CN106533468B - 一种rfid信号接收处理装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种RFID信号接收处理装置及方法。所述装置包括：控制模块、频率检测模块以及滤除模块；所述控制模块与所述频率检测模块以及滤除模块连接；所述控制模块用于为所述频率检测模块提供本振信号；所述频率检测模块用于根据输入信号以及本振信号获取干扰信号频率；所述滤除模块用于根据所述干扰信号频率对所述输入信号进行干扰信号滤除，以保留目标信号。所述方法基于所述装置。本发明提出的RFID信号接收处理装置可用于例如从RFID读写器的接收信号中消除GSM干扰信号。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信领域，具体涉及一种RFID信号接收处理装置及方法。
背景技术
射频识别(RFID,Radio Frequency Identification)技术具有识别速度快、读取方便快捷、数据容量大、使用寿命长、标签信息可以动态修改、更高的安全性等优点。目前在交通领域，越来越多的RFID读写器设备应用于道路交通管理，如公安部主推的汽车电子标识应用等。与此同时，GSM(Global System for Mobile Communicaiton，全球移动通信系统)的通讯信号也处于RFID信号频段的范围内，GSM的通讯信号是移动通讯的主要信号频段之一，具有分布范围广、分布密度大、信号功率强的特点，其上、下行信号频段主要分布在870MHz～880MHz和925MHz～960MHz段。
RFID天线在应用过程中，由于信道间隔小，同时RFID频段与GSM信号频段非常接近，因此很容易产生信道干扰。如果RFID读写器设备附近存在GSM基站设备，当RFID读写器设备与RFID电子标签通信时，由于GSM的通讯信号强度远大于RFID电子标签的回复信号强度，因此，当RFID电子标签回复的信号与GSM基站发射的通讯信号同时被RFID读写器设备接收时，GSM的通讯信号就会对RFID读写器接收到的RFID电子标签的信号造成干扰。这种干扰直接影响到了RFID读写器设备收到的RFID电子标签的信息的准确性，导致出现无法正确识别RFID电子标签或无法识别RFID电子标签的情况，造成RFID读写器设备的识读成功率降低，直接影响到了射频识别系统的可靠性。
因此，如何从RFID读写器的接收信号中消除GSM干扰信号，成为亟待解决的问题。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种RFID信号接收处理装置及方法。
一方面，本发明提出一种RFID信号接收处理装置，包括：
控制模块、频率检测模块以及滤除模块；
所述控制模块与所述频率检测模块以及滤除模块连接；
所述控制模块用于为所述频率检测模块提供本振信号；
所述频率检测模块用于根据输入信号以及所述本振信号获取干扰信号频率；
所述滤除模块用于根据所述干扰信号频率对所述输入信号进行干扰信号滤除，以保留目标信号。
进一步地，所述装置还包括接收模块，所述接收模块与所述滤除模块以及频率检测模块连接；
所述接收模块用于接收输入信号，并向所述频率检测模块以及滤除模块提供所述输入信号。
进一步地，所述装置还包括数据处理模块，所述数据处理模块与所述滤除模块连接；
所述数据处理模块用于对所述目标信号进行放大并解调，以生成基带信号。
具体地，所述频率检测模块具体用于：
产生所述本振信号和干扰信号的差频信号；
获取所述差频信号频率；
根据所述本振信号频率以及差频信号频率获取所述干扰信号频率。
具体地，所述控制模块包括：MCU以及本振子模块；
所述MCU用于控制所述频率检测模块对干扰信号频率的检测，以及所述滤除模块的滤波参数选择；
所述本振子模块用于为所述频率检测模块以及所述数据处理模块提供本振信号。
具体地，所述频率检测模块包括：混频子模块、滤波子模块以及ADC子模块；
所述混频子模块以及所述滤波子模块共同作用，用于产生所述本振信号和干扰信号的差频信号；
所述ADC子模块用于获取所述差频信号的频率，并根据所述本振信号频率以及差频信号频率获取干扰信号频率。
具体地，所述滤除模块包括：多路选择开关以及至少一个滤波器；
所述多路选择开关用于导通或断开所述滤波器；
所述滤波器用于滤除干扰信号并保留目标信号。
本发明提供的RFID信号接收处理装置，由于所述频率检测模块可根据输入信号以及本振信号获取干扰信号频率，且所述滤除模块可针对性地对所述干扰信号进行滤除，因此适用于例如从RFID读写器的接收信号中消除GSM干扰信号。
另一方面，基于上述RFID信号接收处理装置，本发明还提出一种RFID信号接收处理方法，包括：
频率检测模块根据干扰信号与控制模块预设的本振信号获取所述干扰信号与所述本振信号的差频信号；
