專利名稱：一種電子標簽讀寫器的基帶處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于混合電路領(lǐng)域，涉及一種基帶處理方法，具體為一種電子標簽讀寫器的基帶處理方法。
背景技術(shù)：
目前電子標簽技術(shù)迅猛發(fā)展，按電子標簽是否使用電源可以分為有源、半有源和無源三種，除2.4GHz頻段的有源電子標簽使用頻移鍵控調(diào)制(FSK)以外，其他標簽均使用幅度鍵控調(diào)制(ASK)，即編碼后的數(shù)據(jù)和命令經(jīng)過幅度調(diào)制加載到中心載波上以降低標簽芯片的解調(diào)難度和功耗，電子標簽經(jīng)簡單的幅度檢波后得到讀寫器發(fā)射的數(shù)據(jù)或命令，根據(jù)協(xié)議要求，將需要返回的數(shù)據(jù)編碼后通過反向散射的方式以ASK調(diào)制返回給讀寫器，讀寫器對接收到的反向散射信號進行解調(diào)并處理。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中讀寫器基帶處理部分的框架結(jié)構(gòu)圖?，F(xiàn)有技術(shù)中考慮到不同距離時返回信號相位的差異，一般采用正交解調(diào)來提高解調(diào)的成功率，接收信號RX分兩路進入I/Q兩路下變頻器(下變頻器I及下變頻器Q)，鎖相環(huán)輸出的本振信號經(jīng)O° /90°移相后分別送入Ι/Q兩路下變頻器的本振端口，兩路Ι/Q基帶信號分別經(jīng)濾波(濾波器I/Q)、放大(可變增益放大器Ι/Q)和模數(shù)變換(ADC-Ι及ADC-Q)后進入數(shù)字處理電路11進行數(shù)字處理，現(xiàn)有技術(shù)中數(shù)字處理采用如下方法:分別計算兩路Ι/Q基帶信號的能量，選擇能量高的一路進行解調(diào)，整個返回期間都選擇該路；或者將兩路信號進行合成，能量高的權(quán)重高，能量低的權(quán)重低，合成后再處理。上述單次返回期間固定選擇一路的方法在讀寫器和標簽相對靜止時是很有效地方法，但是當讀寫器和標簽不是相對靜止或者有物體在兩者通信范圍內(nèi)移動造成傳輸路徑有變化時效果不好，有時甚至存在無法正確獲得所需數(shù)據(jù)的情況，具體表現(xiàn)為讀卡失敗，尤其是在讀寫器和標簽相對運動很快，比如高速公路收費時很容易因附著在車輛上的標 簽高速運動而不能成功通信，其根本原因在于讀寫器和標簽相對運動時，由于多普勒頻移Ι/Q兩路信號在單次數(shù)據(jù)返回期間存在過零現(xiàn)象，如圖2所示，返回數(shù)據(jù)Ι/Q均有過零問題，這種情況下選擇任何一路都有錯誤，即使加權(quán)處理也是錯誤的。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的讀寫器與標簽相對運動時兩路信號返回存在過零現(xiàn)象導(dǎo)致讀卡失敗問題，本發(fā)明之目的在于提供一種電子標簽讀寫器的基帶處理方法，其通過對1、Q兩路信號采用動態(tài)加權(quán)的方法來避免過零造成通信失敗的問題，提高了通信效率。為達上述及其它目的，本發(fā)明提出一種電子標簽讀寫器的基帶處理方法，包括如下步驟:步驟一，進行模擬部分處理，控制可變增益放大器向模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出未失真的模擬信號；步驟二，系統(tǒng)對每路的模擬信號進行2n過采樣送入數(shù)字處理電路，該數(shù)字處理電路對采樣數(shù)據(jù)進行數(shù)字濾波；步驟三，對I路和Q路采樣值得絕對值進行比較，根據(jù)比較結(jié)果進行相應(yīng)處理獲得數(shù)據(jù)，存儲過采樣數(shù)據(jù)并存儲所用通道及其數(shù)據(jù)的極性；步驟四，對存儲的過采樣數(shù)據(jù)進行抽取，提取所有的原始接收數(shù)據(jù)；步驟五，根據(jù)編碼規(guī)則，對提取的原始接收數(shù)據(jù)進行校驗和解碼，正確的解碼數(shù)據(jù)上傳至其它部分處理。