CN110969034B - 一种载波抵消电路及rfid读写器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种载波抵消电路及RFID读写器，用以解决现有技术中存在的由于在发射载波信号时出现载波信号泄露，导致接收机性能下降的问题。具体为：定向耦合器在发射载波信号的同时，耦合出部分载波信号作为初始载波抵消信号输入到载波抵消信号生成单元；载波抵消信号生成单元对初始载波抵消信号的相位和幅度进行调整，得到用于抵消载波泄露信号的载波抵消信号，通过将载波抵消信号和载波泄露信号输入第一功率合成器得到的矢量叠加信号输入至接收机，抵消了泄漏到接收机中的载波泄露信号，有效地降低了载波泄露信号对接收机性能的影响。

Description

一种载波抵消电路及RFID读写器
技术领域
本发明涉及电子信息通信技术领域，尤其涉及一种载波抵消电路及RFID读写器。
背景技术
射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)读写器通过射频识别信号自动识别目标对象并获取相关数据，无须人工干预，能够识别高速运动物体并同时识别多个RFID电子标签，操作快捷方便，应用于很多行业，如物流、防伪溯源，工业制造，停车管理，电子不停车收费系统(Electronic Toll Collection，ETC)等。
在实际应用中，RFID读写器在接收RFID电子标签返回的发射信号时，还要不断地发射载波信号给RFID电子标签，以此来向RFID电子标签提供能量，然而，RFID读写器在向RFID电子标签发射载波信号时，会出现严重的载波信号泄露，这样，RFID读写器在接收RFID电子标签返回的发射信号的同时，就会由于严重的载波信号泄露，导致射频接收前端的低噪声放大器(Low Noise Amplifier，LNA)和混频器饱和，从而限制接收机的性能，另一方面，也会严重恶化接收信噪比，从而造成RFID读写器的识别距离下降、解调误码率增加，进而使整个RFID读写器的性能急剧下降，因此，为了提升RFID读写器的性能，必须抑制泄漏到接收机里的载波信号。
发明内容
本申请实施例提供了一种载波抵消电路及RFID读写器，用以解决现有技术中存在的由于在发射载波信号时会出现严重的载波信号泄露，导致接收机的性能急剧下降的问题。
第一方面，为解决上述技术问题，本申请实施例提供的一种载波抵消电路，包括：定向耦合器、载波抵消信号生成单元和第一功率合成器，其中，
所述定向耦合器的输入端与发射机的输出端相连接，所述定向耦合器的输出端与天线相连接，所述定向耦合器的耦合端与所述载波抵消信号生成单元的输入端相连接，所述定向耦合器的隔离端与所述第一功率合成器的第一输入端相连接；所述定向耦合器用于通过所述天线输出所述发射机发射的载波信号，以及从所述载波信号中耦合出初始载波抵消信号并输出至所述载波抵消信号生成单元，并将发射所述载波信号时的载波泄露信号输出至所述第一功率合成器；
所述载波抵消信号生成单元的输出端与所述第一功率合成器的第二输入端相连接，用于对所述初始载波抵消信号的相位和幅度进行调整，得到载波抵消信号并输出至所述第一功率合成器，所述载波抵消信号与所述载波泄露信号等幅且具有180°相位差；
所述第一功率合成器的输出端与接收机的输入端相连接，用于将所述载波抵消信号和所述载波泄露信号组成的矢量叠加信号输出至所述接收机。
在本申请实施例中，载波抵消电路中的定向耦合器在发射载波信号的同时，耦合出部分载波信号作为初始载波抵消信号输入到载波抵消信号生成单元，载波抵消信号生成单元对初始载波抵消信号的相位和幅度进行调整，得到用于抵消载波泄露信号的载波抵消信号，通过将载波抵消信号和载波泄露信号输入第一功率合成器得到的矢量叠加信号输入至接收机，抵消了泄漏到接收机中的载波泄露信号，有效地降低了载波泄露信号对接收机性能的影响，从而解决现有技术中存在的由于在发射载波信号时出现载波信号泄露，导致接收机性能下降的问题。
结合第一方面，在第一方面的第一种可选实施方式中，所述载波抵消信号生成单元包括：电桥、第一衰减器、第二衰减器、第一平衡-不平衡变压器、第二平衡-不平衡变压器、第一射频二切一开关、第二射频二切一开关和第二功率合成器，其中，
所述电桥的输入端与所述定向耦合器的耦合端相连接，所述电桥的第一输出端与所述第一衰减器、所述第一平衡-不平衡变压器、所述第一射频二切一开关串联形成的第一支路的一端相连接，所述电桥的第二输出端与所述第二衰减器、所述第二平衡-不平衡变压器、所述第二射频二切一开关串联形成的第二支路的一端相连接；所述电桥用于将所述初始载波抵消信号分成第一信号与第二信号，并将所述第一信号输出至所述第一衰减器，所述第二信号输出至所述第二衰减器，其中，所述第一信号与所述第二信号等幅且具有90°相位差；
所述第一支路的另一端与所述第二功率合成器的第一输入端相连接，所述第二支路的另一端与所述第二功率合成器的第二输入端相连接；所述第一支路用于对所述第一信号的相位和幅度进行调整，得到第三信号并输出至所述第二功率合成器，所述第二支路用于对所述第二信号的相位和幅度进行调整，得到第四信号并输出至所述第二功率合成器，其中，所述第三信号与所述第四信号具有90°相位差；
所述第二功率合成器的输出端与所述第一功率合成器的第二输入端相连接；所述第二功率合成器用于将所述第三信号和所述第四信号进行矢量叠加生成所述载波抵消信号，并输出至所述第一功率合成器。
