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Die Erfindung bezieht sich auf einen
Datenträger
mit Empfangsmitteln zum Empfangen eines modulierten Trägersignals,
das ein gemäß einem
Codierverfahren codiertes Datensignal enthält, und mit Demodulationsmitteln
zum Demodulieren des empfangenen modulierten Trägersignals und zum Abgeben
des darin enthaltenen codierten Datensignals und mit Decodiermitteln
zum Decodieren des codierten Datensignals und zum Abgeben von Daten
und mit Datenverarbeitungsmitteln zum Verarbeiten der von den Decodiermitteln
abgegebenen Daten.
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Ein Datenträger der im ersten Absatz angegebenen
Art ist aus dem Dokument
EP
0 669 591 A2 bekannt und wird durch einen sogenannten Transponder
gebildet. Von einer Sendestation können an den Datenträger zu übertragende
Daten gemäß einem
Pulsweiten-Codierverfahren als codiertes Datensignal codiert werden
und kann ein Trägersignal mit
dem codierten Datensignal gemäß einer
Amplitudenmodulation moduliert werden. Gemäß dem Pulsweiten-Codierverfahren
wird ein Datenbit "0" der zu übertragenden
Daten mit einer geringeren Anzahl an Trägersignalschwingungen und ein
Datenbit "1" der zu übertragenden
Daten mit einer größeren Anzahl an
Trägersignalschwingungen
codiert. Die Trägersignalschwingungen
jedes Datenbits sind durch eine jeweilige Austastlücke in dem
codierten Datensignal voneinander getrennt.
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Der bekannte Datenträger weist
Empfangsmittel auf, die durch eine Antennenspule gebildet sind.
Ein von der Sendestation abgegebenes moduliertes Trägersignal
kann von den Empfangsmitteln empfangen werden.
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Der Datenträger weist weiterhin Demodulationsmittel
zum Demodulieren des empfangenen modulierten Trägersignals gemäß einer
Amplitudendemodulation und zum Abgeben des in dem modulierten Trägersignal
enthaltenen codierten Datensignals auf.
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Decodiermittel des bekannten Datenträgers ermitteln
durch Zählen
der zwischen zwei Austastlücken
des codierten Datensignals enthaltenen Trägersignalschwingungen, ob ein
Datenbit "0" oder ein Datenbit "1" in dem codierten Datensignal enthalten
ist und decodieren hierbei das codierte Datensignal. Von den Decodiermitteln
ermittelte Da tenbits werden als empfangene Daten an Verarbeitungsmittel
des Datenträgers
zw weiteren Verarbeitung der empfangenen Daten abgegeben. Die Verarbeitungsmittel sind
hierbei durch eine Steuereinheit, einen digitalen Komparator und
einen Speicher gebildet.
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Bei dem bekannten Datenträger hat
sich als Nachteil erwiesen, daß von
dem Datenträger
nur solche empfangenen codierten Datensignale decodierbar sind,
die gemäß dem Pulsweiten-Codierverfahren
codiert wurden. Hierdurch sind in empfangenen codierten Datensignalen
enthaltene Daten, die in einer Sendestation gemäß einem anderen Codierverfahren
codiert wurden, von den Decodiermitteln des bekannten Datenträgers nicht
decodierbar, weshalb solche Daten mit dem Datenträger nicht
verarbeitet werden können.
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Als besonderer Nachteil hat sich
weiterhin erwiesen, daß die
Decodiermittel des bekannten Datenträgers derart ausgebildet sind,
daß sie
jedes empfangene codierte Datensignal gemäß dem Pulsweiten-Codierverfahren
decodieren und daher von den Decodiermitteln falsche Daten abgegeben
werden, wenn ein empfangenes codiertes Datensignal gemäß einem
anderen als dem Pulsweiten-Codierverfahren codiert wurde. Solche
falschen Daten können
ein dramatisches Fehlverhalten des bekannten Datenträgers nach
sich ziehen, was beispielsweise zur Folge haben kann, daß einer
zum Eintritt in eine Sicherheitszone nicht berechtigten Person die
Eingangstüren
zu dieser Sicherheitszone geöffnet
werden.
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Die Erfindung hat sich zur Aufgabe
gestellt, die vorstehend angeführten
Schwierigkeiten zu beseitigen und einen verbesserten Datenträger der
im ersten Absatz angeführten
Art zu schaffen. Diese Aufgabe wird bei einem Datenträger der
im ersten Absatz angeführten
Art dadurch gelöst,
daß die
Decodiermittel zumindest eine erste Decodierstufe und eine zweite
Decodierstufe aufweisen, wobei die erste Decodierstufe zum Decodieren
eines gemäß einem ersten
Codierverfahren codierten Datensignals und die zweite Decodierstufe
zum Decodieren eines gemäß einem
zweiten Codierverfahren codierten Datensignals ausgebildet ist.
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Dies bietet den Vorteil, daß der Datenträger zum
Decodieren von in einem empfangenen codierten Datensignal enthaltenen
Daten ausgebildet ist, die gemäß dem ersten
oder dem zweiten Codierverfahren codiert wurden. Bekannte Codierverfahren sind
beispielsweise durch ein Manchester-Codierverfahren, ein Pulsweiten-Codierverfahren,
ein Miller-Codierverfahren, ein Return-To-Zero-Codierverfahren,
ein Frequenzumtastungs-Codierverfahren (Frequency
Shift Keying, FSK) oder ein Phasenumtastungs-Codierverfahren (Phase Shift Keying,
PSK) gebildet.
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Hierdurch wird insbesondere der Vorteil
erhalten, daß ein
Datenträger
zur Verwendung in unterschiedlichen Anwendungsgebieten, wie beispielsweise
bei Zutrittskontrollsystemen oder Mautsystemen, geeignet ist, bei
denen unterschiedliche Codierverfahren üblich oder sogar standardisiert
sein können. In
diesem Zusammenhang sei auf einen bekannten „Approximity Standard" (ISO 14 443) verwiesen,
gemäß dem bei
einer Konununikation mit einem Datenträger des Typ A ein Miller-Codierverfahren
und bei einer Kommunikation mit einem Datenträger des Typ B ein No-Return-To-Zero-Codierverfahren
verwendet wird.
