專利名稱：Rfid詢問(wèn)器設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及由反向散射系統(tǒng)利用無(wú)線電波的吸收和反射而 實(shí)現(xiàn)與RFID標(biāo)簽的無(wú)線電通信的RFID詢問(wèn)器設(shè)備，特別涉及由可 變?cè)鲆娣糯笃骺刂苼?lái)自RFID標(biāo)簽的接收信號(hào)的振幅電平的RFID讀 出器/寫(xiě)入器或RFID讀出器。
背景技術(shù)：
射頻識(shí)別(Radio Frequency Identification, RFID)系統(tǒng)典型地 包括數(shù)據(jù)載體，例如RFID標(biāo)簽和RFID詢問(wèn)器，例如RFID讀出器/ 寫(xiě)入器，并且RFID標(biāo)簽和RFID讀出器/寫(xiě)入器之間的無(wú)線電通信利 用反向散射系統(tǒng)。用于RFID系統(tǒng)的RFID標(biāo)簽可以是無(wú)源型或有源型的。無(wú)源型 RFID標(biāo)簽沒(méi)有功率源，而有源型RFID標(biāo)簽具有功率源或電池。所 以無(wú)源型RFID標(biāo)簽具有小的可攜帶的外觀尺寸。在反向散射系統(tǒng)中， 可以用無(wú)源型RFID標(biāo)簽，這樣，RFID讀出器/寫(xiě)入器將不對(duì)信息進(jìn) 行編碼的連續(xù)波(CW)發(fā)射到RFID標(biāo)簽，RFID標(biāo)簽將接收到的連 續(xù)波變換成DC功率作為自己的功率源。此外，也能夠?qū)⑦B續(xù)波用作 載波信號(hào)。當(dāng)RFID標(biāo)簽希望將響應(yīng)發(fā)射到RFID讀出器/寫(xiě)入器時(shí)， RFID標(biāo)簽通過(guò)響應(yīng)將被發(fā)射的信息而改變它的天線阻抗來(lái)交替地實(shí) 現(xiàn)對(duì)接收到的連續(xù)波的反射和吸收。RFID讀出器/寫(xiě)入器接收這個(gè)來(lái) 自RFID標(biāo)簽的反射波并且對(duì)該反射波進(jìn)行解碼，從RFID標(biāo)簽得到 信息。當(dāng)RFID讀出器/寫(xiě)入器與RFID標(biāo)簽進(jìn)行無(wú)線電通信時(shí)，RFID 讀出器/寫(xiě)入器向RFID標(biāo)簽發(fā)射連續(xù)波并且同時(shí)接收由于上述的反 向散射系統(tǒng)、來(lái)自RFID標(biāo)簽的反射波。這種同時(shí)工作是與RFID標(biāo)
簽進(jìn)行無(wú)線電通信的典型方式。大量使用線性調(diào)制或包括幅移鍵控(Amplitude-shift keying, ASK)和相移鍵控(Phase-shift keying, PSK)的鍵控作為在RFID讀出器/寫(xiě)入器和RFID標(biāo)簽之間實(shí)現(xiàn)通信 的調(diào)制系統(tǒng)。另一方面，無(wú)線LAN (Local Area Network)系統(tǒng)作為實(shí)施線 性調(diào)制的系統(tǒng)而被廣泛傳播。在該利用線性調(diào)制的系統(tǒng)中，因?yàn)闉榱?保持線性、需要沒(méi)有任何變形地接收振幅信號(hào)，所以使用自動(dòng)增益控 制(Automatic Gain Control, AGC ) 。 AGC是提供給接收部分的電 路，以當(dāng)RSSI ( Received Signal Strength Indicator接收信號(hào)強(qiáng)度指 示符)強(qiáng)時(shí)使接收部分的放大器增益減小，當(dāng)RSSI弱時(shí)使放大器增 益增大的方式保持接收的功率恒定。日本^^開(kāi)的專利申請(qǐng)P2003-92561揭示了一種無(wú)線電通信終端 裝置，其配置有執(zhí)行AGC的接收設(shè)備并用于無(wú)線LAN系統(tǒng)中。選擇 地切換發(fā)射無(wú)線電波的發(fā)射和接收無(wú)線電波的接收，當(dāng)選擇接收時(shí)測(cè) 量RSSI。當(dāng)接收的無(wú)線電波超過(guò)RSSI的規(guī)定閾值時(shí)，開(kāi)始AGC。在數(shù)字無(wú)線電通信系統(tǒng)，例如無(wú)線LAN中，無(wú)線電通信終端裝 置當(dāng)發(fā)射時(shí)發(fā)射無(wú)線電波、當(dāng)接收時(shí)接收無(wú)線電波。在該系統(tǒng)中選擇 地執(zhí)行發(fā)射和接收。然而，當(dāng)RFID讀出器/寫(xiě)入器執(zhí)行與RFID標(biāo)簽 的無(wú)線電通信時(shí)，可以采用反向散射系統(tǒng)。當(dāng)RFID讀出器/寫(xiě)入器接 收來(lái)自RFID標(biāo)簽的響應(yīng)時(shí)，如上所述地，RFID讀出器/寫(xiě)入器向 RFID標(biāo)簽發(fā)射無(wú)線電波(CW )并同時(shí)接收從RFID標(biāo)簽反射的無(wú)線 電波(響應(yīng))。在這種由RFID讀出器/寫(xiě)入器同時(shí)進(jìn)行的操作中，當(dāng) 從RFID標(biāo)簽接收具有弱功率的反射無(wú)線電波時(shí)，可能出現(xiàn)無(wú)線電波 從發(fā)射子系統(tǒng)到接收子系統(tǒng)的捷徑(shortcut)。從發(fā)射子系統(tǒng)到接收子系統(tǒng)的無(wú)線電波捷徑的量比從RFID標(biāo) 簽反射的無(wú)線電波的量大得多。這樣，要根據(jù)RSSI精確地確定從 RFID標(biāo)簽反射的無(wú)線電波第1次被RFID讀出器/寫(xiě)入器接收的定時(shí) 可能是困難的。因此，將無(wú)線電LAN系統(tǒng)中利用的根據(jù)RSSI檢測(cè)反 射的無(wú)線電波的接收定時(shí)，然后開(kāi)始AGC的系統(tǒng)應(yīng)用于與RFID標(biāo)
