CN115358249A - 一种主动式rfid系统频段适配方法及装置 - Google Patents

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CN115358249A CN202211011102.4A CN202211011102A CN115358249A CN 115358249 A CN115358249 A CN 115358249A CN 202211011102 A CN202211011102 A CN 202211011102A CN 115358249 A CN115358249 A CN 115358249A
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Abstract

本发明公开了一种主动式RFID系统频段适配方法及装置，本发明在检测到天线S11极小值点偏移，接收射频卡侧的白噪声，通过白噪声确定射频卡侧天线的工作频带和中心频点，进而自适应调整无线收发模块的跳频表和接收频率，实现频段适配，最大限度保证系统上下行通信，有效防止因天线S11极小值点偏移导致通信质量恶化甚至中断。

Description

一种主动式RFID系统频段适配方法及装置
技术领域
本发明涉及一种主动式RFID系统频段适配方法及装置，属于射频识别领域。
背景技术
文章《High temperature polymer film dielectrics for aerospace powerconditioning capacitor applications》、《基于纳米材料的柔性天线研究》中说明了，基于柔性薄膜的天线S11极小值点会随温度升高和弯曲程度增大左移，特别是远距离的主动式RFID系统，其射频卡侧的天线设计更为侧重于高增益特性，其3dB带宽一般较窄，大致20MHz(以915MHz RFID系统为例)，因而系统传输质量对天线S11的极小值点变化更为敏感，天线S11极小值点的偏移意味着天线增益特性发生变化，进而会导致RFID系统通信质量恶化甚至通信中断。
发明内容
本发明提供了一种主动式RFID系统频段适配方法及装置，解决了天线S11极小值点偏移的问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种主动式RFID系统频段适配方法，包括：
响应于检测出天线S11极小值点偏移，接收射频卡侧发送白噪声；
根据白噪声，推断出射频卡侧天线工作频带和中心频点；
若推断出的射频卡侧天线中心频点不超出自身侧无线收发模块的载波频率范围，向射频卡侧发送推断出的射频卡侧天线中心频点，将推断出的射频卡侧天线中心频点作为自身侧无线收发模块的接收频率，根据推断出的射频卡侧天线工作频带，生成自身侧无线收发模块的新跳频表，用新跳频表替换自身侧无线收发模块的旧跳频表。
根据白噪声，推断出射频卡侧天线工作频带和中心频点，包括：
对白噪声进行快速傅里叶变换，获得白噪声的频谱；
根据白噪声的频谱，推断出射频卡侧天线工作频带和中心频点。
一种主动式RFID系统频段适配装置，包括：
白噪声接收模块，响应于检测出天线S11极小值点偏移，接收射频卡侧发送白噪声；
频带频点推断模块，根据白噪声，推断出射频卡侧天线工作频带和中心频点；
第一适配模块，若推断出的射频卡侧天线中心频点不超出自身侧无线收发模块的载波频率范围，向射频卡侧发送推断出的射频卡侧天线中心频点，将推断出的射频卡侧天线中心频点作为自身侧无线收发模块的接收频率，根据推断出的射频卡侧天线工作频带，生成自身侧无线收发模块的新跳频表，用新跳频表替换自身侧无线收发模块的旧跳频表。
