CN102959561A - Rfid读写器、rfid系统及通信方法 - Google Patents

Abstract

RFID读写器(10)具有：发送部(11)，其向RFID标签发送出发送信号；接收部(12)，其接收RFID标签基于发送信号而返送的接收信号。发送部(11)发送载波。RFID读写器(10)具有检测部，该检测部对由接收部(12)接收到的接收信号的噪声进行检测，并且，该RFID读写器(10)包括控制部(20)，该控制部(20)对发送部和检测部进行控制，从而在与RFID标签进行通信之前，在发送部(11)输出载波的状态下，通过检测部对包含在接收信号中的噪声进行检测。

Description

RFID读写器、RFID系统及通信方法

技术领域

本发明涉及RFID(Radio Frequency Identification：无线射频识别)读写器、RFID系统及通信方法，特别涉及不容易受到噪声影响的RFID读写器、RFID系统及通信方法。

背景技术

例如，在日本特开2010-35038号公报(专利文献1)、日本特许第3874007号公报(专利文献3)中公开了由RFID读写器和RFID标签构成的以往的RFID系统。

另外，例如在日本特开2003-70056号公报(专利文献2)中公开了通信信道设定方法，该通信信道设定方法用于对在无线基地电台装置之间进行通信时使用的通信信道进行设定。

就专利文献1而言，通过在与标签进行通信之前进行载波侦听(CareerSense)，对多个频率信道的接收功率强度进行测定从而对频率信道的空状态进行检查，并根据其结果来决定与标签进行通信时使用的频率信道，由此确保良好的通信环境。就载波侦听而言，是针对任意的频率信道来检查是否已由其他RFID系统使用该频率信道的处理，但还作为对任意频率信道的噪声分布进行检查的单元而发挥功能。

例如，通过在与标签进行通信之前进行载波侦听来检查出噪声少的频率信道，由此对所使用的频率信道、副载波(Sub Career)的频率、通信速度等进行控制，从而能够利用检查出的噪声少的该频率信道来与标签进行通信，确保良好的通信环境。此外，在读写器的接收状态下，即，在读写器不发射电波的状态下，实施载波侦听。

专利文献2示出了通信信道设定方法，该通信信道设定方法，用于对在无线基地电台装置之间进行通信时使用的通信信道进行设定。在专利文献2中，对与其他无线基地电台装置进行通信(发送)时使用的发送频域中的杂音等级以及与其他无线基地电台装置进行通信(接收)时使用的接收频域中的杂音等级进行测定，并选择测定出的杂音等级比规定阈值小的发送频域中的发送信道和接收频域中的接收信道。

在专利文献2中，根据应传送的数据的传送速度来对所使用的信道的频域宽度进行控制，而不是根据能够使用的信道的频域宽度来以可变的方式控制应传送的数据的传送速度。

就专利文献3的技术而言，具有：待机处理单元，其在与标签进行通信之前，设定仅发送载波的通信待机状态；噪声等级提取单元，其提取在所述通信待机状态下得到的接收信号的等级来作为噪声等级；并且，将这样得到的噪声等级显示或输出至外部，或者，将噪声等级成为规定值以下的状态持续了恒定期间作为条件，来结束通信待机状态，并开始与标签进行通信。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-35038号公报

专利文献2：日本特开2003-70056号公报

专利文献3：日本特许第3874007号公报

发明内容

发明要解决的问题

保持良好通信状态的以往的RFID系统如上述那样构成。以往，在RFID系统中假定同一频域的噪声来作为噪声。例如，假定在其他RFID系统或其他无线电台中使用的电波、它们的伪成分以及次要发射电波成分(从无线设备的接收电路漏出的局部发送机信号等)等。

然而，众发明者通过实验知道了低频设备例如变换器(Inverter)设备等也能够成为妨碍RFID系统的通信的噪声源。

为了说明低频设备妨碍RFID系统的通信的机理，首先，对RFID系统的通信原理进行说明。

图19是用于说明RFID读写器(下面，省略为“读写器”)和RFID标签(下面，省略为“标签”)之间的通信状态的图，图19的(A)部分是示出了读写器和标签之间的通信内容的示意图，图19的(B)部分是示出了从读写器向标签发送的发送信号的图，图19的(C)部分是示出了标签的动作的示意图，图19的(D)部分是示出了从标签向读写器发送的发送信号的图。

如图19的(A)部分所示，就读写器和标签之间的通信而言，首先由读写器使用调制波向标签发送指令(图19的(B)部分)。然后，在标签接收到指令而发送响应信号时，读写器发送未调制波(载波)。通过对该载波进行后向散射(backscatter)来发送标签的响应信息(图19的(C)部分、(D)部分)。即，在标签一侧的响应时刻，如图19的(B)部分那样从读写器继续发送载波。

那么，低频设备是以低频进行动作的设备。例如，作为低频设备的一例的变换器设备，一般以数十kHz～数百kHz的转换频率进行动作。众发明者发现：向这样的变换器设备入射载波电波时，根据变换器设备的转换信号而入射到的载波信号被调制，从而发生载波信号被反射的现象。

