KR100887853B1 - Radio Frequency IDentification trasmitter/receiver apparatus - Google Patents
Radio Frequency IDentification trasmitter/receiver apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- KR100887853B1 KR100887853B1 KR1020070081826A KR20070081826A KR100887853B1 KR 100887853 B1 KR100887853 B1 KR 100887853B1 KR 1020070081826 A KR1020070081826 A KR 1020070081826A KR 20070081826 A KR20070081826 A KR 20070081826A KR 100887853 B1 KR100887853 B1 KR 100887853B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- signal
- filter
- modulation
- rfid
- transmission
- Prior art date
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 40
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 5
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
- H04B5/70—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes
- H04B5/77—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes for interrogation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
- H04B5/40—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems characterised by components specially adapted for near-field transmission
- H04B5/48—Transceivers
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
- H04B5/70—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Near-Field Transmission Systems (AREA)
Abstract
실시예에 따른 RFID 송수신 장치는 안테나로부터 수신된 신호를 처리하는 수신부; 전송속도에 따라 채널 대역폭을 결정하는 채널코딩모듈, 상기 채널 대역폭에 따라 필터제어신호를 생성하는 필터제어모듈, 상기 채널 대역폭에 따라 송신신호의 변조규격을 조정하는 변조제어모듈을 포함하는 제어부; 상기 변조 규격에 따라 제어부로부터 전달된 I송신신호 및 Q송신신호를 변조하는 변조부와, 상기 변조부로부터 전달된 I신호 및 Q신호를 상기 필터제어신호에 의하여 정의된 주파수 대역을 기준 간격으로 각각 필터링하는 제1필터 및 제2필터와, 상기 제1필터 및 제2필터에서 필터링된 상기 I신호 및 Q신호를 단일 신호로 합성하는 신호합성부를 포함하는 송신부;를 포함한다.
실시예에 의하면, 대역폭 조정, 변조 규격에 따른 캐리어 신호 조정, Q값 조정 등을 통하여 RFID 채널 사이의 간섭 현상을 방지할 수 있고, 태그로 원할하게 에너지를 공급할 수 있는 효과가 있다. 또한, 수신감도의 저하, SNR(Signal to Noise Ratio) 증가를 방지할 수 있다.
RFID, 리더, 태그, PIE(Pulse-Interval Encoding), ISO 18000-A, B, EPC(Electronic Product Code), 변조 지수, Q값
RFID transmitting and receiving device according to an embodiment includes a receiver for processing a signal received from the antenna; A control unit including a channel coding module for determining a channel bandwidth according to a transmission rate, a filter control module for generating a filter control signal according to the channel bandwidth, and a modulation control module for adjusting a modulation standard of a transmission signal according to the channel bandwidth; A modulation unit for modulating the I transmission signal and the Q transmission signal transmitted from the control unit according to the modulation standard, and the I and Q signals transmitted from the modulation unit at reference intervals based on the frequency band defined by the filter control signal, respectively. And a transmitter including a first filter and a second filter for filtering, and a signal synthesizer for synthesizing the I and Q signals filtered by the first and second filters into a single signal.
According to the embodiment, the interference phenomenon between the RFID channels can be prevented through bandwidth adjustment, carrier signal adjustment according to a modulation standard, Q value adjustment, and the like, and an energy can be smoothly supplied to a tag. In addition, a decrease in reception sensitivity and an increase in signal to noise ratio (SNR) can be prevented.
RFID, Reader, Tag, Pulse-Interval Encoding (PIE), ISO 18000-A, B, Electronic Product Code (EPC), Modulation Index, Q Value
Description
실시예는 RFID 송수신 장치에 대하여 개시한다.An embodiment discloses an RFID transceiver.
유비쿼터스(ubiquitous) 네트워크 기술이 많은 이들의 주목을 받고 있는데, 유비쿼터스 네트워크 기술이란 시간과 장소에 구애됨이 없이 다양한 네트워크에 자연스럽게 접속할 수 있도록 하는 기술을 의미한다.Ubiquitous network technology has attracted a lot of attention, and ubiquitous network technology refers to a technology that allows a user to naturally connect to various networks regardless of time and place.
이러한 유비쿼터스 네트워크는 근거리 무선통신 시스템, 가령 RFID 시스템으로 구현될 수 있는데, RFID 시스템은 물품에 부착되고 물품정보가 내장된 태그, 태그의 정보를 RF통신을 이용하여 읽는 리더로 이루어진다.Such a ubiquitous network may be implemented as a short range wireless communication system, for example, an RFID system. The RFID system includes a tag attached to an article and embedded with article information, and a reader for reading the tag information using RF communication.
태그는 리더로부터 수신되는 신호를 이용하여 에너지를 공급받으며, 데이터가 실린 신호와 태그 에너지로 이용되는 신호가 동일한 주파수 대역을 통하여 전달되므로 에너지의 공급이 원활하지 못하고 수신감도가 저하되는 문제점이 있다.The tag receives energy by using a signal received from a reader, and since a signal containing data and a signal used as tag energy are transmitted through the same frequency band, supply of energy is not smooth and reception sensitivity is deteriorated.