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Bei einem Datenträger nach Anspruch 1 hat es
sich als vorteilhaft erwiesen, die Maßnahmen nach Anspruch 2 vorzusehen.
Dies bietet den Vorteil, daß eine
Entscheiderstufe des Datenträgers
entscheidet, welche der von den zumindest zwei Decodierstufen abgegebenen
Daten für
eine weitere Verarbeitung mit den Verarbeitungsmitteln verwendet werden
sollen. Hierdurch wird vermieden, daß ein von einer Sendestation
gemäß einem
ersten Codierverfahren codiertes Datensignal in einer der Decodierstufen
des Datenträgers
gemäß einem
zweiten Codierverfahren decodiert wird und von dieser Decodierstufe
abgegebene falsche Daten in den Verarbeitungsmitteln verarbeitet
werden.
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Bei einer Datenträgereinrichtung nach Anspruch
2 hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Maßnahmen nach Anspruch 3 vorzusehen.
Dies bietet den Vorteil, daß die
Entscheiderstufe beispielsweise anhand von in den Decodierstufen
ermittelten Fehlenateninformationen der von den Decodierstufen abgegebenen
Daten entscheiden kann, welche von einer Decodierstufe abgegebenen
Daten die niedrigste Fehlerrate aufweisen, wobei die Fehlenateninformationen
aus einer in den codierten Datensignalen enthaltenen Redundanzinformation
ermittelt werden können
und eine Entscheidungsunterstützungsinformation
bilden. Die Decodierstufe, von der die Daten mit der niedrigsten
Fehlerrate abgegeben werden, bildet hierbei die zum Decodieren des
empfangenen codierten Datensignals geeignete Decodierstufe.
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Bei einer Datenträgereinrichtung nach Anspruch
2 hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Maßnahmen nach Anspruch 4 vorzusehen.
Dies bietet den Vorteil, daß dem
Datenträger
von einer Sendestation eine in dem modulierten Trägersignal
enthaltene Decodierstufen-Befehlsinformation zugeführt werden
kann, mit der die Decodierstufe des Datenträgers gekennzeichnet werden
kann, die für
die Decodierung eines in dem modulierten Trägersignal von der Sendestation
nach der Decodierstufen-Befehlsinformation gesendeten codierten
Datensignals ausgebildet ist. Somit kann eine mit dem Datenträger kommunizie rende
Sendestation die jeweils zum Decodieren des von der Sendeanstalt
in dem modulierten Trägersignal
enthaltenen codierten Datensignals geeignete Decodierstufe vorgeben.
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Bei einer Datenträgereinrichtung nach Anspruch
1 hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Maßnahmen nach Anspruch 5 vorzusehen.
Hierdurch wird der Vorteil erhalten, daß von dem Datenträger empfangene
Daten, die vor einer Entscheidung empfangen wurden, welche Decodierstufe
zum Decodieren eines empfangenen codierten Datensignals geeignet
ist, nicht verloren gehen.
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Bei einer Datenträgereinrichtung nach Anspruch
2 hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Maßnahmen nach Anspruch 6 vorzusehen.
Hierdurch werden von der Entscheiderstufe am Beginn jeder Kommunikation
mit einer Sendestation, von der noch nicht bekannt ist, welches
Codierverfahren zur Codierung der zu übertragenden Daten verwendet
wird, die Daten der ersten Decodierstufe an die Verarbeitungsmittel
abgegeben, die ein empfangenes codiertes Datensignal gemäß einem
vorzugsweise von Sendestationen verwendeten Codierverfahren decodieren.
Dies bietet bei Datenträgern
ohne Speicherstufe den Vorteil, daß die meisten von dem Datenträger empfangenen
Daten, die vor einer Entscheidung empfangen wurden, welche Decodierstufe
zum Decodieren eines empfangenen codierten Datensignals geeignet
ist, nicht verloren gehen.
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Bei einer Datenträgereinrichtung nach Anspruch
1 hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Maßnahmen nach Anspruch 7 vorzusehen.
Dies bietet den Vorteil, daß der
Datenträger
auch zum Senden eines in einem modulierten Trägersignal enthaltenen codierten
Datensignals ausgebildet ist, das Daten enthält, die entsprechend einem
von zumindest zwei unterschiedlichen Codierverfahren codiert wurden.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand
von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben,
auf die die Erfindung aber nicht beschränkt ist.
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1 zeigt
schematisch ein Blockschaltbild einer Smart Card, gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung, die zum kontaktfreien Austausch von Daten mit einer
Basisstation ausgebildet ist, wobei die Smart Card zwei Decodierstufen
zum Decodieren empfangener gemäß einem
Return-To-Zero-Codierverfahren oder einem Miller-Codierverfahren codierter Datensignale
aufweist.
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2 zeigt
einen Signalverlauf eines gemäß einem
Manchester-Codierverfahren
codierten Datensignals, das in einem von der Smart Card empfangenen
modulierten Trägersignal
enthalten sein kann.
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3 zeigt
einen Signalverlauf eines gemäß einem
Pulsweiten-Codierverfahren
codierten Datensignals, das in einem von der Smart Card empfangenen
modulierten Trägersignal
enthalten sein kann.
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4 zeigt
einen Signalverlauf eines gemäß dem Miller-Codierverfahren
codierten Datensignals, das in einem von der Smart Card empfangenen
modulierten Trägersignal
enthalten sein kann.
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5 zeigt
einen Signalverlauf eines gemäß dem Return-To-Zero-Codierverfahren codierten
Datensignals, das in einem von der Smart Card empfangenen modulierten
Trägersignal
enthalten sein kann.
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6 zeigt
einen Signalverlauf eines gemäß einem
Frequenzumtastungs-Codierverfahren
codierten Datensignals, das in einem von der Smart Card empfangenen
modulierten Trägersignal
enthalten sein kann.
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7 zeigt
einen Signalverlauf eines gemäß einem
Phasenumtastungs-Codierverfahren
codierten Datensignals, das in einem von der Smart Card empfangenen
modulierten Trägersignal
enthalten sein kann.
