專利名稱：正交解調(diào)裝置、正交解調(diào)方法和正交解調(diào)用程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對通過例如接收來自無線識別(RFID)標(biāo)識的無線波 而得到的接收信號進(jìn)行正交檢波的正交解調(diào)裝置、正交解調(diào)方法和正 交解調(diào)用程序。
背景技術(shù)：
近年來，無線識別(RFID)標(biāo)識正在逐漸被應(yīng)用于各種領(lǐng)域。RFID 標(biāo)識是與詢問器進(jìn)行近距離無線通信的一種應(yīng)答器。詢問器對調(diào)制為
"呼叫"的載波和作為此后續(xù)未調(diào)制載波的無線波進(jìn)行發(fā)送。RFID標(biāo) 識對來自詢問器的呼叫進(jìn)行應(yīng)答，并進(jìn)行使應(yīng)答信息與上述未調(diào)制載 波重疊的反向散射調(diào)制，將得到的無線波作為調(diào)制結(jié)果發(fā)送給詢問器。 應(yīng)答信號是由包括具有能夠位同步檢測的特定遷移圖形的前導(dǎo)碼
(preamble)的同步信號部以及此后續(xù)的包含識別代碼的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)信 號部構(gòu)成，用預(yù)先確定的位速率對它們進(jìn)行過編碼的二值信號。
詢問器接收從RFID標(biāo)識發(fā)送的無線波作為接收信號，并通過對該 接收信號進(jìn)行正交檢波，由此來還原應(yīng)答信息。正交檢波是能夠?qū)?自天線的接收信號，向基帶進(jìn)行直接轉(zhuǎn)換的方式。在該正交檢波中， 通過設(shè)定為接收信號的載波頻率的本地載波信號和接收信號的混頻
(mix)而生成基帶的同相(I: in-phase)信號，通過將相對本地載波 信號移動90度相位的信號和接收信號混頻而生成基帶的正交相(Q: quadmture-phase)信號。I信號的振幅和Q信號的振幅依賴于接收信號 的相位與本地載波信號的相位之差。Q信號的振幅在I信號的振幅最大 時變?yōu)樽钚。琎信號的振幅在I信號的振幅最小時變?yōu)樽畲?，這樣的I 信號和Q信號與伴隨無線傳送的噪聲一起，包括與上述的應(yīng)答信息等 價的信號成分。
現(xiàn)有技術(shù)中，已知有以下詢問器。該詢問器將I信號和Q信號與 前導(dǎo)碼檢測用所準(zhǔn)備的特定遷移圖形比較，在檢測出I信號和Q信號兩者具有分別與特定遷移圖形一致的前導(dǎo)碼的情況下，為了得到前導(dǎo)
碼后續(xù)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行I信號和Q信號的解碼。(例如參照專利USP6， 501， 807 Bl公報)
但是，由于存在前導(dǎo)碼的錯誤檢測，上述公報中記載的詢問器按
照以下方式構(gòu)成在I信號和Q信號中的一方未檢查出前導(dǎo)碼的情況 下，不對其進(jìn)行解碼。因此，例如在僅檢測出I信號的前導(dǎo)碼的情況下， 即使為能夠正確地對I信號進(jìn)行解碼的狀態(tài)，I信號也未被解碼而丟棄 掉了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于這樣的問題而研發(fā)，目的在于提供為了使解調(diào)效率提 高而有效利用正交檢波的結(jié)果的正交解調(diào)裝置、正交解調(diào)方法和正交 解調(diào)用程序。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種正交解調(diào)裝置，其包括正交 檢波器，其對通過接收來自無線識別標(biāo)識的無線波而得到的接收信號 進(jìn)行正交檢波，生成同相信號和正交相信號；和解調(diào)單元，其從上述
同相信號和正交相信號的至少一方中檢測特定遷移圖形的前導(dǎo)碼，為 了得到該前導(dǎo)碼后續(xù)的數(shù)據(jù)，對上述同相信號和正交相信號的至少一 方進(jìn)行解碼，為了確認(rèn)錯誤的有無，對解碼結(jié)果進(jìn)行錯誤檢測。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種正交解調(diào)方法對通過接收來 自無線識別標(biāo)識的無線波而得到的接收信號進(jìn)行正交檢波，生成同相 信號和正交相信號，從同相信號和正交相信號的至少一方中檢測特定 遷移圖形的前導(dǎo)碼，為了得到該前導(dǎo)碼后續(xù)的數(shù)據(jù)，對同相信號和正 交相信號的至少一方進(jìn)行解碼，為了確認(rèn)錯誤的有無，對解碼結(jié)果進(jìn) 行錯誤檢測。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種正交解調(diào)用程序，其使計算機(jī) 進(jìn)行以下動作從對通過接收來自無線識別標(biāo)識的無線波而得到的接 收信號進(jìn)行正交檢波而生成的同相信號和正交相信號的至少一方中， 檢測特定遷移圖形的前導(dǎo)碼，為了得到該前導(dǎo)碼后續(xù)的數(shù)據(jù)，對同相 信號和正交相信號的至少一方進(jìn)行解碼，為了確認(rèn)錯誤的有無，對解 碼結(jié)果進(jìn)行錯誤檢測。在上述正交解調(diào)裝置、正交解調(diào)方法、和正交解調(diào)用程序中，若 從同相信號和正交相信號的至少一方中檢測出特定遷移圖形的前導(dǎo) 碼，則為了得到同相信號和正交相信號該前導(dǎo)碼后續(xù)的數(shù)據(jù)，對同相 信號和正交相信號的至少一方進(jìn)行解碼。