簽進(jìn)行無(wú)線電通信的RFID讀出器/寫(xiě)入器是不適合的。 發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的是在RFID詢問(wèn)器設(shè)備中對(duì)與RFID標(biāo)簽進(jìn) 行的無(wú)線電通信實(shí)施適當(dāng)?shù)淖詣?dòng)增益控制。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，RFID詢問(wèn)器設(shè)備，具有讀出器功能，包含 發(fā)射部分(17 ),其被配置成將指令發(fā)射到RFID標(biāo)簽并且也將未調(diào) 制的連續(xù)的無(wú)線電波發(fā)射到RFID標(biāo)簽，使RFID標(biāo)簽?zāi)軌驅(qū)崿F(xiàn)反向 散射無(wú)線電通信；接收部分(19)，其具有可變?cè)鲆娣糯笃?193)以獲得接收信號(hào)；和控;部分:^被配置成4制接收部分§的可變?cè)鲆娣糯笃?，所述RFID詢問(wèn)器的特征在于控制部分包含自動(dòng)增 益控制部分(231),其被配置成從完成將命令發(fā)射到RFID標(biāo)簽后 經(jīng)過(guò)預(yù)先確定的時(shí)間Ta、在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)測(cè)量接收信號(hào)的振幅，并 且控制部分使可變?cè)鲆娣糯笃鞲鶕?jù)測(cè)得的振幅值進(jìn)行工作，以將接收 到的接收信號(hào)的振幅改變?yōu)樗枰碾娖?。本發(fā)明的這些和其它的目的和優(yōu)點(diǎn)將從下列的結(jié)合附圖對(duì)本發(fā) 明的現(xiàn)在優(yōu)選解釋用實(shí)施例的詳細(xì)描述而變得清楚和更加容易評(píng)估。


圖1是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的RFID標(biāo)簽讀出器/寫(xiě)入 器的結(jié)構(gòu)的方框圖。圖2是說(shuō)明在RFID標(biāo)簽讀出器/寫(xiě)入器和RFID標(biāo)簽之間的通 信的時(shí)序圖。圖3是說(shuō)明當(dāng)RFID標(biāo)簽發(fā)送一個(gè)響應(yīng)時(shí)附加到數(shù)據(jù)頭上的前置 碼的視圖。圖4是說(shuō)明由RFID標(biāo)簽讀出器/寫(xiě)入器的控制部分的AGC部分 實(shí)施的AGC過(guò)程的流程圖。圖5是說(shuō)明接收信號(hào)的振幅變化和AGC值的變化之間的關(guān)系的波形圖。圖6是說(shuō)明由根據(jù)第2實(shí)施例的RFID標(biāo)簽讀出器/寫(xiě)入器的控 制部分的AGC部分執(zhí)行的AGC過(guò)程的流程圖。圖7是說(shuō)明在第2實(shí)施例中接收信號(hào)的振幅變化和AGC值的變 化之間的關(guān)系的波形圖。圖8是說(shuō)明根據(jù)第3實(shí)施例的在RFID標(biāo)簽讀出器/寫(xiě)入器和 RFID標(biāo)簽之間的通信中與寫(xiě)入操作有關(guān)的指令交換的時(shí)序圖。圖9是說(shuō)明由笫3實(shí)施例的RFID標(biāo)簽讀出器/寫(xiě)入器的控制部 分的AGC部分執(zhí)行的AGC過(guò)程的流程圖?，F(xiàn)在我們將通過(guò)參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。 因?yàn)樵诟綀D中對(duì)相似部件使用了相同的數(shù)字，所以不再重復(fù)對(duì)它們的 詳細(xì)描述。
具體實(shí)施方式
(第1實(shí)施例)圖1是說(shuō)明作為RFID詢問(wèn)器設(shè)備而進(jìn)行工作的RFID讀出器/ 寫(xiě)入器的結(jié)構(gòu)的方框圖。RFID讀出器/寫(xiě)入器11包括天線13,與天 線13連接、分開(kāi)發(fā)射波和接收波的循環(huán)器15，以及分別與循環(huán)器15 連接的發(fā)射部分17和接收部分19。接收部分19由正交解調(diào)器191、 可變?cè)鲆娣糯笃?93和A/D (模擬/數(shù)字)變換器195組成。RFID讀出器/寫(xiě)入器11進(jìn)一步包括本地振蕩器21和具有自動(dòng)增 益控制(AGC)部分231的控制部分23。該AGC部分231能夠用硬 件結(jié)構(gòu)或軟件結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。本地振蕩器21分別將用于調(diào)制/解調(diào)的頻率 信號(hào)供給接收部分19的正交解調(diào)器191和發(fā)射部分17。 AGC部分 231被配置成實(shí)現(xiàn)可變?cè)鲆娣糯笃?93的自動(dòng)增益控制。RFID讀出器/寫(xiě)入器11也包括將AGC部分231的數(shù)字輸出變 換到模擬信號(hào)并將它輸出到可變?cè)鲆娣糯笃?93的第一 D/A變換器 25、和變換從控制部分23 ( D/A變換)輸出的發(fā)射數(shù)據(jù)并輸出到發(fā)射 部分17的第二 D/A變換器27。
