正交解調裝置的製作方法

2023-10-05 16:57:39

專利名稱：正交解調裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及在解調所接收的信號時，生成基本頻帶(baseband)的 I信號和Q信號的正交解調裝置。
背景技術：
在與無線標籤(tag)或稱為RFID (Radio Frequency Identification:無線射頻識別)標籤的響應器之間進行無線通信的無線ID通信裝置， 使用調製無線信號，將信息傳送至無線ID標籤，在信號傳送結束後， 繼續送出無調製信號，與此相對，無線ID標籤改變從無線ID通信裝 置發出的無調製信號的反射量，進行反向散射(back scatter)調製，由 此，將信息傳送給無線ID通信裝置。無線ID通信裝置接收反向散射 調製波，讀取無線ID標籤的信息。無線ID通信裝置具有發送部和接收部。發送部利用調製器調製信 息，利用放大器進行放大，從天線進行發送。接收部利用直接轉換接 收機，從高頻信號取出基本頻帶信號，解調由天線接收的信號，取出"f曰息。直接轉換的正交解調器將與接收信號的載波相同頻率的本地信號 和接收信號輸入混頻器(mixer)，生成基本頻帶的I (in—phase:同相) 信號，將本地(local)信號的90度相位偏移的信號和接收信號輸入混 頻器，生成基本頻帶的Q (quadrature—phase:正交相位)信號。I信號和Q信號的振幅由接收信號和本地信號的相位差決定。當I 信號的振幅最大時，Q信號的振幅最小，當I信號的振幅最小時，Q信 號的振幅最大。當Q信號的振幅為最小的O時，由於I信號的振幅最 大，如果使用這個I信號，則能夠再現接收數據。相反，當I信號的振 幅為最小的0時，由於Q信號的振幅最大，如果使用這個Q信號，則 能夠再現接收數據。另外，利用接收信號和本地信號的相位差，I信號 和Q信號的相位可反轉。作為這種使用直接轉換的正交解調器，再現接收數據的方法，已 知，有比較I信號和Q信號的振幅，選擇大的一方的信號，再現接收數據的方法(例如，參照US6501807B1公報)。利用US6501807B1公報所述的方法中，由於是比較I信號和Q信 號的振幅，選擇大的一方的信號，再現接收數據，所以，當I信號的振 幅和Q信號的振幅大不相同時，由於所選擇的信號的振幅大，再現沒 有妨礙。然而，在I信號的振幅和Q信號的振幅大致相同的情況下，雖然 選擇哪一個都可以，但是必需利用接收信號的一半振幅，進行接收數 據的再現。由於這樣，當接收信號的電平小時，容易受噪聲的影響， 存在頻繁產生噪聲導致的接收數據誤再現的問題。發明內容本發明是基於上述問題而提出的，其目的是要提供一種即使接收 信號的電平小，也能夠極力防止噪聲的影響，能夠減少噪聲引起的接 收數據誤再現的發生的正交解調裝置。在本發明中提供一種正交解調裝置，其包括接收模塊，接收無 線ID標籤發送的特定圖形和在特定圖形後包含數據的信號，將該接收信號和本地信號相乘，生成I信號，並且將接收信號與90度移相 後的本地信號相乘，生成Q信號；第一解調模塊，分別對I信號和 Q信號進行平方、相加處理，基於該相加結果，生成二值數據；第 二解調模塊，分別從I信號和Q信號檢測特定圖形，對所檢測出的 任何一方的特定圖形後的數據進行解碼；和選擇模塊，根據由對I 信號進行平方處理後的值和對Q信號進行平方處理後的值的相加結 果決定的增益進行第一解調模塊和第二解調模塊的選擇。第一解調模塊包括例如對I信號進行平方的I信號平方部； 對Q信號進行平方的Q信號平方部；將I信號平方部的輸出和Q信 號平方部的輸出相加的加法部；自動增益控制部，控制I信號和Q 信號的放大率，使得成為由加法部的相加結果決定的增益；和數據 生成部，從加法部作為相加結果輸出的信號，以規定的閾值為基準， 使信號電平反轉，生成二值數據。第二解調模塊包括例如從I信
