DE69728797T2 - Identifizierungssystem - Google Patents

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Description

  • TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
  • Diese Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf ein Identifikationssystem und insbesondere auf ein duales Standard-HF-ID-System zum Empfangen von Halbduplex- und Vollduplex-Identifikationsantworten.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Heute werden in Fern-HF-Identifikationssystemen viele verschiedene Kommunikationsprotokolle verwendet. Einige Systeme verwenden ein Vollduplex-Kommunikationsprotokoll, in dem das Abfragegerät kontinuierlich ein Abfragesignal sendet, während der Transponder in diesem Gebiet antwortet. Ein Vorteil dieses Systems ist, dass der Transponder die Leistung kontinuierlich vom Abfragegerät empfangen kann, während er sein Antwortsignal sendet. Eine andere Variation verwendet die Frequenz- oder Phasenmodulation. Die Rücksignale unter Verwendung der Frequenzmodulationen oder der Phasenmodulation sind von amplitudenmodulierten Signalen ganz verschieden.
  • Andere HF-ID-Systeme verwenden ein Halbduplex-Kommunikationsprotokoll, in dem das Abfragegerät ein Leistungsversorgungs-Abfragesignal während einer vorgegebenen Zeitspanne sendet und dann das Senden anhält und während einer vorgegebenen Zeitspanne auf ein Transponder-Antwortsignal hört. Zwei Vorteile dieses Systems sind, dass die Leistungsversorgungs- und Datenübertragungsphasen unabhängig optimiert werden können, und dass die Frequenzen des Abfrage- und Antwortsignals die gleichen sein können, weil zu irgendeinem gegebenen Zeitpunkt entweder das Abfragegerät oder der Transponder sendet, aber nicht beide. Andere Vorteile sind, dass die Transponder-Signale stärker sind, und dass der Wirkungsgrad höher ist, was zu einer niedrigeren im Transponder verbrauchten Leistung führt, während die Abfrageentfernung größer ist.
  • Eine Leseeinrichtung, die Transponder lesen kann, die Protokolle nach verschiedenen Kommunikationsstandards besitzen, ist aus US-A-5.451.958 bekannt. Die Leseeinrichtung umfasst eine erste Antennenschaltung zum Senden eines Erregungsimpulses, um Halbduplex-Transponder aufzuladen und um Vollduplex-Transponder sofort zum Antworten zu veranlassen, eine zweite Antennenschaltung zum Empfangen eines HF-Antwortfrequenzsignals des Transponders, eine Mischerschaltung, die das HF-Signal des Vollduplex-Transponders und das HF-Signal des Halbduplex-Transponders mit entsprechenden LO-Frequenzsignalen mischt und ein vorgegebenes ZF-Signal ausgibt, eine Verstärkerschaltung zum Verstärken des ZF-Signals, die eine Signalerfassungsschaltung umfasst, die das Vorhandensein oder das Fehlen eines empfangenen FDX-(FSK)-Signals erfasst, eine Amplitudenbegrenzungsschaltung für die Amplitudenbegrenzung des ZF-Signals und eine Demodulatorschaltung für die Demodulation des ZF-Signals in ein Datensignal.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein weiteres HF-ID-System zu schaffen, das eine Leseeinrichtung, d. h. ein Abfragegerät, besitzt, die mehrere Transponder-Antwortsignale empfangen kann, worin die Transponder nach verschiedenen Kommunikationsprotokollen arbeiten. Optimal empfangen das System und die Leseeinrichtung verschiedene Kommunikationsprotokolle, die Halbduplex- und Vollduplex-Signalisierungsprotokolle enthalten, mit der kleinsten Menge zusätzlicher Komponenten und bei einem minimalen Verlust der Leistung der Demodulationsgeschwindigkeit.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung werden Verfahren und Vorrichtung zum Lesen von Signalen von Transpondern mit verschiedenen Kommunikationsprotokollen geschaffen. Die vorliegende Erfindung umfasst eine Leseeinrichtung, die Transponder lesen kann, die in Vollduplex (FDX) mit einer Frequenzumtastungs-(FSK-), Phasenumtastungs-(PSK-) oder Amplitudenumtastungs-Betriebsart (ASK-Betriebsart) oder in Halbduplex (HDX) mit einer Frequenzumtastungs-Betriebsart (FSK-Betriebsart) arbeiten.