频带频点推断模块，对白噪声进行快速傅里叶变换，获得白噪声的频谱，根据白噪声的频谱，推断出射频卡侧天线工作频带和中心频点。
一种主动式RFID系统频段适配方法，包括：
响应于检测出天线S11极小值点偏移，向阅读器侧发送白噪声；其中，白噪声覆盖自身侧天线工作频段；
响应于接收到阅读器侧发送的推断出的射频卡侧天线中心频点，根据推断出的射频卡侧天线中心频点以及自身侧天线工作频带，生成和阅读器侧相同的新跳频表，用新跳频表替换自身侧无线收发模块的旧跳频表。
发送完白噪声后，控制自身侧无线收发模块切换为接收模式，对自身侧无线收发模块工作产生的载波频率范围进行遍历，切换自身侧无线收发模块的接收频率，直到接收到阅读器侧发送的推断出的射频卡侧天线中心频点；其中在遍历过程中，优先遍历系统曾经偏移到的不能正常工作的频率范围。
一种主动式RFID系统频段适配装置，包括：
白噪声发送模块，响应于检测出天线S11极小值点偏移，向阅读器侧发送白噪声；其中，白噪声覆盖自身侧天线工作频段；
第二适配模块，响应于接收到阅读器侧发送的推断出的射频卡侧天线中心频点，根据推断出的射频卡侧天线中心频点以及自身侧天线工作频带，生成和阅读器侧相同的新跳频表，用新跳频表替换自身侧无线收发模块的旧跳频表。
还包括扫频模块，发送完白噪声后，控制自身侧无线收发模块切换为接收模式，对自身侧无线收发模块工作产生的载波频率范围进行遍历，切换自身侧无线收发模块的接收频率，直到接收到阅读器侧发送的推断出的射频卡侧天线中心频点；其中在遍历过程中，优先遍历系统曾经偏移到的不能正常工作的频率范围。
一种主动式RFID系统，包括射频卡侧传感器、射频卡侧主控模块、射频卡侧无线收发模块、射频卡侧天线、阅读器侧天线、阅读器侧无线收发模块和阅读器侧主控模块，射频卡侧传感器、射频卡侧主控模块、射频卡侧无线收发模块和射频卡侧天线依次连接，阅读器侧天线、阅读器侧无线收发模块和阅读器侧主控模块依次连接，还包括射频噪声信号源和数字信号处理器；
射频噪声信号源连接射频卡侧天线和射频卡侧主控模块，射频噪声信号源装载有白噪声发送模块；射频卡侧主控模块装载有第二适配模块和扫频模块；
数字信号处理器连接阅读器侧天线和阅读器侧主控模块，数字信号处理器装载有白噪声接收模块和频带频点推断模块；阅读器侧主控模块装载有第一适配模块。
所述主动式RFID系统还包括射频卡侧高频切换开关和阅读器侧高频切换开关，射频噪声信号源和射频卡侧无线收发模块均通过射频卡侧高频切换开关连接射频卡侧天线，数字信号处理器和阅读器无线收发模块均通过阅读器高频切换开关连接阅读器天线。
本发明所达到的有益效果：本发明在检测到天线S11极小值点偏移，接收射频卡侧的白噪声，通过白噪声确定射频卡侧天线的工作频带和中心频点，进而自适应调整无线收发模块的跳频表和接收频率，实现频段适配，最大限度保证系统上下行通信，有效防止因天线S11极小值点偏移导致通信质量恶化甚至中断。
附图说明
图1为主动式RFID系统的结构框图；
图2为天线S11极小值点随弯曲特性变化而偏移的仿真图；
图3为主动式RFID系统的工作流程图；
图4为白噪声收发的宽带图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
一种主动式RFID系统频段适配方法，包括射频卡侧方法和阅读器侧方法；
射频卡侧方法包括：
1)响应于检测出天线S11极小值点偏移，向阅读器侧发送白噪声；其中，白噪声覆盖自身侧天线工作频段；
2)响应于接收到阅读器侧发送的推断出的射频卡侧天线中心频点，根据推断出的射频卡侧天线中心频点以及自身侧天线工作频带，生成和阅读器侧相同的新跳频表，用新跳频表替换自身侧无线收发模块的旧跳频表。
