專利名稱：一種電子標(biāo)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(biāo)簽讀寫器的基帶處理方法。
背景技術(shù)：
目前電子標(biāo)簽技術(shù)迅猛發(fā)展，按電子標(biāo)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(biāo)簽使用頻移鍵控調(diào)制(FSK)以外，其他標(biāo)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(biāo)簽芯片的解調(diào)難度和功耗，電子標(biāo)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(duì)接收到的反向散射信號(hào)進(jìn)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(shí)返回信號(hào)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(hào)RX分兩路進(jìn)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(hào)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(hào)分別經(jīng)濾波(濾波器I/Q)、放大(可變?cè)鲆娣糯笃鳓?Q)和模數(shù)變換(ADC-Ι及ADC-Q)后進(jìn)入數(shù)字處理電路11進(jìn)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(jì)算兩路Ι/Q基帶信號(hào)的能量，選擇能量高的一路進(jìn)行解調(diào)，整個(gè)返回期間都選擇該路；或者將兩路信號(hào)進(jìn)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(biāo)簽相對(duì)靜止時(shí)是很有效地方法，但是當(dāng)讀寫器和標(biāo)簽不是相對(duì)靜止或者有物體在兩者通信范圍內(nèi)移動(dòng)造成傳輸路徑有變化時(shí)效果不好，有時(shí)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(biāo)簽相對(duì)運(yùn)動(dòng)很快，比如高速公路收費(fèi)時(shí)很容易因附著在車輛上的標(biāo) 簽高速運(yùn)動(dòng)而不能成功通信，其根本原因在于讀寫器和標(biāo)簽相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于多普勒頻移Ι/Q兩路信號(hào)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?cái)?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(cuò)誤，即使加權(quán)處理也是錯(cuò)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(biāo)簽相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)兩路信號(hào)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(biāo)簽讀寫器的基帶處理方法，其通過對(duì)1、Q兩路信號(hào)采用動(dòng)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(dá)上述及其它目的，本發(fā)明提出一種電子標(biāo)簽讀寫器的基帶處理方法，包括如下步驟:步驟一，進(jìn)行模擬部分處理，控制可變?cè)鲆娣糯笃飨蚰?shù)轉(zhuǎn)換器輸出未失真的模擬信號(hào)；步驟二，系統(tǒng)對(duì)每路的模擬信號(hào)進(jìn)行2n過采樣送入數(shù)字處理電路，該數(shù)字處理電路對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字濾波；步驟三，對(duì)I路和Q路采樣值得絕對(duì)值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)處理獲得數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)過采樣數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)所用通道及其數(shù)據(jù)的極性；步驟四，對(duì)存儲(chǔ)的過采樣數(shù)據(jù)進(jìn)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(duì)提取的原始接收數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)和解碼，正確的解碼數(shù)據(jù)上傳至其它部分處理。進(jìn)一步地，于步驟三中，根據(jù)比較結(jié)果進(jìn)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(duì)應(yīng)的通道的數(shù)值并存儲(chǔ)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(duì)I/Q進(jìn)行加權(quán)處理，絕對(duì)值高的權(quán)重q高，絕對(duì)值低的權(quán)重(Ι-q)低，存儲(chǔ)過采樣數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)所用通道及其數(shù)據(jù)的極性，其中，ε是一個(gè)屬于O 0.2的較小數(shù)據(jù)。進(jìn)一步地，q取0.5 0.7之間的值。進(jìn)一步地，存儲(chǔ)(m+1) X2N個(gè)過采樣數(shù)據(jù)(m彡2)以保證存儲(chǔ)的過采樣數(shù)據(jù)足夠提取兩個(gè)原始數(shù)據(jù)。