CN111614364A - 一种rfid读写器及其载波抑制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种RFID读写器及其载波抑制方法，所述读写器包括射频收发器、合路器。射频收发器包括共用本振的第一发射通道和第二发射通道，第一发射通道连接读写器天线，第二发射通道连接合路器的第二输入端，合路器的第一输入端与读写器天线连接，合路器的输出端与射频收发器的接收通道连接。所述载波抑制方法包括：在读写器和无源标签进行通信之前调整第二发射通道所发射载波的相位和幅值，当射频收发器接收到的信号功率最小时，将此时第二发射通道发射的载波作为抑制载波。在后续通信过程中，第二发射通道发射抑制载波对第一发射通道的泄漏载波进行抑制。本方案可以简化读写器结构、降低载波抑制电路的复杂度，同时提高读写器的灵敏度。

Description

一种RFID读写器及其载波抑制方法
技术领域
本发明涉及RFID与物联网领域，具体而言，涉及一种RFID读写器及其载波抑制方法。
背景技术
射频识别技术RFID(Radio Frequency Identification)是一种利用无线通信链路在读写器和目标标签之间进行通信的技术，读写器(Interrogator)可以对无源或有源标签(Tag)进行识别和跟踪，并可以对目标进行数据读写，而不像二维码扫描技术那样建立光学接触。读写器与无源标签通信过程中，无源标签利用反射调制技术(backscattermodulation)，将所存储的数据反馈给读写器，在此过程中无源标签运行所需能量由读写器所发射的载波供给。由于读写器发射的载波泄漏到读写器接收通道的功率远大于标签反射回来的调制载波功率，即使通过定向耦合器或环形器仍然难以达到满意的隔离度，因此需要对读写器发射端的泄漏载波进行抑制。
现有载波抑制技术均使用从读写器发射端耦合出的载波信号，通过外部电路调整该耦合信号的幅值与相位之后再与泄漏载波叠加，以达到载波抑制的目的。但此类方法需要设计复杂外部电路，成本高，且载波抑制效果较差。
发明内容
为了克服现有技术中的上述不足，本发明的目的之一是提供一种RFID读写器，所述RFID读写器包括射频收发器、合路器；所述射频收发器包括第一发射通道和第二发射通道。所述RFID读写器通过所述第一发射通道发射信号以和无源标签进行无线通信，以及通过所述第二发射通道发射抑制载波。
所述合路器的第一输入端与读写器天线连接；所述合路器的第二输入端与所述射频收发器的第二发射通道连接；所述合路器的输出端与所述射频收发器的接收通道连接。
优选地，所述读写器还包括环形器：所述环形器的第一端口与所述射频收发器的第一发射通道连接，所述合路器的第一输入端通过所述环形器与读写器天线连接，所述环形器的第二端口与所述读写器天线连接，所述环形器的第三端口与所述合路器的第一输入端连接。或者，所述读写器还包括定向耦合器：所述定向耦合器的第一端口与所述射频收发器的第一发射通道连接，所述定向耦合器的第二端口与所述读写器天线连接，所述定向耦合器的第三端口与所述合路器的第一输入端连接。其中，所述读写器天线为收发天线。
优选地，所述读写器还包括功率放大器和低噪声放大器：所述射频收发器的接收通道与所述合路器的输出端通过所述低噪声放大器连接，所述射频收发器的第一发射通道与所述环形器的第一端口之间通过所述功率放大器连接。
优选地，所述读写器还包括程控增益控制器和基带信号处理模块；所述程控增益控制器的信号输入端与所述射频收发器的第二发射通道连接，所述程控增益控制器的信号输出端与所述合路器的第二输入端连接，所述程控增益控制器的控制端与所述基带信号处理模块连接。
本申请的另一目的还在于提供一种RFID载波抑制方法，应用于本申请任一项所述的RFID读写器。所述载波抑制方法包括以下步骤：
RFID读写器通过所述射频收发器的第一发射通道发射第一载波，通过所述第二发射通道发射第二载波，其中，所述第二载波的频率与所述第一载波的频率相同；