并且，為了確認(rèn)錯誤的有無， 進(jìn)行針對解碼結(jié)果的錯誤檢測。即，除了在同相信號和正交相信號的 兩方中檢測出特定遷移圖形的前導(dǎo)碼的情況以外，即使在同相信號和 正交相信號的單方檢測出同相信號和正交相信號的情況下也進(jìn)行解 碼，因此能夠取得前導(dǎo)碼后續(xù)的數(shù)據(jù)的機(jī)會增大。而且，由于通過對 解碼結(jié)果進(jìn)行的錯誤檢測能夠確認(rèn)錯誤的有無，所以即使在例如前導(dǎo) 碼錯誤并檢測出來的情況下，也能夠確保作為解碼結(jié)果而得到的數(shù)據(jù) 的可靠性。如上所述，通過有效地利用正交檢波的結(jié)果而提高解調(diào)效 率。


圖1是表示本發(fā)明第一實施方式的RFID通信系統(tǒng)的構(gòu)成的框圖。 圖2是用于說明圖1中所示前導(dǎo)碼檢測器的動作的波形圖。 圖3是表示圖1中所示I信號錯誤檢測器和Q信號錯誤檢測器的 構(gòu)成例子的圖。
圖4是表示由圖1中所示控制部進(jìn)行的解調(diào)控制處理的流程圖。 圖5是表示由圖1中所示控制部的變形例進(jìn)行的解調(diào)控制處理的 流程圖。
圖6是表示本發(fā)明第二實施方式的RFID通信系統(tǒng)的構(gòu)成的框圖。 圖7是表示由圖6所示控制部進(jìn)行的解調(diào)控制處理的流程圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖對本發(fā)明第一實施方式的RFID通信系統(tǒng)進(jìn)行說 明。圖1概略地表示RFID通信系統(tǒng)的構(gòu)成。RFID通信系統(tǒng)包括也 作為正交解調(diào)裝置的詢問器100和與該詢問器100進(jìn)行近距離通信的 一種作為應(yīng)答器的RFID標(biāo)識200。 RFID標(biāo)識200至少保持識別代碼 的數(shù)據(jù)，被安裝在可移動的物體上。在RFID標(biāo)識200中也能夠再保持 識別代碼以外的數(shù)據(jù)。詢問器100對調(diào)制為"呼叫"用的載波以及此后續(xù)的作為未調(diào)制載波的無線波進(jìn)行發(fā)送。若該無線波被放射到詢問
器100的外部空間而到達(dá)RFID標(biāo)識200，該RFID標(biāo)識200對來自詢 問器100的呼叫進(jìn)行應(yīng)答，并進(jìn)行使應(yīng)答信息與上述未調(diào)制載波重疊 的反向散射調(diào)制，將得到的無線波作為調(diào)制結(jié)果發(fā)送給詢問器100。應(yīng) 答信息是由包括具有能夠位同步檢測的特定遷移圖形的前導(dǎo)碼的同步 信號部、至少包含識別代碼的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)信號部、和包括針對數(shù)字信 號部的CRC (cyclic redundancy check:循環(huán)冗余校驗)錯誤檢測編碼 的錯誤檢測信號部依次排列構(gòu)成，用預(yù)先確定的位速率對它們進(jìn)行過 編碼的二值信號。詢問器100接收從RFID標(biāo)識200發(fā)送的無線波作為 接收信號，并通過對該接收信號進(jìn)行正交檢波，由此來還原應(yīng)答信息。
這里，RFID標(biāo)識200為被動型，詢問器IOO依次發(fā)送未調(diào)制載波， 調(diào)制載波，未調(diào)制載波。無論有無調(diào)制，RFID標(biāo)識200的動作均以來 自詢問器100的接收無線波的電力而起動，并伴隨來自該詢問器100 的接收無線波的消減而停止。
而且，在設(shè)有多個RFID標(biāo)識200的情況下，為了避免它們大致同 時進(jìn)行應(yīng)答，為了特定應(yīng)該對詢問器100的呼叫進(jìn)行應(yīng)答的RFID標(biāo)識 200，也能夠用識別代碼對載波進(jìn)行調(diào)制。在各RFID標(biāo)識200對接收 的無線波進(jìn)行解調(diào)并檢查出特定自身的識別代碼的情況下，將應(yīng)答信 息以上述形式返回給詢問器100。因此，可以變更呼叫中使用的識別代 碼，給予全部的RFID標(biāo)識3以依次返回應(yīng)答信息的機(jī)會。
如圖1所示，詢問器100包括生成呼叫用的應(yīng)該發(fā)送的無線波 的發(fā)送部TX，和以應(yīng)答信息對該無線波的載波進(jìn)行調(diào)制，并將從RFID 標(biāo)識200發(fā)送的無線波作為接收信號進(jìn)行處理的接收部RX。詢問器 100和RFID標(biāo)識200之間的無線通信在同一載波頻率下進(jìn)行，詢問器 100按照能夠同時進(jìn)行向RFID標(biāo)識200發(fā)送無線波和接收來自RFID 標(biāo)識200的無線波的方式構(gòu)成，發(fā)送部TX和接收部RX與循環(huán)器等方 向性結(jié)合器7連接，該方向性結(jié)合器通過低通濾波器(LPF) 8與天線 9連接。向RFID標(biāo)識200發(fā)送無線波以及接收來自RFID標(biāo)識200的 無線波時共用天線9。方向性結(jié)合器7將從發(fā)送部TX輸出的無線波作 為發(fā)送信號導(dǎo)向天線9，再將作為天線9接收到的無線波的接收信號導(dǎo) 向接收部RX，再將發(fā)送部TX和接收部RX相互分離。低通濾波器8是為了將發(fā)送信號和接收信號中超出載波頻率的頻率成分除去而設(shè)置 的。