또한, 리더는 수십 개 내지 수백 개의 태그를 대상으로 통신을 수행하므로, 채널 사이에 간섭 현상이 유발되기 쉬우며, 특히 과대한 PAR(Peak to Average Power Ration)로 인한 비선형 간섭신호는 RFID 통신에 악영향을 초래한다.In addition, since the reader communicates with dozens or hundreds of tags, interference is likely to occur between channels, and nonlinear interference signals caused by excessive peak to average power rating (PAR) adversely affect RFID communication. Brings about.
종래에는 각 변조 방식에 이용가능한 포락선 검파 규격이 정립되지 않아 시스템별로 상이한 제어 구조를 가졌으며, 변조 방식의 종류 및 변조 제어 기준의 차이로 인하여 규격화된 RFID 송신 시스템을 구현하는데 어려움이 있었다.Conventionally, since the envelope detection standard available for each modulation scheme is not established, it has a different control structure for each system, and there is a difficulty in implementing a standardized RFID transmission system due to the type of modulation scheme and the difference of modulation control criteria.
가령, 리더와 같은 RFID 송신 시스템은 고속으로 이동하는 태그를 대상으로 하기 때문에 전파 환경의 변화가 심하게 일어나는 점, 송수신 시 동일한 주파수 대역을 사용하므로 RF단이 베이스밴드단에 의존하게 되는 점, 변조시 I/Q 신호의 분리 및 합성 방식에 따라 위상 반전과 같은 신호 왜곡, 인식 거리, 에러율 등이 차별적으로 일어날 수 있는 점 등의 요인으로 인하여 규격화된 변조 방식에 기초한 RFID 리더의 설계는 중요한 측면으로 인식되고 있다.For example, an RFID transmission system such as a reader targets a tag moving at a high speed, so that the radio wave environment changes severely, and that an RF stage is dependent on the baseband stage because modulation uses the same frequency band. The design of the RFID reader based on the standardized modulation method is considered to be an important aspect due to factors such as signal distortion such as phase inversion, recognition distance, error rate, etc. depending on the separation and synthesis method of the I / Q signal. It is becoming.
실시예는 RFID 채널 사이에 발생되는 간섭 현상을 최소화하고, 태그 인식 거리를 확장할 수 있으며, 태그 에너지의 공급 및 태그 인식률을 향상시킬 수 있는 RFID 송수신 장치를 제공한다.The embodiment provides an RFID transceiver that can minimize interference between RFID channels, extend a tag recognition distance, and improve supply of tag energy and a tag recognition rate.
실시예에 따른 RFID 송수신 장치는 안테나로부터 수신된 신호를 처리하는 수신부; 전송속도에 따라 채널 대역폭을 결정하는 채널코딩모듈, 상기 채널 대역폭에 따라 필터제어신호를 생성하는 필터제어모듈, 상기 채널 대역폭에 따라 송신신호의 변조규격을 조정하는 변조제어모듈을 포함하는 제어부; 상기 변조 규격에 따라 제어부로부터 전달된 I송신신호 및 Q송신신호를 변조하는 변조부와, 상기 변조부로부터 전달된 I신호 및 Q신호를 상기 필터제어신호에 의하여 정의된 주파수 대역을 기준 간격으로 각각 필터링하는 제1필터 및 제2필터와, 상기 제1필터 및 제2필터에서 필터링된 상기 I신호 및 Q신호를 단일 신호로 합성하는 신호합성부를 포함하는 송신부;를 포함한다.RFID transmitting and receiving device according to an embodiment includes a receiver for processing a signal received from the antenna; A control unit including a channel coding module for determining a channel bandwidth according to a transmission rate, a filter control module for generating a filter control signal according to the channel bandwidth, and a modulation control module for adjusting a modulation standard of a transmission signal according to the channel bandwidth; A modulation unit for modulating the I transmission signal and the Q transmission signal transmitted from the control unit according to the modulation standard, and the I and Q signals transmitted from the modulation unit at reference intervals based on the frequency band defined by the filter control signal, respectively. And a transmitter including a first filter and a second filter for filtering, and a signal synthesizer for synthesizing the I and Q signals filtered by the first and second filters into a single signal.
실시예에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.According to the embodiment, the following effects are obtained.
첫째, 대역폭 조정, 변조 규격에 따른 캐리어 신호 조정, Q값 조정 등을 통하여 RFID 채널 사이의 간섭 현상을 방지할 수 있고, 태그로 원할하게 에너지를 공급할 수 있는 효과가 있다.First, the interference phenomenon between RFID channels can be prevented through bandwidth adjustment, carrier signal adjustment according to modulation standard, and Q value adjustment, and the energy can be supplied smoothly to the tag.
둘째, 수신감도의 저하, SNR(Signal to Noise Ratio) 증가를 방지할 수 있다.Second, a decrease in reception sensitivity and an increase in signal to noise ratio (SNR) can be prevented.
