[發明專利]用于在反向散射射頻識別系統中產生專用數據信道的方法和裝置

有效

• 申請號: 201280073139.8
• 申請日: 2012-06-11
• 公開（公告）號: CN104285381A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 塔吉德爾·曼庫
• 申請（專利權）人: 泰格信息技術有限公司
• 主分類號: H04B1/59
• 分類號: H04B1/59;H03M7/32;H04B7/005;H04L27/34
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;劉華聯

技術領域

本發明大體上涉及一種用于在反向散射射頻通信網絡中產生專用數據傳輸信道的方法和裝置。

背景技術

射頻識別(RFID)系統通常用于對近場通信網絡中的物品進行定位和跟蹤，其中該近場通信網絡包括讀取裝置和至少一個無線終端或標簽。在給定的RFID網絡或系統中，將含有載波信號的激勵時變電磁射頻(RF)波從讀取器傳輸到標簽。標簽使用反向散射技術來將讀取器的RF信號反射回到讀取器，在此期間對該信號進行調制以進行編碼并傳輸數據。

圖1示出了現有技術的RFID系統，在該系統中，在相同的頻率信道或頻譜104上進行從標簽101a-c到讀取裝置103的數據傳輸。通過使用所建立的反向散射技術，RFID系統或網絡中多個標簽的每個標簽通常在相同的經反向散射的載波信號上發送RF信號。因此，來自每個標簽的經反向散射的RF信號在與給定讀取裝置/RFID網絡相關聯的相同RF頻譜內與其他標簽的RF信號重疊。

因此，當多個標簽被相同的RFID讀取器激勵，并且多個標簽同時將它們各自的重疊信號反射回到使用給定頻率信道的讀取器中時，RFID系統中就會發生標簽沖突。因此，每當在同一RF場中必須同時讀取大量標簽時，標簽沖突問題就會加劇。當同時產生的信號相沖突時，讀取器無法區分這些信號。標簽沖突使讀取器發生混淆，產生了數據傳輸錯誤，并通常會減少RFID系統或網絡內的數據吞吐量。

已提出了各種系統來對個體標簽進行隔離。例如，在一種專門降低沖突錯誤的技術中，當讀取器認識到已經發生標簽沖突時，該讀取器會發送特殊的“間隙脈沖”信號。在接收到該信號時，每個標簽詢問隨機數計數器以確定在發送其數據之前要等待的間隔。由于每個標簽都得到唯一數目的間隔，因此標簽能在不同時間發送它們的數據。然而，就數據吞吐率而言，仍然存在對整個RFID系統性能的不利影響。

目前已知的是，通過使用諸如相移鍵控(PSK)和幅移鍵控(ASK)這樣的信號調制方案來對標簽所接收的信號進行調制并將調制的信號以反向散射方式再次輻射到讀取器，其中標簽通過改變各狀態之間的阻抗匹配來改變其反射系數。然而，仍然存在由給定頻率信道上的經反向散射信號的重疊所導致的標簽沖突的不利影響。

發明內容

本發明提供一種用于反向散射傳入的射頻(RF)信號的天線裝置。所述天線裝置包括能根據天線的反射系數特性來反向散射傳入的RF信號的天線、具有與所述天線電連接的輸出端的可變阻抗電路以及至少一個低通Delta-Sigma(ΔΣ)調制器，所述調制器耦接于所述可變阻抗電路并以數字方式控制所述可變阻抗電路的輸出，其中基于所述可變阻抗電路的輸出來調節所述天線的反射系數(Γ)。

在一個實施例中，至少一個低通Delta-Sigma調制器的輸出在兩種狀態之間切換所述可變阻抗電路的輸出，以調節反射系數。

在另一實施例中，施加于所述低通Delta-Sigma調制器的輸入信號由相對于傳入的射頻信號偏移了+/-ω_o的復合調制信號中的一個信號構成。

所述復合調制信號可以由GMSK、QPSK、nPSK、nQAM和OFDM信號中的任一項構成。

在又一實施例中，所述天線裝置還至少包括耦接于所述可變阻抗電路的第二低通Delta-Sigma調制器，其中所述可變阻抗電路的輸出還由所述第二低通Delta-Sigma調制器以數字方式控制。

在又一實施例中，傳送至所述天線裝置的第一和第二低通Delta-Sigma調制器的輸入信號分別包括同相(I)信號和正交(Q)信號。

附圖說明

下面僅參考以下附圖通過舉例對本發明進行描述，其中：

圖1示出了現有技術的RFID系統，其中從標簽到讀取器的數據傳輸執行在相同的頻率信道上；

圖2示出了在一個實施例中用于產生針對反向散射的變化阻抗的裝置；

圖3示出了在一個實施例中用于產生由數字信號源(如直接數字合成器)的頻率偏移的IQ信號的裝置；

圖4示出了在一個實施例中用于產生由數字信號源(如直接數字合成器)的頻率偏移的OFDM信號的裝置；

圖5a示出了在一個實施例中基于IQ信號輸入來產生交織的SSB信號的調制裝置；

圖5b示出了使用圖5a的調制裝置所產生的SSB信號的代表性輸出信號；

圖6示出了RFID系統的實施例，其中通過從標簽到讀取器的反向散射來在專用頻率信道上進行數據傳輸；

圖7示出了在一個實施例中用于產生QAM信號的裝置；