结合第一方面的第一种可选实施方式，在第一方面的第二种可选实施方式中，所述载波抵消信号生成单元还包括：微处理单元MCU，其中，
所述第一衰减器的输入端与所述电桥的第一输出端相连接，所述第一衰减器的输出端与所述第一平衡-不平衡变压器的输入端相连接，所述第一衰减器的衰减值控制端与所述MCU的第一控制端相连接，所述第二衰减器的输入端与所述电桥的第二输出端相连接，所述第二衰减器的输出端与所述第二平衡-不平衡变压器的输入端相连接，所述第二衰减器的衰减值控制端与所述MCU的第二控制端相连接；所述第一衰减器用于根据第一控制电压值调整所述第一信号的幅度，并将调整过幅度的所述第一信号输出至所述第一平衡-不平衡变压器，所述第二衰减器用于根据第二控制电压值调整所述第二信号的幅度，并将调整过幅度的所述第二信号输出至所述第二平衡-不平衡变压器，其中，所述载波抵消电路已被初始化时，所述第一控制电压值和所述第二控制电压为默认值，所述载波抵消电路未被初始化时，所述第一控制电压值和所述第二控制电压值为所述MCU输出的第一电压值，所述第一电压值为所述MCU上一次输出的电压值；
所述第一平衡-不平衡变压器的两个输出端与所述第一射频二切一开关的两个输入端相连接，所述第二平衡-不平衡变压器的两个输出端与所述第二射频二切一开关的两个输入端相连接；所述第一平衡-不平衡变压器用于将调整过幅度的所述第一信号分成等幅且具有180°相位差的两个信号，并输出至所述第一射频二切一开关，所述第二平衡-不平衡变压器用于将调整过幅度的所述第二信号分成等幅且具有180°相位差的两个信号，并输出至所述第二射频二切一开关；
所述第一射频二切一开关的输出端与所述第二功率合成器的第一输入端相连接，所述第一射频二切一开关的开关控制端与所述MCU的第三控制端相连接，所述第二射频二切一开关的输出端与所述第二功率合成器的第二输入端相连接，所述第二射频二切一开关的开关控制端与所述MCU的第四控制端相连接；所述第一射频二切一开关用于从所述第一平衡-不平衡变压器输入的两个信号中确定出所述第三信号，所述第二射频二切一开关用于从所述第二平衡-不平衡变压器输入的两个信号中确定出所述第四信号，其中，所述第一射频二切一开关和所述第二射频二切一开关由所述MCU输出的指令所控制。
结合第一方面的第二种可选实施方式，在第一方面的第三种可选实施方式中，所述载波抵消信号生成单元还包括：第一功率检测器，第二功率检测器，其中，
所述第一功率检测器的输入端与所述第一功率合成器的输出端相连接，所述第一功率检测器的输出端与所述MCU的第一输入端相连接；所述第一功率检测器用于获取第一功率，并输出至所述MCU，其中，所述第一功率为所述载波抵消信号和所述载波泄露信号组成的矢量叠加信号的功率；
所述第二功率检测器的输入端与所述定向耦合器的隔离端相连接，所述第二功率检测器的输出端与所述MCU的第二输入端相连接；所述第二功率检测器用于获取第二功率，并输出至所述MCU，其中，所述第二功率为所述载波泄露信号的功率；
所述MCU用于获取第一电压值和第一开关所在象限，将所述第一衰减器和所述第二衰减器的控制电压值调整到所述第一电压值，根据所述第一开关所在象限确定控制所述第一射频二切一开关和所述第二射频二切一开关的指令，按照所述指令控制所述第一射频二切一开关和所述第二射频二切一开关，所述第一开关所在象限为所述载波泄露信号所在象限的相反象限，以及判断所述第一功率是否小于所述第二功率，若所述第一功率小于所述第二功率，则确定所述第一电压值为达到预期抵消效果的控制电压值，将所述第一衰减器和所述第二衰减器的控制电压值保持在所述第一电压值不变，若所述第一功率大于或者等于所述第二功率，则获取第二电压值，将所述第一衰减器和所述第二衰减器的控制电压值调整到所述第二电压值。
第二方面，提供一种射频识别RFID读写器，包括：如第一方面中的任一种实施方式所述的载波抵消电路。
第三方面，提供一种载波抵消方法，应用于如第一方面的第二种可选实施方式或者第三种可选实施方式所述的MCU，包括：
获取第一电压值，将第一衰减器和第二衰减器的控制电压值调整到所述第一电压值，其中，所述第一电压值为所述MCU上一次输出的电压值；
获取第一开关所在象限，根据所述第一开关所在象限确定控制第一射频二切一开关和第二射频二切一开关的指令，并按照所述指令控制所述第一射频二切一开关和所述第二射频二切一开关，其中，所述第一开关所在象限为载波泄露信号所在象限的相反象限；
获取第一功率和第二功率，其中，所述第一功率为根据所述第一电压值和所述第一开关所在象限所得到的载波抵消信号与所述载波泄露信号的矢量叠加信号的功率，所述第二功率为所述载波泄露信号的功率；
判断所述第一功率是否小于所述第二功率；
若所述第一功率小于所述第二功率，则确定所述第一电压值为达到预期抵消效果的控制电压值，将所述第一衰减器和所述第二衰减器的控制电压值保持在所述第一电压值不变；若所述第一功率大于或者等于所述第二功率，则获取第二电压值，将所述第一衰减器和所述第二衰减器的控制电压值调整到所述第二电压值。
结合第三方面，在第三方面的第一种可选实施方式中，获取第二电压值，包括：