在上述的RFID讀出器/寫(xiě)入器11中，當(dāng)由天線13從RFID標(biāo) 簽(未圖示)接收反向散射信號(hào)(RF信號(hào))時(shí)，將接收到的反向散 射信號(hào)通過(guò)循環(huán)器15饋送到接收部分19。在接收部分19中，將反向 散射信號(hào)輸入到正交解調(diào)器191，并從本地振蕩器21將具有與發(fā)射頻 率相同的頻率的信號(hào)輸入到正交解調(diào)器191。這樣，如現(xiàn)有技術(shù)中眾 所周知的那樣，正交解調(diào)器191將反向散射信號(hào)解調(diào)(下變換)到各 個(gè)基帶信號(hào)(接收信號(hào))，即，I (同相)信號(hào)和Q (正交)信號(hào)， 并將它們供給后面的可變?cè)鲆娣糯笃?93。如圖1所示，可變?cè)鲆娣糯笃?93分別將I和Q信號(hào)放大為規(guī) 定的電平，然后輸出I，和Q，信號(hào)(放大后的信號(hào))，將它們供給A/D 變換器195。 A/D變換器195將I，和Q，信號(hào)變換為Id和Qd信號(hào)(數(shù) 字信號(hào))，將它們輸出到控制部分23?？刂撇糠?3實(shí)施基帶處理，以從A/D變換器195輸出的Id和 Qd信號(hào)產(chǎn)生接收數(shù)據(jù)(解調(diào))。這時(shí)，控制部分23的AGC部分231， 以使接收到Id和Qd信號(hào)分別具有對(duì)于接收而言最佳的增益的方式， 輸出用于控制可變?cè)鲆娣糯笃?93的增益的信號(hào)。基帶處理也稱為數(shù) 字處理。詳細(xì)地說(shuō)，對(duì)來(lái)自A/D變換器195的數(shù)字信號(hào)(Id和Qd 信號(hào))進(jìn)行濾波和信號(hào)處理，產(chǎn)生接收數(shù)據(jù)。我們將參照?qǐng)D2描述由控制部分23的AGC部分231進(jìn)行的AGC 控制操作。圖2是說(shuō)明在RFID讀出器/寫(xiě)入器和RFID標(biāo)簽之間的通信的 時(shí)序圖。在圖2中，(R)表示RFID讀出器/寫(xiě)入器，(T)表示RFID 標(biāo)簽。并且，當(dāng)RFID讀出器/寫(xiě)入器(R)與RFID標(biāo)簽(T)交談 時(shí)，將該對(duì)話表示為"R—T"，當(dāng)RFID標(biāo)簽(T)響應(yīng)RFID讀出器 /寫(xiě)入器(R)時(shí)，將該對(duì)話表示為"T—R"。在第1個(gè)R—T對(duì)話中，RFID讀出器/寫(xiě)入器11在發(fā)送指令(詢 問(wèn)指令)前將未調(diào)制的連續(xù)波(CW)發(fā)射到RFID標(biāo)簽(T )。此后， 發(fā)射指令(l)。將對(duì)話改變?yōu)榈?個(gè)T—R對(duì)話，RFID讀出器/寫(xiě)入 器11將它的狀態(tài)從發(fā)射改變?yōu)榻邮?。如上所述，在?個(gè)T—R對(duì)
話中，即便將對(duì)話從R—T改變?yōu)門(mén)—R、 RFID讀出器/寫(xiě)入器ll仍 將未調(diào)制的連續(xù)波發(fā)射到RFID標(biāo)簽(T )，以使RFID標(biāo)簽(T )能 夠從連續(xù)波產(chǎn)生自己的功率。當(dāng)RFID標(biāo)簽(T )從RFID讀出器/寫(xiě)入器11接收指令時(shí)，終 端(T )在經(jīng)過(guò)時(shí)間段(Tl)后發(fā)射響應(yīng)(1)。時(shí)間段(Tl)由EPC 全球第1級(jí)第2代(此后稱為GEN2 )確定，該EPC全球第1級(jí)第2 代現(xiàn)在處于被認(rèn)可為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)程中。當(dāng)RFID讀出器/寫(xiě)入器11進(jìn)一步發(fā)射指令(2)時(shí)，讀出器/寫(xiě) 入器ll在第2個(gè)R—T對(duì)話中經(jīng)過(guò)時(shí)間段(T2)后將又一個(gè)指令(2) 發(fā)送給RFID標(biāo)簽(T )。時(shí)間段(T2 )也由GEN2確定。當(dāng)RFID 標(biāo)簽(T)從RFID讀出器/寫(xiě)入器(R)接收指令(2)時(shí)，和指令(l) 相似地，RFID標(biāo)簽(T)在經(jīng)過(guò)時(shí)間段(Tl)后響應(yīng)指令(2)、發(fā) 送回去響應(yīng)(2 )，而RFID讀出器/寫(xiě)入器11在第2個(gè)T—R對(duì)話 中將連續(xù)波(CW )發(fā)送到RFID標(biāo)簽(T )。根據(jù)GEN2，如下確定時(shí)間段(Tl)和(T2):當(dāng)通信速度為40kbps時(shí)，Tl-238fisec (最小)，250jisec (標(biāo)準(zhǔn))和262psec (最大)， 和T2-75^isec (最小)和500psec (最大)。如上所述，因?yàn)榇_定了從由RFID讀出器/寫(xiě)入器11發(fā)射指令到 由RFID標(biāo)簽(T)發(fā)送回響應(yīng)的時(shí)間段(Tl)，所以利用這種技術(shù) 條件，執(zhí)行RFID讀出器/寫(xiě)入器11特有的AGC過(guò)程。圖3表示當(dāng)RFID標(biāo)簽(T)返回響應(yīng)時(shí)附加到數(shù)據(jù)頭的前置碼。 根據(jù)GEN2，其將連續(xù)的12個(gè)"0，，加到序列"1010Vr，的頭部。我們應(yīng) 該注意到在這個(gè)實(shí)施例中采用了 FM0編碼，在FM0編碼中，用"10" 或"01，M戈表"0"，用"00"或"11，M義表"1"。根據(jù)GEN2，允許前置碼只由序列"1010V1，，組成而沒(méi)有附加連