셋째, 대역폭이 조정된 다양한 채널에 대하여 PIE 포맷에 따른 RF신호의 변조 깊이를 조절할 수 있으며, 송수신 환경에 따라 태그의 인식 거리를 정밀하게 조정할 수 있는 효과가 있다.Third, the modulation depth of the RF signal according to the PIE format can be adjusted for various channels whose bandwidth is adjusted, and the recognition distance of the tag can be precisely adjusted according to the transmission / reception environment.
넷째, 리더의 사용채널을 확장할 수 있으며, 태그와 리더 안테나 사이의 거리에 따른 파장 보상 효과가 있다. 따라서, 거리에 따른 I/Q 신호 상쇄 없이 신호를 처리 할 수 있게 된다.Fourth, the use channel of the reader can be extended, and there is a wavelength compensation effect according to the distance between the tag and the reader antenna. Therefore, the signal can be processed without canceling the I / Q signal according to the distance.
다섯째, RFID/USN 시스템에 있어서, 통신 속도 및 인식율를 조절할 수 있으므로 안정적인 시스템 구현이 가능한 효과가 있다.Fifth, in the RFID / USN system, it is possible to adjust the communication speed and recognition rate, there is an effect that can be implemented a stable system.
첨부된 도면을 참조하여 실시예에 따른 RFID 송수신 장치에 대하여 설명하는데, 설명의 편의를 위하여 실시예에 따른 RFID 송수신 장치는 RFID 리더인 것으로 한다.An RFID transceiver according to an embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. For convenience of description, the RFID transceiver is an RFID reader.
도 1은 실시예에 따른 RFID 송수신 장치(100)의 구성 요소를 개략적으로 도시한 블록도이고, 도 2는 실시예에 따른 RFID 송수신 장치(100)에서 전송 속도에 따라 설정된 채널 대역폭을 예시한 그래프이다.1 is a block diagram schematically illustrating components of an
도 1에 의하면, 실시예에 따른 RFID 송수신 장치(100)는 제어부(110), 변조부(120), 제1필터(122), 제2필터(124), 제1믹서(134), 제2믹서(136), 신호합성부(140), 제5필터(145), 제1PA(Power Amplifier)(150), 송신 안테나(102), 수신 안테나(101), 저잡음증폭기(LNA; Low Noise Amplifier)(155), 제6필터(160), 신호분배부(165), 제3믹서(172), 제4믹서(174), 제3필터(182), 제4필터(186), 제2PA(192), 제3PA(194), 복조부(196), 위상동기회로(PLL; Phase Locked Loop)(130), 제1신호분리부(132), 제2신호분리부(170)를 포함하여 이루어진다.Referring to FIG. 1, the
또한, 상기 제어부는 채널코딩모듈(111), 변조제어모듈(112), 필터제어모듈(113), 슬롯제어모듈(114), PLL(Phase Locked Loop)제어모듈(115)을 포함하여 이루어진다.In addition, the control unit includes a
상기 채널코딩모듈(111)은 전송속도(데이터 레이트; data rate)에 따라 채널 대역폭을 결정하는데, 채널 대역폭은 다음의 수학식1에 의하여 계산될 수 있다.The
가령, 전송속도가 40 kbps라고 가정하면, 인코딩율이 2/bit이고, DSB(Double SideBand)인 경우 측파대필터율이 2이므로, 채널 대역폭은 200 KHz로 계산된다.For example, assuming that the transmission rate is 40 kbps, since the encoding rate is 2 / bit, and the sideband filter rate is 2 in the case of DSB (Double SideBand), the channel bandwidth is calculated as 200 KHz.
이는 도 2의 (a) 도면에 예시된 바와 같다.This is as illustrated in Figure 2 (a).
또한, 전송속도가 120 KHz인 경우 채널 대역폭은 600 KHz로 계산되고, 전송속도가 640 KHz인 경우 채널 대역폭은 3200 KHz로 계산된다.In addition, when the transmission rate is 120 KHz, the channel bandwidth is calculated as 600 KHz, and when the transmission rate is 640 KHz, the channel bandwidth is calculated as 3200 KHz.
이는 각각 도 2의 (b) 도면과 (c) 도면에 예시된 바와 같다.This is as illustrated in (b) and (c) of FIG. 2, respectively.
참고로, SSB(Single SideBand)인 경우 측파대필터율은 1이다.For reference, in the case of SSB (Single SideBand), the sideband filter ratio is 1.
전송속도가 40 kbps(KHz)인 경우와 120 kbps인 경우, 900 MHz 대역의 주파수 채널은 다음의 표 1과 같이 할당될 수 있다.When the transmission rate is 40 kbps (KHz) and 120 kbps, the frequency channel of the 900 MHz band can be allocated as shown in Table 1 below.