進(jìn)一步地，步驟四還包括如下步驟:接收開始時(shí)， 提取第一個(gè)原始數(shù)據(jù)，連續(xù)2N±DNif高電平可以提取出第一個(gè)數(shù)據(jù)；然后將這2N±DNi移出寄存器，將后續(xù)(m+1) X 2N個(gè)過采樣數(shù)據(jù)依次移進(jìn)存儲(chǔ)器，連續(xù)2n±DN2個(gè)過采樣數(shù)據(jù)可以提取出第二個(gè)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(jìn)一步地，于步驟一中，對(duì)模擬基帶進(jìn)行基本濾波濾除高低頻干擾并保持群延時(shí)平穩(wěn)，控制可變?cè)鲆娣糯笃飨駻DC輸出未失真的模擬信號(hào)；進(jìn)一步地，N> 4。進(jìn)一步地，于步驟二中，所得數(shù)字信號(hào)等效為一個(gè)被多普勒頻移信號(hào)調(diào)制的信號(hào)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種電子標(biāo)簽讀寫器的基帶處理方法分別對(duì)Ι/Q兩路進(jìn)行解調(diào)，動(dòng)態(tài)計(jì)算Ι/Q兩路的能量，當(dāng)某路能量較高時(shí)選擇該路輸出作為解調(diào)輸出，當(dāng)兩路能量接近時(shí)，采用加權(quán)算法，當(dāng)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(duì)每條命令的返回均進(jìn)行動(dòng)態(tài)選擇，實(shí)現(xiàn)了采用動(dòng)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(biāo)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(biāo)簽讀寫器的基帶處理方法的步驟流程圖。
具體實(shí)施例方式以下通過特定的具體實(shí)例并結(jié)合

本發(fā)明的實(shí)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(diǎn)與功效。本發(fā)明亦可通過其它不同的具體實(shí)例加以施行或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)亦可基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在不背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾與變更。圖3為本發(fā)明一種電子標(biāo)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(duì)模擬基帶進(jìn)行基本濾波濾除高低頻干擾并保持群延時(shí)平穩(wěn)，控制可變?cè)鲆娣糯笃飨駻DC輸出未失真的模擬信號(hào)。步驟302，系統(tǒng)對(duì)每路的模擬信號(hào)進(jìn)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(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字濾波進(jìn)一步祛除毛刺，所得數(shù)字信號(hào)等效為一個(gè)被多普勒頻移信號(hào)調(diào)制的信號(hào)。步驟303，對(duì)Ι/Q采樣值的絕對(duì)值111 / I QI進(jìn)行比較:若Max (111，| Q |) /Min (111，Ql) > 1+ε，則保留Max(|l|，IqI)對(duì)應(yīng)的通道的數(shù)值并存儲(chǔ)所用通道及其數(shù)據(jù)的極性，此
時(shí)表明，保留的數(shù)據(jù)的幅度在頂點(diǎn)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(shí)說明，兩路數(shù)據(jù)都是正確的，不存在過零問題，則對(duì)Ι/Q進(jìn)行加權(quán)處理，絕對(duì)值高的權(quán)重q(q取0.5 0.7之間)高，絕對(duì)值低的權(quán)重(Ι-q)低，存儲(chǔ)過采樣數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)所用通道及其數(shù)據(jù)的極性，這里，ε是一個(gè)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(dòng)；

步驟304，存儲(chǔ)(m+1) X2N個(gè)過采樣數(shù)據(jù)(m > 2)以保證存儲(chǔ)的過采樣數(shù)據(jù)足夠提取兩個(gè)原始數(shù)據(jù)，在接收開始時(shí)，提取第一個(gè)原始數(shù)據(jù)(第一個(gè)原始數(shù)據(jù)總是高電平)，連續(xù)2N±DNi個(gè)高電平可以提取出第一個(gè)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(gè)過采樣數(shù)據(jù)(m>2)依次移進(jìn)存儲(chǔ)器，連續(xù)2n±DN2個(gè)過采樣數(shù)據(jù)可以提取出第二個(gè)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(biāo)簽發(fā)射回來的已編碼數(shù)據(jù)；因?yàn)閿?shù)據(jù)是按原始位被逐個(gè)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(duì)步驟304存儲(chǔ)的編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)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?cái)?shù)據(jù)速率越高或者說返回?cái)?shù)據(jù)速率與相對(duì)運(yùn)動(dòng)引起的多普勒頻移頻率比值越大，過零問題越輕，否則越嚴(yán)重，因此應(yīng)在系統(tǒng)處理能力范圍內(nèi)盡可能提高返回?cái)?shù)據(jù)速率。綜上所述，本發(fā)明一種電子標(biāo)簽讀寫器的基帶處理方法分別對(duì)Ι/Q兩路進(jìn)行解調(diào)，動(dòng)態(tài)計(jì)算Ι/Q兩路的能量，當(dāng)某路能量較高時(shí)選擇該路輸出作為解調(diào)輸出，當(dāng)兩路能量接近時(shí)，采用加權(quán)算法，當(dāng)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(duì)每條命令的返回均進(jìn)行動(dòng)態(tài)選擇，本發(fā)明通過采用動(dòng)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(biāo)簽的通信質(zhì)量。上述實(shí)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(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾與改變。因此，本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍，應(yīng)如權(quán)利要求書所列。