获取第二开关所在象限，根据所述第二开关所在象限确定控制所述第一射频二切一开关和所述第二射频二切一开关的指令，并按照所述指令控制所述第一射频二切一开关和所述第二射频二切一开关，其中，所述第二开关所在象限为在第一象限、第二象限、第三象限、第四象限中含有最小的载波抵消信号与所述载波泄露信号的矢量叠加信号的功率的象限；
获取第一电压值集，并按照所述第一电压值集调整所述第一衰减器和所述第二衰减器的控制电压值，其中所述第一电压值集为所述MCU根据小步进确定的电压值的集合；
获取第一功率集合，其中，所述第一功率集合为根据所述第二开关所在象限和所述第一电压值集所得到的载波抵消信号与所述载波泄露信号的矢量叠加信号的功率的集合；
获取所述第一功率集合中的最小功率，确定所述最小功率所对应的电压值为第二电压值。
结合第三方面的第一种可选实施方式，在第三方面的第二种可选实施方式中，获取第二开关所在象限，包括：
获取第二电压值集，其中，所述第二电压值集为所述MCU根据大步进确定的电压值的集合；
获取第一指令集，其中，所述第一指令集为开关所在象限分别为第一象限、第二象限、第三象限、第四象限时控制所述第一射频二切一开关和所述第二射频二切一开关的指令的集合；
按照所述第一指令集控制所述第一射频二切一开关和所述第二射频二切一开关，以及按照所述第二电压值集调整所述第一衰减器和所述第二衰减器的控制电压值；
获取第二功率集合，其中，所述第二功率集合为根据所述第二电压值集和所述第一指令集所得到的载波抵消信号与所述载波泄露信号的矢量叠加信号的功率的集合；
获取所述第二功率集合中的最小功率，确定所述最小功率所对应的开关所在象限为第二开关所在象限。
第四方面，提供一种载波抵消装置，应用于如第一方面的第二种可选实施方式或者第三种可选实施方式所述的MCU，包括：
第一获取单元，用于获取第一电压值，将第一衰减器和第二衰减器的控制电压值调整到所述第一电压值，其中，所述第一电压值为所述MCU上一次输出的电压值；
控制单元，用于获取第一开关所在象限，根据所述第一开关所在象限确定控制第一射频二切一开关和第二射频二切一开关的指令，并按照所述指令控制所述第一射频二切一开关和所述第二射频二切一开关，其中，所述第一开关所在象限为载波泄露信号所在象限的相反象限；
第二获取单元，用于获取第一功率和第二功率，其中，所述第一功率为根据所述第一电压值和所述第一开关所在象限所得到的载波抵消信号与所述载波泄露信号的矢量叠加信号的功率，所述第二功率为所述载波泄露信号的功率；
处理单元，用于判断所述第一功率是否小于所述第二功率；若所述第一功率小于所述第二功率，则确定所述第一电压值为达到预期抵消效果的控制电压值，将所述第一衰减器和所述第二衰减器的控制电压值保持在所述第一电压值不变；若所述第一功率大于或者等于所述第二功率，则获取第二电压值，将所述第一衰减器和所述第二衰减器的控制电压值调整到所述第二电压值。
第五方面，提供一种存储介质，该存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行第三方面中的任一实施方式包括的步骤。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例。
图1为本申请实施例中的载波抵消电路的电路结构示意图；
图2为本申请实施例中的包含载波生成单元具体结构的载波抵消电路的电路结构示意图；
图3为本申请实施例中的应用于微处理单元MCU的载波抵消方法的流程图；
图4为本申请实施例中的应用于微处理单元MCU的载波抵消装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，能够以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”和“第二”是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。此外，术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的保护。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本申请实施例中，“至少一个”可以表示一个或者至少两个，例如可以是一个、两个、三个或者更多个，本申请实施例不做限制。
另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，在不做特别说明的情况下，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
为了便于理解，下面先对本申请实施例的技术背景进行介绍。
如前文所述，在实际应用中，RFID读写器在接收RFID电子标签返回的发射信号时，还要不断地发射载波信号给RFID电子标签，以此来向RFID电子标签提供能量，然而，RFID读写器在向RFID电子标签发射载波信号时，会出现严重的载波信号泄露，这样，RFID读写器在接收RFID电子标签返回的发射信号的同时，就会由于严重的载波信号泄露，导致射频接收前端的LNA和混频器饱和，从而限制接收机的性能，另一方面，也会严重恶化接收信噪比，从而造成RFID读写器的识别距离下降、解调误码率增加，进而使整个RFID读写器的性能急剧下降，因此，为了提升RFID读写器的性能，必须抑制泄漏到接收机里的载波信号。
鉴于此，本申请实施例提供一种载波抵消电路，该电路中的定向耦合器在发射载波信号的同时，耦合出部分载波信号作为初始载波抵消信号输入到载波抵消信号生成单元，载波抵消信号生成单元对初始载波抵消信号的相位和幅度进行调整，得到用于抵消载波泄露信号的载波抵消信号，通过将载波抵消信号和载波泄露信号输入第一功率合成器得到的矢量叠加信号输入至接收机，抵消了泄漏到接收机中的载波泄露信号，有效地降低了载波泄露信号对接收机性能的影响，从而解决现有技术中存在的由于在发射载波信号时出现载波信号泄露，导致接收机性能下降的问题。
为了更好的理解上述技术方案，下面通过说明书附图以及具体实施例对本申请技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
请参见图1，本申请实施例提供的载波抵消电路至少包括：定向耦合器(DC)、载波抵消信号生成单元100和第一功率合成器101，其中，
定向耦合器DC的输入端(In)与发射机的输出端相连接，输出端(Out)与天线相连接，耦合端(Cpl)与载波抵消信号生成单元的输入端相连接，隔离端(Iso)与第一功率合成器的第一输入端相连接；定向耦合器用于通过天线输出发射机发射的载波信号，以及从载波信号中耦合出初始载波抵消信号并输出至载波抵消信号生成单元，并将发射载波信号时的载波泄露信号输出至所述第一功率合成器；
载波抵消信号生成单元100的输出端与第一功率合成器101的第二输入端相连接，用于对初始载波抵消信号的相位和幅度进行调整，得到载波抵消信号并输出至第一功率合成器101，其中，载波抵消信号与载波泄露信号等幅且具有180°相位差；
第一功率合成器101的输出端与接收机的输入端相连接，用于将载波抵消信号和载波泄露信号组成的矢量叠加信号输出至接收机。
在如图1所示的载波抵消电路中，定向耦合器DC将发射机发射的载波信号输出到天线的同时，耦合出部分载波信号作为初始载波抵消信号输入到载波抵消信号生成单元100中，载波抵消信号生成单元100对初始载波抵消信号的相位和幅度进行调整，得到用于抵消载波泄露信号的载波抵消信号，通过将载波抵消信号和载波泄露信号输入至第一功率合成器101得到的矢量叠加信号输入至接收机，抵消了泄漏到接收机中的载波泄露信号，有效地降低了载波泄露信号对接收机性能的影响。
在具体实施时，本申请实施例提供的载波抵消电路中，载波抵消信号生成单元100的具体结构如图2所示，载波抵消信号生成单元100包括：电桥，第一衰减器、第二衰减器、第一平衡-不平衡变压器、第二平衡-不平衡变压器、第一射频二切一开关、第二射频二切一开关和第二功率合成器，其中，
电桥的输入端与定向耦合器的耦合端相连接，电桥的第一输出端与第一衰减器、第一平衡-不平衡变压器、第一射频二切一开关串联形成的第一支路的一端相连接，电桥的第二输出端与第二衰减器、第二平衡-不平衡变压器、第二射频二切一开关串联形成的第二支路的一端相连接；电桥用于将初始载波抵消信号分成第一信号与第二信号，并将第一信号输出至第一衰减器，第二信号输出至第二衰减器，其中，第一信号与第二信号等幅且具有90°相位差；
第一支路的另一端与第二功率合成器的第一输入端相连接，第二支路的另一端与第二功率合成器的第二输入端相连接；第一支路用于对第一信号的相位和幅度进行调整，得到第三信号并输出至第二功率合成器，第二支路用于对第二信号的相位和幅度进行调整，得到第四信号并输出至第二功率合成器，其中，第三信号与第四信号具有90°相位差；
第二功率合成器的输出端与第一功率合成器的第二输入端相连接；第二功率合成器用于将第三信号和第四信号进行矢量叠加生成载波抵消信号，并输出至第一功率合成器。
可选的，为了减少人工调试过程，实现抵消效果的自动检测和衰减器的控制电压值以及射频二切一开关的自动调整，载波抵消信号生成单元100还包括：微处理单元MCU，其中，
第一衰减器的输入端与电桥的第一输出端相连接，第一衰减器的输出端与第一平衡-不平衡变压器的输入端相连接，第一衰减器的衰减值控制端与MCU的第一控制端相连接，第二衰减器的输入端与电桥的第二输出端相连接，第二衰减器的输出端与第二平衡-不平衡变压器的输入端相连接，第二衰减器的衰减值控制端与MCU的第二控制端相连接；第一衰减器用于根据第一控制电压值调整第一信号的幅度，并将调整过幅度的第一信号输出至第一平衡-不平衡变压器，第二衰减器用于根据第二控制电压值调整第二信号的幅度，并将调整过幅度的第二信号输出至第二平衡-不平衡变压器，其中，载波抵消电路已被初始化时，第一控制电压值和第二控制电压为默认值，载波抵消电路未被初始化时，第一控制电压值和第二控制电压值为MCU输出的第一电压值，第一电压值为MCU上一次输出的电压值；
第一平衡-不平衡变压器的两个输出端与第一射频二切一开关的两个输入端相连接，第二平衡-不平衡变压器的两个输出端与第二射频二切一开关的两个输入端相连接；第一平衡-不平衡变压器用于将调整过幅度的第一信号分成等幅且具有180°相位差的两个信号，并输出至第一射频二切一开关，第二平衡-不平衡变压器用于将调整过幅度的第二信号分成等幅且具有180°相位差的两个信号，并输出至第二射频二切一开关；
第一射频二切一开关的输出端与第二功率合成器的第一输入端相连接，第一射频二切一开关的开关控制端与MCU的第三控制端相连接，第二射频二切一开关的输出端与第二功率合成器的第二输入端相连接，第二射频二切一开关的开关控制端与MCU的第四控制端相连接；第一射频二切一开关用于从第一平衡-不平衡变压器输入的两个信号中确定出第三信号，第二射频二切一开关用于从第二平衡-不平衡变压器输入的两个信号中确定出第四信号，其中，第一射频二切一开关和第二射频二切一开关由MCU输出的指令所控制。