通过所述合路器的第一输入端接收所述第一发射通道的泄漏载波，以及通过所述合路器的第二输入端接收所述第二载波；
调整所述第二载波的相位和幅值，将所述射频收发器的接收通道接收到的信号功率最小时所发射的第二载波作为抑制载波；
在后续RFID读写器和无源标签通信时，通过所述第二发射通道发射所述抑制载波对所述泄漏载波进行抑制。
优选地，所述调整所述第二载波的相位和幅值，将所述射频收发器的接收通道接收到的信号功率最小时所发射的第二载波作为抑制载波的步骤包括：
分别多次调整所述第二载波的相位，将所述接收通道接收到的信号功率达到最小时所发射的第二载波的相位作为目标相位；
以所述目标相位发射第二载波，分别多次调整所述第二载波的幅值，将所述接收通道接收到的信号功率再次达到最小时所发射的第二载波的幅值作为目标幅值；
以所述目标相位和所述目标幅值发射的第二载波即为抑制载波。
优选地，本实施例中，所述分别多次调整所述第二载波的相位，将所述接收通道接收到的信号功率达到最小时所发射的第二载波的相位作为目标相位的步骤包括：
分别对第一相位以及第二相位赋初值，其中，所述第一相位的初值为基带信号处理模块所能调整的第二载波的相位最小值，所述第二相位的初值为基带信号处理模块所能调整的第二载波的相位最大值。
根据第一相位和第二相位，重复执行以下步骤N次，将第二相位的最终值作为目标相位，其中，N为正整数：
调整所述第二发射通道所发射的第二载波的相位值为第一相位，并计算所述射频收发器接收到的信号功率，记为第一功率；
调整所述第二发射通道的第二载波的相位值为第二相位，并计算所述射频收发器接收到的信号功率，记为第二功率；
判断所述第一功率是否大于所述第二功率；
如果所述第一功率小于或等于所述第二功率，则将所述第一相位与所述第二相位的算术平均值赋给第二相位，否则将所述第一相位与所述第二相位的算术平均值赋给所述第一相位。
所述以所述目标相位发射第二载波，分别多次调整所述第二载波的幅值，将所述接收通道接收到的信号功率再次达到最小时所发射的第二载波的幅值作为目标幅值的步骤包括：
以所述目标相位发射第二载波，分别对第一幅值以及第二幅值赋初值，其中，所述第一幅值的初值为基带信号处理模块所能调整的第二载波幅值的最小值，所述第二幅值的初值为基带信号处理模块所能调整的第二载波幅值的最大值。
重复执行以下步骤至M次，将第二幅值的最终值作为目标幅值，其中，M为正整数：
调整所述第二发射通道的第二载波的幅值为第一幅值，并计算所述射频收发器的接收到的信号功率，记为第三功率；
调整所述第二发射通道的第二载波的幅值为第二幅值，并计算所述射频收发器接收到的信号功率，记为第四功率；
判断所述第三功率是否大于所述第四功率；
如果所述第三功率小于或等于所述第四功率，则将所述第一幅值与所述第二幅值的算术平均值赋给第二幅值，否则将所述第一幅值与所述第二幅值的算术平均值赋给第一幅值。
优选地，本实施例中，在所述调整所述第二载波的相位和幅值，将所述射频收发器的接收通道接收到的信号功率最小时所发射的第二载波作为抑制载波前，所述载波抑制方法还包括：
通过所述射频收发器的第一发射通道满功率发射第一载波，检测所述第一载波的泄漏功率；
关闭所述第一发射通道，通过所述第二发射通道满功率发射第二载波；
调整从基带信号处理模块至所述合路器的第二输入端之间的放大器增益，以使所述射频收发器接收到的第二载波的功率大于所述第一载波的泄漏功率。
优选地，所述在后续RFID读写器和无源标签通信时，通过所述射频收发器的第二发射通道发射所述抑制载波对所述泄漏载波进行抑制的步骤包括：
RFID读写器通过所述第一发射通道发射信号与无源标签进行通信，通过所述第二发射通道发射所述抑制载波；
通过所述合路器的第一输入端接收叠加了泄漏载波的无源标签返回信号；