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8 zeigt
einen Signalverlauf eines von der Smart Card empfangbaren modulierten
Trägersignals,
in dem ein gemäß dem Return-To-Zero-Codierverfahren
codiertes Datensignal enthalten ist.
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9 zeigt
einen Signalverlauf des in dem in 8 gezeigten
modulierten Trägersignal
enthaltenen codierten Datensignals, das den beiden Decodierstufen
der Smart Card zugeführt
wird, welche beiden Decodierstufen hierauf in 9 dargestellte erste und zweite Daten
abgeben.
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10 zeigt
schematisch ein Blockschaltbild einer Smart Card, gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung, die zum kontaktfreien Austausch von Daten mit einer
Basisstation ausgebildet ist, wobei ein von der Smart Card in einem
modulierten Trägersignal
empfangenes codiertes Datensignal vor einer Decodierung mit den
zwei Decodierstufen in einer Speicherstufe zwischengespeichert wird.
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1 zeigt
schematisch ein Blockschaltbild einer Smart Card 1, die
einen Datenträger
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung bildet und die zum kontaktfreien Austausch von Daten
mit einer Basisstation 2 ausgebildet ist. Die Basisstation 2 bildet
einen Fahrgeldautomaten, der ein in der Smart Card 1 als
Guthabendaten gespeichertes Guthaben des Benutzers der Smart Card
1 um einen Geldbetrag von 9 Euro reduzieren soll. Hierfw weist die
Basisstation 2 Datenverarbeitungsmittel 3 auf,
in denen den Geldbetrag von 9 Euro repräsentierende Abbuchungsdaten
AD als Bitfolge "1001" gespeichert sind.
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Die Datenverarbeitungsmittel 3 sind
weiterhin zum Erzeugen einer Redundanzinformation RD ausgebildet,
anhand der in der Smart Card 1 Fehler in empfangenen Abbuchungsdaten
AD erkannt werden können,
die bei der Übertragung
der Abbuchungsdaten AD von der Basisstation 2 an die Smart Card 1 aufgetreten
sind. Die Datenverarbeitungsmittel 3 sind zum Erzeugen
der Redundanzinformation RD durch Ermitteln einer Quersumme der
Bitfolge "1001" der Abbuchungsdaten
AD ausgebildet. Hierbei werden Redundanzdaten RD als Redundanzinformation
ermittelt, die bei der Bitfolge "1001" der Abbuchungsdaten
AD den Wert " 2" aufweisen und der Bitfolge "10" entsprechen.
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An die Smart Card 1 zu übertragende Übertragungsdaten ÜD werden
von den Datenverarbeitungsmitteln 3 durch ein Aneinanderreihen
der Bitfolgen der Abbuchungsdaten AD und der Redundanzdaten RD gebildet.
Die Übertragungsdaten ÜD werden
bei einer Bitfolge "1001" der Abbuchungsdaten AD
und bei einer Bitfolge "10" der Redundanzdaten RD
durch die Bitfolge "100110" gebildet. Die beschriebene
Ermittlung von Übertragungsdaten ÜD ist bei
bekannten Smart Card allgemein üblich,
wobei Abbuchungsdaten AD dann beispielsweise durch eine Bitfolge
von 64 Bit und Redundanzdaten RD durch eine Bitfolge von 16 Bit
gebildet sein können.
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In 2, 3, 4, 5, 6 und 7 sind Signalverläufe codierter Datensignale
DS 1 dargestellt, in denen die Bitfolge "100110" der Übertragungsdaten ÜD gemäß sechs
unterschiedlichen bekannten Codierverfahren codiert wurde. Hierbei
wurde zum Erhalt des in 2 dargestellten
Signalverlaufs des codierten Datensignals DS 1(MA) ein Manchester-Codierverfahren,
zum Erhalt des in 3 dargestellten
Signalverlaufs des codierten Datensignals DS 1(PW) ein Pulsweiten-Codierverfahren,
zum Erhalt des in 4 dargestellten
Signalverlaufs des codierten Datensignals DS1(MI) ein Miller-Codierverfahren,
zum Erhalt des in 5 dargestellten
Signalverlaufs des codierten Datensignals DS1(RTZ) ein Return-To-Zero-Codierverfahren,
zum Erhalt des in 6 dargestellten
Signalverlaufs des codierten Datensignals DS1(FSK) ein Frequenzumtastungs-Codierverfahren
(Frequency Shift Keying, FSK) und zum Erhalt des in 7 dargestellten Signalverlaufs des codierten
Da tensignals DS1(PSK) ein Phasenumtastungs-Codierverfahren (Phase
Shift Keying, PSK) verwendet. Dem Fachmann wird eine Vielzahl weiterer
Codierverfahren bekannt sein.
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Die Datenverarbeitungsmittel 3 der
Basisstation 2 weisen weiterhin Codiermittel zum Codieren von
Bitfolgen von Übertragungsdaten ÜD – wie beispielsweise
der Bitfolge "100110" – gemäß dem Return-To-Zero-Codierverfahren
auf. Die Codiermitteln der Datenverarbeitungsmittel 3 sind
imstande, den in 5 dargestellten
Signalverlauf des codierten Datensignals DS1(RTZ) der Bitfolge „100110" abzugeben.
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Die Datenverarbeitungsmittel 3 der
Basisstation 2 weisen weiterhin Modulationsmittel zum Modulieren
eines von den Codiermitteln der Datenverarbeitungsmittel 3 abgegebenen
codierten Datensignals DS1(RTZ) gemäß einer Amplitudenmodulation auf.
Hierbei wird ein Trägersignal
TS mit einer Trägerfrequenz
von 13,56 MHz und einer Periodendauer T(TS) mit einem von den Codiermitteln
abgegebenen codierten Datensignal DS1(RTZ) moduliert, wobei der
Modulationsgrad mit 100% festgelegt ist.
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In 8 ist
ein von den Modulationsmitteln abgebbares moduliertes Trägersignal
MTS dargestellt, das während
Zeitabschnitten TA, in denen das in dem modulierten Trägersignal
MTS enthaltene codierte Datensignal DS 1(RTZ) einen hohen Amplitudenwert
aufweist, durch das Trägersignal
TS gebildet wird. Während
weiterer Zeitabschnitte TB, in denen das in dem modulierten Trägersignal
MTS enthaltene codierte Datensignal DS 1(RTZ) einen niedrigen Amplitudenwert
aufweist, sind in dem modulierten Trägersignal MTS keine Trägersignalschwingungen
des Trägersignals
TS enthalten.