號檢測特定圖形的I信號特定圖形檢測部；從Q信號檢測特定圖形 的Q信號特定圖形檢測部；和對各特定圖形檢測部的一方所檢測出 的特定圖形後的數據進行解碼的解碼部。根據本發明，可提供即使接收信號的電平小，也可極力防止噪聲 的影響，減少由噪聲引起的接收數據的誤再現的發生的正交解調裝置。本發明的其他目的和優點在以下的說明中給出，並且部分地可從 該說明中了解，或可通過本發明的實踐進行學習。本發明的目的和優 點可利用以後具體指出的具體實例和綜合說明中得到。


包括在說明書中並構成說明書的一部分的附圖表示本發明的實施 方式，它與以上給出的一般說明和下面給出的實施方式的詳細說明一 起用於說明本發明的原理。圖1為表示包含本發明的一個實施方式的正交解調裝置的無線ID 標籤通信裝置的結構的框圖。圖2為表示圖1所示的無線ID標籤通信裝置中的接收數據再現時的各部分的輸出波形的圖；圖3為說明圖1所示的無線ID標籤通信裝置的接收數據再現時另一閾值的生成方法用的圖-，圖4為說明圖1所示的無線ID標籤通信裝置的前導碼檢測用的圖； 圖5為表示圖1所示的無線ID標籤通信裝置的第二解調控制的流程圖；圖6為表示圖1所示的無線ID標籤通信裝置的第二解調控制的另 一例子的流程圖；圖7為表示圖1所示的無線ID標籤通信裝置的第1解調控制和第二解調控制的選擇控制的流程圖；具體實施方式
以下，參照附圖，說明包含本發明的一個實施方式的正交解調裝 置的無線ID標籤通信裝置。圖1為表示無線ID標籤通信裝置100的結構的方框圖。在無線ID
標籤通信裝置100中設置有控制部1、進行所發送接收信號的信號處理的數位訊號處理部2、發送部TX、和接收部RX。控制部1包含有CPU (中央處理單元)或存儲器，根據預先存儲 的程序進行動作。控制部1與數位訊號處理部2連接，將發送接收的 數據輸入至數位訊號處理部2或將其輸出，進行與無線ID標籤的數據 通信。另外，控制部1對PLL部11進行控制，輸出頻率與載波頻率相同 的本地(local)頻率。另外，控制部l與接口 la連接，具有通過個人 計算機等上位機器和接口 la，進行有線通信的功能。數位訊號處理部2具有對從控制部1輸出的發送信號進行符號化 的符號化部30。該符號化部30以例如曼徹斯特碼或FMO碼，對發送 信號進行符號化。曼徹斯特碼通過在數據為0時，在位(bit)的中心 上升，在數據為1時，在位的中心下降的符號化方式得到。換句話說， 當數據為0時，使符號為0、 1，當數據為1時，使符號為l、 0。 FMO 碼通過雖然在位的邊界處一定反轉，但是當數據為0時，在位的中心 也進行反轉的符號化方式得到。發送部TX設置有對發送信號進行D/A變換，變換為模擬發送信 號的數字/模擬轉換器(DAC) 9和低通濾波器(LPF) 8、利用模擬的 發送信號進行振幅調製的調製器(MOD) 7、對由該調製器7振幅調製 後的發送信號進行電力放大的電力放大器(PA) 6、和將本地信號供給 MOD7的鎖相環(phase locked loop) (PLL)部ll。 MOD7利用從符 號化部30發出的發送信號對從PLL部11發出的本地信號進行振幅調 制。將由MOD7振幅調製後的發送信號用PA6進行電力放大後，供給 循環器等方向性耦合器5。另外，將從方向性耦合器5發出的發送信號， 通過LPF4供給天線3，作為電波從該天線3發射。接收部RX與方向性耦合器5連接。接收部RX包括PLL部11; 第一、第二混頻器12、 13;第一、第二直流斷開電容器14、 15;第一、 第二低通濾波器(LPF) 16、 17;第一、第二可變增益放大器18、 19; 將所接收的基本頻帶信號變換為數位訊號的第一、第二模擬/數字變換 器(ADC) 20、 21和90度移相器10，利用直接轉換方式進行接收處 理。
