CN107229886B - 一种消除rfid读写器中动态自干扰的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种消除RFID读写器中动态自干扰的方法，包括如下步骤：取得参考自干扰射频信号，对其进行处理后得到对所述参考自干扰射频信号的最大衰减值；将所述参考自干扰信号分解为I/Q两路射频信号，产生多组调节控制信号；逐一使用每组调节控制信号对所述参考自干扰射频信号进行调节，得到多个第一接收信号，并得到表示该第一接收信号强度的强度数值；比较所述多个第一接收信号的强度数值，选择其中最小一个的控制信号作为当前自干扰信号的消除配置。本发明还涉及一种实现上述方法的装置。实施本发明的一种消除RFID读写器中动态自干扰的方法及装置，具有以下有益效果：其接收灵敏度较高、系统稳定性较好。

Description

一种消除RFID读写器中动态自干扰的方法及装置

技术领域

本发明涉及RFID射频识别设备，更具体地说，涉及一种消除RFID读写器中动态自干扰的方法及装置。

背景技术

无源RFID系统是目前RFID技术应用的主流，相对于有源RFID系统，无源RFID系统所能达到的识别标签的范围较小，在应对密集数量的无源标签，其识别准确度也有很大的局限性。造成无源RFID系统读写器在使用环境以及天线适应性方面局限性的主要原因如下：无源电子标签本身不提供能量，标签工作的能量来自于读写器发射过来的电磁波，标签反射信号只有接收到电磁波能量的20％，十分微弱。对于读写器来讲，无源RFID系统中使用的读写器则采用了收发同频的通信方式，所以对于无源RFID系统来讲，读写器发射通道和接收通道的隔离度是一个比较难以处理的问题。在现有技术方案中，无源RFID系统收发隔离的实现主要采用环形器或定向耦合器(也称收发隔离电路单元)，在所有端口匹配的情况下，“收发隔离电路单元”的隔离度是20～30dB，因此发射通道泄漏到接收通道的功率(即最主要的“自干扰”信号功率)远远大于电子标签反射回来的回波信号功率。这使得整个无源RFID系统的接收灵敏度变得很低，最终导致电子标签的读写距离较短、识别的标签数量有限。上述自干扰信号还有另外两部分来源，一部分是来源于天线端的阻抗失配，当发射通道发射已调信号时，会有反射驻波形成的干扰信号进入接收通道。另一部分是发射出去的已调信号，经过读写器周围的应用环境反射后，随标签反射信号进入接收通道中。这两种信号也会影响到整个系统的接收灵敏度。此外，大多数读写器在实际应用中采用分布式天线结构，在采用这种结构时，经常用到同轴电缆等传输介质连接读写器和天线。这些传输介质在传输信号的过程中都会对双向信号都有衰减，标签反射的回波信号本身就比较弱，再加上传输介质的衰减后会更弱，从而影响读写器的接收灵敏度。综上所述，在现有技术中，较强的实时动态自干扰信号和较弱的标签回波信号是整个无源RFID系统的接收灵敏度较低和系统稳定性较差的主要原因。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述接收灵敏度较低、系统稳定性较差的缺陷，提供一种接收灵敏度较高、系统稳定性较好的一种消除RFID读写器中动态自干扰的方法及装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种消除RFID读写器中动态自干扰的方法，包括如下步骤：

A)取得参考自干扰射频信号，对其进行处理后得到对所述参考自干扰射频信号的最大衰减值；

B)将所述参考自干扰信号分解为相差为90度的I/Q两路射频信号，并依据所述最大衰减值，产生多组调节控制信号；每组调节控制信号中包括多个分别对所述I/Q两路射频信号的幅度和相位进行调节的调节控制信号；

C)分别依使用所述多套调节信号对所述参考自干扰射频信号进行调节，并分别将调节后的参考自干扰射频信号与接收信号合路，进行自干扰信号抵消，得到多个第一接收信号；分别将所述第一接收信号进行射频功率检测得到功率电平并进行模数转换，得到表示该第一接收信号强度的强度数值；