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Die Basisstation 2 weist
weiterhin Sende- und Empfangsmittel 4 auf, an die ein in
den Datenverarbeitungsmitteln 3 erzeugtes moduliertes Trägersignal
MTS abgegeben werden kann. Die Sende- und Empfangsmittel 4 sind
zum Senden eines von den Datenverarbeitungsmitteln 3 an
sie abgegebenen modulierten Trägersignals
MTS in einem elektromagnetischen Wechselfeld ausgebildet. Die Sende- und
Empfangsmittel 4 sind weiterhin zum Empfangen eines in
einem elektromagnetischen Wechselfeld enthaltenen modulierten Trägersignals
MTS und zum Abgeben eines empfangenen modulierten Trägersignals
MTS an die Datenverarbeitungsmittel 4 zur weiteren Verarbeitung
von in dem modulierten Trägersignal
MTS enthaltenen Daten ausgebildet.
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Die Smart Card 1 weist Sende-
und Empfangsmittel 5 auf, die in einer Sendebetriebsart
der Smart Card 1 zum Senden und in einer Empfangsbetriebsart
der Smart Card 1 zum Empfangen eines modulierten Trägersignals
MTS ausgebildet sind, das ein gemäß einem Codierverfahren codiertes
Datensignal DS 1 enthält.
Ein von den Sende- und Empfangsmitteln 5 empfangenes moduliertes
Trägersignal
MTS kann an einem Anschluß 6 der
Sende- und Empfangsmittel 5 abgegeben werden.
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Eine Energieversorgungsstufe 7 der
Smart Card 1 ist an den Anschluß 6 der Sende- und
Empfangsmittel 5 angeschlossen. Der Energieversorgungsstufe 7 kann
ein empfangenes moduliertes Trägersignal
MTS zugeführt
werden. Die Energieversorgungsstufe 7 ist durch das Gleichrichten
eines ihr zugeführten
modulierten Trägersignals
MTS zum Erzeugen einer Betriebsspannung ausgebildet. Eine von der
Energieversorgungsstufe 7 erzeugte Betriebsspannung kann
(auf in 1 nicht dargestellte Weise)
an weitere Stufen der Smart Card 1 abgegeben werden.
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Eine Taktableitstufe 8 der
Smart Card 1 ist ebenfalls an den Anschluß 6 der
Sende- und Empfangsmittel 5 angeschlossen. Der Taktableitstufe 8 kann
ein empfangenes moduliertes Trägersignal MTS
zugeführt
werden. Die Taktableitstufe 8 ist zum Ableiten des Taktes
eines empfangenen modulierten Trägersignals
TS und zum Abgeben eines abgeleiteten Trägersignals TS ausgebildet.
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Die Smart Card 1 weist Demodulationsmittel 9
zum Demodulieren eines empfangenen modulierten Trägersignals
MTS und zum Abgeben eines in dem modulierten Trägersignal MTS enthaltenen codierten
Datensignals DS1 auf. Die Demodulationsmittel 9 sind an
den Anschluß 6 der
Sende- und Empfangsmittel s angeschlossen und zum Demodulieren eines
empfangenen modulierten Trägersignals
MTS gemäß einer
Amplitudendemodulation ausgebildet. Hierfür kann ein von der Taktableitstufe 8 abgeleitetes
Trägersignal
TS an die Demodulationsmittel 9 abgegeben werden. Ein in
einem empfangenen modulierten Trägersignal
MTS enthaltenes codiertes Datensignal DS 1 kann von den Demodulationsmitteln 9 abgegeben
werden.
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Die Smart Card 1 weist Decodiermittel 10 auf,
die zum Decodieren eines von den Demodulationsmitteln 9 abgegebenen
codierten Datensignals DS 1 und zum Abgeben von in dem codierten
Datensignal DS1 enthaltenen Daten D ausgebildet sind.
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Die Smart Card 1 weist weiterhin
Datenverarbeitungsmittel 11 auf, die zum Verarbeiten der
von den Decodiermitteln 10 abgegebenen Daten ausgebildet
sind. Die Datenverarbeitungsmittel 11 weisen hierfür einen
in 1 nicht dargestellten
Mikroprozessor und in 1 nicht
dargestellte Speichermittel auf. In den Speichermitteln der Datenverarbeitungsmittel 11 sind
vorstehend erwähnte
Guthabendaten des dem Benutzer der Smart Card 1 gutgeschriebenen
Geldbetrages gespeichert. Den Datenverarbeitungsmitteln 11 kann zur
Verarbeitung von Daten das von der Taktableitstufe 8 abgeleitete
Trägersignal
TS zugefiihrt werden.
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Die Decodiermittel 10 der
Smart Card 1 weisen nunmehr eine erste Decodierstufe 12 und
eine zweite Decodierstufe 13 auf, wobei die erste Decodierstufe
12 zum Decodieren eines gemäß dem Return-To-Zero-Codierverfahren
codierten Datensignals DS1(RTZ) und die zweite Decodierstufe 13 zum Decodieren
eines gemäß dem Miller-Codierverfahren codierten
Datensignals DS1(MI) ausgebildet ist.
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Hierdurch wird der Vorteil erhalten,
daß die Decodiermittel 10 der
Smart Card 1 zum Decodieren eines empfangenen codierten
Datensignals DS1 ausgebildet sind, das in der Basisstation 2 gemäß dem Return-To-Zero-Codierverfahren
oder in einer weiteren Basisstation gemäß dem Miller-Codierverfahren
codiert worden ist. Hierdurch kann die Smart Card 1 in
einer Vielzahl von Anwendungsgebieten, wie beispielsweise Zutrittskontrollsystemen
oder Mautsystemen, verwendet werden, bei denen das Return-To-Zero-Codierverfahren oder
das Miller-Codierverfahren üblich
beziehungsweise sogar standardisiert ist. Somit ist es vorteilhafterweise
möglich,
Datenträger
vom Typ A und vom Typ B gemäß einem „Approxinüty Standard" (ISO 14 443) in
der Smart Card 1 zu realisieren.