所述频率检测模块根据所述差频信号以及所述本振信号频率获取所述干扰信号的频率；
所述控制模块根据所述干扰信号的频率调整所述本振信号频率，以使其不等于干扰信号的频率，从而以减小所述干扰信号频率对所述本振信号频率的干扰；
所述控制模块根据调整后的所述本振信号与干扰信号的频率控制滤除模块进行滤波以获取目标信号；
数据处理模块对所述目标信号进行放大并解调，以生成基带信号。
具体地，所述频率检测模块根据所述差频信号以及所述本振信号频率获取所述干扰信号的频率包括：
所述频率检测模块对所述差频信号进行采样以及频谱分析，以获取所述差频信号频率；
根据所述差频信号频率与本振信号频率之和或之差获取所述干扰信号频率。
具体地，在所述频率检测模块根据干扰信号与控制模块预设的本振信号获取所述干扰信号与所述本振信号的差频信号之前还包括：
在所述控制模块设置本振信号频率后，所述控制模块使所述本振信号与接收模块提供的输入信号进入所述频率检测模块；
其中，所述输入信号包括所述干扰信号以及所述目标信号。
本发明提供的RFID信号接收处理方法，由于所述频率检测模块可根据本振信号和干扰信号的差频信号获取所述差频信号频率，进而获取干扰信号频率，且所述滤除模块可针对性地对所述干扰信号进行滤除，因此适用于例如从RFID读写器的接收信号中消除GSM干扰信号。
附图说明
图1为本发明RFID信号接收处理装置实施例的结构示意图；
图2为本发明RFID信号接收处理方法实施例的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明RFID信号接收处理装置实施例的结构示意图，参看图1，本实施例公开一种RFID信号接收处理装置，包括：控制模块11、频率检测模块12以及滤除模块13；
所述控制模块11与所述频率检测模块12以及滤除模块13连接；
所述控制模块11用于为所述频率检测模块12提供本振信号；
所述频率检测模块12用于根据输入信号以及所述本振信号获取干扰信号频率；
所述滤除模块13用于根据所述干扰信号频率对所述输入信号进行干扰信号滤除，以保留目标信号。
本发明提供的RFID信号接收处理装置，由于所述频率检测模块可根据输入信号以及本振信号获取干扰信号频率，且所述滤除模块可针对性地对所述干扰信号进行滤除，因此适用于例如从RFID读写器的接收信号中消除GSM干扰信号。
进一步地，所述装置还包括接收模块15，所述接收模块15与所述滤除模块13以及频率检测模块12连接；
所述接收模块用于接收输入信号，并向所述频率检测模块12以及滤除模块13提供所述输入信号。
进一步地，所述装置还包括数据处理模块14，所述数据处理模块14与所述滤除模块13连接；
所述数据处理模块用于对所述目标信号进行放大并解调，以生成基带信号。
具体地，所述控制模块11还用于控制所述滤除模块13的滤波参数选择。
所述频率检测12模块具体用于：产生所述本振信号和干扰信号的差频信号；获取所述差频信号频率以及根据所述本振信号频率以及差频信号频率获取所述干扰信号频率。
所述控制模块11包括：MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)111以及本振子模块112；
所述MCU111用于控制所述频率检测模块12对干扰信号频率的检测，以及所述滤除模块13的滤波参数选择；控制所述装置的整体流程。
112所述本振子模块用于为所述频率检测模块12以及所述数据处理模块14提供本振信号。
所述频率检测模块12包括：混频子模块121、滤波子模块122以及ADC(Analog toDigital Converter，数模转换器)子模块123；
所述混频子模块121以及所述滤波子模块122共同作用，用于产生所述本振信号和干扰信号的差频信号；
所述ADC123子模块用于获取所述差频信号的频率，并根据所述本振信号频率以及差频信号频率获取干扰信号频率。
所述滤除模块包括：多路选择开关132以及至少一个滤波器131；
所述多路选择开关132用于导通或断开所述滤波器；
所述滤波器131用于滤除干扰信号并保留目标信号。其中所述目标信号指经过干扰信号滤除的输入信号。
所述接收模块15为例如天线或通信接口。
现选取EGSM(Extended Global System for Mobile Communication，增强型全球移动通信系统)下行信号的925MHz、930MHz和950MHz信号作为干扰信号，以从工作频段为920MHz-925MHz的RFID读写器中滤除所述干扰信号为目的，对本发明提供的RFID信号接收处理装置的工作流程进行说明。