D)比较所述多个第一接收信号的强度数值，选择其中最小一个对应的一组调节控制信号作为当前自干扰信号的消除配置，开始与RFID标签的数据交换。

更进一步地，一组调节控制信号包括调整所述参考自干扰信号幅度的衰减控制信号和调整所述经过衰减后的参考自干扰信号相位的相位控制信号；所述衰减控制信号包括分别控制所述I路信号衰减和Q路信号衰减量的I路衰减控制信号和Q路衰减控制信号；所述相位控制信号包括调节所述I路信号相位和Q路信号相位的I路相位控制信号和Q路相位控制信号。

更进一步地，所述步骤D)中还包括如下步骤：

D1)判断最小一个第一接收信号的强度数值是否小于设定阈值，如是，选择器控制信号作为当前自干扰信号的消除配置，否则，执行下一步骤；

D2)缩小衰减控制信号和相位控制信号的步进值或改变值，围绕产生上述最小第一接收信号对应的一组调节控制信号，产生多组细调调节控制信号，分别使用每组细调调节控制信号，得到其对应的第一接收信号，分别得到其强度数值并选择最小一个，并返回步骤D1)；

D3)如上述步骤循环设定次数，而得到的强度数值仍不小于设定阈值，则返回步骤B)，产生新的调节控制信号并重复执行。

更进一步地，所述步骤A)中，包括如下步骤：

A1)对参考自干扰信号进行射频功率检测，得到表示其功率的功率电平，将得到的功率电平进行模数转换得到其功率值；

A2)将所述得到的功率值减去固有衰减值，得到所述参考自干扰信号的最大衰减值。

更进一步地，所述步骤C)中，对所述I路信号进行幅度调节，然后对其进行相位调节；对所述Q路信号进行幅度调节，然后对其进行相位调节；将调节后的I/Q路信号合路后，得到调节后的参考自干扰射频信号。

本发明还涉及一种消除RFID读写器中动态自干扰的装置，包括调整单元、控制单元和合路单元；所述合路单元包括两个输入端和一个输出端，其一个输入端与RFID读写器中的收发耦合单元的接收输出端连接，另一个输入端与所述调整单元的输出端连接，其输出端与所述RFID读写器的接收电路连接；所述调整单元的输入端与所述收发耦合单元的隔离端连接，其还接收所述控制单元输出的调节控制信号，以控制对所述隔离端输出的参考自干扰信号的调节量；所述控制单元分别接收所述隔离端和接收输出端输出的射频信号，分别对其进行处理，并依据处理结果输出控制信号到所述调整单元。

更进一步地，所述控制信号包括多个，所述调整单元包括幅度调整模块和相位调整模块，所述幅度调整模块和所述相位调整模块分别具有不同的调节控制信号。

更进一步地，所述调整单元包括依次串接的功率分配单元、幅度调整模块、相位调整模块和第一合路模块；所述功率分配单元将输入的参考自干扰信号分为相差为90度的两路信号，所述幅度调整模块在不同的调节控制信号作用下分别对所述两路信号进行幅度调节后分别输出到所述相位调节模块，所述相位调节模块分别在不同的调节控制信号作用下调节所述两路经过幅度调节的信号的相位，并将其输出到第一合路模块进行合路输出。

更进一步地，所述幅度调整模块包括两个受控于不同的衰减控制信号的可调衰减器，所述可调衰减器分别对所述功率分配单元输出的两路信号进行衰减，每个可调衰减器的衰减量由连接到该衰减器的衰减控制信号决定；所述相位调整模块包括两个分别对所述可调衰减器的输出进行移相的移相支路，每个移相支路由不同的移相控制信号控制；每个移相支路包括第一射频开关、+90度移相网络、-90度移相网络和第二射频开关，所述第一射频开关在连接到其控制端的移相控制信号的作用下，将输入射频信号输送到所述+90度移相网络和-90度移相网络中的一个进行移相；所述第二射频开关在同一个移相控制信号的作用下，选择所述所述+90度移相网络和-90度移相网络的输出中的一个连接到所述第一合路器。