可选的，载波抵消信号生成单元100还包括：第一功率检测器，第二功率检测器，其中，
第一功率检测器的输入端与第一功率合成器的输出端相连接，第一功率检测器的输出端与MCU的第一输入端相连接；第一功率检测器用于获取第一功率，并输出至MCU，其中，第一功率为载波抵消信号和载波泄露信号组成的矢量叠加信号的功率；
第二功率检测器的输入端与定向耦合器(DC)的隔离端(Iso)相连接，第二功率检测器的输出端与MCU的第二输入端相连接；第二功率检测器用于获取第二功率，并输出至MCU，其中，第二功率为载波泄露信号的功率；
MCU用于获取第一电压值和第一开关所在象限，将第一衰减器和第二衰减器的控制电压值调整到第一电压值，根据第一开关所在象限确定控制第一射频二切一开关和第二射频二切一开关的指令，按照指令控制第一射频二切一开关和第二射频二切一开关，第一开关所在象限为载波泄露信号所在象限的相反象限，以及判断第一功率是否小于第二功率，若第一功率小于第二功率，则确定第一电压值为达到预期抵消效果的控制电压值，将第一衰减器和第二衰减器的控制电压值保持在第一电压值不变，若第一功率大于或者等于第二功率，则第二电压值，将第一衰减器和第二衰减器的控制电压值调整到第二电压值。
基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种RFID读写器，该RFID读写器可以包括本申请实施例提供的上述任意一种载波抵消电路，其功能详见上述载波抵消电路实施例，在此不再赘述。
请参见图3，基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种载波抵消方法，该方法可以由前述图2所示的MCU执行。该方法的具体流程描述如下。
步骤301：获取第一电压值，将第一衰减器和第二衰减器的控制电压值调整到所述第一电压值。
在本申请实施例中，获取第一电压值，若MCU已被初始化，则第一电压值为默认值，若MCU未被初始化，则第一电压值为MCU上一次输出的电压值，将第一衰减器和第二衰减器的控制电压值调整到第一电压值。
步骤302：获取第一开关所在象限，根据所述第一开关所在象限确定控制第一射频二切一开关和第二射频二切一开关的指令，并按照所述指令控制所述第一射频二切一开关和所述第二射频二切一开关。
在本申请实施例中，获取第一开关所在象限，其中，第一开关所在象限为载波泄露信号所在象限的相反象限，根据第一开关所在象限确定控制两个射频二切一开关的指令，并按照指令控制两个射频二切一开关。具体的，根据指令两个射频二切一开关中的任一射频二切一开关需要在获取的两个相位差为180°的信号中，选择位于第一开关所在象限或者组成第一开关所在象限的坐标轴的信号，并输出至第二功率合成器。为了便于理解，下面以举例的形式进行说明：
例如，若载波泄露信号所在象限为第一象限，第一射频二切一开关获取的是相位为0°和相位为180°的两路信号，第二射频二切一开关获取的是相位为90°和相位为270°的两路信号，则第一开关所在象限为第三象限；
根据第一开关所在象限，确定控制第一射频二切一开关和第二射频二切一开关的指令为第一射频二切一开关输出相位为180°的信号，第二射频二切一开关输出相位为270°的信号，按照指令控制第一射频二切一开关和第二射频二切一开关。
步骤303：获取第一功率和第二功率。
在本申请实施例中，可以通过第一功率检测器获取第一功率，通过第二功率检测器获取第二功率，其中，第一功率为根据第一电压值和第一开关所在象限所得到的载波抵消信号与载波泄露信号的矢量叠加信号的功率，第二功率为载波泄露信号的功率。
步骤304：判断第一功率是否小于第二功率，若第一功率小于第二功率，则确定第一电压值为达到预期抵消效果的控制电压值，将第一衰减器和第二衰减器的控制电压值保持在第一电压值不变；若第一功率大于或者等于第二功率，则获取第二电压值，将第一衰减器和第二衰减器的控制电压值调整到第二电压值。
在本申请实施例中，获取第一功率和第二功率之后，判断第一功率是否小于第二功率，若第一功率小于第二功率，则确定第一电压值为达到预期抵消效果的控制电压值，将第一衰减器和第二衰减器的控制电压值保持在第一电压值不变；若第一功率大于或者等于第二功率，则获取第二电压值，将第一衰减器和第二衰减器的控制电压值调整到第二电压值。
在本申请实施例中，在获取第二电压值之前，先获取第二开关所在象限，其中，第二开关所在象限为在第一象限、第二象限、第三象限、第四象限中含有最小的载波抵消信号与载波泄露信号的矢量叠加信号的功率的象限。
具体的，获取第二电压值集，其中第二电压值集为MCU根据大步进确定的电压值的集合，例如，若MCU根据步进300确定电压值，则第二电压值集含有212/300个电压值，然后获取第一指令集，其中第一指令集为开关所在象限分别为第一象限、第二象限、第三象限、第四象限时控制第一射频二切一开关和第二射频二切一开关的指令的集合，然后按照第一指令集控制第一射频二切一开关和第二射频二切一开关，以及按照第二电压值集调整第一衰减器和第二衰减器的控制电压值，确定第二功率集合，其中，第二功率集合为根据第二电压值集和第一指令集所得到的载波抵消信号与载波泄露信号的矢量叠加信号的功率的集合，然后根据第二功率集合，获取第二功率集合中的最小功率，确定最小功率所对应的开关所在象限为第二开关所在象限。为了便于理解，下面以举例的形式说明：
例如，若根据第一指令集中开关所在象限为第一象限时控制第一射频二切一开关和第二射频二切一开关的指令控制第一射频二切一开关和第二射频二切一开关，按照第二电压值集中0.1V的电压值调整第一衰减器和第二衰减器的控制电压值，得到的载波抵消信号与载波泄露信号的矢量叠加信号的功率为最小功率，则最小功率所对应的开关所在象限为第二开关所在象限，即第一象限为第二开关所在象限。
获取第二开关所在象限之后，根据第二开关所在象限确定控制第一射频二切一开关和第二射频二切一开关的指令，并按照指令控制第一射频二切一开关和第二射频二切一开关，然后获取第一电压值集，其中，第一电压值集为MCU根据小步进确定的电压值的集合，例如，若MCU根据步进10确定电压值，则第二电压值集含有212/10个电压值，然后按照第一电压值集调整第一衰减器和第二衰减器的控制电压值，确定第一功率集合，其中，第一功率集合为根据第一电压值集和第二开关所在象限所得到的载波抵消信号与载波泄露信号的矢量叠加信号的功率的集合，然后根据第一功率集合，获取第一功率集合中的最小功率，确定最小功率所对应的电压值为第二电压值。
基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种载波抵消装置，该载波抵消装置应用于如前述图2所示的MCU，能够实现前述的载波抵消方法对应的功能。该载波抵消装置可以是硬件结构、软件模块、或硬件结构加软件模块。该载波抵消装置可以由芯片系统实现，芯片系统可以由芯片构成，也可以包含芯片和其他分立器件。请参见图4所示，该载波抵消装置包括第一获取单元401、控制单元402、第二获取单元403、处理单元404，其中：
第一获取单元401，用于获取第一电压值，将第一衰减器和第二衰减器的控制电压值调整到所述第一电压值，其中，所述第一电压值为所述MCU上一次输出的电压值；
控制单元402，用于获取第一开关所在象限，根据所述第一开关所在象限确定控制第一射频二切一开关和第二射频二切一开关的指令，并按照所述指令控制所述第一射频二切一开关和所述第二射频二切一开关，其中，所述第一开关所在象限为载波泄露信号所在象限的相反象限；
第二获取单元403，用于获取第一功率和第二功率，其中，所述第一功率为根据所述第一电压值和所述第一开关所在象限所得到的载波抵消信号与所述载波泄露信号的矢量叠加信号的功率，所述第二功率为所述载波泄露信号的功率；
处理单元404，用于判断所述第一功率是否小于所述第二功率；若所述第一功率小于所述第二功率，则确定所述第一电压值为达到预期抵消效果的控制电压值，将所述第一衰减器和所述第二衰减器的控制电压值保持在所述第一电压值不变；若所述第一功率大于或者等于所述第二功率，则获取第二电压值，将所述第一衰减器和所述第二衰减器的控制电压值调整到所述第二电压值。
一种可选实施方式中，所述处理单元404，具体用于：
获取第二开关所在象限，根据所述第二开关所在象限确定控制所述第一射频二切一开关和所述第二射频二切一开关的指令，并按照所述指令控制所述第一射频二切一开关和所述第二射频二切一开关，其中，所述第二开关所在象限为在第一象限、第二象限、第三象限、第四象限中含有最小的载波抵消信号与所述载波泄露信号的矢量叠加信号的功率的象限；
获取第一电压值集，并按照所述第一电压值集调整所述第一衰减器和所述第二衰减器的控制电压值，其中所述第一电压值集为所述MCU根据小步进确定的电压值的集合；
获取第一功率集合，其中，所述第一功率集合为根据所述第二开关所在象限和所述第一电压值集所得到的载波抵消信号与所述载波泄露信号的矢量叠加信号的功率的集合；
获取所述第一功率集合中的最小功率，确定所述最小功率所对应的电压值为第二电压值。
一种可选实施方式，所述装置还包括确定单元，用于：
获取第二电压值集，其中，所述第二电压值集为所述MCU根据大步进确定的电压值的集合；
获取第一指令集，其中，所述第一指令集为开关所在象限分别为第一象限、第二象限、第三象限、第四象限时控制所述第一射频二切一开关和所述第二射频二切一开关的指令的集合；
按照所述第一指令集控制所述第一射频二切一开关和所述第二射频二切一开关，以及按照所述第二电压值集调整所述第一衰减器和所述第二衰减器的控制电压值；
获取第二功率集合，其中，所述第二功率集合为根据所述第二电压值集和所述第一指令集所得到的载波抵消信号与所述载波泄露信号的矢量叠加信号的功率的集合；
获取所述第二功率集合中的最小功率，确定所述最小功率所对应的开关所在象限为第二开关所在象限。
基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种存储介质，该存储介质存储有计算机指令，当该计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行如前述的载波抵消方法的步骤。
在一些可能的实施方式中，本申请提供的载波抵消方法的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当程序产品在如前述图2所示的MCU上运行时，程序代码用于如前述图2所示的MCU执行本说明书上述描述的根据本申请各种示例性实施方式的载波抵消方法中的步骤。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种载波抵消电路，其特征在于，包括：定向耦合器、载波抵消信号生成单元和第一功率合成器，其中，