通过所述合路器的第二输入端接收所述抑制载波，以使所述抑制载波与所述泄漏载波相互抵消，在所述合路器的输出端得到泄漏载波被抑制后的无源标签返回信号。
相对于现有技术而言，本发明具有以下有益效果：
本实施例提供的RFID读写器及其载波抑制方法，包括双通道的射频收发器以及合路器，通过调整双通道的射频收发器的第二发射通道所发射载波的相位和幅值，在合路器中对第一发射通道的泄漏载波进行抵消，从而达到载波抑制的效果。本发明通过共用本振的双通道射频收发器在通信过程中发射抑制载波对泄漏载波进行抑制，无须设计复杂的外部载波抵消电路，简化了读写器结构。此外，由于简化的外部载波抑制电路不会引入过多的噪声干扰，因此本发明比传统方法能够提高接收信号信噪比。实测结果表明本发明的载波抑制效果可以优于-40dBc。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明实施例提供的RFID读写器的结构示意图一；
图2是本发明实施例提供的RFID读写器的结构示意图二；
图3是本发明实施例提供的读写器和标签通信的流程示意图；
图4是本发明实施例提供的相位、幅值调整流程示意图；
图5是本发明实施例提供的载波抑制方法相位搜索流程示意图；
图6是本发明实施例提供的第一相位、第二相位的更新示意图；
图7是本发明实施例提供的载波抑制方法幅值搜索流程示意图；
图8是本发明实施例提供的第一幅值、第二幅值的更新示意图。
图标：110-射频收发器；120-合路器；130-环形器；140-基带信号处理模块；150-程控增益控制器；160-低噪声放大器；170-功率放大器；180-天线。
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、完整地描述，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在RFID系统中，读写器设备会通过发射通道将数据以无线信号的形式发射给无源标签，同时读写器在接收从无源标签返回的信号时，发射通道会发射无线载波，为无源标签的运行提供能量。由于读写器的发射载波功率远大于标签反射回读写器的信号功率，发射载波泄漏到读写器的接收通道，严重影响接收灵敏度，从而使通信距离缩短。
为了解决上述问题，在一种实施方式中，通常会设置高成本、高功耗的复杂外围电路来抑制泄漏载波。
本发明中，为了解决上述问题，提供了一种RFID读写器。
请参照图1所示，图1是本实施例提供的RFID读写器的结构示意图，所述RFID读写器中包括射频收发器110、合路器120。该射频收发器110包括第一发射通道Tx1和第二发射通道Tx2，RFID读写器通过第一发射通道发射信号以和无源标签进行无线通信，以及第二发射通道发射抑制载波使得所述抑制载波和所述第一发射通道的泄漏载波在所述合路器中相互抵消。其中，所述抑制载波的频率与所述第一发射通道发射的载波的频率相同。合路器120包括两个输入端(第一输入端In1，第二输入端In2)和一个输出端Out。合路器120的第一输入端In1与收发天线连接，用于接收无源标签返回至读写器的信号。所述合路器120的第二输入端In2与第二发射通道Tx2连接，用于接收所述第二发射通道发射的抑制载波，以使所述抑制载波与所述泄漏载波相互抵消，得到被抑制后的载波和无源标签返回信号。射频收发器110的接收通道Rx与所述合路器120的输出端Out连接，用于将被抑制后的载波和无源标签返回信号输入到所述射频收发器。
需要说明的是，本实施例中第一发射通道Tx1和第二发射通道Tx2共用同一个本振。RFID读写器可以是单天线的设备，即RFID读写器只有一个天线180(即读写器天线)，此时，RFID读写器上的天线180既是发射天线也是接收天线。RFID读写器也可以是双天线的设备，即RFID读写器上的天线180包括单独的发射天线和单独的接收天线。