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Der ersten Decodierstufe 12 und
der zweiten Decodierstufe 13 kann ein von den Demodulationsmitteln 9 abgegebenes
codiertes Datensignal DS 1 zugeführt
werden, das die von der Basisstation 2 an die Smart Card 1 zu übertragenden Übertragungsdaten ÜD enthält. Die
erste Decodierstufe 12 ist nach abgeschlossenem Decodiervorgang
in der ersten Decodierstufe 12 zum Abgeben erster Daten Dl ausgebildet.
Die zweite Decodierstufe 13 ist nach abgeschlossenem Decodiervorgang
in der zweiten Decodierstufe 13 zum Abgeben zweiter Daten
D2 ausgebildet.
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Es sei bemerkt, daß es mehrere
Einflußfaktoren
bei einer Übertragung
von Übertragungsdaten ÜD von einer
Basisstation an die Smart Card 1 gibt, die bewirken können, daß von den
Decodiermitteln 10 der Smart Card 1 abgegebene
Daten nicht mit den von der Basisstation übertragenen Übertragungsdaten ÜD übereinstimmen.
Ein Einflußfaktor
ist gegeben, wenn die Codiermittel einer Basisstation die Übertragungsdaten ÜD gemäß einem
Codierverfahren codieren und die Decodiermittel 10 der
Smart Card 1 das empfangene codierte Datensignal DS1 gemäß einem
anderen Codierverfahren decodieren. Ein weiterer Einflußfaktor
ist gegeben, wenn dem modulierten Trägersignal MTS bei der Übertragung
in dem elektromagnetischen Wechselfeld ein Rauschsignal überlagert
wird, das bei der De modulation mit den Demodulationsmitteln 9 und/oder
bei der Decodierung mit den Decodiermitteln 10 zu Fehlern
in den von den Decodiermitteln 10 abgegebenen Daten führt.
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Die erste Decodierstufe 12 wertet
die in den ersten Daten D1 enthaltenen Redundanzdaten RD aus, um
zu prüfen,
ob die empfangenen ersten Daten D1 mit den von der Basisstation 2 übertragenen Übertragungsdaten ÜD übereinstimmen.
Das Auswerten der in den ersten Daten D1 enthaltenen Redundanzdaten
RD erfolgt hierbei entsprechend dem Erzeugen der Redundanzdaten
RD in der Basisstation 2. Hierfür berechnet die erste Decodierstufe 12 die Quersumme
der in den ersten Daten D 1 enthaltenen den Abbuchungsdaten AD entsprechenden
Bitfolge. Das Ergebnis dieser Berechnung wird mit den in den ersten
Daten D1 enthaltenen Redundanzdaten RD verglichen.
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Wenn dieser Vergleich eine Übereinstimmung
ergibt, dann ist davon auszugehen, daß die von der ersten Decodierstufe 12 ermittelten
ersten Daten D 1 mit den von der Basisstation 2 an die Smart
Card 1 übertragenen Übertragungsdaten ÜD übereinstimmen.
In diesem Fall kann eine positive erste Entscheidungsunterstützungsinformation
EUI1 von den ersten Decodiermitteln 12 abgegeben werden.
Eine Entscheidungsunterstützungsinformation EUI
unterstützt
einen Entscheidungsvorgang, bei dem entschieden wird, ob die Decodiermittel 10 die ersten
Daten D1 oder die zweiten Daten D2 zur weiteren Verarbeitung an
die Datenverarbeitungsmittel 11 abgeben sollen.
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Wenn dagegen bei dem vorstehend angeführten Vergleich
keine Übereinstimmung
festgestellt wird, dann ist davon auszugehen, daß die von der ersten Decodierstufe 12 ermittelten
ersten Daten D1 nicht mit den von der Basisstation 2 an
die Smart Card 1 übertragenen Übertragungsdaten ÜD übereinstimmen.
In diesem Fall geben die ersten Decodiermittel 12 eine
negative erste Entscheidungsunterstützungsinformation EUI1 ab.
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Die zweite Decodierstufe 13 kann
eine zweite Entscheidungsunterstützungsinformation
EUI2 abgeben, die in gleicher Weise ermittelt wird wie die erste
Entscheidungsunterstützungsinformation
EUI1, wobei allerdings in den zweiten Daten D2 enthaltene Abbuchungsdaten
AD und Redundanzdaten RD ausgewertet werden.
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Die Decodiermittel 10 der
Smart Card 1 weisen eine Entscheiderstufe 14 auf,
die zum Entscheiden ausgebildet ist, welche der Decodierstufen 12 oder 13 zum
Decodieren eines empfangenen codierten Datensignals DS 1 geeignet
ist. Hierfür
kann die von der ersten Decodierstufe 12 ermittelte erste Entscheidungsunterstützungsinformation
EUI1 und die von der zweiten Decodierstufe 13 ermittelte
zweite Entscheidungsunterstützungsinformation
EUI2 an die Entscheiderstufe 14 abgegeben werden.
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Die Entscheiderstufe 14 ist
ausgebildet, um durch Auswerten der ihr zugeführten Entscheidungsunterstützungsinformationen
EUI1 und EUI2 zu entscheiden, welche der Decodierstufen 12 oder 13 zum Decodieren
des empfangenen codierten Datensignals DS 1 geeignet ist. Hierbei
entscheidet die Entscheiderstufe 14, daß die erste Decodierstufe 12 zum Decodieren
des empfangenen codierten Datensignals DS 1 geeignet ist, wenn an
sie eine positive erste Entscheidungsunterstützungsinformation EUI1 abgegeben
wird. Entsprechend entscheidet die Entscheiderstufe 14,
daß die
zweite Decodierstufe 13 zum Decodieren des empfangenen
codierten Datensignals DS1 geeignet ist, wenn an sie eine positive zweite
Entscheidungsunterstützungsinformation EUI2
abgegeben wird. Sollten sowohl von der ersten Decodierstufe 12 als
auch von der zweiten Decodierstufe 13 positive Entscheidungsunterstützungsinformationen
EUI1 und EUI2 oder negative Entscheidungsunterstützungsinformationen EUI1 und
EUI2 abgegeben werden, dann ist die Entscheiderstufe 14 zum
Durchführen
weiterer Untersuchungen ausgebildet, um zu entscheiden, welche der
Decodierstufen 12 oder 13 zum Decodieren des empfangenen
codierten Datensignals DS 1 geeignet ist. Beispielsweise kann in
so einem Fall von der Smart Card 1 eine Aufforderungsinformation
an die Basisstation 2 übertragen
werden, worauf die Basisstation 2 die zuvor übertragenen Übertragungsdaten ÜD erneut
sendet.
