一種在射頻識別系統中滿足頻譜模板的方法及其裝置的製作方法

2023-05-22 04:40:16 1

專利名稱：一種在射頻識別系統中滿足頻譜模板的方法及其裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及射頻識別(Radio Frequency Identification，簡稱RFID)技術，尤其涉
及一種在射頻識別系統中滿足頻譜模板的方法及其裝置。
背景技術：
在EPCglobal 的第 2 代第 1 類超高頻(Ultra High Frequency ； UHF)射頻識另Ij (RFID)協議(參見EPCglobal標準，下同)中，一個讀寫器通過使用雙邊帶振幅 移位鍵控法(DoubleSideband Amplitude Shift Keying ； DSB-ASK)、單邊帶振幅移位鍵 控法(SingleSidebandAmplitudeShiftKeying; SSB-ASK)或者相位反轉振幅移位鍵控 法(Phase ReversalAmplitude Shift Keying ； PR-ASK)調製射頻載波的方式，將信息發 送給一個或多個標籤。除了發信號之外，射頻識別讀寫器還進行認證的操作，使得 EPCglobal的標準滿足本地對於信道外和帶外雜散射頻輻射的規定。歐洲電信標準協會 (EuropeanTelecommunications Sdandards Institute ； ETSI)已經在 EN 302208[1][2]中提出 在865MHz到868MHz頻帶之間分配15條信道，各級功率均達到2W，每條信道寬度為 200KHz,用來滿足射頻識別(RFID)設備。ETSI標準所定義的信道可參見