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein duales Standard-HF-ID-Abfragegerät geschaffen, das ASK-, PSK- und FSK-Transponder-Signale empfangen und erkennen kann. Das Abfragegerät umfasst die Merkmale des Anspruchs 1.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann eine Filterschaltung funktional mit der Mischer/Verstärker-Schaltung verbunden sein, um die Grundbandfilterung der Antwortfrequenzsignale auszuführen. Außerdem kann eine Verstärker/Begrenzer-Schaltung funktional mit der Filterschaltung verbunden sein, um die Antwortfrequenzsignale wahlweise zu verstärken und zu begrenzen. Eine LO-Oszillatorschaltung kann ein LO-Frequenzsignal bereitstellen. Ferner kann eine Steuereinheit angeschlossen sein, um eine Schaltfunktion zu betätigen, wodurch die Mischer/Verstärker-Schaltung das HF-Antwortfrequenzsignal des HDX(FSK)-Transponders mit dem LO-Frequenzsignal mischt, sodass das resultierende Frequenzsignal etwa die zweite Frequenz besitzt. Die Demodulatorschaltung kann eine Nulldurchgang-Detektorschaltung, um eine Anzahl von Nulldurchgängen in einer vorgegebenen Zeitspanne zu erfassen, und eine Zeitgeberschaltung, um die vorgegebenen Zeitspanne für die Nulldurchgang-Detektorschaltung zu definieren, umfassen. Die Nulldurchgang-Detektorschaltung erzeugt einen Zug von Impulsen, die je nach Anzahl der erfassten Nulldurchgänge unterschiedliche Amplituden besitzen. Ein Monoflop kann dann vorgesehen sein, um die Impulse in wohldefinierte Impulse zu formen. Ein Integrator kann vorgesehen sein, der die wohldefinierten Impulse integriert und die Impulse in zwei unterschiedliche Gleichstrompegel transformiert. Eine Schmitt-Trigger-Schaltung unterscheidet zwischen den zwei Gleichstrompegeln und gibt entweder ein hohes oder ein niedriges Datenbit für die Ausgabe aus. Es kann außerdem jede andere FSK-, ASK- oder PSK-Demodulatorschaltung verwendet werden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann in einem dualen Standard-HF-ID-System ein Verfahren zum Empfangen und Erkennen von PSK- und FSK-Transponder-Signalen die Schritte umfassen, die im Anspruch 13 definiert sind.
  • Die vorliegende Erfindung umfasst verschiedene technische Vorteile gegenüber herkömmlichen HF-ID-Leseeinrichtungen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • Für ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Erfindung und ihrer Vorteile wird nun auf die folgende Beschreibung zusammengenommen mit der beigefügten Zeichnung Bezug genommen, in der gleiche Bezugszeichen gleiche Teile darstellen, worin:
  • 1 eine schematische Darstellung eines Leistungsversorgungsabschnitts eines Abfragegeräts in einem dualen Standard-HF-ID-System gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
  • 2 eine schematische Darstellung eines Empfängers in einem dualen Standard-HDX/FDX-Transponder-System gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
  • 3 eine schematische Darstellung ist, die die in einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung verwendeten Frequenzsignale veranschaulicht;
  • 4 eine schematische Darstellung eines Empfängers in einem dualen Standard-HDX/FDX-Transponder-System gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist; und
  • 5 eine schematische Darstellung einer Demodulatorschaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Halbduplex-(HDX-) und Vollduplex-Transponder (FDX-Transponder) sind typischerweise auf eine Erregungsfrequenz abgestimmt und antworten auf einer Erregungsfrequenz, wie z. B. eine Frequenz von 134,2 kHz. Die HDX- und FDX-Transponder können jedoch auf unterschiedlichen Frequenzen oder auf der Erregungsfrequenz antworten. Die Vollduplex-Transponder beginnen sofort das Sen den von Identifikationscode-Antwortsignalen zum Abfragegerät. Die Halbduplex-Transponder werden während des Erregersignals aufgeladen, wobei, wenn das Erregersignal beendet worden ist, die Halbduplex-Transponder ihre eigenen modulierten Identifikationscode-Antwortsignale senden.