图20是示出了该现象的图。图20的(A)表示低频设备接收到载波电波a时根据转换信号b来对载波进行调制，由此输出调制波c的状态；图20的(B)部分表示：来自读写器的发送载波电波、与RFID系统无关地产生的低频设备的噪声、因低频设备的噪声而导致来自读写器的发送载波电波被调制从而生成的调制波(下面，表示为“低频设备的调制噪声”)的频率和强度。

在变换器设备中，使用转换信号来对转换元件进行控制，由此改变电路的阻抗。通过改变电路的阻抗，来改变从电路布线图案等入射的载波相对于电波的反射系数，并在其反射波发生与反射系数相对应的变化之后，再次被从电路布线等放射出，因而发生这样的现象。

这样在低频设备中再次放射的反射波被读写器的天线接收，并在读写器内被解调，因而成为噪声成分。由于该噪声成分妨碍来自标签的响应信号，因而妨碍RFID系统的通信。

在图21中示出通过实验来调查该现象的结果。图21是对特定状态下的读写器的接收频率光谱进行分析的图，该特定状态是指，使用荧光灯作为低频设备来与读写器的天线部正对的状态。分别示出了在没有荧光灯时(图21的(A)部分)的情况、与荧光灯相距2m时(图21的(B)部分)的情况、与荧光灯相距1m时(图21的(C)部分)的情况。

如图21所示，可知在没有荧光灯时不发生噪声，但随着与点亮的荧光灯接近而噪声增加，并且其等级变大。

接着，对另一例进行说明。图22是在使用PC的液晶画面作为低频设备时的与图21相对应的图。在PC的液晶画面正对着读写器的天线部的状态下，对与液晶画面相距2m时(图22的(A)部分)和与液晶画面相距1m时(图22的(B)部分)的读写器的接收频率光谱进行分析。此外，在没有液晶画面时，成为与图21的(A)部分的没有荧光灯时相同的结果。

这样向低频设备入射载波电波的情况下，由于根据低频设备的转换信号而入射的载波电波被调制并反射，因而在读写器的接收部中被调制的该电波被解调，从而不能取得足够的与本来的标签的接收信号之间的S/N，而导致产生通信品质劣化的问题。与成为噪声源的低频设备之间的距离越近，则该问题越显著。

上述各专利文献的技术不能解决这样的现象。专利文献1的前提是将与标签之间的通信频域的噪声作为噪声。若以日本的电波法为例进行说明，则例如在UHF频域RFID系统中，由于使用953MHz频域(2011年1月当前)的电波，因而，就噪声而言，953MHz频域的噪声成为载波侦听的对象。由于载波侦听时发射载波电波，因而不能测定上述低频设备的调制噪声，因此不能解决上述问题。

在专利文献2中，对与其他无线基地电台装置进行通信(发送)时使用的发送频域中的杂音等级以及与其他无线基地电台装置进行通信(接收)时的接收频域中的杂音等级进行测定，并选择测定出的杂音等级比规定阈值小的发送频域中的发送信道和接收频域中的接收信道，但由于与公知的例子同样地，在对杂音等级进行测定时不发射载波电波，因而不能测定上述低频设备的调制噪声，因此不能解决上述问题。

在专利文献3中，在测定噪声等级时输出载波，但由于仅显示得到的结果，且通信处理待机至噪声等级成为规定值以下为止，因而在这里也不能解决上述问题。

本发明是为了解决如上述那样的问题点而做出的，其目的在于，提供不受如变换器设备那样的低频设备的噪声影响的RFID读写器、RFID系统及通信方法。

用于解决问题的手段

本发明的RFID读写器具有：发送部，其向RFID标签发送出发送信号，接收部，其接收所述RFID标签基于所述发送信号而返送的接收信号，检测部，其对由所述接收部接收到的接收信号的噪声进行检测；该RFID读写器包括：所述发送部发送载波，该RFID读写器包括控制单元，该控制单元对所述发送部和所述检测部进行控制，从而在与所述RFID标签进行通信之前，在从所述发送部输出载波的状态下，由所述检测部对包含在所述接收信号中的噪声进行检测。

优选地，由发送部输出的载波频率，是与RFID标签进行通信时使用的发送信号的载波频率。

此外，接收部可以包括解调单元，该解调单元对从RFID标签接收到的接收信号进行解调；解调单元，将接收信号作为双侧边带信号来进行解调；检测部，通过测定由解调单元进行了解调的解调信号来检测噪声。另外，解调单元也可以将接收信号作为单侧边带信号来进行解调；检测部，通过测定由解调单元进行了解调的解调信号来检测噪声。

解调单元可以独立地将比发送器所输出的载波的频率高的频率的噪声作为上侧边带(USB)信号进行解调，将比所输出的载波的频率低的频率的噪声作为下侧边带(LSB)信号进行解调；检测部，测定由解调单元进行了解调的解调信号。

优选地，检测部包括频率解析单元，该频率解析单元对解调信号所具有的噪声的频率进行解析。

并且，优选包括频率计算单元，该频率计算单元基于频率解析单元的解析结果，来计算噪声最少的频域。

并且，也可以包括通信参数设定单元，该通信参数设定单元根据频率计算单元的计算结果，来设定与RFID标签之间进行通信的通信参数。

在通信参数中，可以用于设定是否使用副载波来作为从RFID标签返送的信号，也可以用于基于频率解析单元的解析结果来设定从RFID标签返送的信号的副载波频率，也可以用于设定从RFID标签返送的信号的副载波频率，也可以用于设定从RFID标签返送的信号的通信速度。

另外，也可以将检测部的检测出的噪声频率输出至外部设备。

在本发明的另一技术方案中，通信方法是RFID读写器与RFID标签之间的通信方法，该RFID读写器具有：发送部，其向RFID标签发送出发送信号，接收部，其接收所述RFID标签基于所述发送信号而返送的接收信号；该通信方法包括：由发送部发送载波的步骤；在与所述RFID标签进行通信之前，在从自发送部输出载波的状态下，对包含在接收信号中的噪声进行检测的步骤，以检测出的噪声少的频率来与RFID标签进行通信的步骤。

优选地，在以检测出的噪声少的频率来与RFID标签进行通信的步骤中，包含对用于选择噪声少的频率的通信参数进行设定的步骤。

并且，RFID读写器也可以包括设定单元，该设定单元基于检测部的检测结果来对与RFID标签之间进行通信的通信条件进行设定；设定单元也可以包括噪声分析单元，该噪声分析单元对包含在接收信号中的噪声进行分析；RFID读写器也可以包括通信参数设定单元，该通信参数设定单元根据噪声分析单元的分析结果来设定通信参数，以作为通信条件。

在本发明的其他方面的技术方案中，RFID系统也可以包含上述RFID读写器和与RFID读写器进行通信的RFID标签。

发明效果

在本发明中，由于在与RFID标签进行通信之前，在发送部输出载波的状态下，由检测部对包含在接收信号中的噪声进行检测，因而能够在包含低频设备的调制噪声的状态下使用噪声低的频率来与标签进行通信。

其结果，能够提供不容易受到低频设备的噪声影响的RFID读写器、RFID系统及通信方法。

附图说明

图1是示出了本发明的第一实施方式及第二实施方式的读写器的整体结构的框图。

图2是示出了图1所示的读写器的控制部的结构的框图。

图3是示出了读写器的控制部的动作的流程图。

图4是示出了第一实施方式的解调信号处理部的结构的框图。

图5是示出了噪声的SSB(Singal Side Band：单侧边带)接收处理的图。

图6是示出了进行了SSB接收处理的情况的噪声分布分析处理方法的图。

图7是示出了进行了SSB接收处理的情况的噪声分布分析处理的另一方法的图。

图8是示出了进行了SSB接收处理的情况的通信参数的一个设定例的图。

图9是示出了进行了SSB接收处理的情况的通信参数的另一设定例的图。

图10是示出了第二实施方式的解调信号处理部的结构的框图。

图11是示出了第二实施方式的读写器的控制部的动作的流程图。

图12是示出了噪声的DSB(Double Side Band：双侧边带)接收处理的图。

图13是示出了进行了DSB接收处理的情况的噪声分布分析处理方法的图。

图14是示出了进行了DSB接收处理的情况的通信参数的一个设定例的图。

图15是示出了进行了DSB接收处理的情况的通信参数的另一设定例的图。

图16是示出了第二实施方式的解调信号处理部的另一结构的框图。

图17是示出了第三实施方式的读写器的结构的框图。

图18是示出了第三实施方式的读写器的控制部的结构的框图。

图19是用于说明以往的读写器和标签之间的通信状态的图。

图20是用于说明在向变换器设备入射载波电波的情况下信号被调制并反射的现象的图。

图21是对使用荧光灯来作为低频设备并将其正对着RFID读写器的天线部的状态下的RFID读写器的接收频率光谱进行分析的图。

图22是与图21相对应的在使用PC的液晶画面来作为低频设备的情况下的图。

具体实施方式

(1)第一实施方式

下面，参照附图，对本发明的一个实施方式进行说明。在这里，首先，对接收部接收单侧边带(SSB、Single Side Band)的情况进行说明。图1是示出了该情况的RFID系统的读写器的结构的框图。参照图1，读写器10包括：发送部11；接收部12；循环器(cirulator)13，其将来自发送部11的发送信号导入至天线14，并将从天线14接收的来自标签50的接收信号导入至接收部12；频率合成器16，其向发送部11及接收部12供给载波；控制部20，其对发送部11及接收部12进行控制。并且，该读写器10经由天线14而与标签50进行信息收发。

发送部11包括：DA(数字/模拟)转换器111，其将来自控制部20的数字信号转换成模拟信号；调制器112，其与DA转换器111相连接，对发送基频信号进行接收，对来自频率合成器16的载波进行调制；功率放大器113。并且，该发送部11将功率放大器113的输出信号输入至循环器13。

接收部12包括：带通滤波器(BPF、Band Pass Filter)121，其对来自循环器13的接收信号的频域进行限制；低噪声放大器122，其与带通滤波器121相连接；正交解调器124，其接收来自低噪声放大器122的输出信号和来自频率合成器16的载波，并输出相位相互偏离90度的信号。正交解调器124包括：乘法器123a、123b；π/2相位器123c，其为了对相互正交的信号进行解调而使各信号的相位相互偏离。被正交解调器124解调了的解调信号，经由放大器125a、125b和放大器125a、125b后，其I信号和Q信号被置为一体而输入至控制部20，其中，所述放大器125a、125b用于分别将所述解调信号放大为I信号和Q信号，所述AD转换器126a、126b用于将所述解调信号转换成数字信号。另外，由正交解调器124、放大器125a、125b、AD转换器126a、126b及后述的解调信号处理部25构成解调单元。

图2是示出了图1所示的控制部20的详细信息的框图。参照图2，控制部20包括：主控制部21，其对控制部20整体进行控制；发送数据生成部22，其与主控制部21相连接，用于生成发送数据；编码部23，其对由发送数据生成部22生成的数据进行编码。并且，该控制部20将编码部23的输出信号输出至DA转换器111。另外，主控制部21与信道选择处理部24相连接，该信道选择处理部24用于选择发送时使用的信道，由此将该主控制部21的输出信号输出至频率合成器16。此外，主控制部21还对发送部11及接收部12的动作进行控制。

由解调信号处理部25对来自图1所示的AD转换器126a、126b的输出信号进行解调。针对由解调信号处理部25进行了解调的信号的一部分，为了对其进行傅里叶变换而将其发送至FFT处理部26，然后，为了对其噪声分布进行分析而将其发送至噪声分布分析部27，接着，再将其发送至主控制部21。针对由解调信号处理部25进行了解调的信号，为了对其进行解码而将其输入至解码部28，并经由接收数据处理部29输入至主控制部21。此外，由FFT处理部26和噪声分布分析部27构成检测噪声的检测部及频率解析单元。

接着，对读写器10的动作进行说明，具体而言，对控制部20的动作进行说明。此外，基本上由主控制部21对控制部20的动作进行控制。图3是示出了控制部20的动作的流程图。参照图3，首先决定所使用的频率(由读写器10向标签发送的频率)(步骤S11，下面，省略步骤)。接着，在与标签进行通信之前，在以使用频率输出载波的状态下，在规定时间内接收该频域的电波(S12)。具体而言，发送部11对来自频率合成器16的载波，不使用调制器112对其进行调制，而直接经由天线14发送该载波。由接收部12经由天线14来接收该状态下的接收电波。接收部使该接收电波经由带通滤波器121、低噪声放大器122、正交解调器124、放大器125a、125b，在AD转换器126a、126b中将得到的I信号及Q信号转换成数字信号(S13)，并结束载波的输出(S14)。

在控制部20的解调信号处理部25中进行SSB接收处理(S15)。在FFT处理部26中对接收到的SSB信号进行频率转换，并在噪声分布分析部27中分析哪个频率范围的噪声少(S16)。

基于噪声分布分析部27的分析结果来对噪声少的频率范围进行计算(S17)。设定最佳通信参数，使得能够使用噪声少的频率与标签进行通信(S18)。判断是否能够设定出最佳通信参数(S19)。若能够设定出最佳通信参数(在S19中能够设定)，则生成针对标签的指令(S20)，并实施与标签之间的通信(S21)。

若不能设定出最佳通信参数(在S19中不能设定)，则通过切换信道等来变更使用频率(S22)，并返回S11，重复执行S12及S12以后的处理。

此外，就最佳通信参数而言，包括是否有副载波(subcarrier)、副载波的频率、通信速度等，是用于使来自标签的返送信号(返送信号)被包含在噪声少的频域内的参数。在后面阐述对此的具体内容。

这样，将由主控制部21决定的最佳通信参数发送至发送数据生成部22，并由发送数据生成部22生成用于从标签进行返送的最佳通信参数，以作为针对标签的指令。然后，实施与标签之间的通信。

此外，主控制部21作为控制单元、频率计算单元、通信参数设定单元、通信条件设定单元来发挥功能。

在这里，对图3的S15所示的解调信号处理部25的SSB接收处理进行说明。图4是示出了解调信号处理部25的结构的框图。参照图4，解调信号处理部25包括：延迟处理部251，其对被正交解调器124解调了的I信号进行延迟处理；希耳伯特变换部252，其对被正交解调器124解调了的Q信号进行希耳伯特变换处理；加法器253，其对由延迟处理部251进行了延迟处理的I信号加上由希耳伯特变换部252进行了希耳伯特变换处理的Q信号；减法器254，其从由延迟处理部251进行了延迟处理的I信号中减去由希耳伯特变换部252进行了希耳伯特变换处理的Q信号。并且，该解调信号处理部25将来自加法器253的输出信号作为USB信号(数字信号)输出，将来自减法器254的输出信号作为LSB信号(数字信号)输出。此外，延迟处理部251用于延迟与Q信号的希耳伯特变换处理所需的时间相同的时间。

此外，在SSB接收处理中，对USB成分和LSB成分分别独立地进行处理。两者的处理顺序可以是任意的顺序。

使用这样得到的USB一侧信号和LSB一侧信号，来设定在后面说明的与标签进行通信时使用的通信参数。

接着，对SSB接收处理内容进行说明。图5是用于说明SSB接收处理的内容的图。图5的(A)部分是示出了以发送载波为基准的噪声的频率分布的图，图5的(B)部分是示出了对该信号如上述那样进行SSB接收处理而提取了LSB成分和USB成分的状态的图。在这里，假设发送载波的频率是952.4MHz。若采用SSB接收处理，则由于如上述那样能够以使比发送载波高的频率成分的噪声(USB一侧)和比发送载波低的频率成分的噪声(LSB一侧)分离的方式接收这些噪声，因而只要知道发送载波的频率，就能知道噪声的准确频率分布。在该例中，通过测定USB成分和LSB成分，能够准确地掌握使用频率附近的噪声分布。

参照图5的(B)部分，由于发送载波的频率是952.4MHz，因而，若USB成分在DC～300kHz的范围内有噪声，则在952.4MHz～952.7MHz的范围内有噪声，若LSB成分在100kHz～400kHz的范围内有噪声，则在952.0MHz～952.3MHz的范围内有噪声。由此，能够知道0～952.0MHz的范围、952.3MHz～952.4MHz的范围、952.7MHz以上的范围的频域的噪声较少。因此，只要选择这些范围而与标签进行通信，就能够在噪声少的环境下进行通信。

接着，对在图3的S16及S17所示的噪声分布的分析处理以及对噪声成分少的频率范围进行计算的处理进行说明。图6是用于说明通过决定规定的阈值来对噪声分布进行分析处理的情况的图。现在，假设存在如图6示出那样的噪声且预先如图示出那样决定了阈值。如在S17中所示，主控制部21将低于阈值的频率范围判断为噪声少的频率范围。

参照图6，可知USB成分在100kHz～500kHz的频率范围内噪声少，LSB成分则在200kHz～400kHz的频率范围内噪声少。若将发送载波的频率设定为fc，则判断为(fc-400kHz)～(fc-200kHz)的范围、(fc+100kHz)～(fc+500kHz)的范围的两个频率频域的噪声小。

接着，对通过积分计算来判断噪声分布的分析处理的情况进行说明，图7是用于说明该情况的图。在这里，如图7所示，对FFT数据列取积分，在该积分值不超过阈值的范围a内，将能够取得最宽的频率范围的区间判断为噪声少的频率范围。

接着，对在图3的S18所示的从标签返送的信号中的最佳通信参数的设定方法进行说明。能够在从读写器发送至标签的指令中，指定从标签到读写器的通信参数。例如，在作为UHF频域RFID系统的标准的“ISO/IEC18000-6Type C”中，能够以链路频率BLF(Link Frequency：链路频率)和副载波的周期数M(Number of subcarrier cycles per symbol：副载波的符号周期的个数)作为参数，来任意设定通信参数。表1及表2示出了“ISO/IEC18000-6 Type C”标准的链路频率BLF和副载波的周期数M的值。

表1

表2

图8表示，在以“ISO/IEC18000-6 Type C”为标准的RFID系统中，发送载波为952.4MHz，当针对在噪声分布分析结果为如下的情况下的USB成分和LSB成分而决定了某一阈值时，噪声少的范围(图8的(A)部分)和在该情况的通信参数的设定方法(图8的(B)部分)。

参照图8的(A)部分，可知在200kHz～600kHz的频率范围的USB成分的噪声小且能够确保宽的频域。因此，以使中心频率在400kHz附近且使频域宽度覆盖中心频率两侧400kHz的方式，从表1及表2中选择通信参数。其结果，设定成BLF＝400kHz，且M＝4。在该设定方法中，传送速度成为BLF/4＝100kbps。此外，在这里，主控制部21在设定M时，考虑频域宽度成为传送速度的4倍的点而设定M。此外，只要能够确保良好的通信品质，则也可以将频域宽度设定为传送速度的任意倍数。

接着，对通信参数的另一具体的设定方法进行说明。图9是该情况的与图8的内容相对应的图。图9表示，在以“ISO/IEC18000-6Type C”为标准的RFID系统中，发送载波为952.4MHz，且成为如图9示出那样的噪声分布分析结果的情况。在该例中，在240kHz～400kHz的频率范围的LSB成分的噪声小。频域宽度是160kHz。同样地，将通信参数设定为BLF＝320kHz，且M＝8。在该设定方法中，传送速度成为40kbps(频域宽度为大约160kHz)。

此外，在图3中，如果即使在S22中变更几次使用频率，在S 19中也不能设定最佳通信参数，则也可以在未图示的显示部上显示错误或变更阈值。

(2)第二实施方式

接着，对本发明的第二实施方式进行说明。在上述实施方式中，使用SSB进行设定，但本发明也能够应用于双侧边带(DSB)。就本实施方式而言，表示读写器的整体结构的框图和表示读写器的控制部的结构的框图，与图1及图2所示的框图相同。本实施方式的解调信号处理部25的结构，与之前的实施方式的图4不同。在图10中示出了该情况的结构。另外，在图11中示出了表示本实施方式的控制部20的动作的流程图。

参照图10，本实施方式的解调信号处理部25包含IQ振幅比较部256，该IQ振幅比较部256接收由正交解调器124进行了解调的I信号及Q信号并对I信号及Q信号的振幅进行比较，并输出某一个振幅大的信号作为DSB(数字信号)。

接着，对本实施方式的控制部20的动作进行说明。由于本实施方式的控制部20的动作基本上与之前的实施方式相同，而只有一部分不同，因而仅对不同的部分进行说明。

参照图11，S31～S34与之前的实施方式的S11～S14相同。

由控制部20的解调信号处理部25进行DSB接收处理(S35)。由噪声分布分析部27对接收到的DSB信号的噪声分布进行分析，并基于分析结果来计算噪声少的频率范围(S36、S37)。由主控制部21设定通信参数，使得能够以噪声少的频率与标签进行通信(S38)。判断是否能够设定出最佳通信参数(S39)。以下两点与之前的实施方式相同：即，若能够设定出最佳通信参数(在S39中能够设定)，则生成对标签50的指令并与标签50进行通信(S40、S41)；若不能设定出最佳通信参数，则由主控制部21变更使用频率(S42)并返回S31。

接着，对图11的S35所示的噪声的DSB接收处理进行说明。图12是用于说明DSB接收处理内容的图。图12的(A)部分是示出了以发送载波为基准的噪声频率分布的图，图12的(B)部分是示出了对该信号进行了DSB接收处理的状态的图。在这里，假定发送载波的频率是952.4MHz。在DSB接收处理中，不能以分离比发送载波高的频率成分的噪声(USB一侧)和比发送载波低的频率成分的噪声(LSB一侧)方式而接收这些噪声。在DSB接收处理中，USB成分和LSB成分成为相互合成的解调信号。

在该例中，可知解调信号的400kHz以上的频率频域的噪声少。

由于该例子的发送载波为952.4MHz，因而可知～952.0MHz、952.8MHz～的两个频率频域的噪声较少。

接着，对图11的S36及S37所示的噪声分布的分析处理以及计算噪声成分少的频率范围的处理进行说明。图13是用于说明通过决定规定的阈值来进行噪声分布的分析处理的情况的图。现在，假设存在如图13示出那样的噪声且预先如图示出那样决定了阈值。主控制部21将低于阈值的频率范围判断为噪声少的频率范围。就DSB解调信号而言，根据图13可知200kHz～400kHz的频率范围的噪声少。

在这里，若将发送载波的频率设定为fc，则判断为(fc-400kHz)～(fc-200kHz)的范围、(fc+200kHz)～(fc+400kHz)的范围的两个频率频域的噪声小。

此外，也可以与之前的实施方式同样地，通过积分计算来对噪声分布的分析处理进行判断。由于该情况的处理与之前的实施方式相同，因而省略其说明。

接着，对图11的S38所示的来自标签的返送信号的最佳通信参数的设定方法进行说明。在这里，也将在上述表1及表2中说明的链路频率BLF(LinkFrequency：链路频率)和副载波的周期数M(Number of subcarrier cycles persymbol：副载波的符号周期的个数)设定为参数，其中，所述链路频率BLF和周期数M是UHF频域RFID系统的“ISO/IEC18000-6Type C”标准。

图14的(A)部分是示出了噪声的频率分布和阈值的图，图14的(B)部分是示出了该情况的通信参数的设定方法的图。在以“ISO/IEC18000-6Type C”为标准的RFID系统中，在发送载波为952.4MHz且成为如图14的(A)部分示出那样的噪声分布分析结果的情况下，200kHz～600kHz的频率范围的DSB解调信号的噪声小。即，中心频率为400kHz，其宽度为400kHz。因此，参照表1及表2，将通信参数设定为BLF＝400kHz，且M＝4。在该设定方法中，传送速度成为100kbps，并能够确保400kHz左右的频域。

接着，对本实施方式的通信参数的另一具体的设定例进行说明。图15是示出了该情况的例子的图，是示出了与之前的例子的图14相同内容的图。可知在以“ISO/IEC18000-6 Type C”为标准的RFID系统中，在发送载波为952.4MHz且成为如图15的(A)示出那样的噪声分布分析结果的情况下，DC～80kHz的频率范围的DSB解调信号的噪声小。在该情况下，将通信参数设定为BLF＝40kHz，且M＝1(无副载波)。在该设定方法中，传送速度成为40kbps(频域宽度为大约160kHz)。