該詢問器100還包括控制詢問器100整體的動作的控制部1、生
成載波頻率的第一本地載波信號的phase locked loop (PLL:瑣相環(huán)) 部4、和通過將PLL部4所生成的第一本地載波信號的相位移動90度 而生成第二本地載波信號的相位移動器16?？刂撇?是包括存儲有包 括解調(diào)控制用程序的控制程序和數(shù)據(jù)的存儲器MR和根據(jù)控制程序進(jìn) 行動作的中央處理單元(CPU)的計算機(jī)。
在發(fā)送部TX中設(shè)置有編碼器2、振幅調(diào)制器3、帶通濾波器(BPF) 5、和功率放大器6。編碼器2將從控制部1輸出的發(fā)送數(shù)據(jù)用曼徹斯 特編碼或者FMO編碼進(jìn)行編碼后輸出。曼徹斯特編碼由當(dāng)數(shù)據(jù)為0時 在位的中心上跳；當(dāng)數(shù)據(jù)為1時在位的中心下跳的方式得到。換句話 說，當(dāng)數(shù)據(jù)為0時，編碼為0、 1;當(dāng)數(shù)據(jù)為1時，編碼為l、 0。 FMO 編碼在位的邊界必然反轉(zhuǎn)，由當(dāng)數(shù)據(jù)為0時，即使在位的中心也進(jìn)行 反轉(zhuǎn)的編碼方式得到。振幅調(diào)制器3通過將來自編碼器2的數(shù)據(jù)信號 和來自PLL部4的第一本地載波信號進(jìn)行混頻，輸出以數(shù)據(jù)信號對作 為第一本地載波信號的載波進(jìn)行過振幅調(diào)制的高頻信號的無線波。該 無線波由帶通濾波器(BPF) 5進(jìn)行頻帶控制，再由功率放大器6將電 力放大后供給上述的方向性結(jié)合器7，方向性結(jié)合器7將該無線波通過 低通濾波器8導(dǎo)向天線9，由此從天線9向外部空間放射該無線波。
為了構(gòu)成對通過接收來自RFID標(biāo)識200的無線波而得到的接收信 號進(jìn)行正交檢波的正交解調(diào)裝置，接收部RX與控制部1協(xié)調(diào)動作。 接收信號從天線9通過低通濾波器8供給方向性結(jié)合器7，從該方向性 結(jié)合器7導(dǎo)向接收部RX。接收部RX由正交檢波器DT和由從正交檢 測器DT得到的I信號和Q信號對應(yīng)答信息進(jìn)行復(fù)原的解調(diào)電路DM 構(gòu)成。其中，正交檢測器DT按照以下直接轉(zhuǎn)換方式從接收信號中直接 除去載波成分通過將接收信號和設(shè)定為接收信號的載波頻率的第一 本地載波信號進(jìn)行混頻，生成基帶的同相(I)信號，通過將接收信號 與相對第一本地載波信號移動過90度相位的第二本地載波信號進(jìn)行混 頻而生成基帶的正交相(Q)信號。其中，PLL部4、相位移動器16、 混頻器10和混頻器11構(gòu)成接收單元。正交檢波器DT包括混頻器10和11、低通濾波器(LPF) 12和13。 混頻器IO通過將接收信號和第一本地載波信號混頻，生成基帶的同相 (I)信號，混頻器11通過將接收信號和相對第一本地載波信號移動過 90度相位的第二本地載波信號混頻，生成基帶的正交相(Q)信號。I 信號和Q信號與伴隨無線傳送的噪聲成分一起，包括與上述應(yīng)答信息 等價的信號成分。低通濾波器12從I信號中除去比對應(yīng)于應(yīng)答信息的 比速率的基帶頻率高的頻率成分(噪聲成分)，低通濾波器13從Q信 號中除去比對應(yīng)于應(yīng)答信息的比速率的基帶頻率高的頻率成分(噪聲 成分)。
解調(diào)電路DM包括二值化部14和15、I信號同步時鐘生成器16、 I信號前導(dǎo)碼檢測器17 (特定圖形檢測單元)、I信號解碼器18 (解碼 單元)、I信號錯誤檢測器19 (錯誤檢測單元)、Q信號同步時鐘生成器 20、 Q信號前導(dǎo)碼檢測器21 (特定圖形檢測單元)、Q信號解碼器22 (解碼單元)、和Q信號錯誤檢測器23 (錯誤檢測單元)。I信號從低 通濾波器12供給二值化部14， Q信號從低通濾波器13供給二值化部 15。 二值化部14通過波形整形對I信號進(jìn)行二值化，輸出給I信號同 步時鐘生成器16、 I信號前導(dǎo)碼檢測器17和I信號解碼器18。 二值化 部15通過波形整形對Q信號進(jìn)行二值化，輸出給Q信號同步時鐘生 成器20、 Q信號前導(dǎo)碼檢測器21和Q信號解碼器22。
I信號同步時鐘生成器16，以PLL方式生成與平時通過二值化部 14進(jìn)行過二值化的I信號同步的時鐘，將生成的時鐘輸出給控制部1 和I信號前導(dǎo)碼檢測器17。 I信號前導(dǎo)碼檢測器17，與由I信號同步時 鐘生成器16生成的時鐘CLK同步，將I信號與前導(dǎo)碼檢測用所準(zhǔn)備的 特定遷移圖形進(jìn)行比較，作為該結(jié)果，當(dāng)檢測出I信號具有與特定遷移 圖形一致的前導(dǎo)碼時，向控制部1輸出前導(dǎo)碼檢測信號PD。控制部l 為了將來自I信號同步時鐘生成器16的時鐘CLK輸出給I信號解碼器 18和I信號錯誤檢測器19，確認(rèn)前導(dǎo)碼檢測信號PD已從I信號前導(dǎo) 碼檢測器17輸出。I信號解碼器18和I信號錯誤檢測器19通過由I 信號同步時鐘生成器16生成并經(jīng)由控制部1供給的時鐘CLK而進(jìn)行 動作。I信號解碼器18用適合于應(yīng)答信息的解碼形式的例如曼徹斯特 解碼或FM0解碼，對I信號進(jìn)行解碼，將該解碼結(jié)果以位為單位輸出給控制部1和I信號錯誤檢測器19。 I信號錯誤檢測器19對作為I信 號的解碼結(jié)果而得到的數(shù)據(jù)，進(jìn)行基于該數(shù)據(jù)后續(xù)的CRC錯誤檢測編 碼的錯誤檢測，作為該錯誤檢測結(jié)果，當(dāng)檢測出數(shù)據(jù)的錯誤時，將錯 誤檢測信號ERR輸出給控制部1 。
