[發明專利]用于RFID標簽信號的信號處理系統和方法

有效

• 申請號: 200780050113.0
• 申請日: 2007-12-13
• 公開（公告）號: CN101647027A
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發明（設計）人: J·D·唐尼;J·S·薩瑟蘭;L·內德洛夫;R·E·瓦格納;M·S·懷廷
• 申請（專利權）人: 康寧光纜系統有限公司
• 主分類號: G06K7/00
• 分類號: G06K7/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 劉 佳

發明背景

發明領域

本發明一般涉及射頻識別(RFID)系統，具體涉及用于處理RFID標 簽信號的系統和方法，這些系統和方法能改進RFID標簽讀取器對此類信號 的可讀性。

技術背景

射頻識別(RFID)是利用其中存儲有信息的RFID標簽的遠程識別技 術。所存儲的信息可通過RFID標簽與RFID標簽讀取器之間的射頻(RF) 通信取回。典型的RFID系統利用RFID標簽讀取器，為移動性起見通常將 它設計成手持式。當使RFID標簽讀取器充分靠近RFID標簽時，它可讀取 由標簽發送的數字RFID標簽信號。RFID系統通常在多個不同行業以及圖 書館和醫院中用于存貨管理和產品追蹤。編碼到RFID標簽中的數據一般能 在一定距離處被寫入，而且某些類型的RFID標簽可被重寫多次。

主要存在三種類型的RFID標簽。第一種類型是不具有內部電源的微 電路(通常是數字存儲芯片)的無源RFID標簽。微電路包括或耦合至天線。 無源RFID標簽由來自RFID標簽讀取器的傳入RF詢問信號供電。RF詢問 信號為微電路提供足夠的功率以將存儲在RFID標簽中的信息通過來自 RFID標簽天線的電磁RF標簽信號發送至RFID標簽讀取器。

第二種類型的RFID標簽是半無源的，且包括微芯片、天線、以及向 微芯片供電的小型電源，從而允許RFID標簽在不需要從傳入RF信號獲得 功率的情況下工作和發送RFID標簽信號，從而導致更大的讀取范圍。

第三種類型的RFID標簽是有源的，且具有它自己的電源。有源RFID 標簽產生傳出RF標簽信號，且能響應來自RF標簽讀取器的RF詢問，或 周期性地產生它們自己的傳出RF標簽信號。

在讀取RFID標簽時，RFID標簽讀取器每秒詢問該標簽許多次(例如 100次以上)。RFID標簽讀取器在每次詢問時讀取相應的RFID標簽信號。 如果所采集到的RFID標簽信號與標準化協議和錯誤校驗方法的合法數字 流不相對應，則將采集到的RFID標簽信號識別為“讀取錯誤”并丟棄。實際 上，來自各種源的環境電子噪聲(通常是RFID標簽附近的機器和設備、或 讀取器的RF電路中的電子噪聲)限制了RFID標簽讀取器的范圍，而且導 致許多RFID詢問產生讀取錯誤。其它RFID標簽信號減損也會出現，諸如 多通道衰減、帶寬減小和色散等，它們會導致不明顯的上升和下降時間。 因此，僅部分的RFID標簽信號被正確讀取，而且正確讀取RFID標簽信號 的能力隨著RFID標簽與RFID標簽讀取器之間的距離增大而降低。

改善RFID系統的RFID讀取能力能允許更大的讀取范圍、更小的RFID 標簽的天線大小、電噪聲環境中更好的RFID能力、讀取RFID標簽的更高 成功率等——所有這些改善RFID系統效率同時降低系統成本和用戶受挫。

發明概述

本發明的一個方面是一種讀取從RFID標簽發送的模擬RFID標簽信號 的方法，其中模擬RFID標簽信號包括原始位序列。該方法包括接收模擬 RFID標簽信號的多個副本，其中所接收的多個副本中的至少某些由于例如 噪聲或其它信號減損而彼此不同。該方法還包括將所接收的模擬RFID標簽 信號的多個副本轉換成分別包括多個數字樣本的相應的多個已接收的數字 化RFID標簽信號表示。該方法還包括在逐個樣本基礎上處理所接收的多個 數字化RFID標簽信號表示以獲得表示原始位序列的已恢復數字RFID標簽 信號。

本發明的另一方面是一種用于讀取由RFID標簽發送的模擬RFID信號 的RFID讀取裝置，其中模擬RFID信號包括位序列。該裝置包括天線，該 天線適于接收由RFID標簽發送的模擬RFID信號，并發射RFID標簽詢問 信號以使RFID標簽發送模擬RFID信號的多個副本。該裝置還包括解調器， 該解調器有效耦合至天線且適于解調所接收的模擬RFID信號。該裝置還包 括模數(A/D)轉換器，其有效耦合至解調器且適于將各個已解調的模擬 RFID信號轉換成包括多個數字樣本的相應的數字化RFID信號表示。該裝 置還包括有效耦合至解調器的中央處理單元(CPU)。該CPU適于在逐個 樣本基礎上處理多個數字化RFID信號表示以恢復表示位序列的數字RFID 信號。