其中，所述滤除模块中的所述滤波器选用台湾嘉硕科技的TA1628A、TA1246A以及TA0775A声表滤波器。所述TA1628A声表滤波器通带中心频率为918.6MHz，±2.5MHz衰减3dB，±5MHz衰减30dB，适用于滤除大于所述读写器最大通信频率0-2MHz的干扰信号；TA1246A通带中心频率为922MHz，±1MHz衰减3dB，±3MHz衰减30dB，适用于滤除大于所述读写器最大通信频率2-12.5MHz的干扰信号；TA0775A通带中心频率为922.5MHz，±3MHz衰减3dB，±15MHz衰减30dB，适用于滤除大于所述读写器最大通信频率12.5MHz以上的干扰信号。
当EGSM信号的频率为925MHz时，系统工作流程如下：
S101、所述控制模块11设置本振信号频率为922MHz，并使所述本振信号与所述接收模块15提供的输入信号进入所述频率检测模块12；其中，所述输入信号包括所述干扰信号以及所述目标信号；
S102、所述干扰信号(925MHz)与所述本振信号(922MHz)经过所述混频子模块121以及滤波子模块122的处理产生差频信号；
S103、所述MCU111控制所述ADC子模块对所述差频信号进行采样，并对所述差频信号进行频谱分析，进而得出所述差频信号频率为3MHz；由于干扰信号的频率为本振信号与差频信号的频率之和或之差，因此可计算得知所述干扰信号的频率为925MHz或919MHz；
S104、所述控制模块11将所述本振信号调整为920MHz，并重复步骤S102-103，以得出所述差频信号频率为5MHz，进而可知所述干扰信号的频率为925MHz(若得出所述差频信号频率为1MHz，则可知所述干扰信号的频率为919MHz)；
S105、所述控制模块11将本振信号频率设置为920.375MHz，以使所述本振信号频率远离干扰信号频率，减小干扰；可以理解的是，尽管重新设置了本振信号的频率，但所述控制模块11仍会使本振信号频率处于RFID的通讯频段内(在本实施例中为920MHz-925MHz)。
S106、所述MCU111根据所述本振信号与干扰信号的频率，控制所述多路选择开关132与所述TA1628A声表滤波器131导通，以使所述TA1628A声表滤波器131对所述输入信号进行滤波，以获取所述目标信号；
需要说明的是，对于所述TA1628A声表滤波器131而言，信号在920.375MHz时衰减小于3dB，在925MHz时衰减大于30dB，因此，所述TA1628A声表滤波器131可有效滤除干扰信号。
S107、所述数据处理模块14对目标信号进行放大并解调，以生成基带信号。
当EGSM信号的频率为930MHz时，系统工作流程不变。在步骤S104中设置本振频率为922.625MHz，在步骤S105中选择滤波器型号为TA1246A，从而完成对干扰信号的滤除。
当EGSM信号包含925MHz和950MHz时，系统工作流程可与当EGSM信号的频率为925MHz时的工作流程相同，以同时滤除两种干扰信号。
可选地，在上述实施例中，可级联多个滤波器，例如，将TA1628A以及TA1247A级联，其中，TA1247A滤波器的通带中心频率为924.4MHz，±1MHz衰减3dB，±2.4MHz衰减30dB，因此，TA1628A以及TA1247A级联后的滤波器组合，可滤除923MHz-925MHz频段之外的信号；因此，将本振信号设置在923MHz-925MHz的频率范围内，则可滤除923MHz-925MHz频段之外的干扰信号，以保证RFID的正常通信。
本发明提供的RFID信号接收处理装置，由于可获知干扰信号频率，且可通过有选择地设置本振信号以及选择对应的滤波器进行滤波，从而精确地滤除干扰信号。因此，所述装置可有效地对干扰信号进行滤除；且由于可设置不同的本振信号以及不同的滤波器，因此具有较强的滤除不同频段的干扰信号的能力以及潜力。
图2为本发明RFID信号接收处理方法实施例的流程示意图，参看图2，基于上述实施例所述的RFID信号接收处理装置，本发明还提出一种RFID信号接收处理方法，包括：
S1、频率检测模块根据干扰信号与控制模块预设的本振信号获取所述干扰信号与所述本振信号的差频信号；
S2、所述频率检测模块根据所述差频信号以及所述本振信号频率获取所述干扰信号的频率；
S3、所述控制模块根据所述干扰信号的频率调整所述本振信号频率，以使其不等于干扰信号的频率，从而减小所述干扰信号频率对所述本振信号频率的干扰；
S4、所述控制模块根据调整后的所述本振信号与干扰信号的频率控制滤除模块进行滤波以获取目标信号；
S5、数据处理模块对所述目标信号进行放大并解调，以生成基带信号。
本发明提供的RFID信号接收处理方法，由于所述频率检测模块可根据本振信号和干扰信号的差频信号获取所述差频信号频率，进而获取干扰信号频率，且所述滤除模块可针对性地对所述干扰信号进行滤除，因此适用于例如从RFID读写器的接收信号中消除GSM干扰信号。