更进一步地，所述控制单元还包括多个模数转换和数模转换模块；所述控制单元输出的多个控制信号分别经过不同的数模转换模块后输出到所述调整单元；所述隔离端和接收输出端输出的射频信号分别经过不同的射频信号转换模块和模数转换模块转换为数字信号后，再进行处理。

实施本发明的一种消除RFID读写器中动态自干扰的方法及装置，具有以下有益效果：由于使用参考自干扰信号依据最大衰减量对该参考自干扰信号进行多次调节，并将得到的信号与接收信号进行抵消，得到多个第一接收信号，然后在上述得到的接收信号中选择最小的第一接收信号对应的调节配置(包括幅度调节量和相位调节量)作为当前接收标签返回信号时的调节量，因此，在接收到标签返回信号时，整个系统中存在的自干扰信号全部或大部分被抵消掉，于是，其接收灵敏度较高、系统稳定性较好。

附图说明

图1是本发明一种消除RFID读写器中动态自干扰的方法及装置实施例中消除自干扰的方法流程图；

图2是所述实施例中选择消除配置的具体流程图；

图3是所述实施例中装置的结构示意图；；

图4是所述实施例调节单元的具体结构示意图；

图5是所述实施例中一种情况下具体的装置结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明实施例作进一步说明。

如图1所示，在本发明的一种消除RFID读写器中动态自干扰的方法实施例中，该方法包括如下步骤：

步骤S11取得参考自干扰信号，得到其最大衰减值：在本步骤中，取得参考自干扰射频信号，对其进行处理后得到对所述参考自干扰射频信号的最大衰减值；在本实施例中，上述参考自干扰信号是在收发耦合单元的隔离端上取得的，在该端口上取得的参考自干扰信号分为两路，一路用于进行射频功率检测，得到表示其功率的功率电平，将得到的功率电平进行模数转换得到其功率值；然后将所述得到的功率值减去固有衰减值，得到所述参考自干扰信号的最大衰减值。上述固有衰减值是指上述参考自干扰信号在传输过程中经过的硬件电路的插入损耗值，该插入损耗值对于一个系统而言，是固有的、不变的。而另一路参考自干扰信号则作为调节的对象，在调节控制信号的作用下进行幅度和相位的调节，使得其尽可能在调节后形成与接收信号中混合的自干扰信号等幅、反相的信号，进而在后续的合路过程中抵消掉接收信号中的自干扰信号，从而提高接收灵敏度。

在本实施例中，上述最大衰减值在某种程度上表示了该读写器系统在当前的环境下能够接收到信号的范围，后续步骤中的一系列的对于参考自干扰信号的调整，都是在这个范围内进行的，对于超出这个范围的，就不会再去进行尝试产生第一接收信号。这样设置的好处是能够按照实际情况减少调节控制信号的组数，换句话说，减少确定最适合当前环境的调节控制信号的时间。

步骤S12将取得的参考自干扰信号分解为I/Q信号，并产生多组调节控制信号：在本步骤中，将所述参考自干扰信号分解为相差为90度的I/Q两路射频信号，并依据所述最大衰减值，产生多组调节控制信号；每组调节控制信号中包括多个分别对所述I/Q两路射频信号的幅度和相位进行调节的调节控制信号；在本实施例中，将上述作为调节对象的另一路参考自干扰信号进行分解，使其形成两路幅度相同，相位相差90度的信号，这两路信号一路为I路信号，另一路为Q路信号，I路信号的相位超前Q路信号90度，且与上述参考自干扰信号相同。此外，在本实施例中，每组调节控制信号包括的调节控制信号的数量和种类是相同的，但是不同组的调节控制信号的取值是不同的。每组中的调节控制信号包括调整所述参考自干扰信号幅度的衰减控制信号和调整所述经过衰减后的参考自干扰信号相位的相位控制信号；而所述衰减控制信号又包括分别控制所述I路信号衰减和Q路信号衰减量的I路衰减控制信号和Q路衰减控制信号；所述相位控制信号包括调节所述I路信号相位和Q路信号相位的I路相位控制信号和Q路相位控制信号；在本实施例中，调节过程中的I路信号和Q路信号是并行的，互不相关的，各自的调节控制信号分别作用于各个调节机构上，分别对各路信号进行调节。