阅读器侧方法包括：
s1)响应于检测出天线S11极小值点偏移，接收射频卡侧发送白噪声；
s2)根据白噪声，推断出射频卡侧天线工作频带和中心频点；
s3)若推断出的射频卡侧天线中心频点不超出自身侧无线收发模块的载波频率范围，向射频卡侧发送推断出的射频卡侧天线中心频点，将推断出的射频卡侧天线中心频点作为自身侧无线收发模块的接收频率，根据推断出的射频卡侧天线工作频带，生成自身侧无线收发模块的新跳频表，用新跳频表替换自身侧无线收发模块的旧跳频表。
上述方法在检测到天线S11极小值点偏移，接收射频卡侧的白噪声，通过白噪声确定射频卡侧天线的工作频带和中心频点，进而自适应调整无线收发模块的跳频表和接收频率，实现频段适配，最大限度保证系统上下行通信，有效防止因天线S11极小值点偏移导致通信质量恶化甚至中断。
主动式RFID系统第一次启动时，射频卡侧和阅读器侧会生成跳频表并进行存储。射频卡侧天线在发送数据前先切换至接收模式，根据跳频表在各个频率检测RSSI值，当信道是空闲的时候，RSSI值往往会低于某个预设值X，这个值可结合规格书数据和实际测试得到；当读取到RSSI大于X，可认为有信号正在传输或者存在一个较大的干扰，这种情况因避免信号碰撞，将取消或延迟本次的数据发送，当RSSI低于X，则可认为信道中没有信号正在传输，先切换至发射模式正常发射传输数据，若阅读器侧读取数据正常则认为射频卡侧天线S11极小值点没有较大偏移，若读取数据误码率过高，则可认为射频卡侧天线S11极小值点偏移过大导致RSSI处于较低的功率水平。
在检测出天线S11极小值点偏移后，启动上述方法，即射频卡侧产生覆盖天线工作频段的白噪声，并将白噪声发送至阅读器侧，在射频卡侧白噪声由于天线工作频段的限制，只能馈送出处于天线增益频段内的功率。
射频卡侧发送完白噪声后，控制自身侧无线收发模块切换为接收模式，对自身侧无线收发模块工作产生的载波频率范围进行遍历，切换自身侧无线收发模块的接收频率，直到接收到阅读器侧发送的推断出的射频卡侧天线中心频点；其中，在遍历过程中，可以优先遍历系统曾经偏移到的不能正常工作的频率范围。
阅读器侧接收射频卡侧发送白噪声，对白噪声进行快速傅里叶变换，获得白噪声的频谱，根据白噪声的频谱，可推断出射频卡侧天线的工作频带和中心频点，若射频卡侧天线的中心频点超出自身侧无线收发模块的载波频率范围，则认为通信无法继续进行，阅读器侧将抛出异常，通知人工进行检修；若推断出的射频卡侧天线中心频点不超出自身侧无线收发模块的载波频率范围，阅读器侧向射频卡侧发送推断出的射频卡侧天线中心频点，发送完成之后，阅读器侧控制自身无线收发模块切换为接收模式，将推断出的射频卡侧天线中心频点作为自身侧无线收发模块的接收频率，根据推断出的射频卡侧天线工作频带，生成自身侧无线收发模块的新跳频表，用新跳频表替换自身侧无线收发模块的旧跳频表。
上述适配完成后将继续进行正常通信，若通信再次受阻，则再次进行上述适配方法，如此循环。
基于相同的技术方案，本发明还公开了上述方法的软件装置，一种主动式RFID系统频段适配装置，包括射频卡侧装置和阅读器侧装置。
射频卡侧装置包括：
白噪声发送模块，响应于检测出天线S11极小值点偏移，向阅读器侧发送白噪声；其中，白噪声覆盖自身侧天线工作频段。
扫频模块，发送完白噪声后，控制自身侧无线收发模块切换为接收模式，对自身侧无线收发模块工作产生的载波频率范围进行遍历，切换自身侧无线收发模块的接收频率，直到接收到阅读器侧发送的推断出的射频卡侧天线中心频点；其中在遍历过程中，优先遍历系统曾经偏移到的不能正常工作的频率范围。