利用天線3接收從無線ID標籤發送的無線信號，將接收信號從天 線3經由低通濾波器4，供給方向性耦合器5，再從該方向性耦合器5 供給接收部RX。接收部RX分別將接收信號從方向性耦合器5輸入第 一、第二混頻器12、 13。將來自PLL部11的本地信號輸入第一混頻器12，第二混頻器13 中輸入利用90度移相器10將來自PLL部11的本地信號偏移90度相 位後的本地信號。第一混頻器12混合接收信號和本地信號，生成與本地信號同相成 分的I信號。第二混頻器13將接收信號和90度移相後的本地信號混合， 生成與本地信號正交成分的Q信號。另外，利用直流斷開電容器14除去從第一混頻器12輸出的I信號 的直流成分，輸入低通濾波器16，除去不要的高頻成分後的I信號Ic 由可變增益放大器18進行放大，利用ADC20變換為數位訊號Ih，輸 入數位訊號處理部2中。同樣，利用直流斷開電容器15除去從第二混頻器13輸出的Q信 號的直流成分，輸入低通濾波器17，除去不要的高頻成分後的Q信號 Qc由可變增益放大器19進行放大，利用ADC21變換為數位訊號Qh， 輸入數位訊號處理部2中。由於可以可靠地從調製後的接收信號取出數據，因此必需將 ADC20、 21的採樣時間間隔設定為比調製後的接收信號的電平不發生 變化的最短時間的1/2短的時間。這裡，將採樣時間間隔取為調製後接 收信號的電平不發生變化的最短時間的1/4的時間。換句話說，將採樣 頻率設定為調製後接收信號的電平不變化的最小頻率的4倍。由ADC20變換為數位訊號後的I信號Ih用有限脈衝響應(finite impulse response) (FIR)濾波器等數字濾波器31限制帶寬。同樣，由ADC21變換為數位訊號後的Q信號Qh用數字濾波器32 限制帶寬。下面，就數位訊號處理部2進行說明。數位訊號處理部2包括輸 入來自第一、第二ADC的信號的數字濾波器31和數字濾波器32;第 一解調電路RP1和第二解調電路RP2，以進行處理。就第一解調電路RP1進行說明。第一解調電路RP1包括對信號Ih 進行平方的I信號平方部34;對信號Qh進行平方的Q信號平方部35;將I信號平方部34和Q信號平方部35相加的加法部37;在從加法部 37輸出的信號S4成為規定的閾值以上的期間，生成成為高電平的信 號，並且，每次該信號上升時，使信號電平反轉，具有生成二值數據 功能的數據生成部47;和自動增益控制(Auto Gain Control) (AGC) 46，以提高各可變增益放大器18、 19的增益的方式進行控制，使得當 來自加法部37的信號振幅為比規定的閾值低的電平時，控制DAC22 的輸出電壓，以進行處理。圖2為表示接收數據再現時的各部分的輸出波形的圖。圖2 (a) 所示的信號Ic從LPF16輸出，由ADC20採樣，變換為數字數據，當 由數字濾波器31限制帶寬時，成為圖2 (c)所示的信號Ih。另外，圖 2 (b)所示的信號Qc從LPF17輸出，由ADC21採樣，變換為數字數 據，當由數據濾波器32限制帶寬時，成為圖2 (d)所示的信號Qh。來自ADC20、 21的信號Ih、 Qh輸入數位訊號處理部2，進行數 字信號處理。數位訊號處理部2在I信號平方部34中，對信號Ih進行 平方處理，變換為圖2 (e)所示的信號Ij。另外，利用Q信號平方部 35對信號Qh進行平方處理，變換為圖2 (f)所示的信號Qj。另外， 在加法部55中，將信號Ij和信號Qi相加，生成圖2 (g)所示的信號 S4。接著，數據生成部47在從加法部37輸出的信號S4在規定的閾值 以上的期間，生成成為高電平的信號。另外，由於具有每當該信號上 升時使信號電平反轉，生成二值數據的功能，在數據生成部47中，可 以閾值T1為基準，將信號S4 二值化。即在小於閾值T1時，成為"L" 電平，當為閾值T1以上時，成為"H"電平，生成圖2 (h)所示的信 號S5。另外，在信號S5的上升時，進行使信號電平反轉的處理，生成 圖2 (i)所示的信號S6。這樣，可得到由天線2接收的接收信號的解 調信號S6。當來自加法部37的信號S4的振幅為比閾值T1低的電平時，數字 信號處理部2具有的AGC46控制DAC22的輸出電壓，使得可以提高 各可變增益放大器18、 19的增益。另外，在沒有信號S4的振幅比閾 值T1低的電平期間的情況下，控制DAC22的輸出電壓，以降低各可