在本实施例中，上述多组调节控制信号是在确定上述最大衰减值后，按照设定的规则产生的。最大衰减值表示了在不同应用条件下，实现自干扰消除的最大幅度边界。幅度边界越大，相同步进长度(即两组调节控制信号中相同类型的调节控制信号之间的差异值或改变值)的条件下，产生的调节信号的组数越多，扫描速度越慢；幅度边界越小，相同步进长度的条件下，产生的调节信号的组数越少，扫描速度越快，而每组调节控制性中包括分别对两路(Q路和I路)信号的幅度进行调节的衰减量控制信号和对两路信号进行相位调节的相位控制信号，其中，每路的相位控制信号又包括两个，一个控制该路信号的相位增加，一个控制该路信号的相位减少。因此在本实施例中，一组调节控制信号包括6个控制信号，这些控制信号组可以将其视为一个调节点表示在分别以I路衰减量和Q路衰减量为坐标轴的直角坐标系中。

步骤S13分别使用每组调节控制信号调节参考自干扰信号，得到多个第一接收信号，并得到每个第一接收信号的强度值：在本步骤中，通过逐个使用上述得到的多组调节控制信号分别进行自干扰信号消除，得到不同的第一接收信号。即分别使用每组调节信号对所述参考自干扰射频信号进行调节，并分别将调节后的参考自干扰射频信号与接收信号合路，进行自干扰信号抵消，得到多个第一接收信号；并分别将所述第一接收信号进行射频功率检测得到功率电平并进行模数转换，得到表示该第一接收信号强度的强度数值；在本实施例中，具体的调节过程为对所述I路信号进行幅度调节，然后对其进行相位调节；与此同时，并行地对所述Q路信号进行幅度调节，然后对其进行相位调节；之后，将调节后的I/Q路信号合路后，得到调节后的参考自干扰射频信号。

步骤S14选择最小强度值的第一接收信号对应的调节控制信号作为调节参数，并开始接收标签回波信号：在本步骤中，对于上述步骤中得到的多个强度数值进行对比，即比较所述多个第一接收信号的强度数值，选择其中最小一个的控制信号作为当前自干扰信号的消除配置，开始与RFID标签的数据交换。

在本实施例中，如果希望得到的结果尽量准确，即在最大程度上减小自干扰信号对接收的干扰，上述步骤S14中还可以包括进一步的选择步骤如下：

首先，在已经得到一个最小信号强度值的情况下，进一步判断最小一个第一接收信号的强度数值是否小于设定阈值，如是，选择其控制信号作为当前自干扰信号的消除配置，否则，执行下一步骤；

其次，缩小衰减控制信号和相位控制信号的步进值或改变值，围绕产生上述最小第一接收信号对应的一组调节控制信号，产生多组细调调节控制信号，分别使用每组细调调节控制信号，得到其对应的第一接收信号，分别得到其强度数值并选择最小一个，并返回上一步骤；

最后，如上述步骤循环设定次数，而得到的强度数值仍不小于设定阈值，则返回步骤S12，产生新的调节控制信号并重复执行步骤S12以后的步骤。

值得一提的是，通常将上述步骤称为细调，而将步骤S11-S14称为粗调。所谓细调是在前面粗调步骤的基础上，对调节控制参数进行微调，以期得到更为准确的调节控制参数或控制信号。在本实施例中，上述粗调和细调的步骤基本上是相同，原理也是相同的，不同的仅仅是各调节控制参数变化的步进值不一样。此外，在本实施例中，并不是任何情况下都需要进行细调，在要求并不严格，标签数量不多等情况下，也可以不用细调。

