CN113962230A - 一种射频识别方法及相关装置 - Google Patents

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CN113962230A CN202010706064.9A CN202010706064A CN113962230A CN 113962230 A CN113962230 A CN 113962230A CN 202010706064 A CN202010706064 A CN 202010706064A CN 113962230 A CN113962230 A CN 113962230A
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Abstract

本申请提供了一种射频识别方法相关装置，可以应用于通信领域，尤其是射频识别领域，其中，一种射频识别方法包括：接收第一反射信号；解调所述第一反射信号，以获取所述第一反射信号的翻转时刻；将所述单音信号经过非恒调制得到非恒包络信号，并延时目标时间段后向所述无源标签发射所述非恒包络信号，其中，发射后的非恒包络信号的波谷与所述第一反射信号的所述翻转时刻对齐；接收第二反射信号；解调第二反射信号，获取所述无源标签对应的标签信息。实施本申请实施例可以减少无源标签射频识别RFID中多个标签在频分复用时谐波互相干扰的问题。

Description

一种射频识别方法及相关装置
技术领域
本申请涉及射频识别技术领域，尤其涉及一种射频识别方法及相关装置。
背景技术
在当前无源射频识别技术(Passive Radio Frequency Identification，PassiveRFID)系统中，经常包括读写器、无源标签(是内存带有天线的芯片，芯片中存储有能够识别的信息)等等。其中，与有内部电源的有源标签不同，无源标签由于无内部电源，需要从读写器发出的激励信号中提取其工作所需的能量，所以无源标签无法自主形成成型滤波，进而导致多个无源标签在分别反射激励信号(为无源标签提供能量的信号)时，读写器接收到的反射频谱中会含有大量的谐波干扰。为了减少谐波干扰现象的发生，可以采用时分复用(即，在不同的时刻识别不同的无源标签)的方法对多个无源标签进行识别，但是多个无源标签在通过时分复用的方法进行识别时，同一个时刻只能识别一个无源标签，识别效率低下。因此，为了保证对多个无源标签的识别效率，可以对多个无源标签采用频分复用(即，每个无源标签对应的频率不同，)的方法进行标签识别，即，可以在同一个时刻识别多个无源标签，提高识别效率。但是采用频分复用的方法进行标签识别的过程中，多个无源标签同时反射，且每个无源标签在不同的频点上，会导致反射回的波形中会具有大量谐波分量，而且由于远近效应的影响，多个无源标签中反射功率较大的无源标签对应的谐波分量将对其他反射功率较小的无源标签对应的谐波分量产生干扰，影响对其他标签的解调。而且，无源标签的谐波可能会落入邻近频点带内，影响临近频点下无源标签的解调，导致其他无源标签无法被读写器读取，使得多个无源标签的整体读取率降低。
因此，如何在频分复用场景下，提高无源标签的读取率，是需要解决的问题。
发明内容
本申请实施例提供一种射频识别方法、系统及相关装置，利用载波启停以减少无源标签射频识别RFID中多个标签在频分复用识别时谐波互相干扰的问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种射频识别方法，应用于接收器，所述方法包括：
接收无源标签基于单音信号反射的第一反射信号，所述无源标签为多个无源标签中的任意一个，所述单音信号为仅有一个频率的信号；解调所述第一反射信号，以获取所述第一反射信号的翻转时刻；将所述单音信号经过非恒调制得到非恒包络信号，并延时目标时间段后向所述无源标签发射所述非恒包络信号，其中，发射后的非恒包络信号的波谷与所述第一反射信号的所述翻转时刻对齐；接收所述无源标签基于所述非恒包络信号反射的第二反射信号；解调所述多个无源标签分别对应的第二反射信号，以获取所述多个无源标签分别对应的标签信息，所述标签信息包括标签标识。
标签反射的谐波成因是，激励信号为单音信号(即只有一个频率的信号)，标签对其进行OOK(On–off keying)调制(开关调制)反射时，会产生陡峭上升沿和下降沿，其中包含了丰富的谐波分量，会影响到其他标签的解调。如果激励信号是一个非恒包络信号，在无源标签OOK调制反射的时刻，减弱激励信号的强度，使标签反射出去的信号能量逐渐减弱，平滑陡峭的边沿，就可以抑制谐波。因此，为达到对无源标签反射谐波有较好的抑制效果，可以通过实施本申请实施例，先对基于单音信号的反射信号进行解调，获取无源标签的翻转时刻。再通过非恒调制发射非恒包络波形，使波形的波谷(能量最低点)与无源标签Tag反射信号翻转时刻对齐，从而使得无源标签反射出的波形也是一种非恒包络信号，即，对无源标签反射的信号实现了成型滤波，达到了抑制谐波的目的。
在一种可能实现的方式中，所述第一反射信号包括部分或全部所述标签信息；所述解调所述第一反射信号，获取所述第一反射信号的翻转时刻，包括：对所述无源标签反射的第一反射信号进行解调，获取所述第一反射信号的初始反射时刻与周期；根据所述第一反射信号的初始反射时刻与周期，获取所述第一反射信号的翻转时刻。实施本申请实施例，如果在检测到所述第一反射信号包括部分或全部所述标签信息时，可以证明无源标签可以正常反射单音信号或非恒包络信号，进而可以对接收到的反射信号进行解调，如果没有检测到标签开始反射部分或全部所述标签信息，则需要在当前状态等待，以降低读取无源标签的错误率。其中，标签信息可以包括无源标签的16位随机数(Random number 16，Rn16)、电子产品码(Electronic Product Code，Epc)或无源标签的标签标识等等。
在一种可能实现的方式中，所述将所述单音信号进行非恒调制为非恒包络信号，并延时目标时间段后向所述无源标签发射所述非恒包络信号，包括：将所述单音信号进行非恒调制为所述非恒包络信号后，在t1+n*T-t2时刻开始向所述无源标签发射所述非恒包络信号，其中，n取使n*T-t2>0的最小整数，t1为所述第一反射信号的初始反射时刻，t2为将所述单音信号发射到激励器的传输时间，T为所述第一反射信号的周期，所述激励器为向所述无源标签转发所述单音信号的一个激励器。实施本申请实施例，对于无源标签，标签本身没有“主动”成型滤波能力，即标签无法发射非恒包络波形，只能被动的反射入射的电磁波。如果入射的电磁波是一种成型滤波后(非恒包络)的波形，则标签被动反射后也是一种非恒包络的波形，从而达到了主动发射非恒包络波形的效果。
在一种可能实现的方式中，所述非恒调制的包络形式为：evp＝abs(cos(2πfblft))；或，evp＝1-abs(cos(2πfｂlft))，其中，fblf为所述第一反射信号的反射链路频率。实施本申请实施例，不同形式的非恒包络波形信号其重点增强的谐波部分不同，其中，当非恒调制的包络形式为evp＝abs(cos(2πfblft))时，可以大大增强第三次谐波，当非恒调制的包络形式为evp＝1-abs(cos(2πfblft))时，主要增强第三次之后的谐波。因此，不同形式的包络波形增强谐波的部分不同，可以根据实际需要灵活选择，以增强读取无源标签的准确率。
在一种可能实现的方式中，所述发射后的非恒包络信号的波谷与所述第一反射信号的所述翻转时刻对齐，包括：所述发射后的非恒包络信号的周期在预设周期范围内，且所述发射后的非恒包络信号的波谷与所述第一反射信号的上升沿或下降沿偏差不超过X*2÷fblf，所述预设周期范围为：从(1-X)*2÷fblf至(1+X)*2÷fblf，其中，所述X为预设误差阈值，fblf为所述第一反射信号的反射链路频率。实施本申请实施例，只要发射的载波是非恒包络的形式，且非恒包络信号与无源标签反射信号的上升沿或下降沿偏差不超过预设误差阈值，则可以认为非恒包络信号的波谷与标签反射信号对齐，也因此可以抑制标签产生大量谐波，从而抑制谐波干扰。