變增益放大器18、 19的增益。另外，數位訊號處理部2從各可變增益 放大器18、 19的放大率和信號S4的振幅取得所接收的信號的RSSI 值，這樣，控制部l進行載波檢測。這樣，能夠構成正交解調器，使用在內部設置有平方部34、 35， 加法部37和數據生成部47的數學信號處理部2，在對主要部分進行數 字處理時，從接收信號再現接收數據，即使接收信號的電平小，也能 夠極力防止噪聲的影響，可靠地解調接收數據。在本實施方式中，在數位訊號處理部2中，從信號S4生成二值信 號S5，再進行從該信號S5生成解調信號S6的處理，但不是僅限於此， 也可以因為信號S4小於閾值T1，進行在向閾值T1以上變化的上升沿 使信號電平反轉的處理，生成解調信號S6。另外，在這個實施方式中，使ADC20、 21的採樣頻率為調製後的 接收信號電平不變化的最小頻率的4倍，由於通過提高釆樣頻率，能 夠擴大調製後的接收信號的頻率成分和採樣頻率的頻率差，因此具有 反混疊濾波器的結構簡易的優點。另外，在這個實施方式中，使用預先設定的閾值T1使它二值化， 生成信號S4，但不是僅限於此。利用將閾值Tl 二值化時間以前的數 據生成也可以。如圖3 (a)所示，對於信號S4，對從二值化時間的5 個採樣前的數據至進行二值化的採樣數據為止的連續的6個採樣數據 進行平均，使用從平均後的值生成的閾值T2，進行二值化也可以。這 樣，平均6個採樣數據後的值，即、由於取時間平均，不能夠與急劇 的時間變化對應，即使直流電平變動，也可以對應。這樣，閾值T2依據與時間一起變化的信號S4的值而變動。這樣， 以閾值T2為基準，使信號S4二值化。S卩對信號S4進行二值化，當 小於閾值T2時為"L"電平，當為閾值T2以上時為"H"電平，生成 圖3 (b)所示的信號S51。通過在信號S51的上升沿，使信號電平反 轉，生成圖3 (c)所示的信號S61。這樣，能夠得到由天線2接收的 反向散射信號的解調信號S61。此外，計算出這種平均值的連續的採樣數必需為由各ADC20、 21 採樣的值連續，在取得最大值的採樣數上加上1後的數以上。可是， 通過使計算平均值的採樣數更多，能夠減小閾值T2的電平變動。 其次，說明第二解調電路RP2。第二解調電路RP2由於處理I信 號的部分和處理Q信號的部分結構相同，只說明處理I信號的部分， 省略處理Q信號部分的說明。包括使從數字濾波器31分配的輸出信號 I信號的Ih 二值化的二值化部33;接收由二值化部33 二值化後的I信 號的I信號同步時鐘生成部38; I信號前導碼(preamble)檢測部39; I信號解碼部40和I信號錯誤(error)檢測部41，以進行處理。I信號 前導碼檢測部39，構成從I信號檢測特定圖形的裝置，I信號解碼部 40和I信號錯誤檢測部45構成排除錯誤、對I信號進行解碼的裝置。 另外，I信號同步時鐘生成部38、 I信號前導碼檢測部39、 I信號解碼 部40和I信號錯誤檢測部41也與控制部1連接。從數位訊號處理部2的數字濾波器31輸出的I信號Ih分配給平方 部34和二值化部33。同樣，從數字濾波器32輸出的Q信號Qh分配 給平方部35和二值化部36。將在二值化部33中二值化後的I信號分別供給I信號同步時鐘生 成部38、 I信號前導碼檢測部39、 I信號解碼部40和I信號錯誤檢測 部41。將在二值化部36中二值化後的Q信號分別供給Q信號同步時鐘 生成部42、 Q信號前導碼檢測部43、 Q信號解碼部44和Q信號錯誤 檢測部45。 Q信號前導碼檢測部43構成從Q信號檢測特定圖形的裝 置，Q信號解碼部44和Q信號錯誤檢測部45，構成排除錯誤、對Q 信號進行解碼的裝置。I信號同步時鐘生成部38由PLL部11生成與平時來自二值化部 33的二值化信號同步的時鐘，將生成的時鐘供給控制部1、 I信號前導 碼檢測部39、 I信號解碼部40和I信號錯誤檢測部45等。Q信號同步 時鐘生成部42，由PLL部11生成與平時來自二值化部36的二值化信 號同步的時鐘，將生成的時鐘供給控制部1、 Q信號前導碼檢測部43、 Q信號解碼部44和Q信號錯誤檢測部45等。I信號前導碼檢測部39，利用在I信號同步時鐘生成部38中生成 的時鐘，與對作為在接收I信號中包含的特定圖象的前導碼進行預先設 定的前導碼圖形比較，檢測前導碼。Q信號前導碼檢測部43，利用在 Q信號同步時鐘生成部42生成的時鐘，與對作為在接收Q信號中包含