图2示出了本实施例中一种情况下的具体例子，其虚线框中的步骤为选择或确定用于消除调节控制信号的过程。在图2中，由收发耦合电路单元的端口3(隔离端口)取得的参考自干扰信号功率，通过一个射频信号功率检测单元检测输出实时的电压采样信号，经一个模数转换器数字化后送入控制单元，作为反馈信号用于判断自干扰信号功率实际值的参考。

已进行自干扰信号抵消的抵消信号功率通过另一个射频信号功率检测单元检测输出实时的电压采样信号，经另一个模数转换器数字化后送入控制单元，作为反馈信号用于判断已抵消信号功率的具体值。在本实施例中，上述两个射频功率检测单元在物理上是独立的，但作为控制单元的一部分而存在；而控制单元包括一个微控制器作为主体，模数转换器可以是微控制器的一部分，也可以是单独的模数转换器。

在本实施例中，在RFID读写器动态自干扰抵消电路硬件设计时，可以计算出硬件电路链路的固有插入损耗值。微处理器采集到参考自干扰信号功率的具体值后，直接通过软件设置减去这个硬件电路链路的固有插入损耗值，计算得到的输出值就是要实现全幅扫描所需的最大幅度初始衰减值。

在本实施例中，幅度调整电路单元采用I/Q路数字比例步进衰减方式实现，且用两种步进长度(4×16矩阵，3×3矩阵)实现快速的粗调全幅扫描和微调细扫。其中配置幅度调整单元只做衰减，输入和输出相位变化可忽略。

相位调整电路单元采用I/Q路数字组合设置的方式，可以快速实现四个象限的定相，配置控制逻辑和四个象限的关系如下(请参见图4)：

A象限:I/Q路的射频二选一开关的软件控制信号Q+和I+为高电平有效(同时Q-和I-为低电平)；

B象限:I/Q路的射频二选一开关的软件控制信号Q-和I+为高电平有效(同时Q+和I-为低电平)；

C象限:I/Q路的射频二选一开关的软件控制信号Q-和I-为高电平有效(同时Q+和I+为低电平)；

D象限:I/Q路的射频二选一开关的软件控制信号Q+和I-为高电平有效(同时Q-和I+为低电平)。

通过微处理器配置幅度调整电路单元的I/Q路不同比例步进衰减值和相位调整电路单元不同象限设置相配合的方式，可以快速实现相位360°全覆盖，可以快速实现调整后的参考自干扰信号和来自收发隔离电路单元端口4的RX输入包含自干扰信号的回波信号是等幅、反相的关系。总体扫描思路是采用逐次逼近的方式来实现。

首先，进行粗调全幅扫描。粗调全幅扫描中，共经过每个象限16个点即总共64个点。以(0，0)为原点，第一象限与第二象限一起扫，固定Y轴，扫X轴，然后三四象限一起扫，找最低点。再通过第二射频信号功率检测单元，检测已抵消信号功率，输出实时的电压采样信号，经上述另一个模数转换器数字化后送入微处理器，用于判断已抵消信号功率的具体值。

理论上，针对无源RFID系统，当读写器的自干扰抵消效果达到30dB时，外界因素便成为影响读写器接收灵敏度和系统稳定性的主要原因。故设置门限值(即设定阈值)为当自干扰抵消效果达到30dB时判定为合格。

如果已抵消信号功率的具体值低于上述门限值，说明抵消效果满足门限要求，更新记录保持当前自干扰信号配置值状态，进入正常读卡流程。如果已抵消信号功率的具体值高于上述门限值，说明抵消效果不能满足门限要求。

其次，做微调细扫。在全幅扫描的基础上确定一个最低点后，以这个最低点为原点，围绕该最低点周围八个点进行九点微调细扫。微调细扫步进为全幅扫描的一半，微调细扫一圈，找更低点；再通过第二射频信号功率检测单元，检测已抵消信号功率，输出实时的电压采样信号，经上述另一个模数转换器数字化后送入微处理器，用于判断已抵消信号功率的具体值。