Q信號同步時鐘生成器20，以PLL方式生成與平時通過二值化部 15進(jìn)行過二值化的Q信號同步的時鐘，將生成的時鐘輸出給控制部1 和Q信號前導(dǎo)碼檢測器21。 Q信號前導(dǎo)碼檢測器21，與由Q信號同 步時鐘生成器20生成的時鐘CLK同步，將Q信號與前導(dǎo)碼檢測用所 準(zhǔn)備的特定遷移圖形進(jìn)行比較，作為該結(jié)果，當(dāng)檢測出Q信號具有與 特定遷移圖形一致的前導(dǎo)碼時，向控制部1輸出前導(dǎo)碼檢測信號PD。 控制部1為了將來自Q信號同步時鐘生成器20的時鐘CLK輸出給Q 信號解碼器22和Q信號錯誤檢測器23，確認(rèn)前導(dǎo)碼檢測信號PD已從 Q信號前導(dǎo)碼檢測器21輸出。Q信號解碼器22和Q信號錯誤檢測器 23通過由Q信號同步時鐘生成器20生成并經(jīng)由控制部1供給的時鐘 CLK而進(jìn)行動作。Q信號解碼器22用適合于應(yīng)答信息的解碼形式的例 如曼徹斯特解碼或FMO解碼，對Q信號進(jìn)行解碼，將該解碼結(jié)果以位 為單位輸出給控制部1和Q信號錯誤檢測器23。 Q信號錯誤檢測器23 對作為Q信號的解碼結(jié)果而得到的數(shù)據(jù)，進(jìn)行基于該數(shù)據(jù)后續(xù)的CRC 錯誤檢測編碼的錯誤檢測，作為該錯誤檢測結(jié)果，當(dāng)檢測出數(shù)據(jù)的錯 誤時，將錯誤檢測信號ERR輸出給控制部l。
控制部1，當(dāng)來自解碼器18和22的解碼結(jié)果得到與數(shù)據(jù)和CRC 錯誤檢測編碼的合計的規(guī)定位數(shù)時，檢查從錯誤檢測器19、 23中作為 錯誤檢測結(jié)果輸出的錯誤檢測信號ERR的有無，對解碼結(jié)果的數(shù)據(jù)相 關(guān)的錯誤的有無進(jìn)行確認(rèn)。
在前導(dǎo)碼檢測器17和21中，預(yù)先設(shè)定有如圖2所示的前導(dǎo)碼圖 形，作為應(yīng)該檢測的前導(dǎo)碼的特定遷移圖形。在圖2中，與該前導(dǎo)碼 圖形一致的輸入信號波形的相位被表示為時刻t=0，僅相對于前導(dǎo)碼圖 形前進(jìn)0.5T的輸入信號波形的相位表示為時刻t=—l，僅相對于前導(dǎo) 碼圖形后退0.5T的輸入信號波形的相位表示為時刻t=l。輸入信號波 形在高電平時表示為1，在低電平時表示為一l，計算對于前導(dǎo)碼圖形 的輸入信號波形的相關(guān)值。若使前導(dǎo)碼圖形為f(a)，輸入信號為r(a)， a為1 12的自然數(shù)， 則相關(guān)值c可從以下公式得到 [公式1]
c=|;(/(")xr(fl))
由圖2可知，當(dāng)圖形一致時，相關(guān)值c變?yōu)榇蟮闹怠４送?，即?輸入信號的波形中有部分錯誤，若相關(guān)值大為某種程度時，輸入信號 波形能夠視作與前導(dǎo)碼圖形一致，對前導(dǎo)碼進(jìn)行檢測。前導(dǎo)碼檢測的 閾值設(shè)定為例如相關(guān)值c=10。在這種情況下，為了對前導(dǎo)碼檢測信號 PD進(jìn)行輸出，確認(rèn)相關(guān)值c在10以上。
此外，在RFID標(biāo)識200中，為了能進(jìn)行針對識別代碼的數(shù)據(jù)的錯 誤檢測而準(zhǔn)備有CRC錯誤檢測編碼。
若將識別代碼的數(shù)據(jù)作為發(fā)送數(shù)據(jù)Sd，在發(fā)送前，將該發(fā)送數(shù)據(jù) Sd除以生成多項式得到的余數(shù)Rd作為CRC錯誤檢測編碼追加在發(fā)送 數(shù)據(jù)Sd之后。因此，規(guī)定位數(shù)的數(shù)據(jù)(Sd + Rd)能用生成多項式除盡。 但是，該情況下的加法和減法為異或。
在RJFID標(biāo)識200中，(Sd + Rd)被連續(xù)編碼，通過反向散射調(diào)制 與載波重疊，作為無線波發(fā)送。當(dāng)該無線波由詢問器100接收，作為 接收信號進(jìn)行正交檢波而解碼時，如果幾乎不受噪聲的影響，則作為 解碼結(jié)果得到的數(shù)據(jù)(Sd + Rd)就能用生成多項式除盡。如果解碼結(jié) 果的數(shù)據(jù)(Sd + Rd)中有錯誤，則除以生成多項式時會產(chǎn)生余數(shù)。因 此，基于該余數(shù)的產(chǎn)生能夠進(jìn)行錯誤檢測。
作為具體的例子，如果發(fā)送數(shù)據(jù)Sd為Sd=1010，生成多項式fk 為&=x16+x2+x5+l (數(shù)據(jù)列為，10001000000100001)，若將Sd除以生 成多項式&，則余數(shù)Rd如下所示。g卩，因為生成多項式&是16次， 所以余數(shù)Rd為16位。若Rd=1010000101001010，則(Sd + Rd)為 10101010000101001010，可用生成多項式fk除盡。
在詢問器IOO側(cè)的錯誤檢測中，有用處理器進(jìn)行除法運(yùn)算的方法，
和與生成多項式對應(yīng)的以硬件來進(jìn)行的方法。為了以硬件進(jìn)行而設(shè)置