例如，参照图1所示，在RFID读写器是单天线设备的一种实施方式中，射频收发器110的第一发射通道Tx1与射频收发器110的接收通道Rx共用该天线180。此时，第一发射通道Tx1通过一个环形器130连接天线180，用于对第一发射通道Tx1通道的泄漏载波进行隔离。
具体地，环形器130可以采用以下方式进行连接：第一发射通道Tx1与环形器130的第一端口1连接，天线180与环形器130的第二端口2连接，环形器130的第三端口3与合路器120的第一输入端In1连接，合路器120的第二输入端In2和射频收发器110的第二发射通道Tx2连接。
在此实施方式中，第一发射通道Tx1发射的信号通过环形器130的第一端口1到达环形器130的第二端口2经由天线180发射出去，而泄漏载波会通过环形器130的第三端口3到达射频收发器110的接收通道Rx。在通信过程中，天线180会接收RFID无源标签(以下简称无源标签)发射的目标数据信号(无源标签返回信号)，该目标数据信号从环形器130的第二端口2经第三端口3传输至合路器120的第一输入端In1。根据载波抑制方法调整第二发射通道Tx2发射抑制载波的相位和幅值，达到最佳抵消效果之后，当RFID读写器与无源标签通信时，合路器120的第一输入端In1接收到的泄漏载波会与第二输入端In2的抑制载波进行叠加抵消，而天线接收到的无源标签返回信号不受影响，从而达到改善读写器(RFID读写器)接收灵敏度的效果。
在RFID读写器是单天线设备时的另一种实施方式中，上述RFID读写器中的环形器130也可以采用定向耦合器替代。具体地，射频收发器110的第一发射通道Tx1与定向耦合器的第一端口连接，天线180与定向耦合器的第二端口连接，合路器120的第一输入端In1与定向耦合器的第三端口连接。
参照图2所示，在RFID读写器是双天线设备时的一种实施方式中，第一发射通道Tx1与发射天线连接，第二发射通道Tx2与合路器120的第二输入端In2连接，合路器120的第一输入端In1与接收天线连接，输出端Out则与射频收发器110的接收通道Rx连接。
在此种双天线的实施方式中，发射天线把第一发射通道Tx1的信号发射出去，而接收天线则将无源标签发射的目标数据信号通过合路器120传输给射频收发器110的接收通道Rx。当RFID读写器设备与无源标签通信时，若无载波抵消措施，第一发射通道Tx1发射的载波会被接收天线接收后进入合路器120的第一输入端In1，最终到达射频收发器110的接收通道Rx。根据载波抑制方法调整第二发射通道Tx2所发射抑制载波的相位和幅值，当达到最佳抵消效果之后，在RFID读写器设备与无源标签通信时，合路器120的第一输入端In1接收到的载波会与第二输入端In2接收到的抑制载波相互抵消，而天线接收到的无源标签返回信号不受影响，从而达到改善读写器(RFID读写器)接收灵敏度的效果。
优选地，本实施例中，RFID读写器还包括基带信号处理模块140。基带信号处理模块140用于处理RFID读写器和无源标签的基带数据，并调整射频收发器110第二发射通道Tx2发射载波的相位和幅值。
优选地，本实施例中，所述RFID读写器还包括程控增益控制器150。程控增益控制器150信号输入端与所述射频收发器110的第二发射通道Tx2连接，程控增益控制器150的信号输出端和所述合路器120的第二输入端In2连接，程控增益控制器150的控制端与基带信号处理模块140连接，用于调整所述第二发射通道Tx2至合路器120的第二输入端In2的链路增益，从而可以保证载波抑制过程中，合路器120的第二输入端In2接收到的第二载波功率可以等于第一输入端In1接收到的泄漏载波功率。
优选地，RFID读写器还包括功率放大器170，所述功率放大器170的信号输入端与所述第一发射通道Tx1连接，功率放大器170的信号输出端与发射天线直连(RFID读写器为双天线设备时)或者经过环形器130或定向耦合器与收发天线连接(RFID读写器为单天线设备时)。采用功率放大器170，可以增加读写器的信号输出功率，以提高读写器和无源标签之间的通信距离。