  • Die Vollduplex-Transponder können z. B. die Identifikationscodes bei der Hälfte der Erregerfrequenz zurücksenden. Für eine Frequenz von etwa 134,2 kHz können FDX-Transponder typischerweise bei etwa 67,1 kHz zurücksenden. Um die Signale von sowohl einem FDX-Transponder als auch einem HDX-Transponder zu empfangen, der typischerweise bei der Erregerfrequenz von z. B. etwa 134,2 kHz zurücksendet, schafft die vorliegende Erfindung einen Empfänger für beide Betriebsarten.
  • In einer ausführlicheren Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung sendet ein Leistungsabschnitt eines Abfragegeräts ein Abfrage/Erregungs-Leistungssignal bei 134,2 kHz, um die Transponder einzuschalten. Die Komponenten des Leistungsabschnitts, der für die Sendung des Abfragesignals verwendet werden können, sind in 1 gezeigt. Ein Steuereingang löst die HF-Quelle 18 aus, um ein Signal mit einer ersten Frequenz f1 von etwa 134,2 kHz zu erzeugen. Das Abfrage/Erreger-Leistungssignal bei etwa 134,2 kHz wird durch den Verstärker 16 verstärkt, wobei es mit der Antennenresonanzschaltung, die einen Kondensator 12 und eine Spule 10 umfasst, in Resonanz gelangt. Das Abfrage/Erreger-Leistungssignal wird über die Antennenspule 10 gesendet. Wenn die Resonanzschaltung 10, 12 ein hohes "Q" besitzt, kann beim Abschluss des Erregersignals ein Schalter 14 geschlossen werden, um das Erregersignal zu dämpfen und die Sendung des Erregersignals sofort anzuhalten. Wenn die Resonanzschaltung 10, 12 ein niedriges "Q" besitzt, kann das Erregersignal nicht gedämpft werden, wobei deshalb der Schalter 14 offen gelassen oder weggelassen werden kann. Das Erregersignal lädt die HDX(FSK)-Transponder auf und veranlasst die FDX-Transponder sofort, zu antworten. Die Einzelheiten des Leseeinrichtungsabschnitts des Empfängers sind im Folgenden ausführlich beschrieben.
  • Die Komponenten des Abfragegeräts für den Empfang der Antwortsignale von den Transpondern sind in 2 schematisch gezeigt. Der Empfängerabschnitt der Leseeinrichtung nach 2 kann sowohl die Identifikationscode-Antwortsignale von HDX-Transpondern als auch die Identifikationscode-Antwortsignale von FDX-Transpondern empfangen, die auf unterschiedlichen Frequenzen arbeiten. Um dies auszuführen, umfasst die Resonanzschaltung vorzugsweise einen zweiten Pol. Der zweite Pol kann mit Resonanzkomponenten hinzugefügt werden, die mit der Resonanzschaltung 10, 12 verbunden sind. 2 stellt eine Ausführungsform einer Resonanzschaltung dar, die zwei Pole besitzt, die eine zweite Spule 20 und einen zweiten Kondensator 22 umfassen. Die Spule 10 und der Kondensator 12 umfassen vorzugsweise eine erste Resonanzkomponente, die mit einem hohen Q arbeitet, um im HDX-Fall mit Leistung zur versorgen. Die zweite Spule 20 und der zweite Kondensator 22 umfassen eine zweite Resonanzkomponente, die mit der Frequenz des Antwortsignals vom FDX-Transponder, z. B. auf der Frequenz von 67,1 kHz, arbeitet.
  • Der Empfängerabschnitt der Leseeinrichtung umfasst außerdem eine Mischer/Verstärker-Schaltung 24, eine Filterschaltung 26, eine Verstärker/Begrenzer-Schaltung 28, eine Demodulatorschaltung 30, eine Steuereinheit 32, einen Schalter 34, eine Erregersignal-Versorgungseinrichtung 36, eine LO-Signal-Versorgungseinrichtung 38 und einen Oszillator 40. Die Filterschaltung 26 kann eine L-C-Schaltung oder eine andere Vorrichtung umfassen, die auf die Frequenz f2 des FDX-Transponders von z. B. etwa 67,1 kHz abgestimmt ist, die außerdem gleich dem umgesetzten HDX-Frequenzsignal ist. Die LO-Signal-Versorgungseinrichtung 38 kann eine dritte Frequenz f3 bereitstellen, die gleich der Summe aus der Erregerfrequenz f1 plus der FDX-Frequenz f2 ist. f3 kann dann z. B. gleich etwa 201,3 kHz sein, wie in 3 dargestellt ist. Der Oszillator 40 kann ein Signal mit einer Frequenz von etwa 6,442 MHz bereitstellen. Die LO-Signal-Versorgungseinrichtung 38 und die Erregersignal-Versorgungseinrichtung 36 können vom Oszillator 40 unter Verwendung eines Teilerverhältnisses von etwa 32 bzw. 48 abgeleitet werden, um die 201,3-kHz- und 134,2-kHz-Signale abzuleiten.