續(xù)的12個(gè)"0"。然而，在本實(shí)施例中，使用附加了連續(xù)的12個(gè)"0"的 前置碼，在前置碼中在連續(xù)的12個(gè)"0"的部分中實(shí)施AGC過(guò)程。 圖4說(shuō)明由控制部分23的AGC部分231實(shí)施的AGC過(guò)程。 在步驟Sl，判斷RFID讀出器/寫(xiě)入器11是否處于接收狀態(tài) (T—R對(duì)話)。如果判斷是肯定的，則進(jìn)入"YES路徑，，并實(shí)施步驟 S2。否則，進(jìn)入"NO路徑"并重復(fù)步驟Sl。在步驟S2，將可變?cè)鲆?放大器193的AGC值設(shè)置在預(yù)先確定的值(A)上。然后實(shí)施步驟 S3 ， AGC過(guò)程保持它的狀態(tài)直到對(duì)固定的時(shí)間段Ta進(jìn)行了計(jì)數(shù)為止。 如上所述，例如將固定的時(shí)間段Ta設(shè)置為比由GEN2確定的時(shí)間段 Tl的最小值(238jisec)小的220jisec。當(dāng)已經(jīng)對(duì)固定的時(shí)間段Ta進(jìn)行了計(jì)數(shù)時(shí)，實(shí)施步驟S4并在規(guī) 定時(shí)間Tb中測(cè)量接收信號(hào)的振幅。例如，當(dāng)通信速度為40kbps時(shí)， 與連續(xù)的12個(gè)"0"相應(yīng)的時(shí)間段為300jisec ( ( 1/40k ) xl2=25^isecxl2=300jisec),這樣規(guī)定時(shí)間Tb為300psec。然而，本 質(zhì)上不需要將規(guī)定時(shí)間Tb設(shè)置為300jisec。它可以大于或小于 300網(wǎng)ec。筒短地說(shuō)，能夠在規(guī)定時(shí)間Tb中完成接收信號(hào)振幅的測(cè)量 就足夠了。根據(jù)步驟S4的結(jié)果(測(cè)量值)，確定接收AGC值(B)，然后 在步驟S5中將可變?cè)鲆娣糯笃?93的AGC值從值(A )改變?yōu)橹?B )。 當(dāng)然，如果測(cè)得的振幅大，則AGC值(B)小，反之AGC值(B) 大。關(guān)于AGC值(B)的確定，例如，可以預(yù)先準(zhǔn)備一個(gè)表，其表 示分別與許多振幅值對(duì)應(yīng)的多個(gè)AGC值(B)，并且參照該表可以 根據(jù)在規(guī)定時(shí)間Tb中測(cè)得的振幅最大值確定AGC值(B)。可以在 存儲(chǔ)器233或者AGC部分231中提供該表?，F(xiàn)在我們更詳細(xì)地描述確定AGC值的過(guò)程。首先將AGC值設(shè) 置為缺省值(A)，并實(shí)施對(duì)接收信號(hào)振幅的測(cè)量。例如，當(dāng)由控制 部分在過(guò)程中使用的位寬度為8bit時(shí)，這里得到的振幅值在0~255 的范圍內(nèi)。其次，根據(jù)通過(guò)測(cè)量得到的振幅值，以使接收信號(hào)的振幅
值變成目標(biāo)值、即128的方式，將AGC值(A)改變?yōu)橹?B)。即， 以如果接收信號(hào)的振幅值大于目標(biāo)值(128)則將其^t置在比值(A) 小的值上，反之，將其設(shè)置在比值(A)大的值上的方式、確定AGC 值(B)。在步驟S6，判斷是否將RFID標(biāo)簽讀出器/寫(xiě)入器11的狀態(tài)改變 為發(fā)射狀態(tài)(R—T對(duì)話)。當(dāng)RFID讀出器/寫(xiě)入器11的狀態(tài)沒(méi)有改 變時(shí)，進(jìn)入"NO路徑"并重復(fù)步驟S6。這意味著在RFID讀出器/寫(xiě)入 器11的接受狀態(tài)(T—R對(duì)話)期間保持所確定的AGC值(B)。 當(dāng)在步驟S6中的判斷為肯定時(shí)，進(jìn)入"YES路徑"并終止AGC過(guò)程。也可以在由RFID標(biāo)簽(T)完成響應(yīng)后保持所確定的AGC值 (B)。然而，例如，因?yàn)槿绻鸕FID讀出器/寫(xiě)入器11的狀態(tài)被改 變?yōu)榘l(fā)射狀態(tài)(R—T對(duì)話)則不需要AGC控制，所以可以將確定的 AGC值減少到最小或零(0)。此外，如果RFID讀出器/寫(xiě)入器11 處于栽波偵聽(tīng)狀態(tài)，則可以將RFID讀出器/寫(xiě)入器11的AGC值設(shè) 置在最大值，以便能夠容易地與通信區(qū)域中的目標(biāo)RFID標(biāo)簽(T) 進(jìn)行通信。圖5說(shuō)明根據(jù)AGC控制，I，和Q，信號(hào)(接收信號(hào))的振幅發(fā)生 變化的一個(gè)例子。I，和Q，信號(hào)是從可變?cè)鲆娣糯笃?93輸出的基帶信 號(hào)。如圖5所示，當(dāng)將對(duì)話改變?yōu)槠溟gRFID標(biāo)簽(T)發(fā)射響應(yīng)的 對(duì)話"T—R"時(shí)，AGC部分231將預(yù)先確定的AGC值(A)設(shè)置在可 變?cè)鲆娣糯笃?93中。當(dāng)經(jīng)過(guò)了固定時(shí)間段Ta時(shí)，在規(guī)定時(shí)間段Tb 中測(cè)量接收信號(hào)的振幅，并且當(dāng)經(jīng)過(guò)了規(guī)定時(shí)間段Tb時(shí)根據(jù)測(cè)得的 值將AGC值從(A)改變?yōu)?B)。如上所述，在能夠接收來(lái)自RFID標(biāo)簽(T)的響應(yīng)的RFID讀 出器/寫(xiě)入器ll的接收狀態(tài)(T—R對(duì)話)中，RFID讀出器/寫(xiě)入器 11以經(jīng)過(guò)了固定時(shí)間段Ta后在固定時(shí)間段Tb中測(cè)量接收信號(hào)的振 幅的方式，在l個(gè)時(shí)間段中測(cè)量來(lái)自RFID標(biāo)簽(T)的接收信號(hào)的 振幅，該時(shí)間段中在附加在來(lái)自RFID標(biāo)簽(T)的響應(yīng)的頭部的前 置碼中連續(xù)的12個(gè)"0"繼續(xù)。這樣，根據(jù)測(cè)得的值設(shè)置AGC值(B)。 當(dāng)接收跟隨12個(gè)"0"的序列"1010V1"時(shí)，因?yàn)橐呀?jīng)將AGC值設(shè)置為 正確的值，即B，所以能夠適當(dāng)?shù)貓?zhí)行序列"1010V1"的接收。所以， 當(dāng)RFID讀出器/寫(xiě)入器11同時(shí)執(zhí)行與RFID標(biāo)簽(T )的發(fā)射/接收 時(shí)，RFID讀出器/寫(xiě)入器11能夠?qū)嵤┻m當(dāng)?shù)腁GC控制。(第2實(shí)施例) 現(xiàn)在我們描述本發(fā)明的第2實(shí)施例。在第2實(shí)施例中，其結(jié)構(gòu)也與圖1相同，所以不重復(fù)對(duì)它的詳 細(xì)解釋。