优选地，所述RFID读写器还包括低噪声放大器160，所述低噪声放大器160的输入端连接所述合路器120的输出端Out，低噪声放大器160的输出端连接所述接收通道Rx，以对所述合路器120输出的信号进行放大，确保接收通道Rx接收到的信号的强度。采用低噪声放大器160，可以在放大信号的同时，避免引入过多的噪声，以改善接收灵敏度。
本发明实施例还提供一种应用于上述RFID读写器的载波抑制方法，RFID读写器和无源标签的通信过程请参照图3。图3是本发明实施例提供的包含所述载波抑制方法的读写器与无源标签通信过程示意图，载波抑制方法包括步骤S110至步骤S140。
步骤S110，计算第一载波的泄漏功率。
具体地，RFID读写器通过射频收发器110第一发射通道Tx1发射第一载波，然后通过射频收发器110接收第一载波的泄漏载波，基带信号处理模块140计算接收到的信号功率，即泄漏载波的泄漏功率。其中，射频收发器110第一发射通道Tx1发射第一载波时，可以满功率发射；通过射频收发器110接收第一载波的泄漏载波时，泄漏载波由第一发射通道Tx1泄漏到合路器120的第一输入端In1，再由合路器120的输出端Out经由接收通道Rx传输至射频收发器110。
步骤S120，调整基带信号处理模块140至合路器120第二输入端In2的链路增益。
具体地，关闭射频收发器110的第一发射通道Tx1，通过射频收发器110的第二发射通道Tx2发射第二载波，基带信号处理模块140计算射频收发器接收到的信号功率，根据接收到的信号功率的大小，调整射频收发器110的第二发射通道Tx2至合路器120的第二输入端In2的链路增益，保证射频收发器接收到的第二发射通道Tx2信号功率大于第一发射通道Tx1发射的信号功率。当RFID读写器的结构包括功率放大器170和程控增益控制器150时，基带信号处理模块140可以通过程控增益控制器150调整第二发射通道Tx2至第二输入端In2的链路增益。
步骤S130，调整第二发射通道Tx2所发射载波的相位和幅值以获得抑制载波。
具体地，射频收发器110第一发射通道Tx1和第二发射通道Tx2同时发射同频率载波，即通过射频收发器的第一发射通道Tx1发射第一载波，通过第二发射通道Tx2发射第二载波；通过基带信号处理模块140调整第二载波的发射相位和幅值以获得抑制载波，抑制载波为接收通道Rx接收到的信号功率最小时所发射的第二载波；抑制载波与泄漏载波在合路器120中相互抵消。其中，步骤S130又包括子步骤S131和子步骤S132，请参照图4所示。
步骤S131，调整所述第二载波的相位，以获得目标相位。具体地，分别多次调整所述第二载波的相位，将接收通道Rx所接收到的信号功率最小时，所发射的第二载波的相位作为目标相位。
步骤S132，第二发射通道Tx2以目标相位发射第二载波，分别多次调整所述第二载波的幅值，当接收通道Rx所接收到的信号功率再次最小时，所发射的第二载波的幅值作为目标幅值。
以目标相位和目标幅值发射的第二载波即为抑制载波。步骤S131的详细调整过程请参照子步骤S1311至子步骤S1318以及步骤S132的子步骤S1321至子步骤S1328。
步骤S140，RFID读写器和标签通信时，使用抑制载波抵消泄漏载波。
具体地，在后续RFID读写器和无源标签通信时，通过第二发射通道发射抑制载波。使用所述抑制载波对所述泄漏载波进行抑制，以降低泄漏载波对无源标签返回信号的干扰。
在本实施例中，步骤S131的子步骤S1311至子步骤S1318，请参照图5所示。
步骤S1311，分别对第一相位以及第二相位赋初值。其中，所述第一相位的初值为基带信号处理模块140所能调整的第二载波的相位最小值，所述第二相位的初值为基带信号处理模块140所能调整的第二载波的相位最大值。第一相位和第二相位的范围为(-180°,180°]。