如果已抵消信号功率的具体值低于软件设置的门限值，说明抵消效果满足门限要求。更新记录保持当前自干扰信号配置值状态，进入正常读卡流程。如果已抵消信号功率的具体值高于软件设置的门限值，说明抵消效果还不能满足门限要求。微调细扫的次数可以设定，例如最多3次，抵消效果还是不能满足门限要求则重新执行上述流程，进行粗调全幅扫描到微调细扫的循环。直到已抵消信号功率的具体值低于软件设置的门限值，说明抵消效果满足门限要求。更新记录保持当前自干扰信号配置值状态，进入正常读卡流程。

在本实施例中，还涉及一种消除RFID读写器中动态自干扰的装置，如图3所示，该装置包括调整单元2、控制单元1和合路单元3；所述合路单元2包括两个输入端和一个输出端，其一个输入端与RFID读写器中的收发耦合单元4的接收输出端连接，另一个输入端与所述调整单元2的输出端连接，其输出端与所述RFID读写器的接收电路(图中未示出)连接；所述调整单元2的输入端与所述收发耦合单元4的隔离端连接，调整单元2还接收所述控制单元1输出的调节控制信号，以控制对所述隔离端输出的参考自干扰信号的调节量；所述控制单元1分别接收所述隔离端和接收输出端输出的射频信号，分别对其进行处理，并依据处理结果输出调节控制信号到所述调整单元2。

在本实施例中，所述控制信号包括多个，所述调整单元2包括幅度调整模块和相位调整模块，所述幅度调整模块和所述相位调整模块分别具有不同的调整控制信号(请参见图4)。

图4示出了本实施例中调整单元2的具体结构，所述调整单元4包括依次串接的功率分配单元(90度功分器)、幅度调整模块(幅度调整电路单元)、相位调整模块(相位调整电路单元)和第一合路模块(合路器)；所述功率分配单元将输入的参考自干扰信号分为相差为90度、幅度相等的两路信号，所述幅度调整模块在不同的控制信号作用下分别对所述两路信号进行幅度调节后分别输出到所述相位调节模块，所述相位调节模块分别在不同的控制信号作用下调节所述两路经过幅度调节的信号的相位，并将其输出到第一合路模块进行合路输出。其中，所述幅度调整模块包括两个受控于不同的衰减控制信号(I衰减控制信号和Q衰减控制信号)的可调衰减器，所述可调衰减器分别对所述功率分配单元输出的I/Q两路信号进行衰减，每个可调衰减器的衰减量由连接到该衰减器的衰减控制信号决定；所述相位调整模块包括两个分别对所述可调衰减器的输出进行移相的移相支路，每个移相支路由不同的移相控制信号(I+控制信号和I-控制信号、Q+控制信号和Q-控制信号)控制；每个移相支路包括第一射频开关、+90度移相网络、-90度移相网络和第二射频开关，所述第一射频开关在连接到其控制端的移相控制信号的作用下，将输入射频信号输送到所述+90度移相网络和-90度移相网络中的一个进行移相；所述第二射频开关在同一个移相控制信号的作用下，选择所述所述+90度移相网络和-90度移相网络的输出中的一个连接到所述第一合路器。

此外，在本实施例中，所述控制单元还包括多个模数转换和数模转换模块；所述控制单元输出的多个控制信号分别经过不同的数模转换模块后输出到所述调整单元；所述隔离端和接收输出端输出的射频信号分别经过不同的射频信号转换模块和模数转换模块转换为数字信号后，再进行处理。上述数模转换和模数转换模块可以是作为控制单元主体的微控制器的一部分，也可以由独立的模数、数模转换电路构成。

在本实施例中，一种具体情况下的装置结构如图5所示，在图5中，一个动态自干扰抵消装置包括：收发耦合电路单元、第一射频信号功率检测单元、幅度调整电路单元、相位调整电路单元、合路器、AD1、DA1、DA2、第二射频信号功率检测单元、微处理器、AD2。

由收发耦合电路单元的端口3(隔离端口)取得的参考自干扰信号一分为二，一路输入给第一射频信号功率检测单元，检测输出实时的电压采样信号，作为反馈信号之一，经AD1模数转换器数字化后送入微处理器运算；另一路直接输入到幅度调整电路单元，经相位调整电路单元输出到合路器，幅度调整电路单元和相位调整电路单元具体连接关系如图4所示。

AD1模数转换器数字化后输出的实时反馈电压采样信号，用于判断参考自干扰信号功率的具体值。

AD2模数转换器数字化后输出的实时反馈电压采样信号，用于判断已抵消信号功率的具体值。

微处理器根据上述两路实时反馈电压采样信号作为运算依据，将最终的运算得到的幅度和相位控制数据输出给DA1和DA2数模转换器转换为幅度和相位控制信号，分别输入到幅度调整电路单元和相位调整电路单元中，对参考自干扰信号的幅度和相位进行快速实时调整，使得经过幅度和相位调整后的参考自干扰信号和来自收发隔离电路单元端口4(接收端口)的RX输入包含自干扰信号的回波信号是等幅、反相的关系。

幅度调整电路单元和相位调整电路单元输出经过快速实时幅度和相位调整后的参考自干扰信号给合路器的其中一个输入端。

考虑到接收链路功率衰减尽量小的原则，收发耦合电路单元的端口4取得RX输入的包含自干扰信号的回波信号后，直接输出到合路器的另一个输入端，从而达到最小路径的衰减目的与载波抑制的效果。

经过幅度和相位调整后的参考自干扰信号和来自收发隔离电路单元端口4的RX输入包含自干扰信号的回波信号是等幅、反相的关系。同时输入到合路器的两个输入端，在合路器的输出端，得到的是经过幅度和相位调整后的参考自干扰信号和来自收发隔离电路单元端口4的RX输入包含自干扰信号的回波信号二者相互抵消的已抵消信号。这个已抵消信号降低了自干扰信号对标签回波信号的影响，达到了提高整个无源RFID系统的接收灵敏度和系统稳定性的作用。

已抵消信号也是分为二路。第一路将已抵消信号输出到第二射频信号功率检测单元，检测输出实时电压采样信号，作为反馈信号之一，经AD2模数转换器数字化后送入微处理器运算；第二路直接输出给接收解调电路。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种消除RFID读写器中动态自干扰的方法，其特征在于，包括如下步骤：

A)取得参考自干扰射频信号，对其进行处理后得到对所述参考自干扰射频信号的最大衰减值；

B)将所述参考自干扰射频信号分解为相差为90度的I/Q两路射频信号，并依据所述最大衰减值，产生多组调节控制信号；每组调节控制信号中包括多个分别对所述I/Q两路射频信号的幅度和相位进行调节的调节控制信号；

C)分别依使用所述多组调节控制信号对所述参考自干扰射频信号进行调节，并分别将调节后的参考自干扰射频信号与接收信号合路，进行自干扰信号抵消，得到多个第一接收信号；分别将所述第一接收信号进行射频功率检测得到功率电平并进行模数转换，得到表示该第一接收信号强度的强度数值；

D)比较所述多个第一接收信号的强度数值，选择其中最小一个对应的一组调节控制信号作为当前自干扰信号的消除配置，开始与RFID标签的数据交换。

2.根据权利要求1所述的消除RFID读写器中动态自干扰的方法，其特征在于，一组调节控制信号包括调整所述参考自干扰射频信号幅度的衰减控制信号和调整所述经过衰减后的参考自干扰射频信号相位的相位控制信号；所述衰减控制信号包括分别控制所述I路信号衰减和Q路信号衰减量的I路衰减控制信号和Q路衰减控制信号；所述相位控制信号包括调节所述I路信号相位和Q路信号相位的I路相位控制信号和Q路相位控制信号。

3.根据权利要求1所述的消除RFID读写器中动态自干扰的方法，其特征在于，所述步骤D)中还包括如下步骤：

D1)判断最小一个第一接收信号的强度数值是否小于设定阈值，如是，选择器控制信号作为当前自干扰信号的消除配置，否则，执行下一步骤；

D2)缩小衰减控制信号和相位控制信号的步进值或改变值，围绕产生上述最小第一接收信号对应的一组调节控制信号，产生多组细调调节控制信号，分别使用每组细调调节控制信号，得到其对应的第一接收信号，分别得到其强度数值并选择最小一个，并返回步骤D1)；

D3)如上述步骤循环设定次数，而得到的强度数值仍不小于设定阈值，则返回步骤B)，产生新的调节控制信号并重复执行。

4.根据权利要求1所述的消除RFID读写器中动态自干扰的方法，其特征在于，所述步骤A)中，包括如下步骤：

A1)对参考自干扰射频信号进行射频功率检测，得到表示其功率的功率电平，将得到的功率电平进行模数转换得到其功率值；

A2)将所述得到的功率值减去固有衰减值，得到所述参考自干扰射频信号的最大衰减值。

5.根据权利要求1所述的消除RFID读写器中动态自干扰的方法，其特征在于，所述步骤C)中，对所述I路信号进行幅度调节，然后对其进行相位调节；对所述Q路信号进行幅度调节，然后对其进行相位调节；将调节后的I/Q路信号合路后，得到调节后的参考自干扰射频信号。

6.一种消除RFID读写器中动态自干扰的装置，其特征在于，包括调整单元、控制单元和合路单元；所述合路单元包括两个输入端和一个输出端，其一个输入端与RFID读写器中的收发耦合单元的接收输出端连接，另一个输入端与所述调整单元的输出端连接，其输出端与所述RFID读写器的接收电路连接；所述调整单元的输入端与所述收发耦合单元的隔离端连接，其还接收所述控制单元输出的调节控制信号，以控制对所述隔离端输出的参考自干扰射频信号的调节量；所述控制单元分别接收所述隔离端和接收输出端输出的射频信号，分别对其进行处理，并依据处理结果输出控制信号到所述调整单元。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制信号包括多个，所述调整单元包括幅度调整模块和相位调整模块，所述幅度调整模块和所述相位调整模块分别具有不同的调节控制信号。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述调整单元包括依次串接的功率分配单元、幅度调整模块、相位调整模块和第一合路模块；所述功率分配单元将输入的参考自干扰射频信号分为相差为90度的两路信号，所述幅度调整模块在不同的调节控制信号作用下分别对所述两路信号进行幅度调节后分别输出到所述相位调整模块，所述相位调整模块分别在不同的调节控制信号作用下调节所述两路经过幅度调节的信号的相位，并将其输出到第一合路模块进行合路输出。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述幅度调整模块包括两个受控于不同的衰减控制信号的可调衰减器，所述可调衰减器分别对所述功率分配单元输出的两路信号进行衰减，每个可调衰减器的衰减量由连接到该衰减器的衰减控制信号决定；所述相位调整模块包括两个分别对所述可调衰减器的输出进行移相的移相支路，每个移相支路由不同的移相控制信号控制；每个移相支路包括第一射频开关、+90度移相网络、-90度移相网络和第二射频开关，所述第一射频开关在连接到其控制端的移相控制信号的作用下，将输入射频信号输送到所述+90度移相网络和-90度移相网络中的一个进行移相；所述第二射频开关在同一个移相控制信号的作用下，选择所述所述+90度移相网络和-90度移相网络的输出中的一个连接到所述第一合路模块。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述控制单元还包括多个模数转换和数模转换模块；所述控制单元输出的多个控制信号分别经过不同的数模转换模块后输出到所述调整单元；所述隔离端和接收输出端输出的射频信号分别经过不同的射频信号转换模块和模数转换模块转换为数字信号后，再进行处理。

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