在一种可能实现的方式中，所述方法还包括：向激励器发射所述单音信号，其中，所述激励器用于向所述无源标签转发所述单音信号，所述无源标签为所述激励器对应的N个无源标签中的一个，所述N个无源标签为所述多个无源标签中的N个，N为大于1的正整数。实施本申请实施例，通过三点式无源射频识别，把原本读写器里面的发射机与接收器分离，通过激励器(相当于发射机)向多个无源标签移频转发单音信号，实现了发射与接收的实体分离和频点分离，使的发射与接收异频，从而解决了接收饱和问题，增大了读取无源标签的距离。
第二方面，本申请实施例提供了一种射频识别方法，应用于激励器，所述方法包括：
接收由接收器发送的单音信号，所述单音信号为仅有一个频率的信号；向对应的多个无源标签转发所述单音信号，所述无源标签为所述激励器对应的N个无源标签中的一个，所述N个无源标签为所述多个无源标签中的N个，N为大于1的正整数；接收延时目标时间段后由所述接收器发送的非恒包络信号，所述非恒包络信号为所述单音信号经过非恒调制得到的信号，且所述非恒包络信号的波谷与所述第一反射信号的翻转时刻对齐；向所述无源标签转发所述非恒包络信号。
实施本申请实施例，延时目标时间段后将通过接收器非恒调制的非恒包络信号发送至无源标签，使波形的波谷(能量最低点)与无源标签Tag反射信号翻转时刻对齐，其中，非恒包络信号是基于单音信号进行非恒调制得到的，翻转时刻即为反射信号上升沿和下降沿交替的时刻。由于发射至无源标签得到激励信号是非恒包络信号，从而使得无源标签反射出的波形也是一种非恒包络信号，即，对无源标签反射的信号实现了成型滤波，达到了抑制谐波的目的，即，对无源标签反射谐波有较好的抑制效果。
在一种可能实现的方式中，所述接收延时目标时间段后所述接收器发送的非恒包络信号，包括：接收在t1+n*T-t2时刻所述接收器发送的发射所述非恒包络信号，其中，n取使n*T-t2>0的最小整数，t1为第一反射信号的初始反射时刻，t2为将所述接收器将所述单音信号发射到激励器的传输时间，T为所述第一反射信号的周期，所述第一反射信号为所述无源标签基于单音信号反射出的信号，所述初始反射时刻为由所述接收器对所述第一反射信号进行解调后，得到的所述第一反射信号的初始反射时刻，所述周期为由所述接收器对所述第一反射信号进行解调后，得到的所述第一反射信号的周期。实施本申请实施例，由于对于无源标签，标签本身没有“主动”成型滤波能力，即标签无法发射非恒包络波形，只能被动的反射入射的电磁波。因此延时目标时间段后向无源标签发射一种成型滤波后(非恒包络)的波形，则标签被动反射后也是一种非恒包络的波形，从而达到了主动发射非恒包络波形的效果，同时所述非恒包络信号的波谷与所述第一反射信号的翻转时刻对齐，对无源标签反射谐波有较好的抑制效果。
第三方面，本申请实施例提供了一种射频识别装置，应用于接收器，所述装置包括：
第一接收单元，用于接收无源标签基于单音信号反射的第一反射信号，所述无源标签为多个无源标签中的任意一个，所述单音信号为仅有一个频率的信号；
第一解调单元，用于解调所述第一反射信号，以获取所述第一反射信号的翻转时刻；
调制单元，用于将所述单音信号经过非恒调制得到非恒包络信号，并延时目标时间段后向所述无源标签发射所述非恒包络信号，其中，发射后的非恒包络信号的波谷与所述第一反射信号的所述翻转时刻对齐；
第二接收单元，用于接收所述无源标签基于所述非恒包络信号反射的第二反射信号；
第二解调单元，用于解调第二反射信号，获取所述无源标签对应的标签信息，所述标签信息包括标签标识。
在一种可能实现的方式中，所述第一反射信号包括部分或全部所述标签信息；第一解调单元，具体用于对所述无源标签反射的第一反射信号进行解调，获取所述第一反射信号的初始反射时刻与周期；根据所述第一反射信号的初始反射时刻与周期，获取所述第一反射信号的翻转时刻。
在一种可能实现的方式中，所述调制单元，具体用于：将所述单音信号进行非恒调制为所述非恒包络信号后，在t1+n*T-t2时刻开始向所述无源标签发射所述非恒包络信号，其中，n取使n*T-t2>0的最小整数，t1为所述第一反射信号的初始反射时刻，t2为将所述单音信号发射到激励器的传输时间，T为所述第一反射信号的周期，所述激励器为向所述无源标签转发所述单音信号的一个激励器。
在一种可能实现的方式中，所述非恒调制的包络形式为：evp＝abs(cos(2πfblft))；或，evp＝1-abs(cos(2πfblft))，其中，fｂlf为所述第一反射信号的反射链路频率。
在一种可能实现的方式中，所述调制单元，具体用于：所述发射后的非恒包络信号的周期在预设周期范围内，且所述发射后的非恒包络信号的波谷与所述第一反射信号的上升沿或下降沿偏差不超过X*2÷fblf，所述预设周期范围为：从(1-X)*2÷fblf至(1+X)*2÷fblf，其中，所述X为预设误差阈值，fblf为所述第一反射信号的反射链路频率。
在一种可能实现的方式中，所述装置还包括：发射单元，用于向激励器发射所述单音信号，其中，所述激励器用于向所述无源标签转发所述单音信号，所述无源标签为所述激励器对应的N个无源标签中的一个，所述N个无源标签为所述多个无源标签中的N个，N为大于1的正整数。
第四方面，本申请实施例提供了一种射频识别装置，应用于激励器，所述装置包括：
单音单元，用于接收由接收器发送的单音信号，所述单音信号为仅有一个频率的信号；
第一转发单元，用于向对应的多个无源标签转发所述单音信号，所述无源标签为所述激励器对应的N个无源标签中的一个，所述N个无源标签为所述多个无源标签中的N个，N为大于1的正整数；
非恒包络单元，用于接收延时目标时间段后由所述接收器发送的非恒包络信号，所述非恒包络信号为所述单音信号经过非恒调制得到的信号，且所述非恒包络信号的波谷与所述第一反射信号的翻转时刻对齐；
第二转发单元，用于向所述无源标签转发所述非恒包络信号。
在一种可能实现的方式中，所述非恒包络单元，具体用于：接收在t1+n*T-t2时刻所述接收器发送的发射所述非恒包络信号，其中，n取使n*T-t2>0的最小整数，t1为第一反射信号的初始反射时刻，t2为将所述接收器将所述单音信号发射到激励器的传输时间，T为所述第一反射信号的周期，所述第一反射信号为所述无源标签基于单音信号反射出的信号，所述初始反射时刻为由所述接收器对所述第一反射信号进行解调后，得到的所述第一反射信号的初始反射时刻，所述周期为由所述接收器对所述第一反射信号进行解调后，得到的所述第一反射信号的周期。
第五方面，本申请提供了一种射频识别系统，该射频识别系统包括接收器，一个或多个激励器，多个无源标签，所述接收器用于支持实现上述第一方面方法中所涉及的功能，例如，分别发送、接收或解调上述射频识别方法中所涉及的信号；所述一个或多个激励器用于支持实现上述第二方面方法中所涉及的功能，例如，向所述多个无源标签转发上述射频识别方法中所涉及的信号。
第六方面，本申请实施例提供一种计算机存储介质，用于储存为上述第三方面提供的一种射频识别装置所用的计算机软件指令，其包含用于执行上述方面所设计的程序。
第七方面，本申请实施例提供一种计算机存储介质，用于储存为上述第四方面提供的一种射频识别装置所用的计算机软件指令，其包含用于执行上述方面所设计的程序。
第八方面，本申请实施例提供了一种计算机程序，该计算机程序包括指令，当该计算机程序被计算机执行时，使得计算机可以执行上述第三方面中的射频识别装置所执行的流程。
第九方面，本申请实施例提供了一种计算机程序，该计算机程序包括指令，当该计算机程序被计算机执行时，使得计算机可以执行上述第四方面中的射频识别装置所执行的流程。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或背景技术中的技术方案，下面将对本申请实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。
图1是本申请实施例提供的一组5个标签频分复用时接收器空口接收到的频谱图以及对应的解调误码率仿真示意图。
图2是本申请实施例提供的一种射频识别系统构架示意图。
图3是本申请实施例提供的一种方波信号的时域和频谱。