根据第一相位和第二相位，重复执行子步骤S1312至子步骤S1317。
步骤S1312，以第一相位发射第二载波，计算得到第一功率。具体地，调整所述第二发射通道Tx2的第二载波的相位为第一相位值，计算此时射频收发器110的接收到的信号功率，记为第一功率。
步骤S1313，以第二相位发射第二载波，计算得到第二功率。具体地，调整所述第二发射通道Tx2的第二载波的相位为第二相位值，计算此时射频收发器110接收到的信号功率，记为第二功率。
步骤S1314，判断所述第一功率是否大于所述第二功率：如果所述第一功率小于或等于所述第二功率，则执行步骤S1315，将所述第一相位与所述第二相位的算术平均值赋给第二相位；否则执行步骤S1316，将所述第一相位与所述第二相位的算术平均值赋给所述第一相位。
步骤S1317，判断迭代次数是否达到N次，其中，N为正整数。如果迭代次数达到N次，则执行步骤S1318，否则跳转至步骤S1313。
步骤S1318，将第二相位的最终值作为目标相位。
目标相位为后续通信过程中第二发射通道Tx2所发射第二载波的相位值。
例如参照图6所示，在上述例子中，第一相位的初值可以设置为-179°，第二相位的初值可以设置为180°。在第一次迭代中，由于第一相位值Ph1对应的第一功率Pwp1小于第二相位值Ph2对应的第二功率Pwp2，所以第二相位值更新为Ph3＝(Ph1+Ph2)/2；第二次迭代中，第一相位值仍为Ph1，第二相位值为Ph3，计算此时第一相位值和第二相位值对应的第一功率Pwp1、第二功率Pwp3，由于Pwp1>Pwp3，因此第一相位值更新为Ph4＝(Ph1+Ph3)/2；依次迭代，直至达到所设置的迭代次数N次，第一相位值和第二相位值均会收敛至目标相位值Ph。Ph值将会作为后续通信过程中，第二发射通道Tx2发射载波的相位值。
在本实施例中，步骤S132的子步骤S1321至子步骤S1327，请参照图7所示。
具体地，在步骤S1321，获取第一幅值和第二幅值初值，其中第一幅值初值为基带信号处理模块140所能调整的第二载波的幅值的最小值，第二幅值的初值为基带信号处理模块140所能调整的第二载波的幅值的最大值。
根据第一幅值和第二幅值重复执行步骤S1322至步骤S1327。
步骤S1322，以第一幅值发射第二载波，计算得到第三功率。具体地，调整第二发射通道Tx2第二载波的幅值为第一幅值，计算此时射频收发器110接收到的信号功率，记为第三功率。
步骤S1323，以第二幅值发射第二载波，计算得到第四功率。具体地，调整第二发射通道Tx2第二载波的幅值为第二幅值，计算此时射频收发器110接收到的信号功率，记为第四功率。
步骤S1324，判断所述第三功率是否大于所述第四功率：如果所述第三功率小于或等于所述第四功率，则执行步骤S1325，将所述第一幅值与所述第二幅值的算术平均值赋给第二幅值；否则执行步骤S1326，将所述第一幅值与所述第二幅值的算术平均值赋给第一幅值。
步骤S1327，判断迭代次数是否达到M次，其中，M为正整数。如果迭代次数达到M次，则执行步骤S1328。否则跳转至步骤S1323。
步骤S1328，将第二幅值的最终值作为目标幅值，得到抑制载波。
具体地，获得目标幅值最终值，并根据目标幅值、目标相位作为第二发射通道Tx2所发射第二载波的相位和幅值，既得第二载波。
例如图8所示，在首次迭代中，判断Amp1与Amp2分别对应的第三功率Pwa1、第四功率Pwa2的大小关系，由于Pwa1>Pwa2，所以第一幅值更新为Amp3＝(Amp1+Amp2)/2；第二次迭代中，第一幅值为Amp3，第二幅值为Amp2，第一幅值、第二幅值对应的第三功率Pwa3、第四功率Pwa2，Pwa3<Pwa2，此时，第二幅值更新为Amp4＝(Amp2+Amp3)/2；依次迭代，直至达到所设置的迭代次数M次，第一幅值和第二幅值均会收敛至目标幅值Amp。Amp值便可以作为后续通信过程中抑制载波的幅值。