具体地，在控制模块设置本振信号频率后，所述控制模块使所述本振信号与接收模块提供的输入信号进入所述频率检测模块；其中，所述输入信号包括所述干扰信号以及所述目标信号；
所述干扰信号与所述本振信号经过频率检测模块处理产生差频信号；所述控制模块控制所述频率检测模块对所述差频信号进行采样，并对所述差频信号进行频谱分析，进而得出所述差频信号频率；由于干扰信号的频率为本振信号与差频信号的频率之和或之差，因此可计算得知所述干扰信号的频率；
所述控制模块调整本振信号频率，以使所述本振信号频率远离干扰信号频率，减小干扰；可以理解的是，调整本振信号频率时，所述控制模块仍然会使所述本振信号频率处于当前RFID信号的通讯频段内。
所述控制模块根据所述本振信号与干扰信号的频率，控制滤除模块以使所述滤除模块对所述输入信号进行滤波，以获取所述目标信号；
数据处理模块则对目标信号进行放大并解调，以生成基带信号。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种RFID信号接收处理装置，其特征在于，包括：
控制模块、频率检测模块以及滤除模块；
所述控制模块与所述频率检测模块以及滤除模块连接；
所述控制模块用于为所述频率检测模块提供本振信号；
所述频率检测模块用于根据输入信号以及所述本振信号获取干扰信号频率，所述输入信号包括干扰信号和目标信号；
所述滤除模块用于根据所述干扰信号频率对所述输入信号进行干扰信号滤除，以保留目标信号；
其中，所述频率检测模块具体用于：
产生所述本振信号和干扰信号的差频信号；
获取所述差频信号频率；
根据所述本振信号频率以及差频信号频率获取所述干扰信号频率。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括接收模块，所述接收模块与所述滤除模块以及频率检测模块连接；
所述接收模块用于接收输入信号，并向所述频率检测模块以及滤除模块提供所述输入信号。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括数据处理模块，所述数据处理模块与所述滤除模块连接；
所述数据处理模块用于对所述目标信号进行放大并解调，以生成基带信号。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述控制模块包括：MCU以及本振子模块；
所述MCU用于控制所述频率检测模块对干扰信号频率的检测，以及所述滤除模块的滤波参数选择；
所述本振子模块用于为所述频率检测模块以及所述数据处理模块提供本振信号。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述频率检测模块包括：混频子模块、滤波子模块以及ADC子模块；
所述混频子模块以及所述滤波子模块共同作用，用于产生所述本振信号和干扰信号的差频信号；
所述ADC子模块用于获取所述差频信号的频率，并根据所述本振信号频率以及差频信号频率获取干扰信号频率。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述滤除模块包括：多路选择开关以及至少一个滤波器；
所述多路选择开关用于导通或断开所述滤波器；
所述滤波器用于滤除干扰信号并保留目标信号。
7.一种RFID信号接收处理方法，包括：
频率检测模块根据干扰信号与控制模块预设的本振信号获取所述干扰信号与所述本振信号的差频信号；
所述频率检测模块根据所述差频信号以及所述本振信号频率获取所述干扰信号的频率；
所述控制模块根据所述干扰信号的频率调整所述本振信号频率，以使其不等于干扰信号的频率，从而减小所述干扰信号频率对所述本振信号频率的干扰；
所述控制模块根据调整后的所述本振信号与干扰信号的频率控制滤除模块进行滤波以获取目标信号；
数据处理模块对所述目标信号进行放大并解调，以生成基带信号。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述频率检测模块根据所述差频信号以及所述本振信号频率获取所述干扰信号的频率包括：
所述频率检测模块对所述差频信号进行采样以及频谱分析，以获取所述差频信号频率；
根据所述差频信号频率与本振信号频率之和或之差获取所述干扰信号频率。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述频率检测模块根据干扰信号与控制模块预设的本振信号获取所述干扰信号与所述本振信号的差频信号之前还包括：
在所述控制模块设置本振信号频率后，所述控制模块使所述本振信号与接收模块提供的输入信号进入所述频率检测模块；
其中，所述输入信号包括所述干扰信号以及所述目标信号。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |