CN109714080B - Rfid读写器的信号处理电路、读写器及系统 - Google Patents
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Abstract
本公开的目的是提供一种用于RFID读写器的信号处理电路、RFID读写器及RFID系统，以解决相关技术中提升RFID读写器的射频性能的问题。所述信号处理电路包括：依次连接的滤波单元、放大单元、模拟/数字转换单元，以及处理单元，所述处理单元还与所述滤波单元连接，用于根据接收到的与所述RFID读写器通信的RFID标签的解调后的回波信号的速率对所述滤波单元的带宽进行配置。
Description
技术领域
本公开涉及无线通信领域，具体地，涉及一种用于无线射频识别RFID 读写器的信号处理电路、RFID读写器、以及RFID系统。
背景技术
随着物联网的不断发展，无源射频识别(RFID)技术在各个领域中均有应用，现有的RFID系统主要包括：RFID读写器以及RFID标签。例如，在智慧交通领域中，通过在车辆前挡风玻璃内侧安装一张用于存储汽车身份数据的RFID标签，与在城市道路断面上布设的电子车牌高速RFID读写器进行通信，可以对车辆的电子标签内的数据进行读写，实现自动、非接触、不停车地完成车辆的识别和监控。
其中，RFID读写器的射频性能直接影响与RFID标签的通信距离和通信速度。为了与RFID标签的通信质量和效率，RFID读写器的射频性能有待提高(例如灵敏度等)。
发明内容
本公开的目的是提供一种无线射频识别RFID读写器的信号处理电路、 RFID读写器、以及RFID系统，以解决相关技术中提升RFID读写器的射频性能的问题。
为了实现上述目的，第一方面，本公开提供一种用于无线射频识别RFID读写器的信号处理电路，所述信号处理电路包括：依次连接的滤波单元、放大单元、模拟/数字转换单元，以及处理单元，所述处理单元还与所述滤波单元连接，用于根据接收到的与所述RFID读写器通信的RFID标签的解调后的回波信号的速率对所述滤波单元的带宽进行配置。
可选的，所述处理单元还与所述放大单元连接，用于根据所述解调后的回波信号的幅值和放大阈值对所述放大单元的增益设置值进行配置。
可选的，所述处理单元根据所述解调后的回波信号的幅值和放大阈值对所述放大单元的增益设置值进行配置包括：所述幅值为所述解调后的回波信号经过所述滤波单元、所述放大单元、所述模拟/数字转换单元后的基带信号的幅值计算值，在所述幅值计算值大于所述放大阈值的情况下，减少所述放大单元的增益设置值；以及在所述幅值计算值小于所述放大阈值的情况下，增大所述放大单元的增益设置值。
可选的，所述处理单元还用于：在所述幅值计算值超出放大范围的情况下，输出警示信号，其中所述放大阈值在所述放大范围内。
可选的，所述滤波单元为低通滤波器以及所述模拟/数字转换单元为模拟/数字转换器。
可选的，所述放大单元为压控放大器。
可选的，所述处理单元为现场可编程门阵列。
可选的，所述现场可编程门阵列通过串行外设接口SPI分别与所述低通滤波器和所述压控放大器连接。
第二方面，本公开提供一种无线射频识别RFID读写器，所述RFID读写器包括：天线；发送电路，用于通过所述天线发送无线射频电波信号；接收电路，用于通过所述天线接收并解调来自RFID标签的回波信号；以及本公开第一方面所提供的信号处理电路。
第三方面，本公开提供一种无线射频识别RFID系统，所述RFID系统包括：RFID标签以及本公开第二方面所提供的RFID读写器。
通过上述技术方案，无线射频识别RFID读写器的信号处理电路的处理单元与所述滤波单元连接，并根据接收到的与所述RFID读写器通信的RFID 标签的解调后的回波信号的速率对所述滤波单元的带宽进行配置，保证了滤波单元能够滤除带外杂散信号，提高了基带信号质量，从而提升RFID读写器的射频性能。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是根据一示例性实施例示出的无线射频识别RFID系统的示例系统框图；
图2是根据一示例性实施例示出的无线射频识别RFID读写器的示意图；
图3是根据一示例性实施例示出的用于RFID读写器的信号处理电路的示意图；
图4是根据一示例性实施例示出的用于RFID读写器的信号处理电路的示意图；以及
图5是根据一示例性实施例示出的用于RFID读写器的信号处理电路的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
为了更为清楚地说明本公开的思想，下面以无线射频识别RFID系统作为示例进行详细地说明：
图1是根据一示例性实施例示出的无线射频识别RFID系统的示例系统框图，如图1所示，所述RFID系统可以包括：