此外，在本实施方式中，在图11中，如果即使在S42中变更几次使用频率，在S39中也不能设定最佳通信参数，则也可以与之前的实施方式同样地，对阈值进行变更等的处理。

在本实施方式中，说明了在解调信号处理部25中使用I/Q振幅比较器的情况，该I/Q振幅比较器为了从I信号和Q信号中获取一个输出信号而对两信号的振幅进行比较，但并不限定于此，也可以使用其他方法。图16的(A)部分是与该情况的图10相对应的框图，图16的(B)部分是示出了由I信号和Q信号构成的合成矢量的图，图16的(C)部分则是示出了使合成矢量旋转角度α后将合成矢量移动至I信号轴(实数轴)上的状态的图。

参照图16的(A)部分，在本实施方式中，解调信号处理部25包括：矢量化部257，其接收被正交解调器124解调了的I信号及Q信号并使I信号及Q信号矢量化；α计算部258，其基于矢量化的信号来计算规定的角度α；实数轴成分输出部259，其基于计算出的α来使矢量化的信号旋转至实数轴上之后，输出实数轴成分。

矢量化部257使I信号和Q信号复数化，将它们转换成由实数轴表示I信号且由虚数轴表示Q信号的合成矢量(图16的(B)部分)。α计算部258计算图16的(B)部分所示的合成矢量的角度α＝tan^-1(Q/I)。如图16的(C)部分所示，实数轴成分输出部259使矢量旋转计算出的角度α，并输出实数轴成分。这样输出计算出的实数轴成分来作为DSB信号。

(3)第三实施方式

下面，对本发明的第三实施方式进行说明。在上述的第二实施方式中，说明了使用在图1及图2示出的读写器而进行DSB接收的情况，该读写器具有还能够处理SSB信号的接收部和控制部，但在本实施方式中，对读写器的结构进行了优化，从而能够简易的结构来处理双侧边带(DSB)的信号。

图17及图18是示出了本实施方式的读写器30以及控制部20a的结构的框图，并且，与第一实施方式的图1及图2相对应。如图17及图18所示，由于本实施方式的接收部32及控制部20a的结构与第一实施方式不同，因而仅对其不同的部分进行说明，而省略对其他部分的说明。

参照图17，在本实施方式中，接收部32包括：带通滤波器321，其对来自循环器13的接收信号的频域进行限制；低噪声放大器322，其与带通滤波器321相连接；解调器323，其基于来自频率合成器16的载波来对来自低噪声放大器322的输出信号进行解调；放大器324，其对被解调了的接收信号进行放大；AD转换器325，其将被放大器324放大的信号转换成数字信号。并且，该接收部32将进行了转换的数字接收信号输入至控制部20a。

在本实施方式中，由解调器323和放大器324和AD转换器325构成解调单元。

参照图18，相对于在图2所示的控制部20，控制部20a的不同点在于没有设置解调信号处理部，而这以外的部分与之前的实施方式相同。

接着，对本实施方式的读写器30及控制部20a的动作进行说明。本实施方式基本上与第二实施方式相同，而不同点在于本实施方式特别用于使用DSB的情况。因此，对不同的部分进行说明，而省略对与之前的实施方式相同的部分的说明。另外，表示本实施方式的读写器30的动作的流程图与图11基本上相同，但如上述那样，由于没有设置解调信号处理部，因而S35的内容不同。即，在图11的S35中，控制部20进行DSB接收处理。S35以前的处理(S31～S35)以及S35以后的处理(S36～S42)与第二实施方式相同。

此外，在上述各实施方式中，说明了主控制部根据噪声分布分析部的分析结果来设定通信参数的情况，但并不限定于此，也可以将噪声分布分析部的分析结果发送至外部设备，并由外部设备设定恰当的通信参数来将该通信参数发送至读写器，由此由主控制部设定该通信参数。

在上述各实施方式中，就最佳通信参数的设定方法而言，说明了使用作为UHF频域RFID系统的标准的“ISO/IEC18000-6 Type C”的情况，但并不限定于此，也可以使用任意的标准进行设定。

在上述各实施方式中，以由读写器和标签构成的RFID系统的情况作为例子说明了本发明，但并不限定于此，还能够应用于在多个无线装置之间进行噪声少的通信的情况。

至此，参照附图，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于图示的实施方式。能够对图示的实施方式，在与本发明相同的范围内或等同的范围内实施各种修正即变形。