有圖1所示的錯誤檢測器19和23。在這些檢測器19和23中分別如圖 3所示，由16個串聯(lián)連接的移位寄存器SR、對這些移位寄存器SR中插入的3個異或EX、和分別與這些移位寄存器SR的輸出端連接的 AND電路LG構(gòu)成。最終移位寄存器的輸出被反饋至各自的異或EX 的輸入。這些移位寄存器SR按照接受時鐘CLK的方式連接，與該時 鐘CLK同步進(jìn)行移動動作。將(Sd+Rd)作為解碼結(jié)果DATA以1位 為單位進(jìn)行輸入，當(dāng)(Sd+Rd)的16位全部輸入時，各自的移位寄存 器SR的輸出會產(chǎn)生余數(shù)。當(dāng)從任意一個移位寄存器SR將"1"作為 余數(shù)輸出時，AND電路LG輸出錯誤檢測信號ERR。
上述這種結(jié)構(gòu)的詢問器100在與RFID標(biāo)識200進(jìn)行無線通信時， 首先為了電力供給而將作為未調(diào)制載波的無線波發(fā)送到RFID標(biāo)識100 中。此時，編碼器2的輸出維持在高電平，振幅調(diào)制器3將由PLL部 4生成的第一本地載波信號在最大振幅的狀態(tài)下作為未調(diào)制載波進(jìn)行 輸出。該未調(diào)制載波通過帶通濾波器5供給功率放大器6。在未調(diào)制載 波通過帶通濾波器5時除去載波頻帶以外的不要的頻率成分。未調(diào)制 載波迸一步由功率放大器6迸行功率放大，由方向性結(jié)合器7通過低 通濾波器8導(dǎo)向天線9。在未調(diào)制載波通過低通濾波器8時除去超過載 波頻率的不要的頻率成分。將這樣得到的作為未調(diào)制載波的無線波從 天線9發(fā)送到RFID標(biāo)識200。
此外，在詢問器100利用識別代碼對應(yīng)該應(yīng)答的RFID標(biāo)識200 進(jìn)行特定時，將識別代碼的數(shù)據(jù)從控制部l供給編碼器2，在該編碼器 2中通過曼徹斯特編碼或FM0編碼進(jìn)行編碼。振幅調(diào)制器3利用來自 該編碼器的數(shù)據(jù)，對PLL部4生成的第一本地載波信號進(jìn)行振幅調(diào)制， 作為調(diào)制載波加以輸出。該調(diào)制載波通過帶通濾波器5供給功率放大 器6。在未調(diào)制載波通過帶通濾波器5時除去載波頻帶外的不要的頻率 成分。該調(diào)制載波進(jìn)一步由功率放大器6進(jìn)行功率放大，由方向性結(jié) 合器7通過低通濾波器8導(dǎo)向天線9。在調(diào)制載波通過低通濾波器8 時除去超過載波頻率的不要的頻率成分。將這樣得到的作為調(diào)制載波 的無線波從天線9發(fā)送到RFID標(biāo)識200。
接著，詢問器100以與上述同樣的方式進(jìn)行在RFID標(biāo)識200中作 為反向散射調(diào)制必要的未調(diào)制載波的無線波的發(fā)送。RPID標(biāo)識200對 來自詢問器100的無線波進(jìn)行應(yīng)答，并對從詢問器100作為無線波發(fā) 送的未調(diào)制載波進(jìn)行反向散射調(diào)制。這里，未調(diào)制載波以應(yīng)答信息進(jìn)行反向散射調(diào)制。應(yīng)答信息是由包括具有能夠位同步檢測的特定遷移 圖形的前導(dǎo)碼的同步信號部、至少包含識別代碼的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)信號部、
和包括針對數(shù)字信號部的CRC (cyclic redundancy check:循環(huán)冗余校 驗)錯誤檢測編碼的錯誤檢測信號部依次排列構(gòu)成，用預(yù)先確定的位 速率對它們進(jìn)行過編碼的二值信號。此外，前導(dǎo)碼的數(shù)據(jù)、識別代碼 的數(shù)據(jù)、CRC錯誤檢測編碼被預(yù)先保存在RFID標(biāo)識200中。RFID200 將通過反向散射調(diào)制得到的調(diào)制載波作為無線波發(fā)送給詢問器100。
若來自RFID標(biāo)識200的無線波由詢問器100的天線9接收，則該 無線波作為接收信號通過低通濾波器8供給方向性結(jié)合器7，通過該方 向性結(jié)合器7導(dǎo)向混頻器10和混頻器11?；祛l器10通過將接收信號 和來自PLL部4的第一本地載波信號混頻而生成I信號，混頻器11通 過與來自相位移動器16的第二本地載波信號混頻而生成Q信號。來自 混頻器10的I信號，在低通濾波器12中除去不要的頻率成分后供給二 值化部14。來自混頻器11的Q信號，在低通濾波器13中除去不要的 頻率成分后供給二值化部15。
在二值化部14被二值化過的I信號，被供給I信號同步時鐘生成 器16、 I信號前導(dǎo)碼檢測器17、和I信號解碼器18。在二值化部15被 二值化過的Q信號，被供給Q信號同步時鐘生成器20、 Q信號前導(dǎo)碼 檢測器21、和Q信號解碼器22。 I信號前導(dǎo)碼檢測器17對I信號和預(yù) 先設(shè)定的前導(dǎo)碼圖形的相關(guān)進(jìn)行計算，通過將該相關(guān)值與閾值進(jìn)行比 較來檢測I信號的前導(dǎo)碼，Q信號前導(dǎo)碼檢測器21對Q信號和預(yù)先設(shè) 定的前導(dǎo)碼圖形的相關(guān)進(jìn)行計算，通過將相關(guān)值與閾值進(jìn)行比較來檢 測Q信號的前導(dǎo)碼。I信號錯誤檢測器19對從I信號解碼器18得到的 I信號的解碼結(jié)果進(jìn)行錯誤檢測，Q信號錯誤檢測器23對從Q信號解 碼器22得到的解碼結(jié)果進(jìn)行錯誤檢測。
控制部1對解調(diào)電路DM進(jìn)行圖4所示的解調(diào)控制處理。在步驟 Sl中，控制部1檢查在I信號前導(dǎo)碼檢測器17中是否檢測出I信號的 前導(dǎo)碼。若檢測出前導(dǎo)碼，則在步驟S2中進(jìn)行在I信號解碼器18和 錯誤檢測器19中開始I信號的解碼和解碼結(jié)果的錯誤檢測的指示。