상기 채널코딩모듈(111)은 인터페이스 수단(도시되지 않음)을 구비하여 관리자가 원하는 전송속도 수치를 입력받을 수 있다.The
도 3은 실시예에 따른 RFID 송수신 장치(100)에서 전송속도가 120 kbps인 경우 채널 영역을 예시한 그래프이다.3 is a graph illustrating a channel region when the transmission rate is 120 kbps in the
상기 필터제어모듈(113)은 채널 대역폭이 결정됨에 따라 필터제어신호를 생성하고, 필터제어신호를 제1필터(122), 제2필터(124), 제3필터(182), 제4필터(186)로 각각 전달한다.The
상기 제1필터(122) 내지 제4필터(186)는 가변필터로서, 가령 전압 제어에 의하여 통과 주파수 특성이 변화되는 전압 제어 필터로 구비될 수 있다.The
상기 제1필터(122) 및 제2필터(124)는, 변조부(120)로부터 송신신호가 전달되면, 도 2와 같이 상기 필터제어신호에 의하여 정의된 주파수 대역을 기준 간격으로 하여 필터링한다.When the transmission signal is transmitted from the
또한, 상기 제3필터(182) 및 제4필터(186)는 제3믹서(172) 및 제4믹서(174)로부터 수신신호가 전달되면, 도 2와 같이 상기 필터제어신호에 의하여 정의된 주파수 대역을 기준 간격으로 하여 필터링한다.In addition, when the received signal is transmitted from the
도 3을 참조하면, 제1필터(122) 내지 제4필터(186)가 전술한 바와 같이 가변 필터링 기능을 수행함으로써, 중심주파수(f1)를 기준으로 하여 소정의 채널 대역폭(f3+f4)에 해당되는 송신신호 또는 수신신호만이 통과되고, 스퓨리어스 신호와 같은 간섭신호의 영역(f2)은 차단될 수 있다.Referring to FIG. 3, the
상기 채널코딩모듈(111)에 의하여 채널 대역폭이 설정되면, 변조제어모듈(112)은 대역폭이 설정된 각 채널의 변조지수와 신호 타이밍 규격을 변경하여 캐리어 신호를 조정한다.When the channel bandwidth is set by the
이와 같이, 캐리어 신호가 조정됨으로써 태그의 인식 거리를 제어할 수 있고, 채널 사이의 간섭 현상을 최대한 배제할 수 있게 된다.As such, by adjusting the carrier signal, the recognition distance of the tag can be controlled and the interference phenomenon between the channels can be eliminated as much as possible.
상기 변조제어모듈(112)의 기능은 변조부(120)와 함께 상세히 설명하기로 한다.The function of the
한편, RFID 채널은 소정 시간 간격으로 분할되어 있으며, 리더는 태그를 식별하기 위하여 반복적인 식별 과정을 수행한다. 이와 같이 시간축을 기준으로 분할된 채널을 타임 슬롯(time slot)이라 하며, 타임 슬롯을 단위로 하여 태그의 반복 식별 과정이 수행된다. 즉, 리더와 태그 사이의 명령과 응답이 처리되는 통신 주기는 타임 슬롯을 기준으로 이루어진다.Meanwhile, the RFID channel is divided at predetermined time intervals, and the reader performs an iterative identification process to identify the tag. In this way, a channel divided based on the time axis is called a time slot, and a repetitive identification process of a tag is performed based on the time slot. That is, the communication period in which the command and response between the reader and the tag are processed is based on the time slot.
리더는 인식된 태그들에 일련의 슬롯 번호를 부여하고, 태그들은 진행 슬롯 번호의 수치를 증감하면서 자신에 할당된 슬롯 번호와 진행 슬롯 번호가 일치되면 리더와의 통신을 개시한다.The reader assigns a series of slot numbers to the recognized tags, and the tags initiate communication with the reader when the slot number assigned to the tag matches the progress slot number.
상기 슬롯제어모듈(114)은 타임 슬롯을 관리하기 위하여, 슬롯 카운터(slot ounter)(도시되지 않음)를 구비하며, 슬롯 카운터는 타임 슬롯 파라미터, 즉 Q값을 조정하여 태그와의 통신을 제어한다.The
다수의 태그는 상이한 대역폭의 채널을 할당받고 할당된 채널 상에서 타임 슬롯이 설정되어야 하므로, 채널코딩모듈(111)이 동작된 후 슬롯제어모듈(114)은 Q값을 조정한다.Since a plurality of tags are allocated channels of different bandwidths and time slots should be set on the allocated channels, the
즉, 상기 채널코딩모듈(111)은 Q값을 초기화하고 새롭게 채널이 할당된 태그들에 대하여 새로운 Q값을 부여한다.That is, the
도 4는 실시예에 따른 RFID 송수신 장치(100)에서 사용되는 EPC(Electronic Product Code) 규격 중 타이밍 규격을 예시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a timing standard among EPC (Electronic Product Code) standards used in the
상기 타이밍도 중 리더 신호에 해당되는 타이밍도는 상측에 도시되어 있고, 태그 신호에 해당되는 타이밍도는 하측에 도시되어 있다.Among the timing diagrams, a timing diagram corresponding to the reader signal is shown at the upper side, and a timing diagram corresponding to the tag signal is shown at the lower side.
도 4에 도시된 명령 응답 구간은 하나의 타임 슬롯 상에서 이루어지며, 상기 변조제어모듈(112)은 캐리어 신호를 상기 타이밍 규격에 동기화시키는 기능을 수행한다.The command response interval shown in FIG. 4 is performed on one time slot, and the
상기 타이밍 규격에 대하여 간략히 설명하면 다음 표 2와 같다.The timing specifications are briefly described in Table 2 below.
상기 슬롯제어모듈(114)은 조정된 Q값을 커맨드 데이터, 가령 "쿼리 명령", "QueryRep 명령" 등과 같은 커맨드 데이터에 담아 송신신호를 구성할 수 있다. The
상기 PLL제어모듈(115)은 위상동기회로(130)로 제어신호를 전달하여, 채널코딩모듈(111)에 의하여 설정된 대역폭과 동기화된 발진신호를 생성하도록 한다.The
따라서, 제1믹서(134) 및 제2믹서(136)에서 믹싱된 RF신호 또는 제3믹서(172) 및 제4믹서(174)에서 믹싱된 베이스밴드신호는 새롭게 설정된 채널 대역폭 규격을 충족할 수 있게 된다.Accordingly, the RF signal mixed in the
이와 같은 제어부(110)는 FPGA(Field Programmable Gate Array)회로나 DSP(Digital Signal Processing)회로를 이용하여 구현될 수 있다.The
상기 제어부(110)에서 처리된 디지털 신호는 I(In-phase) 신호 및 Q(Quadrature-phase) 신호와 같은 직교 성분의 두 신호로 분리된 상태로서 그 크기는 위상 함수로 표현된다.The digital signal processed by the
상기 I신호 및 Q신호의 송신신호는 변조부(120)로 전달되고, 변조부(120)는 송신신호를 변조하여 I신호는 제1필터(122)로 전달하고, Q신호는 제2필터(124)로 전달한다.The transmission signal of the I signal and the Q signal is transmitted to the
상기 변조부(120)는 D/A 컨버터, 변조 회로 등을 포함하여 디지털 신호를 베이스밴드신호로 변조한다.The
상기 변조제어모듈(112)은 PIE(Pulse-Interval Encoding) 포맷에 따라 RF신호의 변조 지수 및 위상 조정, 선택 타이밍에 대한 제어신호를 변조부(120)로 전달한다.The
상기 PIE 포맷은 ISO 18000-A, ISO 18000-B, EPC(Electronic Product Code) Generation-0, EPC Generation-1, EPC Generation-2 등의 UHF RFID Protocol에 따른 포맷이 적용될 수 있다. 실시예는 EPC Generation-2 프로토콜이 사용된 것으로 한다.The PIE format may be applied according to UHF RFID Protocol such as ISO 18000-A, ISO 18000-B, Electronic Product Code (EPC) Generation-0, EPC Generation-1, and EPC Generation-2. The example assumes that the EPC Generation-2 protocol is used.
이러한 변조 규격을 적용함에 따라 실시예에 의한 RFID 송수신 장치(100)는 DSB-ASK(Double SideBand-Amplitude Shift Keying), SSB-ASK(Single SideBand-Amplitude Shift Keying), PR-ASK(Phase Reversal-Amplitude Shift Keying) 등의 변복조 방식을 모두 이용할 수 있다.As the modulation standard is applied, the
도 5는 실시예에 따른 RFID 송수신 장치(100)에서 변조된 RF신호의 포락선 및 변조 지수(Modulation index) 형태를 예시한 그래프이다.5 is a graph illustrating an envelope and a modulation index form of an RF signal modulated by the
도 5의 (a) 도면은 DSB-ASK 또는 SSB-ASK 변조 방식의 경우 검파되는 RF신호의 포락선 형태(A)를 예시한 그래프인데, 표시 부호 "B"와 표시 부호 "C"는 RF 신호의 변조 지수 영역을 의미한다.FIG. 5 (a) is a graph illustrating an envelope form A of an RF signal detected in the DSB-ASK or SSB-ASK modulation scheme, in which reference numeral "B" and "C" denote the Means the modulation index region.
상기 변조 지수란 변조된 신호에 의하여 주파수, 위상폭, 위상크기 등의 수치가 변화하는 정도를 나타내며, 위상 변조파에서는 최대 위상 편이(라디안으로 표시)를 의미하고, 주파수 변조파에서는 최대 주파수 편이(偏移)를 변조 신호 주파수로 나눈값을 의미한다.The modulation index indicates the degree to which the numerical values such as frequency, phase width, and phase change by the modulated signal, means the maximum phase shift (in radians) in the phase modulated wave, and the maximum frequency shift in the frequency modulated wave ( I) divided by the frequency of the modulated signal.
예를 들어, 상기 변조 지수는 "(B―C)÷(B+C)"의 수식으로 계산가능하다.For example, the modulation index can be calculated by a formula of "(B-C) ÷ (B + C)".