第二适配模块，响应于接收到阅读器侧发送的推断出的射频卡侧天线中心频点，根据推断出的射频卡侧天线中心频点以及自身侧天线工作频带，生成和阅读器侧相同的新跳频表，用新跳频表替换自身侧无线收发模块的旧跳频表。
阅读器侧装置包括：
白噪声接收模块，响应于检测出天线S11极小值点偏移，接收射频卡侧发送白噪声。
频带频点推断模块，对白噪声进行快速傅里叶变换，获得白噪声的频谱，根据白噪声的频谱，推断出射频卡侧天线工作频带和中心频点。
第一适配模块，若推断出的射频卡侧天线中心频点不超出自身侧无线收发模块的载波频率范围，向射频卡侧发送推断出的射频卡侧天线中心频点，将推断出的射频卡侧天线中心频点作为自身侧无线收发模块的接收频率，根据推断出的射频卡侧天线工作频带，生成自身侧无线收发模块的新跳频表，用新跳频表替换自身侧无线收发模块的旧跳频表。
基于相同的技术方案，本发明还公开了一种主动式RFID系统，如图1所示，包括射频卡侧传感器、射频卡侧主控模块、射频卡侧无线收发模块、射频卡侧天线、阅读器侧天线、阅读器侧无线收发模块、阅读器侧主控模块、射频噪声信号源、数字信号处理器、射频卡侧高频切换开关和阅读器侧高频切换开关。
射频卡侧传感器、射频卡侧主控模块、射频卡侧无线收发模块、射频卡侧高频切换开关和射频卡侧天线依次连接，射频噪声信号源通过射频卡侧高频切换开关连接射频卡侧天线，射频噪声信号源连接射频卡侧主控模块。其中，射频噪声信号源在天线S11极小值点偏移时发送白噪声，即装载白噪声发送模块，该信号源受射频卡侧主控模块控制；射频卡侧主控模块除了进行传统的数据处理外，还实现第二适配模块和扫频模块功能，即装载第二适配模块和扫频模块。
阅读器侧天线、阅读器侧无线收发模块、阅读器侧高频切换开关和阅读器侧主控模块依次连接，数字信号处理器通过阅读器侧高频切换开关连接阅读器侧天线，数字信号处理器连接阅读器侧主控模块。其中，数字信号处理器在天线S11极小值点偏移时，接收射频卡侧发送白噪声，对白噪声进行快速傅里叶变换，获得白噪声的频谱，根据白噪声的频谱，推断射频卡侧天线的工作频带和中心频点，即装载白噪声接收模块和频带频点推断模块，该处理器受阅读器侧主控模块控制；阅读器侧主控模块除了进行传统的数据处理外，在外射频卡侧天线的中心频点不超出自身侧无线收发模块的载波频率范围，还额外根据射频卡侧天线的工作频带，生成自身侧无线收发模块的新跳频表，用新跳频表替换自身侧无线收发模块的旧跳频表，并将射频卡侧天线的中心频点作为自身侧无线收发模块的接收频率，即装载第一适配模块，在外射频卡侧天线的中心频点超出自身侧无线收发模块的载波频率范围，还额外抛出异常，
上述系统中，主控模块选用的是意法半导体公司的STM32F103微控制器，其集成了16K到512K字节的FLASH存储器和2个SPI接口。
无线收发模块选用的是Nordic公司生产的nRF905，其集成的SPI接口与主控模块进行通信，集成的2个存储器CH_NO和HFREQ_PLL，用于设定工作频率f(MHz)，可表示为：
f＝(422.4+(CH_NO/10))×(1+HFREQ_PLL)
其中，当CH_NO为0时，频率分辨率为100kHz，当为1时，分辨率为200kHz，该模块可设频率范围845MHz～947MHz。
射频卡侧天线选用的是基于聚酯(PET)薄膜自制柔性天线，频率范围902MHz～928MHz，电压驻波比≤1.3:1，增益>9dBi，线极化，输入阻抗50Ω；阅读器侧天线选用的是深圳市博纬智能识别科技有限公司BRA系列RFID天线，频率范围824MHz～960MHz，电压驻波比≤1.5:1，增益>3dBi，线极化，输入阻抗50Ω。