RFID读写器1000；以及
RFID标签2000。
其中所述RFID读写器1000可以发送无线射频电波信号，而所述RFID 标签可以反射回波信号，实现无线通信。
图2是根据一示例性实施例示出的无线射频识别RFID读写器1000的示意图，如图2所示，所述RFID读写器1000可以包括：
天线400；
发送电路200，用于通过所述天线400发送无线射频电波信号；
接收电路300，用于通过所述天线接收并解调来自RFID标签2000的回波信号；以及本公开所提供的信号处理电路100。
其中，信号处理电路100可以分别与所述发送电路200和接收电路300 连接，以发送电波信号和接收解调后的回波信号1。下面将参考附图3-5进一步说明信号处理电路100。
图3是根据一示例性实施例示出的用于RFID读写器的信号处理电路 100的示意图，如图3所示，所述信号处理电路可以包括：依次连接的滤波单元10、放大单元20、模拟/数字转换单元30，以及处理单元40，与现有技术的区别在于，根据本公开的一种实施例，所述处理单元40还可以与所述滤波单元10连接，用于根据接收到的与所述RFID读写器1000通信的RFID 标签2000的解调后的回波信号1的速率对所述滤波单元10的带宽进行配置。
具体来说，当RFID标签2000的回波信号经过接收电路300解调后，形成解调后的回波信号1，即I/Q两路基带正交解调信号(或称同相分量/正交分量)，所述信号依次通过滤波单元10、放大单元20、模拟/数字转换单元 30，进入处理单元40基带进行数字解码。同时，所述处理单元40还可以实现对滤波单元10的实时配置和控制。
其中，滤波单元10可以滤除基带信号中的杂散信号，而处理单元40可以根据RFID标签2000的解调后的回波信号1的速率要求，对滤波单元10 的带宽进行相应的配置，来滤除基带信号的带外杂散信号，提高基带信号质量，从而提升RFID读写器的射频性能。
可选的，所述滤波单元10可以为低通滤波器(LPF)；所述模拟/数字转换单元30可以为模拟/数字转换器(A/D)；所述放大单元20可以为压控放大器(VGA)；以及，所述处理单元40可以为现场可编程门阵列(FPGA)。根据一种实施例，所述现场可编程门阵列可以通过诸如串行外设接口SPI等的数字通信接口与所述低通滤波器连接，从而实现上述配置过程。
举例来说，RFID标签的回波速率为320kbits/s，当标签回波信号经过接收电路300解调后，形成I/Q两路基带正交解调信号(即图3中所示的解调后的回波信号1)，通过低通滤波器(LPF)，根据标签回波信号的速率，FPGA 可以通过串行外设接口SPI对低通滤波器LPF进行带宽配置，例如可以配置为900kHz，以滤除带外杂散信号。应当理解的是，上述示例为示例性非局限性示例，上述配置参数可以根据实际情况进行调整，本公开的保护范围不局限于此。
为了进一步提升RFID读写器的射频性能，本公开提供了一种实施例，图4是根据一示例性实施例示出的用于RFID读写器的信号处理电路100的示意图，如图4所示，在图3所示的示例的基础上，处理单元40还与所述放大单元20连接，用于根据所述解调后的回波信号1的幅值和放大阈值对所述放大单元的增益设置值进行配置。
具体地，所述处理单元40根据所述解调后的回波信号1的幅值和放大阈值对所述放大单元的增益设置值进行配置可以包括：所述幅值为所述解调后的回波信号1经过所述滤波单元10、所述放大单元20、所述模拟/数字转换单元30后的基带信号的幅值计算值，在所述幅值计算值大于所述放大阈值的情况下，减少所述放大单元的增益设置值；以及在所述幅值计算值小于所述放大阈值的情况下，增大所述放大单元的增益设置值。
其中，基带信号的幅值计算值A可以采用任何适当的算法，例如采用I Q两路合成幅值取多点平均的方式。所述放大阈值Vref可以根据实际情况(例如放大单元的属性)进行预先设置。对于放大单元20的常规参数配置(例如调整时间常数、缺省增益值、正常输出值的最大最小值等)均可以预先设置好，在此不再赘述。
接着，所述处理单元40可以在所述幅值计算值A大于所述放大阈值Vref的情况下，减少所述放大单元20的增益设置值，例如使放大单元20的当前增益设置值-3dB；以及在所述幅值计算值A小于所述放大阈值Vref的情况下，增大所述放大单元20的增益设置值，例如使放大单元20的当前增益设置值 +3dB，从而保证基带信号在一个合理的范围。
采用这样的实施例，处理单元40可以对放大单元20的增益进行实时配置，保证基带信号被放大在一个合理的范围，提高了基带信号质量，从而进一步提升了RFID读写器的射频性能。
可选的，所述处理单元40还用于：在所述幅值计算值A超出放大范围的情况下，输出警示信号，以保证该读写器的正常工作。其中，所述放大阈值Vref在所述放大范围内。例如，所述放大范围可以为放大单元20的正常输出值的最大最小值所在的区间[Vmin，Vmax]，而放大阈值Vref为在该区间内的期望输出值。
图5是根据一示例性实施例示出的用于RFID读写器的信号处理电路 100的示意图，如图5所示，所述滤波单元10可以为低通滤波器(LPF)；所述模拟/数字转换单元30可以为模拟/数字转换器(A/D)；所述放大单元 20可以为压控放大器(VGA)；以及，所述处理单元40可以为现场可编程门阵列(FPGA)。根据一种实施例，所述现场可编程门阵列可以通过诸如串行外设接口SPI等的数字通信接口分别与所述低通滤波器和所述压控放大器连接，从而实现上述配置过程。
举例来说，RFID标签的回波速率为320kbits/s，当标签回波信号经过接收电路300解调后，形成I/Q两路基带正交解调信号，通过低通滤波器LPF10a，根据标签回波信号的速率，现场可编程门阵列FPGA40a可以通过串行外设接口SPI对低通滤波器LPF进行带宽配置，例如可以配置为900kHz，以滤除带外杂散信号。
同时，基带信号经过低通滤波器LPF10a滤波后，进入压控放大器VGA20a放大之后，模/数转换器A/D30a对基带信号进行采样并数字化。其中现场可编程门阵列FPGA 40a可以通过串行外设接口SPI对压控放大器 VGA20a的增益进行实时配置，保证进入模/数转换器A/D30a的I/Q基带信号在一个合理的范围，经过模/数转换器A/D30a采样后，输入到现场可编程门阵列FPGA 40a可以进行解码。应当理解的是，上述示例为示例性非局限性示例，上述各个配置参数可以根据实际情况进行调整，本公开的保护范围不局限于此。
通过上述技术方案，无线射频识别RFID读写器的信号处理电路的处理单元分别与所述滤波单元和放大单元连接，实现了对滤波单元和放大单元的实时控制，保证滤波单元滤除带外杂散信号，放大单元将基带信号放大到合理范围，提高了基带信号质量，从而提升了RFID读写器的射频性能。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。
Claims (8)
1.一种用于无线射频识别RFID读写器的信号处理电路，所述信号处理电路包括：依次连接的滤波单元、放大单元、模拟/数字转换单元，以及处理单元，其特征在于，所述处理单元还与所述滤波单元连接，用于根据接收到的与所述RFID读写器通信的RFID标签的解调后的回波信号的速率对所述滤波单元的带宽进行配置；
其中，所述处理单元还与所述放大单元连接，用于根据所述解调后的回波信号的幅值和放大阈值对所述放大单元的增益设置值进行配置；
其中，所述处理单元根据所述解调后的回波信号的幅值和放大阈值对所述放大单元的增益设置值进行配置包括：所述幅值为所述解调后的回波信号经过所述滤波单元、所述放大单元、所述模拟/数字转换单元后的基带信号的幅值计算值，在所述幅值计算值大于所述放大阈值的情况下，减少所述放大单元的增益设置值；以及在所述幅值计算值小于所述放大阈值的情况下，增大所述放大单元的增益设置值。
2.根据权利要求1所述的信号处理电路，其特征在于，所述处理单元还用于：在所述幅值计算值超出放大范围的情况下，输出警示信号，其中所述放大阈值在所述放大范围内。
3.根据权利要求2所述的信号处理电路，其特征在于，所述滤波单元为低通滤波器以及所述模拟/数字转换单元为模拟/数字转换器。
4.根据权利要求3所述的信号处理电路，其特征在于，所述放大单元为压控放大器。
5.根据权利要求4所述的信号处理电路，其特征在于，所述处理单元为现场可编程门阵列。
6.根据权利要求5所述的信号处理电路，其特征在于，所述现场可编程门阵列通过串行外设接口SPI分别与所述低通滤波器和所述压控放大器连接。
7.一种无线射频识别RFID读写器，其特征在于，所述RFID读写器包括：
天线；
发送电路，用于通过所述天线发送无线射频电波信号；
接收电路，用于通过所述天线接收并解调来自RFID标签的回波信号；以及
根据权利要求1-6中任一项权利要求所述的信号处理电路。
8.一种无线射频识别RFID系统，其特征在于，所述RFID系统包括：RFID标签以及根据权利要求7所述的RFID读写器。
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Citations (3)
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| CN102446282A (zh) * | 2011-11-12 | 2012-05-09 | 成都雷电微力科技有限公司 | 超高频rfid读写器芯片 |
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