此外，在上述例子中，第一幅值的初值可以设置为0，第二幅值的初值可以设置为基带信号处理模块140所能调整的第二发射通道Tx2的可载波幅度的最大值，例如当射频收发器110的数模转换器位数为12比特时，此值为2047。
在本实施例中，对于使用12比特数模和模数转换器的射频收发器110而言，迭代次数M和N可以是10次。将迭代次数M和N设置为10次，能够在快速获得抑制载波最佳相位和幅值的同时，减少迭代步骤运行时间，并且确保所获得的载波抑制效果。
本实施例中，采用二分法来确定抑制载波的相位和幅值。二分法只需要对部分相位和幅值所对应的载波抑制效果进行分析，剔除不符合要求的大部分相位和幅值，因而能够快速地确定出抑制载波的目标相位和目标幅值。
本实施例中，第一相位、第二相位的值可以使用寄存器来存储。
本发明中，在计算接收通道Rx接收到的信号功率时，可以计算瞬时功率，也可以计算载波整数个周期内的平均功率，以降低计算误差。
综上所述，本发明实施例中，利用双通道射频收发器110第一发射通道Tx1和第二发射通道Tx2共同一本振的特点，通过双通道射频收发器110的第二发射通道Tx2发射抑制载波来抵消RFID系统中的泄漏载波，然后将泄漏载波与抑制载波分别传输到合路器120的两个输入端，通过调整抑制载波的相位和幅值，使得泄漏载波和抑制载波在合路器120中相互抵消，达到抑制载波干扰的目的，从而提高RFID读写器的接收灵敏度。实测结果表明，本发明对泄漏载波的抑制效果可优于-40dBc。
以上所述，仅为本发明的各种实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种RFID读写器，其特征在于：所述读写器包括射频收发器、合路器；所述射频收发器包括第一发射通道和第二发射通道，所述RFID读写器通过所述第一发射通道发射信号和无源标签进行无线通信，以及通过所述第二发射通道发射抑制载波；所述合路器的第一输入端与读写器天线连接，所述合路器的第二输入端与所述射频收发器的第二发射通道连接，所述合路器的输出端与所述射频收发器的接收通道连接。
2.根据权利要求1所述的读写器，其特征在于：所述读写器还包括环形器，所述环形器的第一端口与所述射频收发器的第一发射通道连接，所述合路器的第一输入端通过所述环形器与读写器天线连接，所述环形器的第二端口与所述读写器天线连接，所述环形器的第三端口与所述合路器的第一输入端连接；或者，所述读写器还包括定向耦合器，所述定向耦合器的第一端口与所述射频收发器的第一发射通道连接，所述定向耦合器的第二端口与所述读写器天线连接，所述定向耦合器的第三端口与所述合路器的第一输入端连接；其中，所述读写器天线为收发天线。
3.根据权利要求2所述的读写器，其特征在于：所述读写器还包括功率放大器和低噪声放大器；所述射频收发器的接收通道与所述合路器的输出端通过所述低噪声放大器连接，所述射频收发器的第一发射通道与所述环形器的第一端口之间通过所述功率放大器连接。
4.根据权利要求1所述的读写器，其特征在于：所述RFID读写器还包括程控增益控制器和基带信号处理模块；所述程控增益控制器的信号输入端与所述射频收发器的第二发射通道连接，所述程控增益控制器的信号输出端与所述合路器的第二输入端连接，所述程控增益控制器的控制端与所述基带信号处理模块连接。
5.一种应用于如权利要求1-4任一项所述的RFID读写器的载波抑制方法，其特征在于：
RFID读写器通过所述射频收发器的第一发射通道发射第一载波，通过所述第二发射通道发射第二载波，其中，所述第二载波的频率与所述第一载波的频率相同；
通过所述合路器的第一输入端接收所述第一发射通道的泄漏载波，以及通过所述合路器的第二输入端接收所述第二载波；
调整所述第二载波的相位和幅值，将所述射频收发器的接收通道接收到的信号功率最小时所发射的第二载波作为抑制载波；
在后续RFID读写器和无源标签通信时，通过所述第二发射通道发射所述抑制载波对所述泄漏载波进行抑制。