또한, 도 5의 (b) 도면은 PR-ASK 변조 방식의 경우 검파되는 RF 신호의 포락선 형태를 예시한 그래프로서, 표시 부호 "D"와 표시 부호 "F"는 직교성분신호로 분리된 RF신호의 영역을 의미한다.FIG. 5B is a graph illustrating the envelope form of the RF signal detected in the case of the PR-ASK modulation scheme, in which the designation code "D" and the designation code "F" are divided into orthogonal component signals. Means the area of.
그리고, 표시 부호 "E"는 직교성분신호가 위상 천이되는 구간을 의미하고, 표시 부호 "G"는 포락선의 최대 전계 크기를 의미하며, 표시 부호 "H"는 포락선의 상승 및 하강이 일어나는 사이의 구간을 의미한다.In addition, the symbol "E" denotes a section in which the quadrature component signal is phase shifted, the symbol "G" denotes the maximum electric field magnitude of the envelope, and the symbol "H" denotes between the rising and falling of the envelope. It means a section.
여기서, 변조 깊이는 도 5의 (a)의 경우, "(B-C)/B"로 계산되고, 도 5의 (b)의 경우, "(G-H)/G"로 계산된다.Here, the modulation depth is calculated as "(B-C) / B" in the case of Fig. 5A, and is calculated as "(G-H) / G" in the case of Fig. 5B.
상기 변조부(120)는 변조 지수가 조정됨에 따라 송신신호의 임피던스에 영향을 주어 PIE 신호 규격의 변조 깊이가 조정되도록 하며, 변조 깊이가 조정됨에 따라 태그의 응답 특성이 변화되어 인식 거리(Detector range)가 선형적으로 증가되거나 감소될 수 있다. 즉, 실시예에 의하면, 변조 지수의 제어에 의하여 태그 인식 거리의 선형적 제어가 가능해진다.The
상기 변조부(120)는 포락선의 움푹한 영역, 즉 신호처리가 오프(off)되는 구간의 반사계수를 조정함으로써 변조 깊이를 조정할 수 있으며, 움푹한 영역의 포락선이 외부로 확장되는 경우 인식 거리가 늘어난다.The
도 6은 실시예에 따른 RFID 송수신 장치(100)의 변조부(120)에서 처리되는 디지털신호 파형을 측정한 그래프 및 PIE 포맷의 기호를 도시한 데이터 구조도이다.FIG. 6 is a data structure diagram illustrating a graph measuring a digital signal waveform processed by the
도 6의 (a)도면과 도 5의 (a)도면을 비교하여 보면, 변조 깊이가 조정되어 디지털 신호의 형태가 손상되지 않은채 RF신호의 포락선("1", "2", "3", "4"로 표기된 부분)으로 구현됨을 알 수 있다.6A and FIG. 5A, the modulation depths are adjusted so that the digital signal envelopes are not damaged ("1", "2", "3"). , The portion labeled "4").
또한, 도 6의 (b)도면을 참조하면, "Tari"라는 기호가 표시되어 있는데, "Tari"는 태그로 송출되는 신호의 기준 주기(Reference time interval)를 의미하며, 6.25μs 내지 25μs의 수치를 가진다. 기호 "PW"는 직교성분신호의 선택 구간이 가지는 펄스폭(Pulse Width)을 의미하며, 상기 펄스폭은 RF 변조신호 펄스의 50% 내외 지점에 위치되는 것이 바람직하다. 상기 변조 깊이의 조정 동작은 최소한 상기 펄스폭 영역에서 이루어져야 한다.In addition, referring to FIG. 6B, a symbol "Tari" is displayed, and "Tari" means a reference time interval of a signal transmitted to a tag, and a numerical value of 6.25 μs to 25 μs. Has The symbol " PW " means a pulse width of the selection section of the quadrature component signal, and the pulse width is preferably located at about 50% of the RF modulation signal pulse. The operation of adjusting the modulation depth should be at least in the pulse width region.
도 7은 실시예에 따른 RFID 송수신 장치(100)에서 사용되는 PR-ASK 변조 규격의 RF신호 포락선 형태를 도시한 그래프 및 파라미터를 정의한 데이터 테이블이다.FIG. 7 is a data table defining graphs and parameters showing RF signal envelope shapes of the PR-ASK modulation standard used in the
도 7의 (a)도면에 도시된 PR-ASK 변조 규격은, 변조 깊이가 조정되는 직교성분신호의 기준 구간(포락선의 골짜기 영역들)을 확대 도시한 것으로서, 그래프에 표시된 기호들은 도 6의 (b)도면에 정의되어 있다.The PR-ASK modulation standard shown in (a) of FIG. 7 shows an enlarged reference section (valid regions of the envelope) of the quadrature signal whose modulation depth is adjusted, and the symbols shown in the graph are shown in FIG. b) as defined in the drawing.