射频噪声信号源选用的是上海奕杭信息科技有限公司的NC302，输出噪声频率范围为10Hz～3GHz，输出阻抗50Ω，输出能噪比30dB～35dB。
数字信号处理器选用的是德州仪器公司的TMS320C64x，内部包括一个DSP内核，用于完成快速傅里叶变换等频谱估计算法，评估出功率谱密度的峰值，即天线S11极小值点的偏移状态，集成了多个接口供与主控模块通信，I/O电压为3.3V，内核电压为1.2V，当时钟频率为600MHz时，DSP的最大功耗小于1.6W。
高频切换开关选用的是ADI公司的ADG1236，ADG1236是一款单片CMOS设备，包含两个可独立选择的SPDT开关，其带宽1000MHz。高频切换开关用于切换与其相连的两个模块，在正常工作时，射频卡和阅读器的高频切换开关均打到无线收发模块进行通信，在射频卡侧柔性天线工作频点偏移导致通信异常时，射频卡侧高频切换开关打到射频噪声信号源上，阅读器侧高频开关打到数字信号处理器上，进行频率适配环节。
天线S11极小值点随天线弯曲特性变化而偏移的示意图如图2所示，S1,1为未弯曲时的图线，S1,1_bend_back_200为弯曲度增大的图线，S1,1_bend_back_100为弯曲度最大的图线。由图2可知，天线S11极小值点随天线弯曲程度增大向左偏移，其中，100/200表示弯曲半径，半径越大越平坦。
上述系统的工作流程如图3所示：
步骤1，系统第一次启动时，射频卡侧主控模块产生一个射频卡侧无线收发模块的随机跳频表，跳频范围等于射频卡侧天线的带宽，将跳频表通过天线未偏移的工作频率发送给阅读器侧，经校验无误后，将该跳频表存储在阅读器侧主控模块的掉电保护的非易失FLASH存储器中，再进行通信；
步骤2，射频卡侧天线在发送数据前先切换至接收模式，根据跳频表在各个频率检测RSSI值，当信道是空闲的时候，RSSI值往往会低于某个预设值X，这个值可结合规格书数据和实际测试得到，当读取到RSSI大于X，可认为有信号正在传输或者存在一个较大的干扰，这种情况因避免信号碰撞，将取消或延迟本次的数据发送，当RSSI低于X，则可认为信道中没有信号正在传输，先切换至发射模式正常发射传输数据，若阅读器侧读取数据正常则认为射频卡侧天线S11极小值点没有较大偏移，若读取数据误码率过高，则可认为射频卡侧天线S11极小值点偏移过大导致RSSI处于较低的功率水平；
步骤3，启用射频噪声信号源和数字信号处理器，进行频段适配方法；
如图4所示，射频噪声信号源将产生10Hz～3GHz的宽带白噪声(完全覆盖天线工作频段)，在天线选通轴上，1表示的是频率落在了天线增益频段内，0表示落在了天线增益频段外，此时白噪声由于柔性天线工作频段的限制，只能馈送出处于天线增益频段内的功率，波段外的噪声功率被滤除；
阅读器侧天线是宽带天线，数字信号处理器对接收到的白噪声进行快速傅里叶变换，得到白噪声频谱，根据频谱可推断此时射频卡侧天线的工作频带和中心频点；
若射频卡侧天线的中心频点超出自身侧无线收发模块的载波频率范围，则通信无法继续进行，阅读器侧主控模块将抛出异常，可进一步增加主动式柔性RFID系统的鲁棒性；否则，阅读器向射频卡发送推断的射频卡侧天线的中心频点信息，发送完成之后切换为接收模式，将射频卡侧天线的中心频点作为自身侧无线收发模块的接收频率，根据射频卡侧天线的工作频带，生成自身侧无线收发模块的新跳频表，用新跳频表替换自身侧无线收发模块的旧跳频表。
射频卡在发送完白噪声之后，先将无线收发模块设置为接收模式，根据预设的扫频算法(即上述的载波频率范围遍历)切换接收频率，直到实现扫频算法接收到阅读器侧发送的射频卡侧天线的中心频点的信息，再根据偏移后的中心频点以及工作频带生成与阅读器侧相同的跳频表，在主控模块中存储，再切换为发射模式与阅读器进入下一轮通信尝试。