6.根据权利要求5所述的方法，所述“调整所述第二载波的相位和幅值，将所述射频收发器的接收通道接收到的信号功率最小时所发射的第二载波作为抑制载波”，其特征在于：
分别多次调整所述第二载波的相位，将所述接收通道接收到的信号功率达到最小时所发射的第二载波的相位作为目标相位；
以所述目标相位发射第二载波，分别多次调整所述第二载波的幅值，将所述接收通道接收到的信号功率再次达到最小时所发射的第二载波的幅值作为目标幅值；
以所述目标相位和所述目标幅值发射的第二载波即为抑制载波。
7.根据权利要求6所述的方法，所述“分别多次调整所述第二载波的相位，将所述接收通道接收到的信号功率达到最小时所发射的第二载波的相位作为目标相位”，其特征在于，
分别对第一相位以及第二相位赋初值，其中，所述第一相位的初值为基带信号处理模块所能调整的第二载波的相位最小值，所述第二相位的初值为基带信号处理模块所能调整的第二载波的相位最大值；
根据第一相位和第二相位，重复执行以下步骤N次，将第二相位的最终值作为目标相位，其中，N为正整数：
调整所述第二发射通道所发射的第二载波的相位值为第一相位，并计算所述射频收发器接收到的信号功率，记为第一功率；
调整所述第二发射通道的第二载波的相位值为第二相位，并计算所述射频收发器接收到的信号功率，记为第二功率；
判断所述第一功率是否大于所述第二功率；
如果所述第一功率小于或等于所述第二功率，则将所述第一相位与所述第二相位的算术平均值赋给第二相位，否则将所述第一相位与所述第二相位的算术平均值赋给所述第一相位。
8.根据权利要求6所述的方法，所述“以所述目标相位发射第二载波，分别多次调整所述第二载波的幅值，将所述接收通道接收到的信号功率再次达到最小时所发射的第二载波的幅值作为目标幅值”，其特征在于，
以所述目标相位发射第二载波，分别对第一幅值以及第二幅值赋初值，其中，所述第一幅值的初值为基带信号处理模块所能调整的第二载波幅值的最小值，所述第二幅值的初值为基带信号处理模块所能调整的第二载波幅值的最大值；
重复执行以下步骤至M次，将第二幅值的最终值作为目标幅值，其中，M为正整数：
调整所述第二发射通道的第二载波的幅值为第一幅值，并计算所述射频收发器接收到的信号功率，记为第三功率；
调整所述第二发射通道的第二载波的幅值为第二幅值，并计算所述射频收发器接收到的信号功率，记为第四功率；
判断所述第三功率是否大于所述第四功率；
如果所述第三功率小于或等于所述第四功率，则将所述第一幅值与所述第二幅值的算术平均值赋给第二幅值，否则将所述第一幅值与所述第二幅值的算术平均值赋给第一幅值。
9.根据权利要求5-8任一项所述的方法，所述“调整所述第二载波的相位和幅值，将所述射频收发器的接收通道接收到的信号功率最小时所发射的第二载波作为抑制载波”之前，调整从基带信号处理模块至合路器的第二输入端之间的链路增益，其特征在于：
通过所述射频收发器的第一发射通道满功率发射第一载波，检测所述第一载波的泄漏功率；
关闭所述第一发射通道，通过所述第二发射通道满功率发射第二载波；
调整从基带信号处理模块至所述合路器的第二输入端之间的链路增益，以使所述射频收发器接收到的第二载波的功率大于所述第一载波的泄漏功率。
10.根据权利要求5所述的方法，所述“在后续RFID读写器和无源标签通信时，通过所述第二发射通道发射所述抑制载波对所述泄漏载波进行抑制”，其特征在于：
RFID读写器通过所述射频收发器的第一发射通道发射信号与无源标签进行通信，通过所述第二发射通道发射所述抑制载波；
通过所述合路器的第一输入端接收叠加了泄漏载波的无源标签返回信号，通过所述合路器的第二输入端接收所述抑制载波，以使所述抑制载波与所述泄漏载波相互抵消，在所述合路器输出端得到泄漏载波被抑制后的无源标签返回信号。
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