所述定向耦合器的输入端与发射机的输出端相连接，所述定向耦合器的输出端与天线相连接，所述定向耦合器的耦合端与所述载波抵消信号生成单元的输入端相连接，所述定向耦合器的隔离端与所述第一功率合成器的第一输入端相连接；所述定向耦合器用于通过所述天线输出所述发射机发射的载波信号，以及从所述载波信号中耦合出初始载波抵消信号并输出至所述载波抵消信号生成单元，并将发射所述载波信号时的载波泄露信号输出至所述第一功率合成器；
所述载波抵消信号生成单元的输出端与所述第一功率合成器的第二输入端相连接，用于对所述初始载波抵消信号的相位和幅度进行调整，得到载波抵消信号并输出至所述第一功率合成器，所述载波抵消信号与所述载波泄露信号等幅且具有180°相位差；
所述第一功率合成器的输出端与接收机的输入端相连接，用于将所述载波抵消信号和所述载波泄露信号组成的矢量叠加信号输出至所述接收机；
其中，所述载波抵消信号生成单元包括：电桥、第一衰减器、第二衰减器、第一平衡-不平衡变压器、第二平衡-不平衡变压器、第一射频二切一开关、第二射频二切一开关和第二功率合成器，其中，
所述电桥的输入端与所述定向耦合器的耦合端相连接，所述电桥的第一输出端与所述第一衰减器、所述第一平衡-不平衡变压器、所述第一射频二切一开关串联形成的第一支路的一端相连接，所述电桥的第二输出端与所述第二衰减器、所述第二平衡-不平衡变压器、所述第二射频二切一开关串联形成的第二支路的一端相连接；所述电桥用于将所述初始载波抵消信号分成第一信号与第二信号，并将所述第一信号输出至所述第一衰减器，所述第二信号输出至所述第二衰减器，其中，所述第一信号与所述第二信号等幅且具有90°相位差；
所述第一支路的另一端与所述第二功率合成器的第一输入端相连接，所述第二支路的另一端与所述第二功率合成器的第二输入端相连接；所述第一支路用于对所述第一信号的相位和幅度进行调整，得到第三信号并输出至所述第二功率合成器，所述第二支路用于对所述第二信号的相位和幅度进行调整，得到第四信号并输出至所述第二功率合成器，其中，所述第三信号与所述第四信号具有90°相位差；
所述第二功率合成器的输出端与所述第一功率合成器的第二输入端相连接；所述第二功率合成器用于将所述第三信号和所述第四信号进行矢量叠加生成所述载波抵消信号，并输出至所述第一功率合成器。
2.如权利要求1所述的载波抵消电路，其特征在于，所述载波抵消信号生成单元还包括：微处理单元MCU，其中，
所述第一衰减器的输入端与所述电桥的第一输出端相连接，所述第一衰减器的输出端与所述第一平衡-不平衡变压器的输入端相连接，所述第一衰减器的衰减值控制端与所述MCU的第一控制端相连接，所述第二衰减器的输入端与所述电桥的第二输出端相连接，所述第二衰减器的输出端与所述第二平衡-不平衡变压器的输入端相连接，所述第二衰减器的衰减值控制端与所述MCU的第二控制端相连接；所述第一衰减器用于根据第一控制电压值调整所述第一信号的幅度，并将调整过幅度的所述第一信号输出至所述第一平衡-不平衡变压器，所述第二衰减器用于根据第二控制电压值调整所述第二信号的幅度，并将调整过幅度的所述第二信号输出至所述第二平衡-不平衡变压器，其中，所述载波抵消电路已被初始化时，所述第一控制电压值和所述第二控制电压为默认值，所述载波抵消电路未被初始化时，所述第一控制电压值和所述第二控制电压值为所述MCU输出的第一电压值，所述第一电压值为所述MCU上一次输出的电压值；
所述第一平衡-不平衡变压器的两个输出端与所述第一射频二切一开关的两个输入端相连接，所述第二平衡-不平衡变压器的两个输出端与所述第二射频二切一开关的两个输入端相连接；所述第一平衡-不平衡变压器用于将调整过幅度的所述第一信号分成等幅且具有180°相位差的两个信号，并输出至所述第一射频二切一开关，所述第二平衡-不平衡变压器用于将调整过幅度的所述第二信号分成等幅且具有180°相位差的两个信号，并输出至所述第二射频二切一开关；
所述第一射频二切一开关的输出端与所述第二功率合成器的第一输入端相连接，所述第一射频二切一开关的开关控制端与所述MCU的第三控制端相连接，所述第二射频二切一开关的输出端与所述第二功率合成器的第二输入端相连接，所述第二射频二切一开关的开关控制端与所述MCU的第四控制端相连接；所述第一射频二切一开关用于从所述第一平衡-不平衡变压器输入的两个信号中确定出所述第三信号，所述第二射频二切一开关用于从所述第二平衡-不平衡变压器输入的两个信号中确定出所述第四信号，其中，所述第一射频二切一开关和所述第二射频二切一开关由所述MCU输出的指令所控制。
3.如权利要求2所述的载波抵消电路，其特征在于，所述载波抵消信号生成单元还包括：第一功率检测器，第二功率检测器，其中，
所述第一功率检测器的输入端与所述第一功率合成器的输出端相连接，所述第一功率检测器的输出端与所述MCU的第一输入端相连接；所述第一功率检测器用于获取第一功率，并输出至所述MCU，其中，所述第一功率为所述载波抵消信号和所述载波泄露信号组成的矢量叠加信号的功率；