产业上的可利用性

本发明的读写器由于不容易受到低频设备的噪声影响，因而可作为读写器来有利地使用。

附图标记的说明

10、30 读写器

11 发送部

1 2接收部

13 循环器

14 天线

15 低通滤波器

16 频率合成器

17 分配器

20、20a 控制部

21 主控制部

22 发送数据生成部

23 编码部

24 信道选择部

25 解调信号处理部

26 FFT处理部

27 噪声分布分析部

28 解码部

29 接收数据处理部

111 DA转换器

112 调制器

113 功率放大器

121 带通滤波器

122 低噪声放大器

123a、123b 乘法器

124 正交解调器

125 放大器

126 AD转换器。

Claims (19)

1.一种RFID读写器，

具有：

发送部，其向RFID标签发出发送信号，

接收部，其接收所述RFID标签基于所述发送信号而返送的接收信号，

检测部，其对由所述接收部接收到的接收信号的噪声进行检测；

该RFID读写器的特征在于，

所述发送部发送载波，

该RFID读写器包括控制单元，该控制单元对所述发送部和所述检测部进行控制，从而在与所述RFID标签进行通信之前，在从所述发送部输出载波的状态下，由所述检测部对包含在所述接收信号中的噪声进行检测。

2.根据权利要求1记载的RFID读写器，其特征在于，

由所述发送部输出的载波的频率，是在与所述RFID标签进行通信时使用的发送信号的载波的频率。

3.根据权利要求1或2记载的RFID读写器，其特征在于，

所述接收部包括解调单元，该解调单元对从所述RFID标签接收到的接收信号进行解调；

所述解调单元，将所述接收信号作为双侧边带信号来进行解调；

所述检测部，对由所述解调单元进行了解调的解调信号进行测定，由此检测噪声。

4.根据权利要求1或2记载的RFID读写器，其特征在于，

所述接收部包括解调单元，该解调单元对从所述RFID标签接收到的接收信号进行解调；

所述解调单元，将所述接收信号作为单侧边带信号来进行解调；

所述检测部，对由所述解调单元进行了解调的解调信号进行测定，由此检测噪声。

5.根据权利要求4记载的RFID读写器，其特征在于，

所述解调单元，分别独立地将频率比所述发送器所输出的载波的频率高的噪声作为上侧边带信号来进行解调，将频率比所输出的载波的频率低的噪声作为下侧边带信号来进行解调；

所述检测部，测定由所述解调单元进行了解调的解调信号。

6.根据权利要求3～5中的任一项记载的RFID读写器，其特征在于，

所述检测部包括频率解析单元，该频率解析单元对所述解调信号所具有的噪声的频率进行解析。

7.根据权利要求6记载的RFID读写器，其特征在于，

包括频率计算单元，该频率计算单元基于所述频率解析单元的解析结果，来计算噪声最少的频域。

8.根据权利要求7记载的RFID读写器，其特征在于，

包括通信参数设定单元，该通信参数设定单元根据所述频率计算单元的计算结果，来设定与所述RFID标签进行通信的通信参数。

9.根据权利要求8记载的RFID读写器，其特征在于，

所述通信参数，用于设定是否使用副载波来作为从所述RFID标签返送的信号。

10.根据权利要求6记载的RFID读写器，其特征在于，

基于所述频率解析单元的解析结果，来设定从所述RFID标签返送的信号的副载波的频率。

11.根据权利要求8记载的RFID读写器，其特征在于，

所述通信参数，用于设定从所述RFID标签返送的信号的副载波的频率。

12.根据权利要求8记载的RFID读写器，其特征在于，

所述通信参数，用于设定从所述RFID标签返送的信号的通信速度。

13.根据权利要求6记载的RFID读写器，其特征在于，

将所述检测部检测出的噪声的频率输出至外部设备。

14.一种通信方法，用于RFID读写器与所述RFID标签之间的通信，

该RFID读写器具有：

发送部，其向RFID标签发出发送信号，

接收部，其接收所述RFID标签基于所述发送信号而返送的接收信号；

该通信方法的特征在于，包括：

由发送部发送载波的步骤；

在与所述RFID标签进行通信之前，在从发送部输出载波的状态下，对包含在接收信号中的噪声进行检测的步骤，

以检测出的噪声少的频率与RFID标签进行通信的步骤。

15.根据权利要求14记载的通信方法，其特征在于，

在以检测出的噪声少的所述频率与RFID标签进行通信的步骤中，包含对用于选择噪声少的频率的通信参数进行设定的步骤。

16.根据权利要求1记载的RFID读写器，其特征在于，

还包括设定单元，该设定单元基于所述检测部的检测结果，来设定与所述RFID标签进行通信的通信条件。

17.根据权利要求16记载的RFID读写器，其特征在于，

所述设定单元包括噪声分析单元，该噪声分析单元对包含在所述接收信号中的噪声进行分析。

18.根据权利要求17记载的RFID读写器，其特征在于，

包括通信参数设定单元，该通信参数设定单元根据所述噪声分析单元的分析结果来设定通信参数，以作为所述通信条件。

19.一种RFID系统，其特征在于，

包括根据权利要求1～13及16～18中的任一项记载的RFID读写器和与所述RFID读写器进行通信的RFID标签。

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