第l實(shí)施例和第2實(shí)施例之間的不同是由控制部分23的AGC 部分231實(shí)施的AGC過(guò)程。我們將參照?qǐng)D6描述由AGC部分231 實(shí)施的AGC過(guò)程。在步驟Sll中，判斷RFID讀出器/寫(xiě)入器ll是否處于接收狀態(tài) (T—R對(duì)話)。如果判斷是肯定的，則進(jìn)入"YES路徑"并實(shí)施步驟 S12。否則，進(jìn)入"NO路徑"并重復(fù)步驟Sll。在步驟S12，將可變?cè)?益放大器193的AGC值設(shè)置為預(yù)先確定的值(Al)。然后實(shí)施步驟 S13， AGC過(guò)程保持它的狀態(tài)直到對(duì)固定的時(shí)間段Ta進(jìn)行了計(jì)數(shù)為 止。如上所述地，將固定的時(shí)間段Ta設(shè)置為比由GEN2確定的時(shí)間 段T1的最小值(238psec)小，例如220psec。當(dāng)已經(jīng)對(duì)固定的時(shí)間段Ta進(jìn)行了計(jì)數(shù)時(shí)，實(shí)施步驟S14并在規(guī) 定時(shí)間Tb，中測(cè)量接收信號(hào)的振幅(第1測(cè)量方法)。例如，當(dāng)通信 速度為40kbps時(shí)，與連續(xù)的12個(gè)"0"相應(yīng)的時(shí)間段為300psec ((1/術(shù))xi2=25psecxl2=300fisec)，這樣將規(guī)定時(shí)間Tb，設(shè)置為 300fisec的一半，即150jisec。根據(jù)步驟S14的結(jié)果(測(cè)量值)，在步驟S15中判斷測(cè)得的振 幅值是否比規(guī)定的閾值小。如果判斷是肯定的，則進(jìn)入"YES路徑" 并實(shí)施步驟S16。否則，進(jìn)入"NO路徑"并重復(fù)步驟S18。在步驟S16， 與上述的第1實(shí)施例相似，根據(jù)測(cè)得的值確定AGC值(B)，然后 將可變?cè)鲆娣糯笃?93的AGC值從值(Al)改變?yōu)橹?B)。當(dāng)然， 如果測(cè)得的振幅大，則AGC值(B)小，反之AGC值(B)-大。
關(guān)于AGC值(B)的確定，例如，可以預(yù)先準(zhǔn)備一個(gè)表，該表 表示分別與多個(gè)振幅值相應(yīng)的多個(gè)AGC值(B),參照該表可以根 據(jù)在規(guī)定時(shí)間Tb，中測(cè)得的振幅最大值確定AGC值(B)。即，例如 當(dāng)由控制部分在過(guò)程中使用的位寬度為8bit時(shí)，在步驟S15中測(cè)得的 振幅值不小于規(guī)定的閾值、這種情形表示測(cè)得的振幅值為表示飽和的 255，或者在255附近。在步驟S17，判斷是否將RFID標(biāo)簽讀出器/寫(xiě)入器11的狀態(tài)改 變?yōu)榘l(fā)射狀態(tài)(R—T對(duì)話)。當(dāng)RFID讀出器/寫(xiě)入器11的狀態(tài)沒(méi)有 改變時(shí)，進(jìn)入"NO路徑，，并重復(fù)步驟S17。這意味著在RFID讀出器/ 寫(xiě)入器11的接收狀態(tài)(T—R對(duì)話)期間保持確定的AGC值(B)。 當(dāng)在步驟S17中的判斷為肯定時(shí)，進(jìn)入"YES路徑"并終止AGC過(guò)程。如上所述，如果在步驟S15進(jìn)入"NO路徑"，則實(shí)施步驟S18， 這樣，將AGC值從預(yù)先確定的值(Al)改變?yōu)榈?個(gè)預(yù)先確定的值 (A2:A2<A1)，以^^減少可變?cè)鲆娣糯笃?93的增益。在步驟S19, 在第2個(gè)規(guī)定時(shí)間段Tc中測(cè)量接收信號(hào)的振幅(第2測(cè)量方法)。 第2個(gè)規(guī)定時(shí)間段Tc是通過(guò)從規(guī)定時(shí)間段Tb (例如，300jisec)中 減去規(guī)定時(shí)間段Tb，(例如，150fisec)而得到的，即為150jiisec。此 后，實(shí)施步驟S20，根據(jù)在步驟S19的測(cè)量結(jié)果確定AGC值(C)， 以便將可變?cè)鲆娣糯笃?93的AGC值從值(A2)改變?yōu)橹?C)。 如上所述，如果測(cè)得的振幅大，則AGC值(C)小，反之AGC值(C) 大?？梢詼?zhǔn)備好表示測(cè)得的振幅和AGC值(C)之間的關(guān)系的表， 以便根據(jù)測(cè)得的振幅確定AGC值(C)。保持AGC值(C )直到RFID讀出器/寫(xiě)入器11的狀態(tài)從接收 狀態(tài)(T—R對(duì)話)改變?yōu)榘l(fā)射狀態(tài)(R—T對(duì)話)為止。在步驟S21， 判斷狀態(tài)的改變，如果判斷是肯定的，則進(jìn)入"YES路徑"。然后終止 AGC過(guò)程。否則，進(jìn)入"NO路徑"并重復(fù)步驟S21直到RFID讀出器 /寫(xiě)入器ll的狀態(tài)改變?yōu)橹?。也可以在由RFID標(biāo)簽(T )完成響應(yīng)后保持確定的AGC值(C )。 然而，例如，因?yàn)槿绻鸕FID讀出器/寫(xiě)入器11的狀態(tài)改變?yōu)榘l(fā)射狀 態(tài)(R—T對(duì)話)則不需要AGC控制，所以可以將確定的AGC值(C) 減少到最小或零(O)。此外，如果RFID讀出器/寫(xiě)入器11處于載波 偵聽(tīng)狀態(tài)，則可以將RFID讀出器/寫(xiě)入器11的AGC值設(shè)置在最大 值，以便能夠容易地與通信區(qū)域中的目標(biāo)RFID標(biāo)簽(T)進(jìn)行通信。圖7表示根據(jù)AGC過(guò)程，接收信號(hào)I，和Q，中的l個(gè)的振幅發(fā)生 變化的一個(gè)例子。該接收信號(hào)I，和Q，是從可變?cè)鲆娣糯笃?93輸出 的基帶信號(hào)。