扫频算法可以是对无线收发模块工作能产生载波频率的范围遍历，也可以参照历史或经验数据，优先遍历射频卡侧柔性天线曾经偏移到的不能正常工作的频率范围，多方位的支撑了基于不同种类柔性基底材料的RFID系统，实现了对柔性天线S11极小值点偏移后位置的快速判断，进一步增加了主动式柔性RFID系统的适用性。
上述系统在射频卡侧增设射频噪声信号源、在阅读器侧增设数字信号处理器，即可完成天线S11极小值点偏移时的频段适配，无需借助设计复杂的可重构天线技术，也无需借助驻波检测等检测天线反射状态的方法，来确定天线工作频点的偏移情况，以较少的额外成本，优化了硬件电路。
上述系统实现了在阅读器侧基于相关芯片寄存器设置，优化了原有的传统数据接收机制。传统数据接收机制对寄存器RSSI处于较低的功率水平发生了误判，进而想当然认为信道空闲而切换至发射模式正常发射。上述系统在天线S11极小值点偏移时进行频段适配，纠正了传统数据接收机制中尚未考虑上下行通信质量恶劣，甚至中断情形。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明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，本发明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。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(装置)、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。
以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种主动式RFID系统频段适配方法，其特征在于，包括：
响应于检测出天线S11极小值点偏移，接收射频卡侧发送白噪声；
根据白噪声，推断出射频卡侧天线工作频带和中心频点；
若推断出的射频卡侧天线中心频点不超出自身侧无线收发模块的载波频率范围，向射频卡侧发送推断出的射频卡侧天线中心频点，将推断出的射频卡侧天线中心频点作为自身侧无线收发模块的接收频率，根据推断出的射频卡侧天线工作频带，生成自身侧无线收发模块的新跳频表，用新跳频表替换自身侧无线收发模块的旧跳频表。
2.根据权利要求1所述的一种主动式RFID系统频段适配方法，其特征在于，根据白噪声，推断出射频卡侧天线工作频带和中心频点，包括：
对白噪声进行快速傅里叶变换，获得白噪声的频谱；
根据白噪声的频谱，推断出射频卡侧天线工作频带和中心频点。
3.一种主动式RFID系统频段适配装置，其特征在于，包括：
白噪声接收模块，响应于检测出天线S11极小值点偏移，接收射频卡侧发送白噪声；
频带频点推断模块，根据白噪声，推断出射频卡侧天线工作频带和中心频点；
第一适配模块，若推断出的射频卡侧天线中心频点不超出自身侧无线收发模块的载波频率范围，向射频卡侧发送推断出的射频卡侧天线中心频点，将推断出的射频卡侧天线中心频点作为自身侧无线收发模块的接收频率，根据推断出的射频卡侧天线工作频带，生成自身侧无线收发模块的新跳频表，用新跳频表替换自身侧无线收发模块的旧跳频表。
4.根据权利要求3所述的一种主动式RFID系统频段适配装置，其特征在于，频带频点推断模块，对白噪声进行快速傅里叶变换，获得白噪声的频谱，根据白噪声的频谱，推断出射频卡侧天线工作频带和中心频点。
5.一种主动式RFID系统频段适配方法，其特征在于，包括：
响应于检测出天线S11极小值点偏移，向阅读器侧发送白噪声；其中，白噪声覆盖自身侧天线工作频段；