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Die Entscheiderstufe 14 kann
eine Entscheidungsinformation EI an die Datenverarbeitungsmittel 11 abgeben,
die die Decodierstufe 12 oder 13 kennzeichnet,
die zum Decodieren des empfangenen codierten Datensignals DS 1 geeignet
ist. Die Datenverarbeitungsmittel 11 sind entsprechend
der an sie abgegebenen Entscheidungsinformation EI zum Verarbeiten
der ersten Daten D1 oder der zweiten Daten D2 ausgebildet.
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Die Decodiermittel 10 der
Smart Card 1 weisen weiterhin eine Speicherstufe 15 auf,
in der von der ersten Decodierstufe 12 abgegebene erste
Daten D1 und von der zweiten Decodierstufe 13 abgegebene
zweite Daten D2 gespeichert werden können. Die Datenverarbeitungsmittel 11 sind
mit der Speicherstufe 15 verbunden, um ein Auslesen erster
Daten D1 oder zweiter Daten D2 nach dem Auftreten einer Entscheidungsinformation
EI aus der Entscheiderstufe 14 zu ermöglichen.
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Das Vorsehen der Speicherstufe 15 in
der Smart Card 1 bietet den Vorteil, daß von den Decodierstufen 12 und 13 abgegebene
Daten D1 und D2 vorerst zwischengespeichert werden und nach einem Eintreffen
einer Entscheidungsinformation EI aus der Entscheiderstufe 14 von
den Datenverarbeitungsmitteln 11 aus der Speicherstufe 15 ausge lesen
werden können
sind. Somit gehen auch vor dem Eintreffen einer Entscheidungsinformation
EI empfangene und decodierte Daten D1 und D2 nicht verloren.
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Im Folgenden wird anhand eines ersten
Beispiels die Arbeitsweise der Smart Card 1 beim Empfang eines modulierten
Trägersignals
MTS detailliert erläutert.
Entsprechend diesem ersten Beispiel wird von der Basisstation 2 das
in 8 dargestellte modulierte
Trägersignal
MTS gesendet, das das in 5 dargestellte
gemäß dem Return-To-Zero-Codierverfahren
codierte Datensignal DS1(RTZ) mit der Bitfolge „100110" der Übertragungsdaten ÜD enthält.
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Das modulierte Trägersignal MTS wird von den
Sende- und Empfangsmitteln 5 empfangen und an die Demodulationsmittel 9 abgegeben.
In den Demodulationsmitteln 9 wird eine Amplitudendemodulation
des in 8 dargestellten
modulierten Trägersignals
MTS durchgeführt.
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In 9 ist
ein Signalverlauf des von den Demodulationsmitteln 9 abgegebenen
codierten Datensignals DS1 dargestellt. Da der Smart Card 1 zu diesem
Zeitpunkt keine Informationen vorliegen, mit welchem Codierverfahren
das von den Demodulationsmitteln 9 abgegebene codierte
Datensignal DS1 codiert wurde, wird das codierte Datensignal DS1
an die erste Decodierstufe 12 und die zweite Decodierstufe 13 abgegeben.
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In der ersten Decodierstufe 12 wird
das an sie abgegebene codierte Datensignal DS1 gemäß dem Return-To-Zero-Codierverfahren
decodiert und die in 9 dargestellte
Bitfolge „100110" als erste Daten
D1 ermittelt. Die ersten Daten D1 werden zur Speicherung an die
Speicherstufe 15 abgegeben.
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Die ersten Decodiermittel 12 ermitteln
nun aus den ersten Daten D1 die Bitfolge „1001", die aufgrund ihrer Position in der
Bitfolge „100110" der ersten Daten
D1 der Bitfolge der Abbuchungsdaten AD entspricht. Um zu prüfen, ob
diese Abbuchungsdaten AD mit den von der Basisstation 2 übermittelten
Abbuchungsdaten AD übereinstimmen,
berechnen die ersten Decodiermittel 12 die Quersumme der
Bitfolge „1001" mit dem Wert „ 2". Dieser Wert „ 2", die Quersumme der
in den ersten Daten D1 enthaltenen Abbuchungsdaten AD, wird dann
mit den in den ersten Daten D1 enthaltenen Referenzdaten RD mit
der Bitfolge „10" verglichen, die
ebenfalls den Wert „ 2" aufweisen. Da der
Wert der Quersumme der Abbuchungsdaten AD mit dem Wert der Referenzdaten RD
der ersten Daten D1 übereinstimmt,
gibt die erste Decodierstufe 12 eine positive erste Entscheidungsunterstützungsinformation
EUI1 an die Entscheiderstufe 14 ab.
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In der zweiten Decodierstufe 13 wird
das an sie abgegebene codierte Datensignal DS 1 gemäß dem Miller-Codierverfahren
decodiert. Da gemäß dem Miller-Codierverfahren
bei zwei in einer Bitfolge aufeinanderfolgenden Bit „0" ein – wie in 4 dargestellter – Zeitabschnitt
TB erwartet wird, bei dem der Signalverlauf des codierten Datensignals
DS 1(MI) einen niedrigen Amplitudenwert aufweist, kann die zweite
Decodierstufe 13 das dritte Bit nicht decodieren, weshalb
ein „?" in der in 9 dargestellten Bitfolge „10? 110" der zweiten Daten
D2 eingetragen ist. Die zweiten Daten D2 werden zur Speicherung
an die Speicherstufe 15 abgegeben.
