[發明專利]移位m序列族擴展頻譜RFID空中接口下行信道同步

有效

• 申請號: 201010116160.4
• 申請日: 2010-02-22
• 公開（公告）號: CN102163988A
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發明（設計）人: 劉禮白
• 申請（專利權）人: 劉禮白
• 主分類號: H04B1/7073
• 分類號: H04B1/7073;G06K7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于短距離通信領域，與無線傳感器網絡(WSN)、射頻識別(RFID)等空中接口系統和設備設計有關。

背景技術

短距離通信是近年來異常活躍的新的技術領域之一。此中無線傳感器網絡(WSN)和射頻識別(RFID)技術尤其突出，具有極大的產業前景。WSN與RFID同屬短距離通信，所以技術上存在著某些共性。

射頻識別(RFID)空中接口技術的發展過程，是從低頻到高頻，再到超高頻和微波的載波頻率提升過程，也是作用距離從接觸式到非接觸式，從感應場應用到輻射場應用的發展過程。國際上適合于輻射場應用的最有代表性的技術規范是ISO/IEC?18000-4/-6/-7射頻識別(RFID)系統的空中接口通信參數系列標準。在這些標準的關于傳輸體制的規定中明確指出，直接序列擴展頻譜(DSSS)為不被采用的技術。因此，國內外，未見有關直接序列擴展頻譜(DSSS)技術在射頻識別(RFID)空中接口應用的研究與開發成果報道.

直接序列擴展頻譜(DSSS)技術在其它通信系統中有廣泛的應用，例如CDMA蜂窩移動通信系統IS-95中，以超長(2⁵²-1)位的m序列作為時間基準，兩個長度(2¹⁵-1)位的m序列作為擴展頻譜碼，以64位Walsh碼作為用戶接入碼.在WCDMA系統中使用了m序列優選對產生Gold序列.在蘭牙設計中，使用了跳頻擴展頻譜(HFSS)技術等.

近有文章稱用線性反饋移位寄存器取代RFID電子標簽中的計數器，以控制命令選取的報道。實際上沒有真正發揮m序列的技術優勢。

本發明在于對應用移位m序列族擴展頻譜空中接口同步設計提供一種新的實現方法。適合于由主站(讀寫器)提供時鐘源，從站(標簽)由主站(讀寫器)發送的經時鐘調制的載波中提取時鐘，且要求同步速度快，頻率精度高的應用場合。例如，當無源標簽RFID移位m序列族擴展頻譜空中接口同步組網。與現行設計相比，現行ISO/IEC18000-6標準，對于無源標簽，在接收時段接收由讀寫器發來的受指令數據波形調制的信號，從接收信號中提取時鐘信息，用以校準本地時鐘源；在標簽應答時段讀寫器只發送載波，標簽依靠自己的時鐘源驅動數據傳輸，由于無源標簽缺少穩頻措施，標簽時鐘存在頻率漂移，不能滿足移位m序列擴展頻譜同步組網應用的需求。

發明內容

本發明基于移位m序列擴展頻譜短距離通信空中接口下行信道同步的設計需求。適用于無源標簽RFID系統時鐘源設計；也可用于其它短距離通信系統。

本發明所用的同步方法是基于接收(標簽)端的同步信號源自發射(讀寫器)端發送信號。

在移位m序列RFID系統中，對于無源標簽，當讀寫器發送指令時，標簽從接收指令信號中提取時鐘，當標簽應答時，讀寫器發送經時鐘信號調制的載波，而不是現行設計的讀寫器只發射載波。標簽從已調載波中提取時鐘。對于直接使用移位m序列擴展頻譜設計系統，所提取時鐘為chip時鐘，對于使用曼徹斯特碼傳輸的移位m序列擴展頻譜設計系統，所提取時鐘為2倍chip時鐘。通過標簽的擴展頻譜序列產生器的分頻作用實現基帶比特時鐘提取。

在讀寫器發送指令時段，讀寫器向標簽發送移位m序列擴展頻譜信號，標簽從接收的擴展頻譜信號中提取時鐘，在標簽發送應答數據時段，讀寫器持續向標簽發送經時鐘調制的載波，其調制時鐘頻率等于chip率的一半，調制方式為淺調幅幅度鍵控。調制度大小要足以保證標簽能夠從接收信號中提取出時鐘信號，而不顯著降低載波能量。

在標簽發送應答數據時段，標簽無需對接收的已調載波實施去調制，直接在所接收的已調載波上實施再調制。調制方式為2PSK。調制信號為用移位m序列擴展的基帶數據。

標簽使用單穩態觸發器和非門與單穩觸發器兩個提取支路從接收碼流的上升沿和下降提取同步時鐘。稱其為用戶碼沿時鐘提取支路。

由或門將兩個碼沿時鐘提取支路合路，其輸出經1碼元(τ)時間延時單元延時后再反饋到合路或門，與合路時鐘相或，構成同步注入振蕩環，實現時鐘提純，和實現時鐘保持。

碼沿時鐘提取支路的單穩觸發器時間寬度等于碼元寬度之半。使用曼徹斯特碼作為傳輸碼型的移位m序列擴展頻譜信號延時單元的延時(τ)寬度等于chip寬度的一半，直接用移位m序列擴展頻譜的信號調制時，延時單元的延時(τ)寬度碼元寬度等于chip寬度。

附圖說明

圖1.曼徹斯特碼傳輸的移位m序列擴展頻譜信號同步時鐘提取圖中各符號涵義：

M：接收曼徹斯特碼信號