도 7의 그래프에서, x축은 시간축을 의미하고 y축은 전계 강도(Electric field strength) 축을 의미한다.In the graph of FIG. 7, the x axis means the time axis and the y axis means the electric field strength axis.
상기 변조제어모듈(112)은 PR-ASK 변조 포맷에 따라 펄스폭(PW) 구간, 즉 0.265 Tari 내지 0.525 Tari(μs) 동안의 포락선 수치에 따라 변조 지수를 조정한다.The
상기 제1필터(122)와 제2필터(124)는 변조부(120)로부터 전달된 I신호와 Q신호를 각각 채널 대역폭에 따라 필터링하고, 필터링된 I신호와 Q신호는 제1믹서(134)와 제2믹서(136)로 전달된다.The
상기 위상동기회로(130)는 전술한 대로, PLL제어모듈(115)의 제어에 따라 발진주파수신호를 생성하고, 발진주파수신호는 제1신호분리부(132)와 제2신호분리부(170)로 전달된다.As described above, the
상기 발진주파수신호는 표 2에 도시된 것처럼, 채널 대역폭에 따라 일련의 900 MHz 대역 신호로 생성된다.The oscillation frequency signal is generated as a series of 900 MHz band signal according to the channel bandwidth, as shown in Table 2.
상기 제1신호분리부(132)와 제2신호분리부(170)는 발진주파수신호의 위상을 분리하여 I신호 상태와 Q신호 상태로 만드는 회로로서, 가령 벌룬(balun) 회로로 구현될 수 있다.The first signal separator 132 and the
상기 제1신호분리부(132)는 I신호 상태인 발진주파수신호를 제1믹서(134)로 전달하고, Q신호 상태인 발진주파수신호를 제2믹서(136)로 전달한다.The first signal separator 132 transmits the oscillation frequency signal in the I signal state to the
상기 제1믹서(134)는 변조된 베이스밴드 I신호를 발진주파수 I신호와 믹싱하여 RF I신호로 변환하고, 제2믹서(136)는 변조된 베이스밴드 Q신호를 발진주파수 Q신호와 믹싱하여 RF Q신호로 변환한다.The
상기 신호합성부(140)는 RF I신호와 RF Q신호를 하나의 RF신호로 합성하고, 제5필터(145)는 믹싱 및 합성 과정에서 발생된 잡음 성분을 필터링한다.The
상기 제1PA(150)는 필터링된 RF 송신신호를 송신 가능한 전력 레벨로 증폭시키고, 증폭된 송신신호는 송신 안테나(102)를 통하여 태그로 송신된다.The
한편, 수신 안테나(101)를 통하여 수신된 RF 수신신호는 저잡음증폭기(155)로 전달되고, 저잡음증폭기(155)는 잡음 성분을 최대한 억제하면서 베이스밴드신호로 처리가능한 전력 레벨로 수신신호를 증폭시킨다.On the other hand, the RF received signal received through the receiving
상기 신호분배부(165)는 분배 회로의 일종으로서, RF 수신신호를 동일한 전력크기를 가지는 두개의 신호로 분기하여 각각 제3믹서(172) 및 제4믹서(174)로 전달한다.The
상기 제2신호분리부(170)는 제1신호분리부(132)와 유사한 기능을 수행하며, 발진주파수 I신호와 발진주파수 Q신호를 각각 제3믹서(172) 및 제4믹서(174)로 전달한다.The
상기 제3믹서(172)는 RF수신신호를 발진주파수 I신호와 믹싱하여 베이스밴드 I신호로 변환하고, 제4믹서(174)는 RF수신신호를 발진주파수 Q신호와 믹싱하여 베이스밴드 Q신호로 변환한다.The
상기 제3필터(182)와 제4필터(186)는 각각 베이스밴드 I신호와 베이스밴드 Q신호를 필터링하여 믹싱과정에 발생된 잡음 성분을 제거한다.The
상기 제2PA(192)와 제3PA(194)는 각각 베이스밴드 I신호와 베이스밴드 Q신호를 증폭시키고, 복조부(196)는 증폭된 베이스밴드 I신호와 베이스밴드 Q신호를 각각 디지털 I신호와 디지털 Q신호로 복조한다.The
복조된 디지털 I신호와 디지털 Q신호는 제어부(110)로 전달되어 태그신호로 해석된다.The demodulated digital I signal and digital Q signal are transmitted to the
이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The present invention has been described above with reference to the preferred embodiments, which are merely examples and are not intended to limit the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains do not depart from the essential characteristics of the present invention. It will be appreciated that various modifications and applications are not possible that are not illustrated above. For example, each component specifically shown in the embodiment of the present invention can be modified. And differences relating to such modifications and applications will have to be construed as being included in the scope of the invention defined in the appended claims.
도 1은 실시예에 따른 RFID 송수신 장치의 구성 요소를 개략적으로 도시한 블록도.1 is a block diagram schematically showing the components of an RFID transceiver device according to an embodiment;
도 2는 실시예에 따른 RFID 송수신 장치에서 전송 속도에 따라 설정된 채널 대역폭을 예시한 그래프.2 is a graph illustrating a channel bandwidth set according to a transmission speed in an RFID transceiver device according to an embodiment.
