zum Lesegerät übertragen werden. Um höhere Datentransfers in kürzeren Übertragungszeiten zu ermöglichen, gibt es Bestrebungen, die Datenrate für derartige passive Kontaktlos-Anwendungen zu erhöhen. Diese arbeiten mit einer Trägerfrequenz von 13,56 MHz und sind in der Norm ISO/IEC 14443 standardisiert. Dieser Standard sieht derzeit Datenraten bis max. 848 kbps vor, wobei bereits Forschungstätigkeiten hinsichtlich hoher Datenraten laufen. Zur Erforschung und Analyse von hohen Datenraten in Kontaktlos-Anwendungen wird ein Mixed-Signal-System verwendet. Dieses beruht auf einem neuartigen Reader-Konzept, welches durch ein FPGA-basierendes Prototypen-System realisiert wurde. Darüber hinaus werden drei Konzepte zur Demodulation auf dem kontaktlosen Transponder vorgestellt.