此外，若控制部1在步驟Sl中未檢測出I信號的前導(dǎo)碼，則在步 驟S3中檢査Q信號前導(dǎo)碼檢測器21是否檢測出Q信號的前導(dǎo)碼。若控制部1檢測出Q信號的前導(dǎo)碼，則在步驟S4中進(jìn)行在Q信號解碼 器22和Q信號錯誤檢測器23中開始Q信號的解碼和解碼的結(jié)果的錯 誤檢測的指示。
即使在前導(dǎo)碼檢測器17、 21能夠檢測作為各自特定遷移圖形的前 導(dǎo)碼的情況下，也優(yōu)先進(jìn)行預(yù)先決定的一方的信號，即I信號的解碼。
在步驟S2接下來的步驟S5中，控制部1檢查I信號是否已解碼 規(guī)定的位數(shù)(即Sd+Rd的合計位數(shù))。若判斷為該解碼完成時，在步驟 S6中檢査通過I信號錯誤檢測器19是否檢測出解碼結(jié)果的錯誤。如果 控制部1判斷為未檢測出錯誤，則將I信號的解碼結(jié)果的數(shù)據(jù)Sd保存 在存儲器MR中。
在步驟S4接下來的步驟S8中，控制部1檢查Q信號是否已解碼 規(guī)定的位數(shù)(即Sd+Rd的合計位數(shù))。若判斷為該解碼完成時，在步驟 S9中檢査通過Q信號錯誤檢測器23是否檢測出解碼結(jié)果的錯誤。如 果控制部1判斷為未檢測出錯誤，則將Q信號解碼結(jié)果數(shù)據(jù)Sd保存 在存儲器MR中。
在第一實施方式中，如果從I信號和Q信號的一方中檢測出前導(dǎo) 碼，為了得到該前導(dǎo)碼后續(xù)的數(shù)據(jù)，分別對檢測出前導(dǎo)碼的一方的信 號進(jìn)行解碼。并且，為了確認(rèn)錯誤的有無，進(jìn)行針對解碼結(jié)果的錯誤 檢測。即，由于在I信號和Q信號的至少一方中檢測出的情況下進(jìn)行 解碼，所以能夠取得前導(dǎo)碼后續(xù)的數(shù)據(jù)的機(jī)會增大。而且，由于通過 對解碼結(jié)果進(jìn)行的錯誤檢測能夠確認(rèn)錯誤的有無，所以即使在例如前 導(dǎo)碼錯誤并被檢測出來的情況下，也能夠確保作為解碼結(jié)果而得到的 數(shù)據(jù)的可靠性。如上所述，通過有效地利用正交檢波的結(jié)果而提高解 調(diào)效率。
其中，在本實施方式中，控制部1和解調(diào)電路DM—起構(gòu)成解調(diào) 單元，在檢查出I信號的前導(dǎo)碼的情況下，不檢査是否檢測出Q信號 的前導(dǎo)碼，而是進(jìn)行解調(diào)控制處理，開始對I信號的解碼和解碼結(jié)果的 錯誤檢測。但是例如也可以如圖5所示，進(jìn)行解調(diào)控制處理，對在I 信號和Q信號中先檢測出前導(dǎo)碼的信號進(jìn)行解碼和解碼結(jié)果的錯誤檢
在該變形例中，當(dāng)并行迸行I信號的前導(dǎo)碼檢測和Q信號的前導(dǎo)碼檢測時，在步驟Sll中，控制部1檢査是否檢測出I信號或Q信號 的前導(dǎo)碼。如果檢測出I信號或Q信號的前導(dǎo)碼，在步驟S13中，控 制部1進(jìn)行在解碼器18、 22和錯誤檢測器19、 23中開始I和Q信號 的解碼以及解碼結(jié)果的錯誤檢測的指示。在步驟S15中檢査I和Q信 號是否己解碼規(guī)定的位數(shù)(即Sd+Rd的合計位數(shù))。如果該解碼完成， 則在步驟S16中控制部1檢查在I和Q信號的解碼結(jié)果的兩方中是否 沒有錯誤。如果在I和Q信號的解碼結(jié)果的兩方中沒有錯誤，在步驟 S17中控制部1將預(yù)先決定的一方，例如作為I信號的解碼結(jié)果得到的 數(shù)據(jù)Sd保存在存儲器MR中。此外，除了預(yù)先決定的一方，也可以將 先確認(rèn)無錯誤的一方的數(shù)據(jù)Sd保存在存儲器MR中。另一方面，當(dāng)I 和Q信號的解碼結(jié)果的兩方并非沒有錯誤時，在步驟S18中控制部1 檢查是否I和Q信號的解碼結(jié)果的單方?jīng)]有錯誤。如果I和Q信號的 解碼結(jié)果的單方?jīng)]有錯誤，則在步驟S19中控制部1將作為沒有錯誤 的一方的解碼結(jié)果得到的數(shù)據(jù)Sd保存在存儲器MR中。
在該變形例中，在檢測出I和Q信號的至少一方的前導(dǎo)碼時，開 始I和Q信號的解碼和針對解碼結(jié)果的錯誤檢測。在這種情況下，也 存在在未檢測出前導(dǎo)碼的信號的解碼結(jié)果中檢測出無錯誤的情況。因 此，能夠取得前導(dǎo)碼后續(xù)的數(shù)據(jù)的機(jī)會增大，解調(diào)效率提高。
下面關(guān)于本發(fā)明第二實施方式的RFID通信系統(tǒng)進(jìn)行說明。圖6 表示該RPID通信系統(tǒng)的構(gòu)成。在該RFID通信系統(tǒng)中，主要是將第一 實施方式的解調(diào)電路DM列入作為控制部31的一部分，該控制部31
至少利用軟件和硬件進(jìn)行I和Q信號的解碼和針對解碼結(jié)果的錯誤檢 測。其中，與第一實施方式相同的結(jié)構(gòu)采用同一參照符號標(biāo)示，省略
其詳細(xì)的說明。
在正交檢波器DT中，為了將低通濾波器12輸出的I信號轉(zhuǎn)換為 數(shù)字形式而設(shè)置有模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC) 25。為了將低通濾波器13 輸出的Q信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式而設(shè)置有模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC) 26。