图4是本申请实施例提供的一种无源标签反射信号的仿真示意图。
图5是本申请实施例提供的一种射频识别方法的流程示意图。
图6是本申请实施例提供的一种6C协议变迁盘点典型信令流程图。
图7是本申请实施例提供的一种接收器、激励器以及无源标签之间的时序关系示意图。
图8是本申请提供的一种工厂物流中多标签识别的应用场景。
图9是本申请提供的在出入库多道口场景中射频识别方法流程示意图。
图10是本申请提供的一组出入库场景中多标签识别的仿真示意图。
图11是本申请提供的另一组出入库场景中多标签识别的仿真示意图。
图12是本申请提供的一种工厂货架中多标签识别的应用场景。
图13是本申请提供的一组工厂物流中多标签识别的仿真示意图。
图14是本申请提供的另一组工厂物流中多标签识别的仿真示意图。
图15是本申请实施例提供的一种射频识别装置的结构示意图。
图16是本申请实施例提供的另一种射频识别装置的结构示意图。
图17是本申请实施例提供的又一种射频识别装置的结构示意图。
图18是本申请实施例提供的又一种射频识别装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例进行描述。
本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。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。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本说明书中使用的术语“部件”、“模块”、“系统”等用于表示计算机相关的实体、硬件、固件、硬件和软件的组合、软件、或执行中的软件。例如，部件可以是但不限于，在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行文件、执行线程、程序和/或计算机。通过图示，在计算设备上运行的应用和计算设备都可以是部件。一个或多个部件可驻留在进程和/或执行线程中，部件可位于一个计算机上和/或分布在2个或更多个计算机之间。此外，这些部件可从在上面存储有各种数据结构的各种计算机可读介质执行。部件可例如根据具有一个或多个数据分组(例如来自与本地系统、分布式系统和/或网络间的另一部件交互的二个部件的数据，例如通过信号与其它系统交互的互联网)的信号通过本地和/或远程进程来通信。
首先，对本申请中的部分用语进行解释说明，以便于本领域技术人员理解。
(1)无线射频识别，即射频识别技术(Radio Frequency Identification，RFID)，是自动识别技术的一种，通过无线射频方式进行非接触双向数据通信，利用无线射频方式对记录媒体(电子标签或射频卡)进行读写，从而达到识别目标和数据交换的目的。无线射频识别技术通过无线电波不接触快速信息交换和存储技术，通过无线通信结合数据访问技术，然后连接数据库系统，加以实现非接触式的双向通信，从而达到了识别的目的，用于数据交换，串联起一个极其复杂的系统。在识别系统中，通过电磁波实现电子标签的读写与通信。依据标签内部供电有无，RFID标签分为被动式(无源)、半被动式(也称作半主动式)、主动式三类。由于被动式标签具有价格低廉，体积小巧，无需电源等优点。目前市场所运用的RFID标签以被动式为主。
(2)二点式无源RFID，由读写器(Reader)、无源电子标签(Tag)2部分组成，其中，读写器具备发射和接收的功能，分别由内部的发射机和接收器实现。读写器发射与接收是使用相同的频率，而在读写器接收的时候，由于需要给无源标签提供能量，所以发射机并不能停止工作。发射机发射的大功率信号会对接收器造成很大的干扰，造成接收器饱和不能够正常的接收微弱的标签反射信号，影响接收器的接收灵敏度，制约读写器读取标签的距离。
(3)读写器，一般认为是射频识别即RFID的读写终端设备。它不但可以阅读射频标签，还可以读写数据，故叫读写器。若只能阅读，不能擦写，则叫读卡器或射频识别器。读写器应用非常广泛，主要应用于身份识别、货物识别、安全认证和数据收录等方面，具备安全、准确、快速、扩展、兼容性强等特点。
(4)电磁波，是由相同且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的震荡粒子波，是以波动的形式传播的电磁场，具有波粒二象性。电磁波是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场种电磁波在真空中速率固定，其中，电磁波的速度为光速。
(5)电子产品代码(Electronic Product Code，EPC)，EPC编码是国际条码组织推出的新一代产品编码体系。原来的产品条码仅是对产品分类的编码，EPC码是对每个单品都赋予一个全球唯一编码，EPC编码96位(二进制)方式的编码体系。EPC编码数据结构标准适用于全球和国内物流供应链各个环节的产品(物品、贸易项目、资产、位置等)与服务等的信息处理和信息交换。
(6)确认字符(Acknowledgement，ACK)，即，在数据通信中，接收站发给发送站的一种传输类控制字符。表示发来的数据已确认接受无误。ACK信号通常是一个ASCII字符，不同的协议中ACK信号都不一样。当发送方接收到ACK信号时，就可以发送下一个数据。如果发送方没有收到信号，那么发送方可能会重发当前的数据包，也可能停止传送数据。
(7)谐波，是指对周期性非正弦交流量进行傅里叶级数分解所得到的大于基波频率整数倍的各次分量，通常称为高次谐波，而基波是指其频率与工频(50Hz)相同的分量。高次谐波的干扰是当前电力系统中影响电能质量的一大“公害”。其中，额定频率为基波频率奇数倍的谐波，被称为“奇次谐波”，如3、5、7次谐波；额定频率为基波频率偶数倍的谐波，被称为“偶次谐波”，如2、4、6、8次谐波。
实际上，在在标签频分复用场景下，大量无源标签被部署，无源标签距离激励器的位置也或近或远，无源标签距离接收器的位置也是或远或近，所以远近效应在时间部署场景中普遍存在。请参考附图1，图1是本申请实施例提供的一组5个标签频分复用时接收器空口接收到的频谱图以及对应的解调误码率仿真示意图，其中，如图1中(1)所示，第3个标签“ch3”反射功率较大，其谐波能量已经大于其他无源标签反射的能量，会严重影响其他无源标签的解调接收。
其次，如图1中(2)所示，横坐标是第3个标签强于其他标签的功率，纵坐标是每个标签的解调误码率，可以发现当功率差越大，其他标签的解调误码率越大，而标签3由于功率最强，一直没有误码。从图中看出，当ch3功率高出8db时，其他无源标签解调正确率开始下降，当达到20dB以上时，其他无源标签解调BER恶化到20％，接收器解调性能下降严重。
综上所述，在标签频分复用场景下，标签无成型滤波，反射波形中具有大量谐波分量，由于远近效应影响，标签较大的谐波分量会干扰其他标签的解调，导致其他标签无法被盘点，整体盘点率降低。
基于上述提出的技术问题以及本申请中对应的应用场景，也为了便于理解本申请实施例，下面先对本申请实施例所基于的其中一种射频识别系统架构进行描述。请参阅图2，图2是本申请实施例提供的一种射频识别系统构架示意图。如图1所示，基于原有的二点式无源RFID把读写器里面的发射机与接收机分离，本申请中的射频识别系统架构可以包括图2中的接收器(Receiver)001、激励器(Helper)002和无源标签(Tag)003，其中，无源标签Tag003通过反射激励器002发射的电磁波来携带自身的标签标识ID信息，接收器001对无源标签Tag003的反射信号进行解调并得到无源标签的标签信息完成标签识别的过程。