進一步地，于步驟三中，根據(jù)比較結(jié)果進行相應(yīng)處理獲得數(shù)據(jù)的步驟包括如下步驟:若Max (111，| Q |) /Min (111，| Q |) > 1+ ε，則保留 Max (111，| Q |)對應(yīng)的通道的數(shù)值并存儲所用通道及其數(shù)據(jù)的極性；若1- ε彡Max (111，| Q |) /Min (111，I QI)彡1+ ε，則對I/Q進行加權(quán)處理，絕對值高的權(quán)重q高，絕對值低的權(quán)重(Ι-q)低，存儲過采樣數(shù)據(jù)并存儲所用通道及其數(shù)據(jù)的極性，其中，ε是一個屬于O 0.2的較小數(shù)據(jù)。進一步地，q取0.5 0.7之間的值。進一步地，存儲(m+1) X2N個過采樣數(shù)據(jù)(m彡2)以保證存儲的過采樣數(shù)據(jù)足夠提取兩個原始數(shù)據(jù)。進一步地，步驟四還包括如下步驟:接收開始時， 提取第一個原始數(shù)據(jù)，連續(xù)2N±DNif高電平可以提取出第一個數(shù)據(jù)；然后將這2N±DNi移出寄存器，將后續(xù)(m+1) X 2N個過采樣數(shù)據(jù)依次移進存儲器，連續(xù)2n±DN2個過采樣數(shù)據(jù)可以提取出第二個數(shù)據(jù)，其中m ^ 2，依次類推，直至提取完所有原始接收數(shù)據(jù)。進一步地，于步驟一中，對模擬基帶進行基本濾波濾除高低頻干擾并保持群延時平穩(wěn)，控制可變增益放大器向ADC輸出未失真的模擬信號；進一步地，N> 4。進一步地，于步驟二中，所得數(shù)字信號等效為一個被多普勒頻移信號調(diào)制的信號。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種電子標簽讀寫器的基帶處理方法分別對Ι/Q兩路進行解調(diào)，動態(tài)計算Ι/Q兩路的能量，當某路能量較高時選擇該路輸出作為解調(diào)輸出，當兩路能量接近時，采用加權(quán)算法，當前選擇的信道權(quán)重略高為q (q取0.5 0.7之間)，另一信道權(quán)重為l_q，并且對每條命令的返回均進行動態(tài)選擇，實現(xiàn)了采用動態(tài)加權(quán)來避免過零造成通信失敗的目的，提高了讀寫器與電子標簽的通信效率。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中讀寫器基帶處理部分的框架結(jié)構(gòu)圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)的基帶處理部分的工作波形示意圖；圖3為本發(fā)明一種電子標簽讀寫器的基帶處理方法的步驟流程圖。
具體實施例方式以下通過特定的具體實例并結(jié)合

本發(fā)明的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其它優(yōu)點與功效。本發(fā)明亦可通過其它不同的具體實例加以施行或應(yīng)用，本說明書中的各項細節(jié)亦可基于不同觀點與應(yīng)用，在不背離本發(fā)明的精神下進行各種修飾與變更。圖3為本發(fā)明一種電子標簽讀寫器的基帶處理方法的步驟流程圖。步驟301，模擬電路處理。對模擬基帶進行基本濾波濾除高低頻干擾并保持群延時平穩(wěn)，控制可變增益放大器向ADC輸出未失真的模擬信號。步驟302，系統(tǒng)對每路的模擬信號進行2n過采樣送入數(shù)字處理電路(N ^ 4，視系統(tǒng)資源確定)，數(shù)字處理電路對采樣數(shù)據(jù)進行數(shù)字濾波進一步祛除毛刺，所得數(shù)字信號等效為一個被多普勒頻移信號調(diào)制的信號。步驟303，對Ι/Q采樣值的絕對值111 / I QI進行比較:若Max (111，| Q |) /Min (111，Ql) > 1+ε，則保留Max(|l|，IqI)對應(yīng)的通道的數(shù)值并存儲所用通道及其數(shù)據(jù)的極性，此