除了用于構(gòu)成計算機(jī)的硬件以外，控制部31還包括存儲器31和 解調(diào)電路DM。該解調(diào)電路DM作為通過存儲在存儲器MR中的控制 程序數(shù)據(jù)及其執(zhí)行硬件而實現(xiàn)的功能，具備二值化部32和33、 I信 號同步時鐘生成處理部34、 I信號前導(dǎo)碼檢測處理部35、 I信號解碼處理部36和I信號錯誤檢測處理部37、 Q信號同步時鐘生成處理部38、 Q信號前導(dǎo)碼檢測處理部39、 Q信號解碼處理部40和Q信號錯誤檢 測處理部41。 二值化部32和33、 I信號同步時鐘生成處理部34、 I信 號前導(dǎo)碼檢測處理部35、 I信號解碼處理部36和I信號錯誤檢測處理 部37、 Q信號同步時鐘生成處理部38、 Q信號前導(dǎo)碼檢測處理部39、 Q信號解碼處理部40和Q信號錯誤檢測處理部41，分別與圖1所示 的解調(diào)電路DM的二值化部14和15、 I信號同步時鐘生成器16、 I信 號前導(dǎo)碼檢測器17、 I信號解碼器18、 I信號錯誤檢測器19、 Q信號 同步時鐘生成器20、 Q信號前導(dǎo)碼檢測器21、 Q信號解碼器22、和Q 信號錯誤檢測器23等價。
控制部31作為整體構(gòu)成解調(diào)單元，對上述的處理部進(jìn)行如圖7所 示的解調(diào)控制處理。該解調(diào)控制處理和圖5所示內(nèi)容在本質(zhì)上是相同 的，在并行進(jìn)行I信號的前導(dǎo)碼檢測和Q信號的前導(dǎo)碼檢測時，在步 驟S21中檢査是否有檢測出I信號或Q信號的前導(dǎo)碼。如果檢測出I 信號或Q信號的前導(dǎo)碼，則在步驟S23中，在解碼處理部36、 40和錯 誤檢測處理部37、 41中開始進(jìn)行I和Q信號的解碼以及解碼結(jié)果的錯 誤檢測。在步驟S25中檢査I和Q信號是否已解碼規(guī)定的位數(shù)(即Sd+Rd 的合計位數(shù))。如果該解碼完成，則在步驟S26中檢査在I和Q信號的 解碼結(jié)果的兩方中是否沒有錯誤。如果在I和Q信號的解碼結(jié)果的兩 方中沒有錯誤，則在步驟S27中將預(yù)先決定的一方，例如作為I信號 的解碼結(jié)果得到的數(shù)據(jù)Sd保存在存儲器MR中。此外，除了預(yù)先決定 的一方，也可以將先確認(rèn)無錯誤的一方的數(shù)據(jù)Sd保存在存儲器MR中。 另一方面，當(dāng)I和Q信號的解碼結(jié)果的兩方并非沒有錯誤時，在步驟 S28中檢査是否I和Q信號的解碼結(jié)果的單方?jīng)]有錯誤。如果I和Q 信號的解碼結(jié)果的單方?jīng)]有錯誤，則在步驟S29中將作為沒有錯誤的 一方的解碼結(jié)果得到的數(shù)據(jù)Sd保存在存儲器MR中。
在本實施方式中，與第一實施方式相同，有效地利用正交檢波的 結(jié)果，能夠使解調(diào)效率提高。
如第一實施方式和第二實施方式所示，因為正交解調(diào)裝置如第一 實施方式所示，包括接收單元，其接收無線ID標(biāo)識發(fā)送的、包括特 定圖形和該特定圖形之后數(shù)據(jù)和錯誤檢測編碼的信號，從該接收信號和本地信號生成I信號，并且從該接收信號和移動過90度相位的本地 信號生成Q信號；I信號特定圖形檢測單元，其從上述接收單元生成的 I信號中檢測特定圖形；Q信號特定圖形檢測單元，其從上述接收單元 生成的Q信號中檢測特定圖形；I信號解碼單元，其對上述I信號特定 圖形檢測單元所檢測出I信號的特定圖形之后的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼;Q信號 解碼單元，其對上述Q信號特定圖形檢測單元所檢測出Q信號的特定
圖形之后的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼；I信號錯誤檢測單元，其使用上述I信號解 碼單元解碼過的I信號中所包含的錯誤檢測編碼對數(shù)據(jù)的錯誤進(jìn)行檢
測；和Q信號錯誤檢測單元，其使用上述Q信號解碼單元解碼過的Q 信號中所包含的錯誤檢測編碼對數(shù)據(jù)的錯誤進(jìn)行檢測，所以解調(diào)效率 提咼°
其中，在本實施方式中，不論模擬處理還是數(shù)字處理，詢問器100 關(guān)于來自RFID標(biāo)識的接收信號進(jìn)行處理均定義為解調(diào)，不包括模擬處 理，用數(shù)字處理的部分定義為解碼。因此，也可以使解調(diào)電路DM為 第一解碼單元，使I信號解碼器18和Q信號解碼器22為第二解碼單 元。
在本實施方式中，對預(yù)先在裝置內(nèi)部記錄有實施發(fā)明的功能的情 況進(jìn)行了說明，但是不限于此，也可以從網(wǎng)絡(luò)下載同樣的功能到裝置 中，也可以使同樣的功能存儲在記錄介質(zhì)上并且在裝置上安裝。作為 記錄介質(zhì)，只要是CD-ROM等能夠存儲程序且裝置可讀取的記錄介質(zhì)， 其形態(tài)無論是何種形態(tài)都可以。此外，也可以像這樣使通過預(yù)先安裝 或下載得到的功能與裝置內(nèi)部的OS (operation system:操作系統(tǒng))等 協(xié)作來實現(xiàn)該功能。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明可用于例如與無線識別標(biāo)識之間進(jìn)行的無線通信中。
權(quán)利要求