接收器(Receiver)001，相当于读写器里的接收机，如图2所示，接收器主要由发射模块，接收模块、控制模块组成。控制模块对控制激励器的指令内容进行编码、调制，产生要发送的基带波形(即，电磁波)，并决定发送该基带波形的时间；发射模块负责把基带波形进行上变频并通过发射天线发射出去；接收模块，用于通过接收天线接收标签基于上述调制后的基带信号反射回的反射信号。例如，可以通过频率1向激励器发射激励信号。又例如：接收器(Receiver)001可以接收无源标签基于单音信号反射的第一反射信号，所述无源标签为多个无源标签中的任意一个，所述单音信号为仅有一个频率的信号；解调所述第一反射信号，以获取所述第一反射信号的翻转时刻；将所述单音信号经过非恒调制得到非恒包络信号，并延时目标时间段后向所述无源标签发射所述非恒包络信号，其中，发射后的非恒包络信号的波谷与所述第一反射信号的所述翻转时刻对齐；接收所述无源标签基于所述非恒包络信号反射的第二反射信号；解调第二反射信号，获取所述无源标签对应的标签信息，所述标签信息包括标签标识。
激励器(Helper)002，相当于读写器里的发射机，激励器主要由频移模块组成，其中，通过接收天线接收接收器发射的基带波形后，频移模块进行移频发射以激活标签。例如：激励器接收到激励信号(即，接收器发射的基带波形信号，可为无源标签提供能量)后可以进行移频转发，通过频点2转发给无源标签。需要说明的是，接收器(Receiver)001与激励器(Helper)002一起相当于射频标签的读写设备，读写设备与射频标签之间必然通过空间信道实现读写器向射频标签发命令，射频标签接收读写器的命令后做出必要的响应，由此实现射频识别。
无源标签(Tag)003，其被激活且收到特殊命令后，则反射电子产品代码(Electronic Product Code，EPC)等内部保存的信息。如图1所示，无源标签可以由天线、反射开关、RF-DC变换电路、检波、数字处理、反射阻抗Zm等组成，其中，RF-DC变换电路模块用于完成能量的采集，负责给其他模块供能。数字处理模块得到能量后，按照内部存储的标识ID信息生成“0101”比特流基带信号控制反射开关反射。其中，当基带信号为“0”时，反射开关关闭，电磁波被匹配电阻Zm吸收，此时，由于阻抗匹配，天线接收的电磁波将被Zm吸收，标签不反射电磁波到空口；当基带信号为“1”时，开关打开，天线开路，阻抗不匹配，因此，接收电磁波被开路反射到空口。通过反射与不反射使空口中的能量时有时无，从而把自身ID信息发射到了空口中，整个反射过程属于OOK(On–off keying)调制。OOK调制由于是控制开关闭合与断开来形成能量的变化，所以能量直接在有无之间变化，变化非常陡峭，从频谱上看会形成很强的谐波。请参考附图3，图3是本申请实施例提供的一种方波信号的时域和频谱，其中，方波信号的表达式为：
Figure BDA0002594785890000081
如图3所示，根据表达式可以发现，该方波存在2n+1奇次项谐波，且谐波的幅度为1/(2n+1)。请参考附图4，图4是本申请实施例提供的一种无源标签反射信号的仿真示意图。如图4所示，无源标签反射的基带信号是自身无源标签的标签标识ID通过Miller和FM0编码后的比特流(bit流)，和方波类似也是一种矩形波，可以发现无源标签反射信号的频谱特征与方波类似，也是波存在2n+1奇次项谐波，且谐波的幅度也为1/(2n+1)。
需要说明的是，整个射频识别系统由接收器进行控制，激励器只进行移频转发并不主动发射，无源标签受激励器发射的波形控制，即受接收器间接控制。其中，接收器接收到的无源标签信号强度由激励器-无源标签，无源标签-接收器两段链路决定。接收到的无源标签信号功率＝激励器发射功率–Loss1–无源标签反射损耗–Loss2，其中Loss1表示激励器到无源标签的路损，Loss2表示无源标签到接收器的路损。当无源标签距离激励器、接收器的距离不同，将导致接收到的不同频点的无源标签功率不同，强信号谐波将影响弱信号接收，形成远近效应。由于无源标签只能被动反射，并不能决定接收器收到的功率强度，想要进行功率控制使接收器收到无源标签的功率相同，必须对激励器进行功率控制。如果接收到无源标签功率较大，则降低对应激励器的发射功率，从而降低接收到的无源标签谐波功率，从而降低对其他频点无源标签的干扰，减轻远近效应。
因此，接收器通过频率1向激励器发射激励信号，激励器接收到激励信号后进行移频转发，通过频率2转发给无源标签，无源标签接收频率2的信号完成自身充电，并在频率2上向接收器反射自己的标签信息，接收器接收标签反射信号，解调无源标签的翻转时刻，其中，翻转时刻为无源标签反射回信号的上升沿和下降沿交替的时刻，最后，接收无源标签基于非恒包络信号的反射信号，并完成解调最终获得无源标签的标签信息，实现对无源标签的盘点操作。由于实现了发射与接收的实体分离和频点分离，使接收器的发射与接收异频，从而解决了接收器饱和问题，增大了接收器读取标签的距离。
可以理解的是，图2中的射频识别系统架构只是本申请实施例中的一种示例性的实施方式，本申请实施例中的射频识别系统架构包括但不仅限于以上射频识别系统架构。例如：激励器还可以分别向多个无源标签转发激励信号。
基于图2提供的射频识别系统架构，结合本申请中提供的射频识别方法，对本申请中提出的技术问题进行具体分析和解决。
参见图5，图5是本申请实施例提供的一种射频识别方法的流程示意图，该方法可应用于上述图2中所述的射频识别系统架构中，其中的接收器001可以用于支持并执行图5中所示的方法流程步骤S501、步骤S503-步骤S505以及步骤S507-步骤S508；激励器002可以用于支持并执行图5中所示的方法流程步骤S502、步骤S506。下面将结合附图5从接收器001与；激励器002之间的交互进行描述。该方法可以包括以下步骤S501-步骤S508。
步骤S501：接收器向激励器发射单音信号。
具体的，接收器向激励器发射所述单音信号，其中，所述激励器为M个激励器中的任意一个，所述激励器用于向对应的N个无源标签转发所述单音信号，所述单音信号为仅有一个频率的信号，所述N个无源标签为所述多个无源标签中的N个，M为大于1的正整数，N为大于或等于1的正整数。需要说明的是，该单音信号可以理解为单频率信号，即该信号中只包含一种频率，没有其他频率成分。其次，该单音信号还可以理解为是一种恒包络的单载频连续波。还需要说明的是，接收器可以同时向多个激励器中每个激励器分别发送该单音信号，每个激励器向其对应的一个或多个无源标签转发或移频转发该单音信号。此外，接收器可以同时向M个激励器发射所述单音信号，使该M个激励器分别想起对应的无源标签转发所述单音信号。
步骤S502：激励器向对应的无源标签转发单音信号。
具体的，激励器向对应的无源标签转发单音信号，即，激励器可以同时向其对应的一个或多个无源标签移频转发单载频连续波(单音信号)，以使得每个无源标签的频点不同，进而由于实现了发射与接收的实体分离和频点分离，从而大大缓解了接收器饱和问题，增大了读取标签的距离。需要说明的是，本申请实施例中可以同时有多个激励器，该多个激励器中的每一个激励器均可以向其对应的无源标签转发激励信号，如：单音信号、非恒包络信号等。
步骤S503：接收器接收第一反射信号。
具体的，接收器接收第一反射信号，所述第一反射信号为所述无源标签基于单音信号反射的信号。其中，所述无源标签为多个无源标签中的任意一个，多个无源标签中每个无源标签都会将基于激励器转发的单音信号反射至接收器。
步骤S504：接收器解调第一反射信号，获取第一反射信号的翻转时刻。
具体的，接收器解调第一反射信号，以获取无源标签对应的第一反射信号的翻转时刻。需要说明的是，该翻转时刻可以理解为第一反射信号中上升沿和下降沿交替的时刻。例如：在无源标签反射阶段(如RN16、EPC阶段)，接收器首先按照协议发射单载频连续波，激励器移频转发单载频连续波后，接收器按照协议对接收到的无源标签反射的信号头进行解调，估计出无源标签反射信号翻转的时刻。请参考附图6，图6是本申请实施例提供的一种6C协议变迁盘点典型信令流程图。其中，RFID具有多种协议，应用范围最广的是EPC组织制定的ISO/IEC 18000--6C标准，简称6C协议。6C协议是规定了读写器Interrogator与标签Tag之间的协议交互标准，读写器盘点无源标签，即读取无源标签自身ID的流程。在本申请实施例中，如图6所示。接收器通过激励器依次发射Select(选择)、Query(问题、查询)等命令(由单音信号携带发射)，无源标签反射RN16命令，接收器对RN16进行解调后发射确认字符ACK等命令(由非恒信号携带发射)，则无源标签回复电子产品代码EPC(即无源标签的标签标识ID)，接收器对无源标签反射回的信号解调后读取EPC完成对该标签的盘点。