响应于接收到阅读器侧发送的推断出的射频卡侧天线中心频点，根据推断出的射频卡侧天线中心频点以及自身侧天线工作频带，生成和阅读器侧相同的新跳频表，用新跳频表替换自身侧无线收发模块的旧跳频表。
6.根据权利要求5所述的一种主动式RFID系统频段适配方法，其特征在于，发送完白噪声后，控制自身侧无线收发模块切换为接收模式，对自身侧无线收发模块工作产生的载波频率范围进行遍历，切换自身侧无线收发模块的接收频率，直到接收到阅读器侧发送的推断出的射频卡侧天线中心频点；其中在遍历过程中，优先遍历系统曾经偏移到的不能正常工作的频率范围。
7.一种主动式RFID系统频段适配装置，其特征在于，包括：
白噪声发送模块，响应于检测出天线S11极小值点偏移，向阅读器侧发送白噪声；其中，白噪声覆盖自身侧天线工作频段；
第二适配模块，响应于接收到阅读器侧发送的推断出的射频卡侧天线中心频点，根据推断出的射频卡侧天线中心频点以及自身侧天线工作频带，生成和阅读器侧相同的新跳频表，用新跳频表替换自身侧无线收发模块的旧跳频表。
8.根据权利要求7所述的一种主动式RFID系统频段适配装置，其特征在于，还包括扫频模块，发送完白噪声后，控制自身侧无线收发模块切换为接收模式，对自身侧无线收发模块工作产生的载波频率范围进行遍历，切换自身侧无线收发模块的接收频率，直到接收到阅读器侧发送的推断出的射频卡侧天线中心频点；其中在遍历过程中，优先遍历系统曾经偏移到的不能正常工作的频率范围。
9.一种主动式RFID系统，包括射频卡侧传感器、射频卡侧主控模块、射频卡侧无线收发模块、射频卡侧天线、阅读器侧天线、阅读器侧无线收发模块和阅读器侧主控模块，射频卡侧传感器、射频卡侧主控模块、射频卡侧无线收发模块和射频卡侧天线依次连接，阅读器侧天线、阅读器侧无线收发模块和阅读器侧主控模块依次连接，其特征在于，还包括射频噪声信号源和数字信号处理器；
射频噪声信号源连接射频卡侧天线和射频卡侧主控模块，射频噪声信号源装载有权利要求7或8所述的白噪声发送模块；射频卡侧主控模块装载有权利要求8所述的第二适配模块和扫频模块；
数字信号处理器连接阅读器侧天线和阅读器侧主控模块，数字信号处理器装载有权利要求3或4所述的白噪声接收模块和频带频点推断模块；阅读器侧主控模块装载有权利要求3或4所述的第一适配模块。
10.根据权利要求9所述的一种主动式RFID系统，其特征在于，所述主动式RFID系统还包括射频卡侧高频切换开关和阅读器侧高频切换开关，射频噪声信号源和射频卡侧无线收发模块均通过射频卡侧高频切换开关连接射频卡侧天线，数字信号处理器和阅读器无线收发模块均通过阅读器侧高频切换开关连接阅读器天线。
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CN116571592A (zh) * 2023-07-10 2023-08-11 广东美的制冷设备有限公司 一种监测系统和冲压监测系统

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114680653A (zh) * 2020-12-31 2022-07-01 广东美的厨房电器制造有限公司 烹饪器具
CN116571592A (zh) * 2023-07-10 2023-08-11 广东美的制冷设备有限公司 一种监测系统和冲压监测系统
CN116571592B (zh) * 2023-07-10 2023-10-27 广东美的制冷设备有限公司 一种监测系统和冲压监测系统

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