如圖7所示，當(dāng)RFID標(biāo)簽(T)的狀態(tài)改變?yōu)榘l(fā)射狀 態(tài)(T—R對(duì)話)時(shí)，AGC部分231將預(yù)先確定的AGC值(Al)設(shè) 置在可變?cè)鲆娣糯笃?93中，在該發(fā)射狀態(tài)期間中RFID標(biāo)簽(T) 發(fā)射響應(yīng)到RFID讀出器/寫(xiě)入器11。當(dāng)從狀態(tài)改變開(kāi)始經(jīng)過(guò)了固定 時(shí)間段Ta后，在規(guī)定時(shí)間段Tb，中測(cè)量接收信號(hào)的振幅，并且如果 測(cè)得的振幅值超過(guò)規(guī)定的閾值，則將設(shè)置在可變?cè)鲆娣糯笃?93中的 AGC值(Al)改變?yōu)榈?個(gè)預(yù)先確定的值(A2)。此后，在笫2個(gè) 規(guī)定時(shí)間段Tc中再次測(cè)量接收信號(hào)的振幅，并且根據(jù)測(cè)得的振幅值 進(jìn)一步將可變?cè)鲆娣糯笃?93的AGC值(A2 )改變?yōu)橹?C )。如上所述，RFID讀出器/寫(xiě)入器ll將其狀態(tài)改變?yōu)槠溟g能夠接 收來(lái)自RFID標(biāo)簽(T)的響應(yīng)信號(hào)的接收狀態(tài)(T—R對(duì)話)，經(jīng)過(guò) 了固定時(shí)間段(Ta)后測(cè)量來(lái)自RFID標(biāo)簽(T)的信號(hào)振幅。如果 測(cè)得的振幅值大、超過(guò)規(guī)定的閾值，則將可變?cè)鲆娣糯笃?93的AGC 值從值(Al)減少到值(A2)。在保持AGC值(A2)的狀態(tài)中再 次測(cè)量來(lái)自RFID標(biāo)簽(T)的接收信號(hào)的振幅。然后，根據(jù)測(cè)得的 振幅值確定AGC值(C)。這一連串的測(cè)量在附加到來(lái)自RFID標(biāo) 簽(T)的響應(yīng)的頭部的前置碼中的連續(xù)的12個(gè)"0"的時(shí)間段期間執(zhí) 行。當(dāng)接著12個(gè)"0，，的序列"1010V1，，開(kāi)始時(shí)設(shè)置AGC值(C )。根據(jù)上面的描述，能夠理解RFID讀出器/寫(xiě)入器11當(dāng)同時(shí)向 RFID標(biāo)簽(T )發(fā)射信號(hào)和從RFID標(biāo)簽(T )接收信號(hào)時(shí)、能夠?qū)?與RFID標(biāo)簽(T)進(jìn)行的無(wú)線電通信實(shí)現(xiàn)最佳自動(dòng)增益控制。此外， 當(dāng)RFID讀出器/寫(xiě)入器ll從RFID標(biāo)簽(T)接收響應(yīng)時(shí)，RFID讀 出器/寫(xiě)入器11的動(dòng)態(tài)范圍可以很寬。
在上述的第1和第2實(shí)施例中，對(duì)RFID讀出器/寫(xiě)入器11是 RFID詢問(wèn)器的一個(gè)例子的情況進(jìn)行了說(shuō)明。然而，可以將只具有從 RFID標(biāo)簽讀出信號(hào)的功能的RFID讀出器用作RFID詢問(wèn)器。此外， 盡管在第1和第2實(shí)施例中使用了測(cè)得的振幅的最大值，但是當(dāng)確定 AGC值時(shí)可以用測(cè)得的振幅的平均值。(第3實(shí)施例)現(xiàn)在描述本發(fā)明的第3實(shí)施例。在第3實(shí)施例中，其結(jié)構(gòu)也與 圖l相同，所以不重復(fù)對(duì)它的詳細(xì)解釋。應(yīng)該注意到在本實(shí)施例中發(fā) 射信號(hào)以便在RFID標(biāo)簽中寫(xiě)入數(shù)據(jù)的寫(xiě)入功能是必要的，這種功能 在本領(lǐng)域中是眾所周知的，所以不重復(fù)對(duì)它的詳細(xì)解釋。下面描述實(shí)施RFID讀出器/寫(xiě)入器從RFID標(biāo)簽讀出數(shù)據(jù)的讀 出序列和RFID讀出器/寫(xiě)入器將數(shù)據(jù)寫(xiě)入到RFID標(biāo)簽的寫(xiě)入序列這 種情形。根據(jù)GEN2，除了圖2所示的定時(shí)之外，確定了圖8所示的定時(shí) 作為寫(xiě)入序列。圖8指出最多需要20msec作為RFID標(biāo)簽(T )對(duì)從 RFID讀出器/寫(xiě)入器11發(fā)射的指令W的響應(yīng)時(shí)間。如圖8所示， 20msec與圖2所示的時(shí)間(Tl)相比是非常大的。在本實(shí)施例中的 指令W是與寫(xiě)入操作有關(guān)的指令(WORC)，例如寫(xiě)入、刪除、塊 寫(xiě)入、塊擦除等。執(zhí)行WORC的RFID讀出器/寫(xiě)入器11的控制部分23的AGC 部分231包括本領(lǐng)域技術(shù)中眾所周知的鑒別功能。該鑒別功能可以由 硬件構(gòu)造或軟件構(gòu)造來(lái)實(shí)現(xiàn)，鑒別由RFID讀出器/寫(xiě)入器11發(fā)射到 RFID標(biāo)簽(T)的指令是不是WORC (不是WORC，而是與讀出操 作相關(guān)的指令:RORC)。如果鑒別功能鑒別指令為RORC，則將當(dāng)接收到從RFID標(biāo)簽 (T )對(duì)指令(RORC )的響應(yīng)時(shí)，通過(guò)測(cè)量設(shè)置的AGC值被存儲(chǔ)在 存儲(chǔ)器233中。另一方面，如果鑒別功能鑒別指令為W、ORC,則當(dāng) RFID標(biāo)簽(T)對(duì)該指令(WORC)響應(yīng)時(shí)不實(shí)施AGC操作，當(dāng)RFID讀出器/寫(xiě)入器11從RFID標(biāo)簽(T )接收響應(yīng)時(shí)，讀出并使用 存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器233中的、當(dāng)RFID標(biāo)簽(T )就在發(fā)射該WORC之前 對(duì)RORC作出響應(yīng)時(shí)所設(shè)置的AGC值。執(zhí)行RORC的控制部分23的AGC部分231實(shí)施圖9所示的 AGC過(guò)程。