時表明，保留的數(shù)據(jù)的幅度在頂點附近，數(shù)據(jù)不存在混疊而可能存在混疊的那一路數(shù)據(jù)被丟棄；若1-ε ^Max(|l|, |Q|)/Min(|l|, IqD ( 1+ε，此時說明，兩路數(shù)據(jù)都是正確的，不存在過零問題，則對Ι/Q進行加權(quán)處理，絕對值高的權(quán)重q(q取0.5 0.7之間)高，絕對值低的權(quán)重(Ι-q)低，存儲過采樣數(shù)據(jù)并存儲所用通道及其數(shù)據(jù)的極性，這里，ε是一個較小數(shù)據(jù)如O 0.2，其主要作用是祛除過采樣數(shù)據(jù)的平緩波動；

步驟304，存儲(m+1) X2N個過采樣數(shù)據(jù)(m > 2)以保證存儲的過采樣數(shù)據(jù)足夠提取兩個原始數(shù)據(jù)，在接收開始時，提取第一個原始數(shù)據(jù)(第一個原始數(shù)據(jù)總是高電平)，連續(xù)2N±DNi個高電平可以提取出第一個數(shù)據(jù)(DN1 << 2N)，然后將這2N±DNi移出寄存器，將后續(xù)(m+1) X 2N個過采樣數(shù)據(jù)(m>2)依次移進存儲器，連續(xù)2n±DN2個過采樣數(shù)據(jù)可以提取出第二個數(shù)據(jù)(DN2 << 2N)，依次類推，直至提取完所有接收數(shù)據(jù)，此數(shù)據(jù)是標簽發(fā)射回來的已編碼數(shù)據(jù)；因為數(shù)據(jù)是按原始位被逐個解調(diào)出來的，每一位數(shù)據(jù)總是正確的，不像簡單保留Ι/Q數(shù)據(jù)那樣不能處理過零問題。步驟305，根據(jù)編碼規(guī)則，對步驟304存儲的編碼數(shù)據(jù)進行校驗和解碼，正確的解碼數(shù)據(jù)上傳至其它部分處理。顯而易見的，返回數(shù)據(jù)速率越高或者說返回數(shù)據(jù)速率與相對運動引起的多普勒頻移頻率比值越大，過零問題越輕，否則越嚴重，因此應(yīng)在系統(tǒng)處理能力范圍內(nèi)盡可能提高返回數(shù)據(jù)速率。綜上所述，本發(fā)明一種電子標簽讀寫器的基帶處理方法分別對Ι/Q兩路進行解調(diào)，動態(tài)計算Ι/Q兩路的能量，當某路能量較高時選擇該路輸出作為解調(diào)輸出，當兩路能量接近時，采用加權(quán)算法，當前選擇的信道權(quán)重略高為q(q取0.5 0.7之間)，另一信道權(quán)重為l_q，并且對每條命令的返回均進行動態(tài)選擇，本發(fā)明通過采用動態(tài)加權(quán)來避免過零造成通信失敗的問題，提高了讀寫器與電子標簽的通信質(zhì)量。上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員均可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾與改變。因此，本發(fā)明的權(quán)利保護范圍，應(yīng)如權(quán)利要求書所列。
權(quán)利要求
1.一種電子標簽讀寫器的基帶處理方法，包括如下步驟: 步驟一，進行模擬部分處理，控制可變增益放大器向模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出未失真的模擬信號; 步驟二，系統(tǒng)對每路的模擬信號進行2N過采樣送入數(shù)字處理電路，該數(shù)字處理電路對采樣數(shù)據(jù)進行數(shù)字濾波； 步驟三，對I路和Q路采樣值得絕對值進行比較，根據(jù)比較結(jié)果進行相應(yīng)處理獲得數(shù)據(jù)，存儲過采樣數(shù)據(jù)并存儲所用通道及其數(shù)據(jù)的極性； 步驟四，對存儲的過采樣數(shù)據(jù)進行抽取，提取所有的原始接收數(shù)據(jù)； 步驟五，根據(jù)編碼規(guī)則，對提取的原始接收數(shù)據(jù)進行校驗和解碼，正確的解碼數(shù)據(jù)上傳至其它部分處理。