所述第二功率检测器的输入端与所述定向耦合器的隔离端相连接，所述第二功率检测器的输出端与所述MCU的第二输入端相连接；所述第二功率检测器用于获取第二功率，并输出至所述MCU，其中，所述第二功率为所述载波泄露信号的功率；
所述MCU用于获取第一电压值和第一开关所在象限，将所述第一衰减器和所述第二衰减器的控制电压值调整到所述第一电压值，根据所述第一开关所在象限确定控制所述第一射频二切一开关和所述第二射频二切一开关的指令，按照所述指令控制所述第一射频二切一开关和所述第二射频二切一开关，所述第一开关所在象限为所述载波泄露信号所在象限的相反象限，以及判断所述第一功率是否小于所述第二功率，若所述第一功率小于所述第二功率，则确定所述第一电压值为达到预期抵消效果的控制电压值，将所述第一衰减器和所述第二衰减器的控制电压值保持在所述第一电压值不变，若所述第一功率大于或者等于所述第二功率，则获取第二电压值，将所述第一衰减器和所述第二衰减器的控制电压值调整到所述第二电压值。
4.一种射频识别RFID读写器，其特征在于，包括：如权利要求1-3任一项所述的载波抵消电路。
5.一种载波抵消方法，其特征在于，应用于如权利要求2或3所述的MCU，包括：
获取第一电压值，将第一衰减器和第二衰减器的控制电压值调整到所述第一电压值，其中，所述第一电压值为所述MCU上一次输出的电压值；
获取第一开关所在象限，根据所述第一开关所在象限确定控制第一射频二切一开关和第二射频二切一开关的指令，并按照所述指令控制所述第一射频二切一开关和所述第二射频二切一开关，其中，所述第一开关所在象限为载波泄露信号所在象限的相反象限；
获取第一功率和第二功率，其中，所述第一功率为根据所述第一电压值和所述第一开关所在象限所得到的载波抵消信号与所述载波泄露信号的矢量叠加信号的功率，所述第二功率为所述载波泄露信号的功率；
判断所述第一功率是否小于所述第二功率；
若所述第一功率小于所述第二功率，则确定所述第一电压值为达到预期抵消效果的控制电压值，将所述第一衰减器和所述第二衰减器的控制电压值保持在所述第一电压值不变；若所述第一功率大于或者等于所述第二功率，则获取第二电压值，将所述第一衰减器和所述第二衰减器的控制电压值调整到所述第二电压值。
6.如权利要求5所述的载波抵消方法，其特征在于，获取第二电压值，包括：
获取第二开关所在象限，根据所述第二开关所在象限确定控制所述第一射频二切一开关和所述第二射频二切一开关的指令，并按照所述指令控制所述第一射频二切一开关和所述第二射频二切一开关，其中，所述第二开关所在象限为在第一象限、第二象限、第三象限、第四象限中含有最小的载波抵消信号与所述载波泄露信号的矢量叠加信号的功率的象限；
获取第一电压值集，并按照所述第一电压值集调整所述第一衰减器和所述第二衰减器的控制电压值，其中所述第一电压值集为所述MCU根据小步进确定的电压值的集合；
获取第一功率集合，其中，所述第一功率集合为根据所述第二开关所在象限和所述第一电压值集所得到的载波抵消信号与所述载波泄露信号的矢量叠加信号的功率的集合；
获取所述第一功率集合中的最小功率，确定所述最小功率所对应的电压值为第二电压值。
7.如权利要求6所述的载波抵消方法，其特征在于，获取第二开关所在象限，包括：
获取第二电压值集，其中，所述第二电压值集为所述MCU根据大步进确定的电压值的集合；
获取第一指令集，其中，所述第一指令集为开关所在象限分别为第一象限、第二象限、第三象限、第四象限时控制所述第一射频二切一开关和所述第二射频二切一开关的指令的集合；
按照所述第一指令集控制所述第一射频二切一开关和所述第二射频二切一开关，以及按照所述第二电压值集调整所述第一衰减器和所述第二衰减器的控制电压值；
获取第二功率集合，其中，所述第二功率集合为根据所述第二电压值集和所述第一指令集所得到的载波抵消信号与所述载波泄露信号的矢量叠加信号的功率的集合；
获取所述第二功率集合中的最小功率，确定所述最小功率所对应的开关所在象限为第二开关所在象限。
8.一种载波抵消装置，其特征在于，应用于如权利要求2或3所述的MCU，包括：
第一获取单元，用于获取第一电压值，将第一衰减器和第二衰减器的控制电压值调整到所述第一电压值，其中，所述第一电压值为所述MCU上一次输出的电压值；
控制单元，用于获取第一开关所在象限，根据所述第一开关所在象限确定控制第一射频二切一开关和第二射频二切一开关的指令，并按照所述指令控制所述第一射频二切一开关和所述第二射频二切一开关，其中，所述第一开关所在象限为载波泄露信号所在象限的相反象限；
第二获取单元，用于获取第一功率和第二功率，其中，所述第一功率为根据所述第一电压值和所述第一开关所在象限所得到的载波抵消信号与所述载波泄露信号的矢量叠加信号的功率，所述第二功率为所述载波泄露信号的功率；
处理单元，用于判断所述第一功率是否小于所述第二功率；若所述第一功率小于所述第二功率，则确定所述第一电压值为达到预期抵消效果的控制电压值，将所述第一衰减器和所述第二衰减器的控制电压值保持在所述第一电压值不变；若所述第一功率大于或者等于所述第二功率，则获取第二电压值，将所述第一衰减器和所述第二衰减器的控制电压值调整到所述第二电压值。
9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行权利要求5-7中任一所述的方法包括的步骤。
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