도 3은 실시예에 따른 RFID 송수신 장치에서 전송속도가 120 kbps인 경우 채널 영역을 예시한 그래프.3 is a graph illustrating a channel region when the transmission rate is 120 kbps in the RFID transceiver device according to the embodiment.
도 4는 실시예에 따른 RFID 송수신 장치에서 사용되는 EPC(Electronic Product Code) 규격 중 타이밍 규격을 예시한 도면.4 is a diagram illustrating a timing standard among EPC (Electronic Product Code) standards used in an RFID transceiver device according to an embodiment.
도 5는 실시예에 따른 RFID 송수신 장치에서 변조된 RF신호의 포락선 및 변조 지수(Modulation index) 형태를 예시한 그래프.5 is a graph illustrating an envelope and a modulation index form of a modulated RF signal in an RFID transceiver device according to an embodiment.
도 6은 실시예에 따른 RFID 송수신 장치의 변조부에서 처리되는 디지털신호 파형을 측정한 그래프 및 PIE 포맷의 기호를 도시한 데이터 구조도.6 is a data structure diagram showing a graph measuring a digital signal waveform processed by a modulator of an RFID transceiver device and a symbol of a PIE format according to an embodiment.
도 7은 실시예에 따른 RFID 송수신 장치에서 사용되는 PR-ASK 변조 규격의 RF신호 포락선 형태를 도시한 그래프 및 파라미터를 정의한 데이터 테이블.FIG. 7 is a data table defining graphs and parameters illustrating RF signal envelope shapes of a PR-ASK modulation standard used in an RFID transceiver device according to an embodiment. FIG.
Claims (13)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020070081826A KR100887853B1 (en) | 2007-08-14 | 2007-08-14 | Radio Frequency IDentification trasmitter/receiver apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020070081826A KR100887853B1 (en) | 2007-08-14 | 2007-08-14 | Radio Frequency IDentification trasmitter/receiver apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20090017233A KR20090017233A (en) | 2009-02-18 |
KR100887853B1 true KR100887853B1 (en) | 2009-03-09 |
Family
ID=40686088
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020070081826A KR100887853B1 (en) | 2007-08-14 | 2007-08-14 | Radio Frequency IDentification trasmitter/receiver apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100887853B1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100617322B1 (en) | 2005-05-09 | 2006-08-30 | 한국전자통신연구원 | Receiver of rfid reader for rejection tx leakage signal |
-
2007
- 2007-08-14 KR KR1020070081826A patent/KR100887853B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100617322B1 (en) | 2005-05-09 | 2006-08-30 | 한국전자통신연구원 | Receiver of rfid reader for rejection tx leakage signal |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20090017233A (en) | 2009-02-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2055015B1 (en) | Wireless communication device | |
US11288464B2 (en) | Multi-protocol RFID system | |
EP3389190B1 (en) | Method for generating dedicated data channels in backscatter rfid system using band -pass delta sigma modulator | |
JP2008061218A (en) | Semiconductor integrated circuit device and receiving device | |
KR20080097115A (en) | Radio frequency identification devices | |
CN108306838A (en) | Demodulator and the method for modulating input signal for solving modulation | |
JP6234883B2 (en) | RFID reader / writer device, RFID reader / writer system, and RFID reading method | |
CN101106446B (en) | Dual-system transmitting and receiving device | |
CN101159024A (en) | Semiconductor integrated circuit device and receiving device | |
KR100887853B1 (en) | Radio Frequency IDentification trasmitter/receiver apparatus | |
KR101060254B1 (en) | Short-range wireless communication system and its method by frequency-variable signal detection | |
US7359472B2 (en) | Method and apparatus for wireless data transmission | |
CN101542929B (en) | Wireless communication device | |
KR101189286B1 (en) | Radio Frequency IDentification tranceiver system being capable of preventing interference of Receiving signal | |
KR101416991B1 (en) | Radio Frequency IDentification traceiver system | |
CN101110637A (en) | Radio communication system with adjustable carrier frequency and method thereof | |
KR20080050907A (en) | Radio frequency identification transmitting system | |
KR20070109349A (en) | Radio frequency identification of direct conversion type | |
KR100911821B1 (en) | Radio Frequency IDentification tag | |
Pebay-Peyroula et al. | A true full-duplex communication between HF contactless reader and card | |
KR101448997B1 (en) | Radio Frequency IDentification reader | |
KR101372112B1 (en) | Radio Frequency IDentification transmitter/receiver device | |
JP2004304533A (en) | Communication system, and interrogator and responder included in the same | |
KR101283300B1 (en) | Wireless communication system of near field | |
KR101294492B1 (en) | Radio Frequency IDentification transmitter/receiver device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20121210 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140206 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150205 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160205 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170207 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180205 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190213 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20200226 Year of fee payment: 12 |