1.一種正交解調(diào)裝置，其特征在于，包括正交檢波器，其對通過接收來自無線識別標(biāo)識的無線波而得到的接收信號進(jìn)行正交檢波，生成同相信號和正交相信號；和解調(diào)單元，其從所述同相信號和正交相信號的至少一方中檢測特定遷移圖形的前導(dǎo)碼，為了得到該前導(dǎo)碼后續(xù)的數(shù)據(jù)，對所述同相信號和正交相信號的至少一方進(jìn)行解碼，為了確認(rèn)錯誤的有無，對解碼結(jié)果進(jìn)行錯誤檢測。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的正交解調(diào)裝置，其特征在于-所述解調(diào)單元按照對所述同相信號和正交相信號中所預(yù)先決定的 一方的信號進(jìn)行解碼的方式構(gòu)成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的正交解調(diào)裝置，其特征在于 所述解調(diào)單元按照對所述同相信號和正交相信號中預(yù)先檢測出前導(dǎo)碼的一方的信號進(jìn)行解碼的方式構(gòu)成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的正交解調(diào)裝置，其特征在于 所述解調(diào)單元按照以下方式構(gòu)成對所述同相信號和正交相信號的至少一方與所述遷移圖形的相關(guān)值進(jìn)行計算，當(dāng)該相關(guān)值在規(guī)定的 閾值以上時判斷為前導(dǎo)碼。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的正交解調(diào)裝置，其特征在于 所述解調(diào)單元按照以下方式構(gòu)成當(dāng)檢測出在所述同相信號的解碼結(jié)果和所述正交相信號的解碼結(jié)果的兩方中無錯誤時，對預(yù)先決定 的一方的解碼結(jié)果加以保存。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的正交解調(diào)裝置，其特征在于 所述解調(diào)單元按照以下方式構(gòu)成當(dāng)檢測出在所述同相信號的解碼結(jié)果和所述正交相信號的解碼結(jié)果的兩方中無錯誤時，對先檢測出 無錯誤的一方的解碼結(jié)果加以保存。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的正交解調(diào)裝置，其特征在于 所述解調(diào)單元由以下單元進(jìn)行執(zhí)行特定圖形檢測單元，其從所述同相信號和正交相信號的至少一方 中檢測特定遷移圖形的前導(dǎo)碼；解碼單元，其為了得到該前導(dǎo)碼后續(xù)的數(shù)據(jù)，對所述同相信號和正交相信號的至少一方進(jìn)行解碼；和錯誤檢測單元，其為了確認(rèn)錯誤的有無，對解碼結(jié)果進(jìn)行錯誤檢測。
8. —種正交解調(diào)方法，其特征在于對通過接收來自無線識別標(biāo)識的無線波而得到的接收信號進(jìn)行正 交檢波，生成同相信號和正交相信號，從同相信號和正交相信號的至 少一方中檢測特定遷移圖形的前導(dǎo)碼，為了得到該前導(dǎo)碼后續(xù)的數(shù)據(jù)， 對同相信號和正交相信號的至少一方進(jìn)行解碼，為了確認(rèn)錯誤的有無， 對解碼結(jié)果進(jìn)行錯誤檢測。
9. 一種正交解調(diào)用程序，其特征在于，使計算機(jī)進(jìn)行以下動作 從對通過接收來自無線識別標(biāo)識的無線波而得到的接收信號進(jìn)行正交檢波而生成的同相信號和正交相信號的至少一方中，檢測特定遷 移圖形的前導(dǎo)碼，為了得到該前導(dǎo)碼后續(xù)的數(shù)據(jù)，對同相信號和正交 相信號的至少一方進(jìn)行解碼，為了確認(rèn)錯誤的有無，對解碼結(jié)果進(jìn)行 錯誤檢測。
10. —種正交解調(diào)裝置，其特征在于，包括接收單元，其接收無線ID標(biāo)識發(fā)送的、包括特定圖形和該特定圖 形之后數(shù)據(jù)的信號，從該接收信號和本地信號生成I信號，并且從該接 收信號和移動過90度相位的本地信號生成Q信號；I信號特定圖形檢測單元，其從所述接收單元生成的I信號中檢測 特定圖形；Q信號特定圖形檢測單元，其從所述接收單元生成的Q信號中檢測特定圖形；和解碼單元，其對所述各特定圖形檢測單元的一方所檢測出的特定 圖形之后的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。
全文摘要
本發(fā)明涉及為了使解調(diào)效率提高而有效利用正交檢波的結(jié)果的正交解調(diào)裝置，其包括正交檢波器DT，其對通過接收來自無線識別標(biāo)識的無線波而得到的接收信號進(jìn)行正交檢波，生成同相信號和正交相信號；和解調(diào)電路DM，其從同相信號和正交相信號的至少一方中檢測特定遷移圖形的前導(dǎo)碼，為了得到該前導(dǎo)碼后續(xù)的數(shù)據(jù)，對同相信號和正交相信號的至少一方進(jìn)行解碼，為了確認(rèn)錯誤的有無，對解碼結(jié)果進(jìn)行錯誤檢測。
文檔編號G06K17/00GK101322370SQ20078000048
公開日2008年12月10日 申請日期2007年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月15日
發(fā)明者佐野貢一, 加藤雅一, 志村高廣, 松本泰夫 申請人:東芝泰格有限公司