2.如權(quán)利要求1所述的一種電子標簽讀寫器的基帶處理方法，其特征在于，于步驟三中，根據(jù)比較結(jié)果進行相應(yīng)處理獲得數(shù)據(jù)的步驟包括如下步驟: 若 Max (111，I QI) /Min (111，| Q |) > 1+ ε，則保留 Max (111，| Q |)對應(yīng)的通道的數(shù)值并存儲所用通道及其數(shù)據(jù)的極性； 若l-ε ^Max(|l|, | Q |)/Min (111，|Q|) ( 1+ε，則對I/Q進行加權(quán)處理，絕對值高的權(quán)重q高，絕對值低的權(quán)重(1-q)低，存儲過采樣數(shù)據(jù)并存儲所用通道及其數(shù)據(jù)的極性，其中，ε是一個屬于O 0.2的較小數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求3所述的一種電子標簽讀寫器的基帶處理方法，其特征在于:q取0.5 0.7之間的值。
4.如權(quán)利要求2所述的一種電子標簽讀寫器的基帶處理方法，其特征在于:存儲(m+l)X2N個過采樣數(shù)據(jù)(m3 2)以保證存儲的過采樣數(shù)據(jù)足夠提取兩個原始數(shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求4所述的一種電子標簽讀寫器的基帶處理方法，其特征在于，步驟四還包括如下步驟: 接收開始時，提取第一個原始數(shù)據(jù)，連續(xù)2N±DNi個高電平可以提取出第一個數(shù)據(jù)； 然后將這2N±DK移出寄存器，將后續(xù)(m+l)X2Nf過采樣數(shù)據(jù)依次移進存儲器，連續(xù)2n±DN2個過采樣數(shù)據(jù)可以提取出第二個數(shù)據(jù)，其中m > 2，依次類推，直至提取完所有原始接收數(shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求1所述的一種電子標簽讀寫器的基帶處理方法，其特征在于:于步驟一中，對模擬基帶進行基本濾波濾除高低頻干擾并保持群延時平穩(wěn)，控制可變增益放大器向ADC輸出未失真的模擬信號。
7.如權(quán)利要求1所述的一種電子標簽讀寫器的基帶處理方法，其特征在于:N^ 4。
8.如權(quán)利要求1所述的一種電子標簽讀寫器的基帶處理方法，其特征在于:于步驟二中，所得數(shù)字信號等效為一個被多普勒頻移信號調(diào)制的信號。
全文摘要
本發(fā)明公開一種電子標簽讀寫器的基帶處理方法，包括如下步驟進行模擬部分處理，控制可變增益放大器向模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出未失真的模擬信號；系統(tǒng)對每路的模擬信號進行2N過采樣送入數(shù)字處理電路，該數(shù)字處理電路對采樣數(shù)據(jù)進行數(shù)字濾波；對I路和Q路采樣值的絕對值進行比較，根據(jù)比較結(jié)果進行相應(yīng)處理獲得數(shù)據(jù)，存儲過采樣數(shù)據(jù)并存儲所用通道及其數(shù)據(jù)的極性；對存儲的過采樣數(shù)據(jù)進行抽取，提取所有的原始接收數(shù)據(jù)；根據(jù)編碼規(guī)則，對提取的原始接收數(shù)據(jù)進行校驗和解碼，正確的解碼數(shù)據(jù)上傳至其它部分處理，通過本發(fā)明，可避免過零造成通信失敗的問題，提高讀寫器通信效率。
文檔編號G06K17/00GK103218643SQ20131017011
公開日2013年7月24日 申請日期2013年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月8日
發(fā)明者岳流鋒 申請人:岳流鋒