可选的，所述解调所述第一反射信号，获取所述第一反射信号的翻转时刻，包括：若所述第一反射信号包括部分或全部所述标签信息，对所述无源标签反射的第一反射信号进行解调，获取所述第一反射信号的初始反射时刻与周期；根据所述第一反射信号的初始反射时刻与周期，获取所述第一反射信号的翻转时刻。需要说明的是，如果在检测到所述第一反射信号包括部分或全部所述标签信息时，可以证明无源标签可以正常反射单音信号或非恒包络信号，进而可以对接收到的反射信号进行解调，如果没有检测到标签开始反射部分或全部所述标签信息，则需要在当前状态等待，以降低读取无源标签的错误率。其中，标签信息可以包括无源标签的16位随机数(Random number 16，Rn16)、电子产品码(Electronic Product Code，Epc)或无源标签的标签标识等等。还需要说明的是，接收器解调的第一反射信号是为了确定无源标签反射信号的翻转时刻，并不用于解调无源标签的标签信息(标签标识等)，以提高无源标签的盘点率。
步骤S505：接收器将单音信号经过非恒调制得到非恒包络信号，并延时目标时间段后向激励器发射非恒包络信号。
具体的，接收器将单音信号经过非恒调制得到非恒包络信号，并延时目标时间段后向激励器发射非恒包络信号，其中，发射后的非恒包络信号的波谷与所述第一反射信号的所述翻转时刻对齐。因为在激励信号是一个非恒包络信号时，在无源标签OOK调制反射的时刻，可以大大减弱激励信号的强度，使标签反射出去的信号能量逐渐减弱，平滑陡峭的边沿，进而可以抑制谐波。因此，为达到对无源标签反射谐波有较好的抑制效果，可以通过接收器将单音信号进行非恒调制为非恒包络信号，并延时目标时间段后向多个激励器发射非恒包络信号，其中，发射后的非恒包络信号的波谷与所述每个无源标签对应的所述第一反射信号的所述翻转时刻对齐。例如，无源标签反射信号的边沿与载波能量“停止”点对齐，使无源标签反射出的波形与主动成型滤波后的波形一致，以达到抑制谐波的目的。例如，在无源标签开始反射后，对第一反射信号进行解调，估计出高低电平切换时刻(本申请实施例中的翻转时刻)，对齐启停载波的停止时刻，并可以在后续接收中不断迭代修正。其中，无源标签反射阶段，指无源标签开始反向散射的所有阶段，除包括反射Rn16和EPC外，还包括反射Tid、UserId等阶段。而且，这些反射阶段的确认可以通过如上述图6所示的空口信令进行阶段识别。
可选的，所述将所述单音信号进行非恒调制为非恒包络信号，并延时目标时间段后向所述无源标签发射所述非恒包络信号，包括：将所述单音信号进行非恒调制为所述非恒包络信号后，在t1+n*T-t2时刻开始向所述无源标签发射所述非恒包络信号，其中，n取使n*T-t2>0的最小整数，t1为所述第一反射信号的初始反射时刻，t2为接收器将所述单音信号发射到激励器的传输时间，T为所述第一反射信号的周期，所述激励器可以对应一个或多个无源标签。需要说明的是，信号由接收器到激励器，再由激励器转发至无源标签的过程中需要经过一定的时间，因此如果要想使得发射后的非恒包络信号的波谷与所述每个无源标签对应的所述第一反射信号的所述翻转时刻对齐，需要延时一定的时间发射调制好的非恒包络信号。例如：请参考附图7，图7是本申请实施例提供的一种接收器、激励器以及无源标签之间的时序关系示意图，如图7所示，t2为所述单音信号发射到激励器的传输时间，T为所述第一反射信号的周期，t1为所述第一反射信号的初始反射时刻。其中，对于无源标签，标签本身没有“主动”成型滤波能力，即标签无法发射非恒包络波形，只能被动的反射入射的电磁波。如果入射的电磁波是一种成型滤波后(非恒包络)的波形，则标签被动反射后也是一种非恒包络的波形，从而达到了主动发射非恒包络波形的效果。
可选的，所述发射后的非恒包络信号的波谷与所述第一反射信号的所述翻转时刻对齐，包括：所述发射后的非恒包络信号的周期在预设周期范围内，且所述发射后的非恒包络信号的波谷与所述第一反射信号的上升沿或下降沿偏差不超过X*2÷fblf，所述预设周期范围为：从(1-X)*2÷fblf至(1+X)*2÷fblf，即，可以理解为：(1+X)*2÷fblf>周期(s)>(1-X)*2÷fblf，其中，所述X为预设误差阈值，fblf为所述第一反射信号的反射链路频率。其中，只要发射的载波是非恒包络的形式，且非恒包络信号与无源标签反射信号的上升沿或下降沿偏差不超过预设误差阈值，则可以认为非恒包络信号的波谷与标签反射信号对齐，也因此可以抑制标签产生大量谐波，从而抑制谐波干扰。例如：X可以设为5％，即，发射后的非恒包络信号的周期在1.05*2÷fｂlf>非恒包络信号的周期(s)>0.95*2÷fblf范围内，且所述发射后的非恒包络信号的波谷与所述第一反射信号的上升沿或下降沿偏差不超过0.05*2÷fblf。需要说明的是，本申请实施例对X的大小不作具体限定。
可选的，所述非恒调制的包络形式为：evp＝abs(cos(2πfblft))；或，evp＝1-abs(cos(2πfblft))，其中，fblf为所述第一反射信号的反射链路频率。由于无源标签Tag反射基带信号是自身无源标签的标签标识ID通过Miller和FM0编码后的比特流(bit流)，和方波类似也是一种矩形波，可以发现无源标签Tag反射信号的频谱特征与方波类似，因此不同形式的非恒包络信号其重点增强的反射谐波(即，第二反射信号)的部分不同，其中，当非恒调制的包络形式为evp＝abs(cos(2πfblft))时，可以大大增强第三次谐波，当非恒调制的包络形式为evp＝1-abs(cos(2πfblft))时，主要增强第三次之后的谐波。因此，不同形式的包络波形增强谐波的部分不同，可以根据实际需要灵活选择非恒调制包络的形式，以增强读取无源标签的准确率。
步骤S506：激励器向对应的无源标签转发非恒包络信号。
具体的，激励器向对应的无源标签转发非恒包络信号。即，激励器可以向对应的一个或多个无源标签移频转发经过非恒调制后的载波信号(非恒包络信号)，以减弱激励信号的强度，使标签反射出去的信号能量逐渐减弱，平滑陡峭的边沿，进而可以抑制谐波。可以理解的，多个激励器中每个激励器可以同时分别向对应的无源标签转发非恒包络信号，而且每个激励器都可以对应多个无源标签。
步骤S507：接收器接收第二反射信号。
具体的，接收器接收第二反射信号，其中，所述第二反射信号为所述每个无源标签基于所述非恒包络信号反射的信号，所述标签信息包括标签标识。
步骤S508：接收器解调多个无源标签分别对应的第二反射信号，获取多个无源标签分别对应的标签信息。
具体的，接收器解调多个无源标签分别对应的第二反射信号，以获取所述多个无源标签分别对应的标签信息，所述标签信息包括标签标识。其中，该标签信息可以包括标签标识、标签类型、标签对应的物品信息等等，本申请实施例对此不作具体限定。
因此，为达到对无源标签反射谐波有较好的抑制效果，可以通过实施本申请实施例，先对基于单音信号的反射信号进行解调，获取无源标签的翻转时刻。再通过非恒调制发射非恒包络波形，使波形的波谷(能量最低点)与无源标签反射信号翻转时刻对齐，从而使得无源标签反射出的波形也是一种非恒包络信号，即对无源标签反射的信号实现了成型滤波，达到了抑制谐波的目的。本申请降低了远近效应的影响，提升了频分复用场景下标签的读取率。其次，标签反射的谐波成因是，激励信号为单音信号(即只有一个频率的信号)，标签对其进行OOK调制(开关调制)反射，产生陡峭上升沿和下降沿，包含了丰富的谐波分量。而对于无源标签，标签本身没有“主动”成型滤波能力，只能被动的反射入射的电磁波，因此可以通过入射非恒包络信号，在标签OOK调制反射的时刻，减弱激励信号的强度，使标签反射出去的信号能量逐渐减弱，从而达到了成型滤波的效果，以抑制谐波。
基于图2提供的射频识别系统架构，以及上述图5提供的射频识别方法，下面提供分别在不同形式的非恒调制下的两种典型的应用场景，该两种应用场景中都存在远近效应带来的标签谐波干扰。