的特定圖形的前導碼進行預先設定的前導碼圖形比較，檢測前導碼。當各個前導碼檢測部39、 43檢測前導碼時，將信號輸出至控制部l。控制部1將信號送至I信號解碼部40和Q信號解碼部44。各解碼 部40、 44由於利用例如曼徹斯特解碼或FM0解碼對接收信號進行譯 碼，可將數據解碼。另外，各解碼部40、 44將解碼後的數據供給控制 部1 。控制部1將解碼後的數據送至I信號錯誤檢測部45和Q信號錯 誤檢測部45。各錯誤檢測部41、 45進行解碼後的數據的錯誤檢測。當從各解碼部40、 44接收預先決定的數據位數時，控制部l將信 號送至各錯誤檢測部41、 45，從各錯誤檢測部41、 45取得錯誤檢測結果，確認有無錯誤。如圖4所示，進行由各前導碼檢測部39、 43進行的前導碼檢測。 例如，對於與傳送速度對應的周期T，預先設定每0.5T數據就進行變 化的前導碼圖形。將從時刻1=一1偏移0.5T的圖形作為時刻t-0表示， 另外，將再偏移0.5T的圖形作為時刻t^表示。各圖形在高電平時取1，在低電平時取一l，計算相關值。當使前導碼圖形為f (a)，輸入信號為r(a)、 a為l 12的自然數 時，相關值c用下式表示。c叫S(/(")xK")) I從圖4可看出，當圖形一致時，相關值c變為大的值。另外，即 使一部分數據錯誤，如果相關值為一定程度大，也能夠檢測圖形一致。 例如，如果將相關值c的閾值設定為"10"，則判斷在相關值c為10 以上的情況下，檢測到前導碼。當與天線ID標籤進行通信時，這樣構成的無線ID標籤通信裝置 IOO首先將無調製的載波發送至無線ID標籤，將電力供給無線ID標籤。 即使符號化部30的輸出為高電平，將由PLL部11生成的本地信號 供給調製器7，使調製器7的振幅為最大電平。另外，利用電力放大器 6對來自調製器7的信號進行電力放大，供給方向性耦合器5。使來自 方向性耦合器5的信號通過低通濾波器4，除去不需要的高頻成分後， 將無調製載波從天線3發送至無線ID標籤。
另外，當將數據發送至無線ID標籤時，無線ID標籤通信裝置100 在將由PLL部11生成的本地信號供給調製器7的狀態下，將發送數據 從控制部1發送至符號化部30。在該符號化部30中，例如，利用曼徹 斯特碼或FMO碼進行符號化，利用DAC9變換為模擬信號，通過LPF8， 輸入調製器7，利用本地信號，進行振幅調製。另外，將振幅調製後的 信號，經由電力放大器6、方向性耦合器5、低通濾波器4，從天線3 無線發送至無線ID標籤。無線ID標籤如果從無線ID標籤通信裝置100接收數據結束，則 接著，在從無線ID標籤通信裝置IOO發送無調製波時，通過反向散射 進行振幅調製，例如，可以作為響應信號發送由位同步或前導碼組成 的同步部，接著該同步部後的數據部和錯誤檢測部構成的信號。另外，無線ID標籤通信裝置100由天線3接收來自無線ID標籤 的響應信號。在接收響應信號時，無線ID標籤通信裝置100利用LPF4 除去不需要的高頻成分，經由方向性耦合器5，將信號輸入第一混頻器 12和第二混頻器13。第一混頻器12利用來自PLL部11的本地信號， 生成與該載波信號同相成分的I信號。第二混頻器13使用由90度移相 器IO將來自PLL部11的本地信號移相90度後的信號，生成與該載波 信號正交成分的Q信號。來自第一混頻器12的I信號，在用低通濾波器16除去不需要的高 頻成分，成為符號化的數據成分後，利用ADC20變換為數位訊號，在 通過數字濾波器31後，利用二值化部33進行二值化。來自第二混頻 器13的Q信號，在利用低通濾波器17除去不需要的高頻成分，成為 符號化的數據成分後，利用ADC21變換為數位訊號，在通過數字濾波 器32後，由二值化部36進行二值化。將由二值化部33 二值化後的I信號分別輸入I信號同步時鐘生成 部38、 I信號前導碼檢測部39和I信號解碼部40。另外，將I信號譯 碼部40的解碼結果輸入I信號錯誤檢測部41。另外，將由二值化部36 二值化後的Q信號分別輸入Q信號同步時鐘生成部42、 Q信號前導碼 檢測部43和Q信號解碼部44。再將Q信號解碼部44的解碼結果輸入 Q信號錯誤檢測部45。 I信號前導碼檢測部39計算與預先設定的前導 碼圖形的相關，通過比較其相關值與閾值，檢測I信號的前導碼。另外，