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Die zweiten Decodiermittel 12 ermitteln
nun aus den zweiten Daten D2 die Bitfolge „10?1 ", die aufgrund ihrer Position in der
Bitfolge „10?110" der zweiten Daten
D2 der Bitfolge der Abbuchungsdaten AD entspricht. Da ein Bit der
Abbuchungsdaten AD nicht zuverlässig
decodiert werden konnte, geben die zweiten Decodiermittel 13 eine
negative zweite Entscheidungsunterstützungsinformation EUI2 an die
Entscheiderstufe 14 ab.
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Die Entscheiderstufe 14 gibt
dann aufgrund der ihr vorliegenden positiven ersten Entscheidungsunterstützungsinformation
EUI1 und der negativen zweiten Entscheidungsunterstützungsinformation EiΠ2 eine die
erste Decodierstufe 12 kennzeichnende Entscheidungsinformation
EI an die Datenverarbeitungsmittel 11 ab. _ Die Datenverarbeitungsmittel 11 lesen
hierauf die in der Speicherstufe 15 gespeicherten ersten
Daten D1 aus und ermitteln die in den ersten Daten D1 enthaltenen
Abbuchungsdaten AD mit der Bitfolge „1001", die dem Wert „9" entsprechen. Die Datenverarbeitungsmittel 11 subtrahieren hierauf
den Wert „9" der Abbuchungsdaten
AD von den in den Datenverarbeitungsmitteln 11 gespeicherten
Guthabendaten und speichern den berechneten Wert als Guthabendaten
erneut in den Datenverarbeitungsmitteln 11, so daß der Fahrpreis
von „9" Euro von dem Guthaben
des Benutzers der Smart Card 1 abgebucht worden ist.
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Hierdurch wird der Vorteil erhalten,
daß von der
Basisstation 2 gemäß dem Return-To-Zero-Codierverfahren
codierte Übertragungsdaten ÜD sowie auch
von einer weiteren Basisstation gemäß dem Miller-Codierverfahren
codierte Übertragungsdaten ÜD mit den
Decodiermitteln 10 der Smart Card 1 decodiert
und somit von der Smart Card 1 verarbeitet werden können. Die
Smart Card 1 ist daher in einer Vielzahl von Anwendungsgebieten
einsetzbar.
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Anhand eines zweiten Beispiels soll
jetzt die Arbeitsweise der Smart Card 1 beim Empfang eines modulierten
Trägersignals
MTS erläutert
werden. Die Smart Card 1 ist auch zum Empfangen eines modulierten
Trägersignals
MTS ausgebildet, in dem ein eine Decodierstufen-Befehlsinformation
BI aufweisendes codiertes Datensignal DS1 enthalten ist. Eine Decodierstufen-Befehlsinformation
BI kann hierbei durch eine spezielle Bitfolge – wie beispielsweise „1111" – der Abbuchungsdaten AD gebildet
sein. Diese Abbuchungsdaten AD mit der Bitfolge „1111" können
entsprechend dem vorstehend erläuterten
ersten Beispiel von der Basisstation 2 an die Smart Card 1 übertragen
werden und werden letztendlich von den Datenverarbeitungsmitteln 11 zur
weiteren Verarbeitung der Abbuchungsdaten AD aus der Speicherstufe 15 ausgelesen.
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Die Datenverarbeitungsmittel 11 sind
ausgebildet, um beim Auftreten der Bitfolge „1111" als Abbuchungsdaten AD eine Decodierstufen-Befehlsinformation
BI an die Entscheiderstufe 14 abzugeben. Die Entscheiderstufe 14 ist
ausgebildet, um durch Auswerten der ihr zugeführten Decodierstufen-Befehlsinformation
BI zu entscheiden, welche der Decodierstufen 12 oder 13 zum
Decodieren eines codierten Datensignals DS 1 vorgesehen ist, das
nachfolgend empfangen werden kann. Eine entsprechende Entscheidungsinformation
EI kann von der Entscheiderstufe 14 an die Datenverarbeitungsmittel 11 abgegeben
werden.
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Dies bietet den Vorteil, daß der Smart
Card 1 von der Basisstation 2 eine in dem modulierten
Trägersignal
MTS enthaltene Decodierstufen-Befehlsinformation BI zugeführt werden
kann, mit der die Decodierstufe 12 oder 13 gekennzeichnet
werden kann, die zur Decodierung eines in dem modulierten Trägersignal
MTS von der Basisstation 2 nach dem Übertragen der Decodierstufen-Befehlsinformation BI übertragenen
codierten Datensignals DS 1 vorgesehen ist. Somit ist von der Basisstation 2 der
Smart Card 1 die Decodierstufe 12 oder 13 der
Smart Card 1 vorgebbar, die zum Decodieren des codierten
Datensignals DS 1 geeignet sein wird.
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Die Smart Card 1 weist Codiermittel 16 zum Abgeben
eines codierten Datensignals DS2 auf, die eine erste Codierstufe 17 und
eine zweite Codierstufe 18 enthalten. Von den Datenverarbeitungsmitteln 11 können in
der Sendebetriebsart der Smart Card 1 an die Basisstation 2 zu übertragende
dritte Daten D3 an die erste Codierstufe 17 oder an die
zweite Codierstufe 18 abgegeben werden. Die erste Codierstufe 17 ist
zum Codieren von an sie abgegebenen dritten Daten D3 gemäß dem Frequenzumtastungs-Codierverfahren
und zum Abgeben eines codierten Datensignals DS2 ausgebildet. Die
zweite Codierstufe 18 ist zum Codieren von an sie abgegebenen
dritten Daten D3 gemäß dem Phasenumtastungs- Codierverfahren und
zum Abgeben eines die dritten Daten D3 enthaltenden codierten Datensignals
DS2 ausgebildet.
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Die Smart Card 1 weist weiterhin
Modulationsmittel 19 auf, die zum Modulieren des von den Codiermitteln 16 abgegebenen
codierten Datensignals DS2 und zum Abgeben eines modulierten Trägersignals
MTS ausgebildet sind. Die Modulationsmittel 19 sind hierbei
zum Modulieren des an sie abgegebenen codierten Datensignals DS2
gemäß einer Belastungsmodulation
ausgebildet, die seit langem bekannt ist.