在步驟S31中，確定RFID讀出器/寫(xiě)入器11的狀態(tài)。當(dāng) 確定RFID讀出器/寫(xiě)入器11處于T—R對(duì)話中時(shí)，進(jìn)入"YES路徑" 并實(shí)施步驟S32。否則進(jìn)入"NO路徑"并重復(fù)步驟S31。在步驟S32，鑒別由RFID讀出器/寫(xiě)入器11發(fā)射到RFID標(biāo)簽 (T )的指令是否是RORC。當(dāng)在步驟S32中發(fā)射到RFID標(biāo)簽的指 令是RORC時(shí)，進(jìn)入"YES路徑"并實(shí)施步驟S33。在步驟S33中， 當(dāng)接收到從RFID標(biāo)簽(T )對(duì)RORC的響應(yīng)時(shí)執(zhí)行AGC值鑒別過(guò) 程。當(dāng)實(shí)施該鑒別過(guò)程時(shí)，可以實(shí)施圖4的步驟S2 S4中所示的過(guò) 程或者在步驟S12 S15和圖6的步驟S12 S15、 S18和S19中所示 的過(guò)程中的一個(gè)。在步驟S34，根據(jù)在步驟S33中確定過(guò)程的結(jié)果，確定AGC值 (D )，并將可變?cè)鲆娣糯笃?93的AGC值改變?yōu)橹?D )。在步驟 S35中將值(D)也存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器233中。此后，在步驟S36中，確 定RFID讀出器/寫(xiě)入器11的狀態(tài)。當(dāng)鑒別將RFID讀出器/寫(xiě)入器11 的狀態(tài)改變?yōu)镽—T對(duì)話時(shí)，進(jìn)入"YES路徑"并終止AGC過(guò)程。否 則重復(fù)步驟S36。當(dāng)在步驟S32中確定指令是WORC時(shí)，進(jìn)入"NO路徑"并實(shí)施 步驟S37。在步驟S37，讀出當(dāng)由讀出器/寫(xiě)入器11接收對(duì)RORC (就 在發(fā)射WORC前發(fā)送的指令)的響應(yīng)時(shí)確定和存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器233中 的AGC值(D )，并將AGC值(D )設(shè)置在可變?cè)鲆娣糯笃?93中。 在步驟S38,鑒別RFID讀出器/寫(xiě)入器11的狀態(tài)是否在R—T對(duì)話 中，以在RFID讀出器/寫(xiě)入器11的接收狀態(tài)(T—R對(duì)話)期間保持 值(D)。當(dāng)在步驟S38中鑒別出狀態(tài)從T—R對(duì)話改變?yōu)镽—T對(duì) 話時(shí)，進(jìn)入"YES路徑，，并終止AGC過(guò)程。否則，重復(fù)步驟S38。、/在上述實(shí)施例中，可以在RFID標(biāo)簽(T)的響應(yīng)結(jié)束后保持可 變?cè)鲆娣糯笃?93中的AGC值(D)。然而，因?yàn)楫?dāng)RFID讀出器/ 寫(xiě)入器發(fā)送指令到RFID標(biāo)簽(T )時(shí)不需要AGC值(可變?cè)鲆娣糯?操作)，所以可以將AGC值改變?yōu)榱慊蜃钚≈?。?dāng)RFID讀出器/寫(xiě) 入器ll處于載波偵聽(tīng)狀態(tài)時(shí)，可以將AGC值改變?yōu)樽畲笾?。根?jù)上述說(shuō)明和方法，當(dāng)使用與寫(xiě)入操作有關(guān)的指令(WORC) 的RFID讀出器/寫(xiě)入器接收來(lái)自RFID標(biāo)簽的響應(yīng)時(shí)，能夠執(zhí)行適當(dāng) 的AGC過(guò)程。在上述實(shí)施例中，描述了當(dāng)通信速度為40kbps時(shí)的每個(gè)實(shí)施例。 然而，通信速度不限于40kbps，從而，當(dāng)通信速度改變時(shí)，必須相 應(yīng)地改變預(yù)先確定的時(shí)間段Tl、固定時(shí)間段Ta和規(guī)定時(shí)間段Tb、 Tb，和Tc。在這些實(shí)施例中，也使用從RFID標(biāo)簽發(fā)射的RF信號(hào)所 直接產(chǎn)生的基帶信號(hào)，進(jìn)行AGC過(guò)程。然而，可以從第1次從RF 信號(hào)產(chǎn)生的IF信號(hào)(中間頻率信號(hào))產(chǎn)生基帶信號(hào)。這樣，當(dāng)實(shí)施 AGC過(guò)程時(shí)可以用IF信號(hào)，所以在這些實(shí)施例中的接收信號(hào)不僅包 含基帶信號(hào)而且包含IF信號(hào)。利用具體的實(shí)施例已描述了本發(fā)明。然而，對(duì)于本領(lǐng)域普通的 技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明原理的其它實(shí)施例應(yīng)該是顯而易見(jiàn)的。權(quán) 利要求書(shū)有意包括了這些實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種RFID詢問(wèn)器設(shè)備，該RFID詢問(wèn)器設(shè)備具有讀出器功能，包含，發(fā)射部分(17)，其被配置成將指令發(fā)射到RFID標(biāo)簽并且也將未調(diào)制的連續(xù)的無(wú)線電波發(fā)射到RFID標(biāo)簽，使RFID標(biāo)簽?zāi)軌驅(qū)崿F(xiàn)反向散射無(wú)線電通信；接收部分(19)，其具有可變?cè)鲆娣糯笃?193)并且被配置成從利用反向散射無(wú)線電通信的RFID標(biāo)簽接收RF信號(hào)，以獲得接收信號(hào)；和控制部分(23)，其被配置成控制接收部分的可變?cè)鲆娣糯笃?