Q信號前導碼檢測部43計算與預先設定的前導碼圖形的相關，通過比 較其相關值與閾值，檢測Q信號的前導碼。另外，I信號錯誤檢測部 45進行I信號的錯誤檢測，Q信號錯誤檢測部45進行Q信號的錯誤檢又如圖5的流程圖所示，在Sll中，首先，控制部1檢査I信號前 導碼檢測部39是否檢測過I信號的前導碼，如果檢測過前導碼，則在 S12中，I信號解碼部40開始I信號的數據解碼，I信號錯誤檢測部45開始I信號的數據的錯誤檢測。另外，如果I信號前導碼檢測部39不能檢測I信號的前導碼，則 在S13中，控制部1檢查Q信號前導碼檢測部43是否檢測過Q信號 的前導碼，如果檢測過前導碼，在S14中，Q信號解碼部44開始Q信 號的數據的解碼，Q信號錯誤檢測部45開始Q信號的數據的錯誤檢測。這表示，即使各個前導碼檢測部39、 43分別檢測出作為特定圖形 的前導碼，可以解碼預先決定的一方的信號，即I信號的數據。在S12中，I信號解碼部40開始I信號的數據的解碼，I信號錯誤 檢測部45開始I信號的數據的錯誤檢測，則接著，在S15中，控制部 1檢查是否對規定數據的位數進行了解碼，如果對規定數據的位數進行 解碼，則在S16中，檢查I信號錯誤檢測部45是否檢測過I信號的數 據的錯誤，如果沒有檢測出錯誤，則在S17中，在控制部1中保持譯 碼後的數據。另外，在S14中，Q信號解碼部44開始Q信號的數據的解碼，Q 信號錯誤檢測部45開始Q信號的數據的錯誤檢測，則接著在S18中， 控制部1檢查是否對規定數據的位數進行了解碼，如果對規定數據的 位數進行解碼，則在S19中，檢查Q信號錯誤檢測部45是否檢測過Q 信號的數據的錯誤，如果沒有檢測出錯誤，則在S20中，將解碼後的 數據保持在控制部1中。這樣，在接收時，如果進行I信號和Q信號中任何一個的前導碼 檢測，則進行數據的解碼，可提高解調效率。另外，在進行數據的譯 碼後，由於進行解碼後的數據的錯誤檢測，在沒有錯誤時，最終保持 解碼數據，因此能夠可靠地解調數據。在本實施方式中，在Sll中，當檢查I信號的前導碼檢測時，不檢
查S13的Q信號的前導碼檢測，而在S12中，開始I信號的數據的解碼和錯誤檢測，由此，成為先對預先決定的一方的信號的數據進行解碼的結構，但不限於此，也可以是在I信號、Q信號中，對先進行過前 導碼檢測的信號的數據先進行解碼的結構。另外，在本實施方式中，如上所述，第二解調電路RP2在進行I 信號的前導碼檢測後，進行Q信號的前導碼檢測，但當檢查I信號的 前導碼檢測時，並行地進行Q信號的前導碼檢測也可以。即如圖6 所示，在S21中，控制部1檢査I信號前導碼檢測部39是否檢測過I 信號的前導碼，同時，在S22中，檢查Q信號前導碼檢測部43是否檢 測過Q信號的前導碼。另外，如果I信號前導碼檢測部39檢測I信號的前導碼，則在S23 中，I信號解碼部40開始I信號數據的解碼，I信號錯誤檢測部45開 始I信號數據的錯誤檢測。又在S24中，Q信號解碼部44開始Q信號 數據的解碼，Q信號錯誤檢測部45開始Q信號數據的錯誤檢測。接著，在S25中，控制部1檢查是否對I信號和Q信號的規定數 據位數進行過解碼，如果對規定數據的位數進行過解碼，則在S26中， 檢查I信號錯誤檢測部45和Q信號錯誤檢測部45是否檢測出數據的 錯誤，如果能夠檢測在I信號和Q信號的解碼結果二者中都沒有錯誤， 則在S27中，將解碼後的數據保持在控制部1中。在這種情況下，保 持在控制部中的解碼數據，在I信號和Q信號中，可以為預先決定的 一方的數據，另外，也可以為先進行過錯誤檢測處理的數據。另外，當不能檢測出I信號和Q信號的解碼結果二者沒有錯誤時， 在S28中，檢查I信號錯誤檢測部45和Q信號錯誤檢測部45中任何 一個是否檢測出數據的錯誤，如果檢測出在I信號和Q信號的解碼結 果的一種中沒有錯誤，則在S29中，將解碼後的數據保持在控制部1 中。在這種情況下，保持在控制部中的解碼數據為在I信號和Q信號 的解調結果中沒有錯誤的數據。在這種解調控制中，接收時，當進行I信號和Q信號二者的前導 碼檢測時，開始數據的解碼和錯誤檢測。然後，I信號和Q信號中任何 一方在檢測到對規定數據的位數進行過解碼後，將解碼數據保持在控 制部1中，能夠提高解調效率。另外，由於在進行數據的解碼後，進