圖1。此外，EN 302208中還包括對頻譜模板的定義，其中對於所有的調製信號界定了 限制，包括所有與允許雜散等級之上載波相關的邊帶。ETSI標準中對信號所定義的舊的 和新的頻譜模板如圖2所示。虛線表示舊的ETSI標準定義的頻譜模板，實線表示新的 ETSI標準定義的頻譜模板。舊的ETSI頻譜模板規定了和主載波相鄰士200KHz以外的 載波功率不能超過_36dBm，而新的ETSI頻譜模板相比於舊的ETSI頻譜模板，提出了更 多的要求，其中要求和主載波相鄰士400KHz以外的載波功率不能超過_46dBm。按滿足ETSI頻譜模板的要求調製信號是具有一定的困難，尤其當讀寫器在前向 鏈路中使用高數據傳輸速率進行通信的時候。在基帶的信號通常被用來調製一個更高頻 率的載波，用來生成調製信號。當應用雙邊帶調製方法時，有一個關鍵的後果就是信號 頻率的範圍被雙倍擴展了，但是對於頻譜的形狀卻幾乎沒有變化。因此基帶信號的頻譜 能夠用來說明調製信號是否滿足ETSI頻譜模板的要求。按照ETSI的要求，前向鏈路的基帶使用脈衝間隔編碼(PIE)對信號進行編碼， 脈衝間隔編碼如圖3所示。其中，高電平表示傳輸的等幅波(CW)；低電平表示衰減的 等幅波。Tari是讀寫器到標籤發送信號的參考時間間隔，同時也是每個data-Ο的持續時 間。χ表示每個data-Ι比data-Ο的多出來的持續時間。由於前向鏈路的基帶信號就是 一個data-Ο和data-Ι的序列，因而通過連續傅立葉變換之後(CFT)，基帶信號的頻譜就 包括作為其組成部分的data-Ο和data-Ι的頻譜。表1列出了當Tari和χ被設置為不同值 時，基帶信號頻譜峰值的分布情況。如上所述，信道的寬度為200ΚΗΖ。第二峰值是在 信道內當(Tari，χ)被設置為(25yS，25 μ s) ^P (12.5 us, 12.5yS)時出現的。但是第一 峰值是在信道外當(Tari，χ)被設置為(6.25 μ s，3.125 μ s)時出現的。表1 基帶信號頻譜的峰值分布
權利要求
1.一種在射頻識別系統中滿足頻譜模板的方法，所述射頻識別系統中包括一個讀寫 器和一組標籤，其特徵在於該方法包含以下步驟(1)在所述射頻識別系統的前向階段，所述讀寫器首先將待發送信號進行單邊帶調 制，將所述調製信號進行頻移，然後將所述經過頻移的信號進行發送；(2)在所述射頻識別系統的反向階段，所述讀寫器僅發送一個載波給所述標籤。
2.根據權利要求1所述的一種在射頻識別系統中滿足頻譜模板的方法，其特徵在於 在所述步驟(2)中，在所述射頻識別系統的反向階段，所書讀寫器解除所述頻移，並僅 在原有載頻上發送一個載波給所述標籤。
3.根據權利要求1或2所述的一種在射頻識別系統中滿足頻譜模板的方法，其特徵在 於在所述步驟(1)中，所述讀寫器首先將待發送信號進行單邊帶調製，將所述調製信 號進行頻移，然後將所述經過頻移的信號進行發送進一步包括所述讀寫器將待發送信號進行基帶編碼並進行脈衝整形；所述讀寫器將整形後的信號分別進行延遲和濾波，生成I、Q兩個支路信號；所述讀寫器將所述I、Q兩個支路信號進行相位旋轉；所述讀寫器將經過相位旋轉的信號轉變為模擬信號並通過射頻調製發送出去。
4.根據權利要求3所述的一種在射頻識別系統中滿足頻譜模板的方法，其特徵在於 所述濾波為Hilbert濾波。
5.根據權利要求3所述的一種在射頻識別系統中滿足頻譜模板的方法，其特徵在於 所述經過相位旋轉的信號為I'、Q'兩個支路信號，在其中一個支路信號上疊加一個直 流信號。
6.根據權利要求5所述的一種在射頻識別系統中滿足頻譜模板的方法，其特徵在於 在所述經過相位旋轉的I'支路信號上疊加所述直流信號。
7.根據權利要求1所述的一種在射頻識別系統中滿足頻譜模板的方法，其特徵在於 在所述步驟(1)中，在所述射頻識別系統的前向階段，所述讀寫器首先將待發送信號進 行單邊帶調製，將所述調製信號進行頻移，然後將所述經過頻移的信號進行窄帶濾波， 再將經過窄帶濾波的信號進行發送。
8.—種在射頻識別系統中滿足頻譜模板的系統，所述系統包括一個讀寫器和一個以 上標籤，其特徵在於所述系統還包括一個選通器和一個信號處理裝置；當所述選通器打開時，所述讀寫器將待發送信號通過所述信號處理裝置進行單邊帶 調製，將所述調製信號進行頻移，然後將所述經過頻移的信號進行發送；當所述選通器 關閉時，所述讀寫器僅通過所述信號處理裝置發送一個載波給所述標籤。
9.根據權利要求8所述的一種在射頻識別系統中滿足頻譜模板的系統，其特徵在於 所述信號處理裝置包括一個編碼器和整形器，用於所述讀寫器將待發送信號進行基帶編碼並進行脈衝整形；一個延遲器和一個濾波器，用於所述讀寫器將整形後的信號分別進行延遲和濾波， 生成I、Q兩個支路信號；一個相位旋轉器，用於所述讀寫器將所述I、Q兩個支路信號進行相位旋轉；一個信號發送器，用於所述讀寫器將經過相位旋轉的信號轉變為模擬信號並通過射頻調製發送出去。
10.根據權利要求9所述的一種在射頻識別系統中滿足頻譜模板的系統，其特徵在 於所述信號處理裝置還包括一個直流發生器，所述直流發生器連接到所述相位旋轉器 一個的輸出，並與所述相位旋轉器的輸出相與。
11.根據權利要求8至10任一所述的一種在射頻識別系統中滿足頻譜模板的系統，其 特徵在於所述信號處理裝置還包括一個窄帶濾波器，所述窄帶濾波器連接到所述信號 發送器之前，用於將所述信號處理裝置輸出的信號進行窄帶濾波。
全文摘要
本發明提出一種在射頻識別系統中滿足頻譜模板的方法，所述射頻識別系統中包括一個讀寫器和一組標籤，該方法包含以下步驟(1)在所述射頻識別系統的前向階段，所述讀寫器首先將待發送信號進行單邊帶調製，將所述調製信號進行頻移，然後將所述經過頻移的信號進行發送；(2)在所述射頻識別系統的反向階段，所述讀寫器僅發送一個載波給所述標籤。通過本發明方法能夠使得讀寫器使用高數據傳輸速率前向鏈路進行通信，而不用擔心不滿足ETSI頻譜模板的要求。本發明還提出一種在射頻識別系統中滿足頻譜模板的裝置。
文檔編號G06K17/00GK102024160SQ20091017375
公開日2011年4月20日 申請日期2009年9月14日 優先權日2009年9月14日
發明者喻丹, 袁勇, 鄧曉東, 霍爾斯特·迪特 申請人:西門子公司