场景一，出入库多道口场景。
请参考附图8，图8是本申请提供的一种工厂物流中多标签识别的应用场景。如图8所示，在工厂物流中典型场景，卡车通过并排的多个道口出入，多个叉车分别在多个道口进行装卸货。需要通过无源RFID系统进行出入库货物的盘点和监控，保证出入的货物100％无遗漏自动记录。
其中，激励器部署在道口门栏上，无源标签部署在叉车上的货物表面，接收器部署在中心道口对面50m。一般无源标签距离激励器1m～10m，不同无源标签Loss1相差0～20dB。无源标签距离接收器50m～100m，不同无源标签Loss2相差0～6dB，远近效应导致不同无源标签间功率相差0～26dB。其中，Loss1表示激励器到无源标签的路损，Loss2表示无源标签到接收器的路损。
因此，请参考附图9，图9是本申请提供的在出入库多道口场景中射频识别方法流程示意图，如图9所示，本申请实施例可以实施下述步骤1-5：
1、接收器发送Query命令，激励器进行转发。例如：接收器按照协议发射命令(如Select、Query)，激励器转发命令。
2、接收器发送单载频连续波。例如：在无源标签反射阶段(如RN16)，接收器首先按照协议发射单载频连续波，激励器移频转发单载频连续波。
3、接收器接收无源标签的反射信号进行解调，估算无源标签反射信号的周期、时刻，计算延迟时间。例如：按照协议对无源标签反射的信号头进行解调，估计出无源标签反射信号翻转的时刻和周期。
4、接收器延迟一定的时间发送非连续波(启停载波)，和无源标签反射信号对齐。例如：延迟一段时间发射非恒包络载波，激励器移频转发该载波，接收器延迟的时间要使激励器转发的非恒包络载波与无源标签反射的周期对齐。
5、接收器对无源标签反射的剩余部分继续解调，并按照协议进行后续的命令的发送。在后续任何无源标签反射阶段(比如反射EPC阶段)，重复执行步骤3、4，直至无源标签反射结束。
针对出入库场景，根据上述步骤1-5进行非恒包络形式为evp＝abs(cos(2πfblft))的仿真。请参考附图10，图10是本申请提供的一组出入库场景中多标签识别的仿真示意图。如图10中(1)、(2)所示，仿真条件为5个通道频分复用，间隔500k，标签的反射链路频率blf＝125k，M2，无源标签ch1/2/4/5功率相等，仿真ch3功率强于其他通道不同数值下各通道的BER。如图10中(1)所示实施本申请实施例之前，横坐标是第3个标签强于其他标签的功率，纵坐标是每个标签的解调误码率，可以发现当功率差越大，其他标签的解调误码率越大，而标签3由于功率最强，一直没有误码。如图10中(2)所示实施本申请实施例之后，从实施前后对比来看，本申请实施后误码率曲线约有18dB收益。
针对出入库场景，根据上述步骤1-5进行非恒包络形式为evp＝1-abs(cos(2πfblft))的仿真。请参考附图11，图11是本申请提供的另一组出入库场景中多标签识别的仿真示意图。如图11中(1)、(2)所示，仿真条件为5个通道频分复用，间隔500k，标签的反射链路频率blf＝125k，M2，ch1/2/4/5功率相等，仿真ch3功率强于其他通道不同数值下各通道的BER。如图11中(1)所示实施本申请实施例之前，横坐标是第3个标签强于其他标签的功率，纵坐标是每个标签的解调误码率，可以发现当功率差越大，其他标签的解调误码率越大，而标签3由于功率最强，一直没有误码。如图11中(2)所示实施本申请实施例之后，从实施前后对比来看，本申请实施后误码率曲线有8dB收益。
场景二，仓库盘点场景。
请参考附图12，图12是本申请提供的一种工厂货架中多标签识别的应用场景。如图12所示，在厂库多货架场景，需要定时对货架上的物品进行盘点。
其中，激励器部署在每个货架顶部，无源标签部署在货架上每个物品的标签，接收器部署在所有货架中心的天花板。一般无源标签距离激励器0.1m～5m，不同无源标签Loss1相差0～34dB。无源标签距离接收器10m～100m，不同无源标签Loss2相差0～20dB。远近效应导致不同无源标签间功率相差0～54dB。其中，Loss1表示激励器到无源标签的路损，Loss2表示无源标签到接收器的路损。
需要说明的是，其中射频识别的方法流程请参考上述图9所示的方法流程的相关描述，本申请实施例对此不再赘述。
针对仓库盘点场景，根据上述步骤进行非恒包络形式为evp＝abs(cos(2πfblft))的仿真，请参考附图13，图13是本申请提供的一组工厂物流中多标签识别的仿真示意图。如图13中(1)、(2)所示，仿真条件为5个通道频分复用，间隔500k，标签的反射链路频率blf＝62.5k，M2，ch1/2/4/5功率相等，仿真ch3功率强于其他通道不同数值下各通道的BER。如图13中(1)所示实施本申请实施例之前，横坐标是第3个标签强于其他标签的功率，纵坐标是每个标签的解调误码率，可以发现当功率差越大，其他标签的解调误码率越大，而标签3由于功率最强，一直没有误码。如图13中(1)所示实施本申请实施例之后，从实施前后对比来看，本申请实施后误码率曲线有20+dB收益。
针对仓库盘点场景，根据上述步骤进行非恒包络形式为evp＝1-abs(cos(2πfblft))的仿真，请参考附图14，图14是本申请提供的另一组工厂物流中多标签识别的仿真示意图。如图14中(1)、(2)所示，仿真条件为5个通道频分复用，间隔500k，标签的反射链路频率blf＝62.5k，M2，ch1/2/4/5功率相等，仿真ch3功率强于其他通道不同数值下各通道的BER。如图14中(1)所示实施本申请实施例之前，横坐标是第3个标签强于其他标签的功率，纵坐标是每个标签的解调误码率，可以发现当功率差越大，其他标签的解调误码率越大，而标签3由于功率最强，一直没有误码。如图14中(1)所示实施本申请实施例之后，从实施前后对比来看，本申请实施后误码率曲线有25+dB收益。
上述详细阐述了本申请实施例的方法，下面提供了本申请实施例的相关装置。
请参见图15，图15是本申请实施例提供的一种射频识别装置的结构示意图，该射频识别装置10可以包括第一接收单元101、第一解调单元102、调制单元103，第二接收单元104和第二解调单元105，还可以包括发射单元106，其中，各个单元的详细描述如下。
第一接收单元101，用于接收无源标签基于单音信号反射的第一反射信号，所述无源标签为多个无源标签中的任意一个，所述单音信号为仅有一个频率的信号；
第一解调单元102，用于解调所述第一反射信号，以获取所述第一反射信号的翻转时刻；
调制单元103，用于将所述单音信号经过非恒调制得到非恒包络信号，并延时目标时间段后向所述无源标签发射所述非恒包络信号，其中，发射后的非恒包络信号的波谷与所述第一反射信号的所述翻转时刻对齐；
第二接收单元104，用于接收所述无源标签基于所述非恒包络信号反射的第二反射信号；
第二解调单元105，用于解调第二反射信号，获取所述无源标签对应的标签信息，所述标签信息包括标签标识。
在一种可能实现的方式中，所述第一反射信号包括部分或全部所述标签信息；第一解调单元102，具体用于对所述无源标签反射的第一反射信号进行解调，获取所述第一反射信号的初始反射时刻与周期；根据所述第一反射信号的初始反射时刻与周期，获取所述第一反射信号的翻转时刻。
在一种可能实现的方式中，所述调制单元103，具体用于：将所述单音信号进行非恒调制为所述非恒包络信号后，在t1+n*T-t2时刻开始向所述无源标签发射所述非恒包络信号，其中，n取使n*T-t2>0的最小整数，t1为所述第一反射信号的初始反射时刻，t2为将所述单音信号发射到激励器的传输时间，T为所述第一反射信号的周期，所述激励器为向所述无源标签转发所述单音信号的一个激励器。
在一种可能实现的方式中，所述非恒调制的包络形式为：evp＝abs(cos(2πfblft))；或，evp＝1-abs(cos(2πfblft))，其中，fblf为所述第一反射信号的反射链路频率。