行解碼的數據的錯誤檢測，當沒有錯誤時，最終保持解碼數據，能夠 可靠地進行數據的解調。上述第一解調電路RP1和第二解調電路RP2並列地動作。當無線ID標籤通信裝置100開始接收時，開始由第一解調電路RP1和第二解 調電路RP2進行的解調。另外，在圖7的S31中，控制部1判定AGC46 的增益，在可變增益放大器18、 19的增益比規定值小的情況下，在32 中，控制部1採用第一解調電路RP1的數據，即、對上述的I信號和 Q信號進行平方、相加處理，對所生成的接收數據進行解碼。作為規 定值，例如設定表示I信號和Q信號的振幅都是與雜音引起的振幅同 程度的振幅的值。另一方面，判定AGC46的增益，在可變增益放大器 18、 19的增益比規定值大的情況下，則在S33中，控制部l釆用第二 解調電路RP2的數據，即控制部1判定I信號和Q信號的各個前導碼， 對正確檢測的信號的隨後數據進行解碼。上述S31 S33構成選擇第一 解調電路RP1和第二解調電路RP2的一個的選擇功能部，即選擇模塊。 這樣，具有正交解調裝置的無線ID標籤通信裝置100利用對I信號進行平方後的值和對Q信號進行平方後的值的相加結果，決定 AGC46的增益，利用該AGC46的增益切換二種解調電路(第一解調 電路RP1、第二解調電路RP2)。即當AGC的增益比規定值小時， 採用由第一解調電路RP1解調的數據，當AGC的增益為規定值以上時， 採用由第二解調電路RP2解調的數據，所以，例如即使接收信號的電 平小，也可極力防止噪聲的影響，減少由噪聲造成的接收數據的誤再 現。另外，當AGC46的增益比規定值小時，選擇第一解調電路RP1。 當AGC46的增益比規定值小時，由於是在I信號和Q信號的振幅都是 與噪聲引起的振幅同程度的振幅那樣的接收電平小的情況，所以採用 分別平方I信號、Q信號後的值，選擇作為在數據生成部47中生成數 據的本來的解調電路RP1的第一解調模塊，進行解調處理。本發明不限於上述實施方式，在實施階段，在不偏離其精神的範 圍內，可使構成元件變形，進行具體化。技術經驗豐富的人容易知道其他的優點和改進。因此，本發明廣 義來說不限於這裡所述的具體的細節和代表性的實施方式。因此，在
不偏離由所附權利要求書及其等價文件確定的本發明的一般概念的精 神或範圍內，可作各種改進。
權利要求
1、一種正交解調裝置，其特徵在於，包括接收模塊(RX)，接收無線ID標籤發送的特定圖形和在該特定圖形後包含數據的信號，將該接收信號和本地信號相乘，生成I信號，並且將所述接收信號與90度移相後的本地信號相乘，生成Q信號；第一解調模塊(RP1)和第二解調模塊(RP2)，所述第一解調模塊(RP1)包括對所述I信號進行平方的I信號平方部(34)；對所述Q信號進行平方的Q信號平方部(35)；將所述I信號平方部的輸出和Q信號平方部的輸出相加的加法部(37)；自動增益控制部(46)，控制I信號和Q信號的放大率，使得成為由所述加法部(37)的相加結果決定的增益；和數據生成部(47)，每當從所述加法部(37)輸出的信號成為規定的閾值以上時，使信號電平反轉，或者每當小於規定閾值時，使信號電平反轉，生成二值數據，所述第二解調模塊(RP2)包括從所述I信號檢測特定圖形的I信號特定圖形檢測部(39)；從所述Q信號檢測特定圖形的Q信號特定圖形檢測部(43)；和對所述各特定圖形檢測部(39、43)的一方檢測出的特定圖形後的數據進行解碼的解碼部(40、44)，該正交解調裝置以根據所述自動增益控制部(46)的增益，選擇所述第一解調模塊(RP1)和所述第二解調模塊(RP2)的方式構成。
2、 如權利要求1所述的正交解調裝置，其特徵在於所述第二解調模塊(RP2)以對預先決定的一方的信號數據先 進行解碼的方式構成。
3、 如權利要求1所述的正交解調裝置，其特徵在於 所述第二解調模塊(RP2)以對先檢測過的特定圖形後的數據先進行解碼的方式構成。