；所述RFID詢問(wèn)器設(shè)備的特征在于控制部分包含自動(dòng)增益控制部分(231)，其被配置成從完成將命令發(fā)射到RFID標(biāo)簽后經(jīng)過(guò)預(yù)先確定的時(shí)間Ta、在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)測(cè)量接收信號(hào)的振幅，并且控制部分使可變?cè)鲆娣糯笃鞲鶕?jù)測(cè)得的振幅值進(jìn)行工作，將接收到的接收信號(hào)的振幅改變?yōu)樗枰碾娖健?br> 2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的RFID詢問(wèn)器設(shè)備，其特征在于其 中預(yù)先確定的時(shí)間Ta小于從由RFID標(biāo)簽完成命令的接收到由RFID 標(biāo)簽開(kāi)始發(fā)射RF信號(hào)的時(shí)間段Tl。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1和2中的任意一項(xiàng)所述的RFID詢問(wèn)器設(shè)備， 其特征在于其中，從RFID標(biāo)簽發(fā)射的RF信號(hào)包括當(dāng)自動(dòng)增益控 制部分測(cè)量接收信號(hào)的振幅時(shí)使用的前置碼。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的RFID詢問(wèn)器設(shè)備，其特征在于其 中，自動(dòng)增益控制部分根據(jù)預(yù)先確定的AGC值測(cè)量接收信號(hào)的振幅， 并且根據(jù)測(cè)得的振幅值確定第二 AGC值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的RFID詢問(wèn)器設(shè)備，其特征在于其 中，自動(dòng)增益控制部分改變預(yù)先確定的AGC值，以便當(dāng)測(cè)得的振幅 值超過(guò)目標(biāo)值時(shí)在預(yù)先確定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)一步測(cè)量接收信號(hào)的振幅，并 且根據(jù)進(jìn)一步測(cè)量所測(cè)得的振幅值控制接收部分的可變?cè)鲆娣糯笃鳌?br> 6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的RFID詢問(wèn)器設(shè)備，其特征在于其 中，自動(dòng)增益控制部分確定接收信號(hào)的測(cè)得的振幅值是否超過(guò)目標(biāo) 值，并且當(dāng)接收信號(hào)的測(cè)得的振幅值超過(guò)目標(biāo)值時(shí)，在接收部分的可 變?cè)鲆娣糯笃髦性O(shè)置比預(yù)先確定的AGC值小的第二 AGC值。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的RFID詢問(wèn)器設(shè)備，其特征在于進(jìn) 一步包含指示由自動(dòng)增益控制部分測(cè)得的振幅值和將在接收部分的 可變?cè)鲆娣糯笃髦惺褂玫乃枰娖街g的關(guān)系的表，以便根據(jù)自動(dòng) 增益控制部分已經(jīng)測(cè)得的最大振幅值、從該表中確定所需要的電平。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的RFID詢問(wèn)器設(shè)備，其特征在于進(jìn) 一步包含，寫(xiě)入器功能塊，其通過(guò)發(fā)射部分將與寫(xiě)入操作相關(guān)的命令發(fā)射 到RFID標(biāo)簽；和存儲(chǔ)器(233)，其被配置成存儲(chǔ)當(dāng)接收部分從響應(yīng)來(lái)自發(fā)射部 分的與讀出操作相關(guān)的命令的RFID標(biāo)簽接收RF信號(hào)時(shí)，根據(jù)測(cè)得 的振幅值而確定的、并且被設(shè)置在可變?cè)鲆娣糯笃髦械腁GC值；其中，當(dāng)接收部分從響應(yīng)來(lái)自發(fā)射部分的與寫(xiě)入操作相關(guān)的命 令的RFID標(biāo)簽接收RF信號(hào)時(shí)，從存儲(chǔ)器讀出就在發(fā)射與寫(xiě)入操作 相關(guān)的命令前被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的AGC值，并且將該AGC值設(shè)置 在接收部分的可變?cè)鲆娣糯笃髦械腁GC值。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的RFID詢問(wèn)器設(shè)備，其特征在于其 中，自動(dòng)增益控制部分根據(jù)預(yù)先確定的AGC值測(cè)量接收信號(hào)的振幅， 并且改變預(yù)先確定的AGC值，以便當(dāng)測(cè)得的振幅值超過(guò)目標(biāo)值時(shí)在 預(yù)先確定時(shí)間內(nèi)進(jìn)一步測(cè)量接收信號(hào)的振幅，并且根據(jù)進(jìn)一步測(cè)量所 測(cè)得的振幅值控制接收部分的可變?cè)鲆娣糯笃鳌?br> 全文摘要
當(dāng)從利用反向散射無(wú)線電通信的RFID標(biāo)簽接收RF信號(hào)時(shí)，RFID詢問(wèn)器設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)增益控制。為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)增益控制，在與加到RF信號(hào)的數(shù)據(jù)頭的前置碼長(zhǎng)度相應(yīng)的規(guī)定時(shí)間內(nèi)測(cè)量接收信號(hào)的振幅。根據(jù)測(cè)得的振幅值確定AGC值。
文檔編號(hào)G06K7/00GK101149783SQ200710136780
公開(kāi)日2008年3月26日 申請(qǐng)日期2007年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月28日
發(fā)明者加藤雅一 申請(qǐng)人:東芝泰格有限公司