在一种可能实现的方式中，所述调制单元103，具体用于：所述发射后的非恒包络信号的周期在预设周期范围内，且所述发射后的非恒包络信号的波谷与所述第一反射信号的上升沿或下降沿偏差不超过X*2÷fblf，所述预设周期范围为：从(1-X)*2÷fblf至(1+X)*2÷fblf，其中，所述X为预设误差阈值，fblf为所述第一反射信号的反射链路频率。
在一种可能实现的方式中，所述装置还包括：发射单元106，用于向激励器发射所述单音信号，其中，所述激励器用于向所述无源标签转发所述单音信号，所述无源标签为所述激励器对应的N个无源标签中的一个，所述N个无源标签为所述多个无源标签中的N个，N为大于1的正整数。
需要说明的是，本申请实施例中所描述的射频识别装置10中各功能单元的功能可参见上述图5中所示的方法流程步骤S501、步骤S503-步骤S505以及步骤S507-步骤S508相关描述，此处不再赘述。
请参见图16，图16是本申请实施例提供的另一种射频识别装置的结构示意图，该射频识别装置20，应用于激励器，可以包括单音单元111，第一转发单元112，非恒包络单元113和第二转发单元114，其中，各个单元的详细描述如下。
单音单元111，用于接收由接收器发送的单音信号，所述单音信号为仅有一个频率的信号；
第一转发单元112，用于向对应的多个无源标签转发所述单音信号，所述无源标签为所述激励器对应的N个无源标签中的一个，所述N个无源标签为所述多个无源标签中的N个，N为大于1的正整数；
非恒包络单元113，用于接收延时目标时间段后由所述接收器发送的非恒包络信号，所述非恒包络信号为所述单音信号经过非恒调制得到的信号，且所述非恒包络信号的波谷与所述第一反射信号的翻转时刻对齐；
第二转发单元114，用于向所述无源标签转发所述非恒包络信号。
在一种可能实现的方式中，所述非恒包络单元113，具体用于：接收在t1+n*T-t2时刻所述接收器发送的发射所述非恒包络信号，其中，n取使n*T-t2>0的最小整数，t1为第一反射信号的初始反射时刻，t2为将所述接收器将所述单音信号发射到激励器的传输时间，T为所述第一反射信号的周期，所述第一反射信号为所述无源标签基于单音信号反射出的信号，所述初始反射时刻为由所述接收器对所述第一反射信号进行解调后，得到的所述第一反射信号的初始反射时刻，所述周期为由所述接收器对所述第一反射信号进行解调后，得到的所述第一反射信号的周期。
需要说明的是，本申请实施例中所描述的射频识别装置20中各功能单元的功能可参见上述图5中所示的方法流程步骤S502、步骤S506的相关描述，此处不再赘述。
如图17所示，图17是本申请实施例提供的又一种射频识别装置的结构示意图，该装置30包括至少一个处理器201，至少一个存储器202、至少一个通信接口203。此外，该设备还可以包括天线等通用部件，在此不再详述。
处理器201可以是通用中央处理器(CPU)，微处理器，特定应用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，或一个或多个用于控制以上方案程序执行的集成电路。
通信接口203，用于与其他设备或通信网络通信，如接收天线、发射天线、以太网，无线接入网(RAN)，核心网，无线局域网(Wireless Local Area Networks，WLAN)等。
存储器202可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(ElectricallyErasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器可以是独立存在，通过总线与处理器相连接。存储器也可以和处理器集成在一起。
其中，所述存储器202用于存储执行以上方案的应用程序代码，并由处理器201来控制执行。所述处理器201用于执行所述存储器202中存储的应用程序代码。
存储器202存储的代码可执行以上图5提供的射频识别方法，比如接收无源标签基于单音信号反射的第一反射信号，所述无源标签为多个无源标签中的任意一个，所述单音信号为仅有一个频率的信号；解调所述第一反射信号，以获取所述第一反射信号的翻转时刻；将所述单音信号经过非恒调制得到非恒包络信号，并延时目标时间段后向所述无源标签发射所述非恒包络信号，其中，发射后的非恒包络信号的波谷与所述第一反射信号的所述翻转时刻对齐；接收所述无源标签基于所述非恒包络信号反射的第二反射信号；解调所述多个无源标签分别对应的第二反射信号，以获取所述多个无源标签分别对应的标签信息，所述标签信息包括标签标识。
需要说明的是，本申请实施例中所描述的射频识别装置20中各功能单元的功能可参见上述图5中所示的方法流程步骤S501、步骤S503-步骤S505以及步骤S507-步骤S508相关描述，此处不再赘述。
如图18所示，图18是本申请实施例提供的另一种射频识别装置的结构示意图，该装置40包括至少一个处理器211，至少一个存储器212、至少一个通信接口213。此外，该设备还可以包括天线等通用部件，在此不再详述。
处理器211可以是通用中央处理器(CPU)，微处理器，特定应用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，或一个或多个用于控制以上方案程序执行的集成电路。
通信接口213，用于与其他设备或通信网络通信，如接收天线、发射天线、以太网，无线接入网(RAN)，核心网，无线局域网(Wireless Local Area Networks，WLAN)等。
存储器212可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(ElectricallyErasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器可以是独立存在，通过总线与处理器相连接。存储器也可以和处理器集成在一起。
其中，所述存储器212用于存储执行以上方案的应用程序代码，并由处理器211来控制执行。所述处理器211用于执行所述存储器212中存储的应用程序代码。
存储器212存储的代码可执行以上图5提供的射频识别方法，比如接收由接收器发送的单音信号，所述单音信号为仅有一个频率的信号；向对应的多个无源标签转发所述单音信号，所述无源标签为所述激励器对应的N个无源标签中的一个，所述N个无源标签为所述多个无源标签中的N个，N为大于1的正整数；接收延时目标时间段后由所述接收器发送的非恒包络信号，所述非恒包络信号为所述单音信号经过非恒调制得到的信号，且所述非恒包络信号的波谷与所述第一反射信号的翻转时刻对齐；向所述无源标签转发所述非恒包络信号。
需要说明的是，本申请实施例中所描述的射频识别装置40中各功能单元的功能可参见上述图5中所示的方法流程步骤S502、步骤S506的相关描述，此处不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可能可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如上述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以为个人计算机、服务端或者网络设备等，具体可以是计算机设备中的处理器)执行本申请各个实施例上述方法的全部或部分步骤。其中，而前述的存储介质可包括：U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、只读存储器(Read-Only Memory，缩写：ROM)或者随机存取存储器(Random Access Memory，缩写：RAM)等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (18)

1.一种射频识别方法，其特征在于，应用于接收器，所述方法包括：
接收无源标签基于单音信号反射出的第一反射信号，所述无源标签为多个无源标签中的任意一个，所述单音信号为仅有一个频率的信号；
解调所述第一反射信号，以获取所述第一反射信号的翻转时刻；