4、 如權利要求1所述的正交解調裝置，其特徵在於，以如下方 式構成所述I信號特定圖形檢測部(39)計算I信號和特定圖形的相關，當其相關值為規定閾值以上時，判斷特定圖形的檢測，所述Q信號特定圖形檢測部(43)計算Q信號和特定圖形的相 關，當其相關值為規定的閾值以上時，判斷特定圖形的檢測。
5、 如權利要求1所述的正交解調裝置，其特徵在於 所述第二解調模塊具有對所述I信號特定圖形檢測部(39)檢測出的I信號的特定圖形後的數據進行解碼的I信號解碼部(40);對所述Q信號特定圖形檢測部檢測出的Q信號的特定圖形後的數據進行解碼的Q信號解碼部(44);使用在所述I信號解碼部(40)解碼後的I信號中包含的錯誤檢測符號，檢測數據錯誤的I信號錯誤檢測部(41);和使用在所述Q信號解碼部(44)解碼後的Q信號中包含的錯誤 檢測符號，檢測數據錯誤的Q信號錯誤檢測部(45)， 並以輸出沒有檢測出錯誤的解碼數據的方式構成。
6、 如權利要求5所述的正交解調裝置，其特徵在於-所述第二解調模塊(RP2)以當所述I信號錯誤檢測部(41)和所述Q信號錯誤檢測部(45) 二者均沒有檢測出錯誤時，輸出預先 決定的一方的解碼數據的方式構成。
7、 如權利要求5所述的正交解調裝置，其特徵在於 所述第二解調模塊(RP2)以當所述I信號錯誤檢測部(41)和所述Q信號錯誤檢測部(45) 二者均沒有檢測出錯誤時，輸出先進 行過錯誤檢測處理的解碼數據的方式構成。
8、 一種正交解調裝置，其特徵在於，包括接收模塊(RX)，接收無線ID標籤發送的特定圖形和在特定圖 形後包含數據的信號，將該接收信號和本地信號相乘，生成I信號， 並且將所述接收信號與90度移相後的本地信號相乘，生成Q信號；第一解調模塊(RP1)，分別對所述I信號和所述Q信號進行平方、相加處理，基於該相加結果，生成二值數據；第二解調模塊(RP2)，分別從所述I信號和所述Q信號檢測特 定圖形，對所檢測出的任何一方的特定圖形後的數據進行解碼；和選擇模塊(1)，根據由所述相加結果決定的增益進行所述第一 解調模塊(RP1)和所述第二解調模塊(RP2)的選擇。
9、 如權利要求8所述的正交解調裝置，其特徵在於 所述選擇模塊(1)以當所述增益小於規定值時選擇所述第一解調模塊(RP1)的方式構成。
10、 如權利要求9所述的正交解調裝置，其特徵在於 所述規定值為表示所述I信號和所述Q信號的振幅都為與噪聲引起的振幅同程度的振幅的值。
11、 如權利要求8 10中任一項所述的正交解調裝置，其特徵在於所述第一解調模塊(RP1)包括 對所述I信號進行平方的I信號平方部(34);對所述Q信號進行平方的Q信號平方部(35);將所述I信號平方部的輸出和Q信號平方部的輸出相加的加法部(37);自動增益控制部(46)，控制I信號和Q信號的放大率，使得成 為由所述加法部(37)的相加結果決定的增益；和數據生成部(47)，從所述加法部(37)輸出的信號，以規定的 閾值為基準，使信號電平反轉，生成二值數據， 所述第二解調模塊(RP2)包括從所述I信號檢測特定圖形的I信號特定圖形檢測部(39); 從所述Q信號檢測特定圖形的Q信號特定圖形檢測部(43);和對所述各特定圖形檢測部(39、 43)的一方所檢測出的特定圖 形後的數據進行解碼的解碼部(40、 44)。
全文摘要
本發明涉及一種正交解調裝置，其包括接收模塊(RX)，接收無線ID標籤發送的特定圖形和在特定圖形後包含數據的信號，將該接收信號和本地信號相乘，生成I信號，並且將接收信號與90度移相後的本地信號相乘，生成Q信號；第一解調模塊(RP1)，分別對I信號和Q信號進行平方、相加處理，基於該相加結果，生成二值數據；第二解調模塊(RP2)，分別從I信號和Q信號檢測特定圖形，對所檢測出的任何一方的特定圖形後的數據進行解碼；和作為選擇功能部的控制部(1)，根據由對I信號進行平方處理後的值和對Q信號進行平方處理後的值的相加結果決定的增益進行第一解調模塊(RP1)和第二解調模塊(RP2)的選擇。
文檔編號G01S13/00GK101119358SQ20071013978
公開日2008年2月6日 申請日期2007年7月31日 優先權日2006年7月31日
發明者加藤雅一, 大石禎利, 室伏信男 申請人:東芝泰格有限公司