權(quán)利要求
1.一種電子標(biāo)簽讀寫器的基帶處理方法，包括如下步驟: 步驟一，進(jìn)行模擬部分處理，控制可變?cè)鲆娣糯笃飨蚰?shù)轉(zhuǎn)換器輸出未失真的模擬信號(hào); 步驟二，系統(tǒng)對(duì)每路的模擬信號(hào)進(jìn)行2N過采樣送入數(shù)字處理電路，該數(shù)字處理電路對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字濾波； 步驟三，對(duì)I路和Q路采樣值得絕對(duì)值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)處理獲得數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)過采樣數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)所用通道及其數(shù)據(jù)的極性； 步驟四，對(duì)存儲(chǔ)的過采樣數(shù)據(jù)進(jìn)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(duì)提取的原始接收數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)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(biāo)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(jìn)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(duì)應(yīng)的通道的數(shù)值并存儲(chǔ)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(duì)I/Q進(jìn)行加權(quán)處理，絕對(duì)值高的權(quán)重q高，絕對(duì)值低的權(quán)重(1-q)低，存儲(chǔ)過采樣數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)所用通道及其數(shù)據(jù)的極性，其中，ε是一個(gè)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(biāo)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(biāo)簽讀寫器的基帶處理方法，其特征在于:存儲(chǔ)(m+l)X2N個(gè)過采樣數(shù)據(jù)(m3 2)以保證存儲(chǔ)的過采樣數(shù)據(jù)足夠提取兩個(gè)原始數(shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求4所述的一種電子標(biāo)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(shí)，提取第一個(gè)原始數(shù)據(jù)，連續(xù)2N±DNi個(gè)高電平可以提取出第一個(gè)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(jìn)存儲(chǔ)器，連續(xù)2n±DN2個(gè)過采樣數(shù)據(jù)可以提取出第二個(gè)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(biāo)簽讀寫器的基帶處理方法，其特征在于:于步驟一中，對(duì)模擬基帶進(jìn)行基本濾波濾除高低頻干擾并保持群延時(shí)平穩(wěn)，控制可變?cè)鲆娣糯笃飨駻DC輸出未失真的模擬信號(hào)。
7.如權(quán)利要求1所述的一種電子標(biāo)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(biāo)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(hào)等效為一個(gè)被多普勒頻移信號(hào)調(diào)制的信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種電子標(biāo)簽讀寫器的基帶處理方法，包括如下步驟進(jìn)行模擬部分處理，控制可變?cè)鲆娣糯笃飨蚰?shù)轉(zhuǎn)換器輸出未失真的模擬信號(hào)；系統(tǒng)對(duì)每路的模擬信號(hào)進(jìn)行2N過采樣送入數(shù)字處理電路，該數(shù)字處理電路對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字濾波；對(duì)I路和Q路采樣值的絕對(duì)值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)處理獲得數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)過采樣數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)所用通道及其數(shù)據(jù)的極性；對(duì)存儲(chǔ)的過采樣數(shù)據(jù)進(jìn)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(duì)提取的原始接收數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)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(hào)G06K17/00GK103218643SQ20131017011
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)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(qǐng)人:岳流鋒