将所述单音信号经过非恒调制得到非恒包络信号，并延时目标时间段后向所述无源标签发射所述非恒包络信号，其中，发射后的非恒包络信号的波谷与所述第一反射信号的翻转时刻对齐；
接收所述无源标签基于所述非恒包络信号反射的第二反射信号；
解调所述多个无源标签分别对应的第二反射信号，以获取所述多个无源标签分别对应的标签信息，所述标签信息包括标签标识。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述第一反射信号包括所述标签信息的部分信息或全部信息；所述解调所述第一反射信号，获取所述第一反射信号的翻转时刻，包括：
对所述第一反射信号进行解调，获取所述第一反射信号的初始反射时刻与周期；
根据所述第一反射信号的初始反射时刻与周期，获取所述第一反射信号的翻转时刻。
3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述将所述单音信号进行非恒调制为非恒包络信号，并延时目标时间段后向所述无源标签发射所述非恒包络信号，包括：
将所述单音信号进行非恒调制为所述非恒包络信号后，在t1+n*T-t2时刻开始向所述无源标签发射所述非恒包络信号，其中，n取使n*T-t2＞0的最小整数，t1为所述第一反射信号的初始反射时刻，t2为将所述单音信号发射到激励器的传输时间，T为所述第一反射信号的周期，所述激励器为向所述无源标签转发所述单音信号的一个激励器。
4.根据权利要求1-3所述任意一项方法，其特征在于，所述非恒调制的包络形式为：evp＝abs(cos(2πfblft))；或，evp＝1-abs(cos(2πfblft))，其中，fblf为所述第一反射信号的反射链路频率。
5.根据权利要求1-4所述任意一项方法，其特征在于，所述发射后的非恒包络信号的波谷与所述第一反射信号的所述翻转时刻对齐，包括：
所述发射后的非恒包络信号的周期在预设周期范围内，且所述发射后的非恒包络信号的波谷与所述第一反射信号的上升沿或下降沿偏差不超过X*2÷fblf，所述预设周期范围为：从(1-X)*2÷fblf至(1+X)*2÷fblf，其中，所述X为预设误差阈值，fblf为所述第一反射信号的反射链路频率。
6.根据权利要求1-5所述任意一项方法，其特征在于，所述方法还包括：向激励器发射所述单音信号，其中，所述激励器用于向所述无源标签转发所述单音信号，所述无源标签为所述激励器对应的N个无源标签中的一个，所述N个无源标签为所述多个无源标签中的N个，N为大于1的正整数。
7.一种射频识别的方法，其特征在于，应用于激励器，所述方法包括：
接收由接收器发送的单音信号，所述单音信号为仅有一个频率的信号；
向对应的多个无源标签转发所述单音信号，所述无源标签为所述激励器对应的N个无源标签中的一个，所述N个无源标签为所述多个无源标签中的N个，N为大于1的正整数；
接收延时目标时间段后由所述接收器发送的非恒包络信号，所述非恒包络信号为所述单音信号经过非恒调制得到的信号，且所述非恒包络信号的波谷与所述第一反射信号的翻转时刻对齐；
向所述无源标签转发所述非恒包络信号。
8.根据权利要求7所述方法，其特征在于，所述接收延时目标时间段后所述接收器发送的非恒包络信号，包括：
接收在t1+n*T-t2时刻所述接收器发送的发射所述非恒包络信号，其中，n取使n*T-t2>0的最小整数，t1为第一反射信号的初始反射时刻，t2为将所述接收器将所述单音信号发射到激励器的传输时间，T为所述第一反射信号的周期，所述第一反射信号为所述无源标签基于单音信号反射出的信号，所述初始反射时刻为由所述接收器对所述第一反射信号进行解调后，得到的所述第一反射信号的初始反射时刻，所述周期为由所述接收器对所述第一反射信号进行解调后，得到的所述第一反射信号的周期。
9.一种射频识别装置，其特征在于，应用于接收器，所述装置包括：
第一接收单元，用于接收无源标签基于单音信号反射的第一反射信号，所述无源标签为多个无源标签中的任意一个，所述单音信号为仅有一个频率的信号；
第一解调单元，用于解调所述第一反射信号，以获取所述第一反射信号的翻转时刻；
调制单元，用于将所述单音信号经过非恒调制得到非恒包络信号，并延时目标时间段后向所述无源标签发射所述非恒包络信号，其中，发射后的非恒包络信号的波谷与所述第一反射信号的所述翻转时刻对齐；
第二接收单元，用于接收所述无源标签基于所述非恒包络信号反射的第二反射信号；
第二解调单元，用于解调第二反射信号，获取所述无源标签对应的标签信息，所述标签信息包括标签标识。
10.根据权利要求9所述装置，其特征在于，所述第一反射信号包括部分或全部所述标签信息；所述第一解调单元，具体用于：
对所述无源标签反射的第一反射信号进行解调，获取所述第一反射信号的初始反射时刻与周期；
根据所述第一反射信号的初始反射时刻与周期，获取所述第一反射信号的翻转时刻。
11.根据权利要求10所述任意一项装置，其特征在于，所述调制单元，具体用于：
将所述单音信号进行非恒调制为所述非恒包络信号后，在t1+n*T-t2时刻开始向所述无源标签发射所述非恒包络信号，其中，n取使n*T-t2>0的最小整数，t1为所述第一反射信号的初始反射时刻，t2为将所述单音信号发射到激励器的传输时间，T为所述第一反射信号的周期，所述激励器为向所述无源标签转发所述单音信号的一个激励器。
12.根据权利要求9-11所述任意一项装置，其特征在于，所述非恒调制的包络形式为：evp＝abs(cos(2πfblft))；或，evp＝1-abs(cos(2πfblft))，其中，fblf为所述第一反射信号的反射链路频率。
13.根据权利要求9-12所述任意一项装置，其特征在于，所述调制单元，具体用于：
所述发射后的非恒包络信号的周期在预设周期范围内，且所述发射后的非恒包络信号的波谷与所述第一反射信号的上升沿或下降沿偏差不超过X*2÷fblf，所述预设周期范围为：从(1-X)*2÷fblf至(1+X)*2÷fblf，其中，所述X为预设误差阈值，fblf为所述第一反射信号的反射链路频率。
14.根据权利要求9-13所述任意一项装置，其特征在于，所述装置还包括：
发射单元，用于向激励器发射所述单音信号，其中，所述激励器用于向所述无源标签转发所述单音信号，所述无源标签为所述激励器对应的N个无源标签中的一个，所述N个无源标签为所述多个无源标签中的N个，N为大于1的正整数。
15.一种射频识别的装置，其特征在于，应用于激励器，所述装置包括：
单音单元，用于接收由接收器发送的单音信号，所述单音信号为仅有一个频率的信号；
第一转发单元，用于向对应的多个无源标签转发所述单音信号，所述无源标签为所述激励器对应的N个无源标签中的一个，所述N个无源标签为所述多个无源标签中的N个，N为大于1的正整数；
非恒包络单元，用于接收延时目标时间段后由所述接收器发送的非恒包络信号，所述非恒包络信号为所述单音信号经过非恒调制得到的信号，且所述非恒包络信号的波谷与所述第一反射信号的翻转时刻对齐；
第二转发单元，用于向所述无源标签转发所述非恒包络信号。
16.根据权利要求15所述装置，其特征在于，所述非恒包络单元，具体用于：
接收在t1+n*T-t2时刻所述接收器发送的发射所述非恒包络信号，其中，n取使n*T-t2＞0的最小整数，t1为第一反射信号的初始反射时刻，t2为将所述接收器将所述单音信号发射到激励器的传输时间，T为所述第一反射信号的周期，所述第一反射信号为所述无源标签基于单音信号反射出的信号，所述初始反射时刻为由所述接收器对所述第一反射信号进行解调后，得到的所述第一反射信号的初始反射时刻，所述周期为由所述接收器对所述第一反射信号进行解调后，得到的所述第一反射信号的周期。
17.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述权利要求1-6或7-8任意一项所述的方法。
18.一种计算机程序，其特征在于，所述计算机程序包括指令，当所述计算机程序被计算机执行时，使得所述计算机执行如权利要求1-6或7-8中任意一项所述的方法。
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