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Ein von den Modulationsmitteln 19 abgegebenes
moduliertes Trägersignal
MTS kann dem Anschluß 6 der
Sende- und Empfangsmittel 5 der Smart Card 1 zugeführt und
an die Basisstation 2 oder eine weitere in 1 nicht dargestellte Basisstation gesendet
werden.
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Dies bietet den Vorteil, daß die Smart
Card 1 auch zum Senden eines in einem modulierten Trägersignal
MTS enthaltenen codierten Datensignals DS2 ausgebildet ist, daß dritte
Daten D3 enthält,
die entsprechend dem Frequenzumtastungs-Codierverfahren oder dem
Phasenumtastungs-Codierverfahren codiert wurden. Hierdurch ist die
Smart Card 1 in einer Vielzahl von Anwendungsgebieten verwendbar, bei
denen ein Kommunizieren mit einer Basisstation unter Verwendung
nur einer der erwähnten
Codes möglich
ist.
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10 zeigt
schematisch ein Blockschaltbild einer Basisstation 2 und
einer Smart Card 1, die einen Datenträger gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung bildet. Die Smart Card 1 gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung entspricht der Smart Card 1 gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung, wobei Stufen von Decodiermitteln 20 gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
den Stufen der Decodiermittel 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung entsprechen. Die Decodiermittel 20 weisen
jedoch eine Speicherstufe 15 auf, in der ein empfangenes codiertes
Datensignal DS 1 vor der Decodierung durch die erste Decodierstufe 12 und
die zweite Decodierstufe 13 gespeichert werden kann.
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Hierdurch wird der Vorteil erhalten,
daß von der
Smart Card 1 empfangene Daten, die vor einer Entscheidung
empfangen wurden, welche Decodierstufe 12 oder 13 zum
Decodieren eines empfangenen codierten Datensignals DS 1 geeignet
ist, nicht verlorengehen.
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Es sei bemerkt, daß ein erfindungsgemäßer Datenträger nicht
notwendigerweise mit Speichermitteln zum Speichern eines empfangenen
codierten Datensignals oder zum Speichern von den Decodierstufen
abgegebener Daten versehen zu sein braucht. Bei einem solchen Datenträger hat
es sich jedoch als vorteilhaft erwiesen, dass, bevor die Entscheiderstufe
entscheiden kann, welche der Decodierstufen zum Decodieren eines
empfangenen codierten Datensignals DS1 geeignet ist, von der ersten
Decodierstufe abgegebene Daten D1 zur weiteren Verarbeitung an die
Datenverarbeitungsmittel abgegeben werden.
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Wenn hierbei die erste Decodierstufe
zum Decodieren eines codierten Datensignals gemäß einem üblicherweise zum Codieren von Übertragungsdaten ÜD durch
eine Basisstation verwendeten Codierverfahren ausgebildet ist, dann
werden vor dem Eintreffen einer Entscheidungsinformation EI aus
der Entscheiderstufe empfangene Daten eines codierten Datensignals
DS1 meistens bereits richtig decodiert, was einen großen Vorteil
darstellt.
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Es sei bemerkt, daß Decodiermittel
eines erfindungsgemäßen Datenträgers auch
drei, fünf,
zehn oder noch mehr Decodierstufen aufweisen können, die ein empfangenes codiertes
Datensignal je entsprechend einem anderen Codierverfahren decodieren.
Dies bietet den Vorteil, daß entsprechend
einer Vielzahl unterschiedlicher Codes codierte Datensignale in
dem Datenträger
decodiert und in den codierten Datensignalen enthaltene Daten verarbeitet
werden können.
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Weiterhin sei bemerkt, daß Codiermittel
eines erfindungsgemäßen Datenträgers auch
drei, fünf,
zehn oder noch mehr Codierstufen aufweisen können, um an eine Basisstation
zu übertragende dritte
Daten gemäß einer
Vielzahl unterschiedlicher Codierverfahren zu codieren. Die jeweils
verwendete Codierstufe kann hierbei von den Datenverarbeitungsmitteln
des erfindungsgemäßen Datenträgers oder
aber auch von der mit dem Datenträger kommunizierenden Basisstation
durch Übertragen
einer Codierstufen-Befehlsinformation festgelegt werden.
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Es sei bemerkt, daß Demodulationsmittel
eines erfindungsgemäßen Datenträgers auch
mehrere Demodulationsstufen aufweisen können, die zum Demodulieren
modulierter Trägersignale
ausgebildet sind, die gemäß Amplitudenmodulationen
mit unterschiedlichen Modulationsgraden moduliert wurden. Dies bietet
den Vorteil, daß auch
amplitudenmodulierte Trägersignale
mit Modulationsgraden von beispielsweise 10%, 20%, 5.0% oder 70%
demoduliert werden können.
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Es sei auch bemerkt, daß von einer
Decodierstufe eine negative Entscheidungsunterstützungsinformation EUI beispielsweise
auch dann abgegeben werden kann, wenn die Fehlerrate der in der Decodierstufe
ermittelten Daten eine bestimmte Schwellenfehlerrate übersteigt.
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Außerdem sei bemerkt, daß das Vorsehen von
zumindest zwei Decodierstufen auch in einem Datenträger vorteilhaft
ist, der zum Demodulieren eines empfangenen modulierten Trägersignals
ausgebildet ist, das gemäß einer
Frequenzmodulation oder einer Phasenmodulation moduliert wurde.
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Schließlich sei bemerkt, dass, wenn
ein wie in 7 dargestelltes,
gemäß dem Phasenumtastungs-Codierverfahren
codiertes Datensignal DS 1(PSK) von einer Decodierstufe decodiert
würde,
die codierte Datensignale DS 1 gemäß dem Frequenzumtastungs-Codierverfahren decodiert,
für sämtliche
Bits der Übertragungsdaten
Bits „1" oder Bits „0" ausgegeben würden. Für diesen
Fall ist die Entscheiderstufe ausgebildet, durch das Prüfen der
in den Übertragungsdaten
enthaltenen Referenzdaten zu entscheiden, welche der Decodierstufen
zum Decodieren des codierten Datensignals geeignet ist.