  • Wenn ein FDX-Signal empfangen wird, werden die Daten bei etwa f2 (etwa 67,1 kHz) bereitgestellt. Weil der zweite Pol der Antennenschaltung auf eine Frequenz von f2 (etwa 67,1 kHz) abgestimmt ist, ist der Schalter 34 unter der Steuerung der Steuereinheit 32 offen, sodass die Mischer/Verstärker-Schaltung 24 in einer linearen Verstärkerbetriebsart arbeitet. Das f2-Signal wird dann durch die Verstärker/Begrenzer-Schaltung 28 verstärkt und begrenzt und dann durch die Demodulatorschaltung 30 demoduliert, um die Daten zu extrahieren. Wenn ein HDX-Signal empfangen wird, werden diese Daten bei etwa f1 (etwa 134,2 kHz) bereitgestellt. Deshalb wird der Schalter 34 durch die Steuereinheit 32 geschlossen, wobei die LO-Frequenz von etwa f3 (etwa 201,3 kHz) mit dem ankommenden Signal bei etwa f1 (etwa 134,2 kHz) auf eine Frequenz von etwa f2 (etwa 67,1 kHz) herabgemischt wird. Das herabgemischte Signal kann dann durch die Verstärker/Begrenzer-Schaltung 28 und die Demodulatorschaltung 30 geleitet werden, um die von den HDX-Transpondern empfangenen Daten zu extrahieren. Indem erlaubt wird, dass beide Signale durch die Mischer/Verstärker-Schaltung 24 gehen, kann die Schaltung die Differenzen in der Signalstärke der zwei unterschiedlichen Transponder-Signale kompensieren.
  • 4 stellt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Zu 3 gleiche Bezugszeichen stellen gleiche Elemente dar. Gemäß dieser Ausführungsform ist ein Signalverteiler 42 zwischen der Resonanzschaltung und der Mischer/Verstärker-Schaltung 24 vorgesehen. Der Signalverteiler 42 verteilt die ankommenden Signale basierend auf der Eingangsfrequenz. Wenn ein Signal bei f2 (67,1 kHz) empfangen wird, umgeht der Signalverteiler 42 die Mischer/Verstärker-Schaltung 24 und speist das Signal in die Schaltung vor der Filterschaltung 26 ein. Wenn ein Signal bei f1 (134,2 kHz) empfangen wird, erlaubt der Signalverteiler 42 dem Signal, durch die Mischer/Verstärker-Schaltung 24 zu gehen.
  • Die Demodulatorschaltung 30 kann z. B. einen herkömmlichen FSK/ASK/PSK-Demodulator umfassen. Um die phasenmodulierten Signale (PSK-Signale) mit den inhärenten momentanen Frequenzänderungen zu demodu lieren, kann das Grundband-PSK-Signal durch eine PSK-Umsetzungsschaltung geleitet werden. Diese PSK-Umsetzungsschaltung kann z. B. durch D-Flipflops oder bistabile [Multivibratoren] bereitgestellt sein. Außerdem kann das PSK-Signal während der Erreger-Einschaltzeit für FDX von einer 90°-Phasenverschiebung zu einem aus dem Erreger abgeleiteten Referenzsignal geschaltet werden. Diese umgesetzten Signale können dann zu einem herkömmlichen FSK-Demodulator geleitet werden, um die Daten zu erzeugen. Die Daten können dann wiederum der Steuereinheit 32 für die weitere Verarbeitung bereitgestellt werden.
  • 5 stellt eine Ausführungsform einer Schaltung der Verstärker/Begrenzer-Schaltung 28 und der Demodulatorschaltung 30 gemäß der vorliegenden Erfindung dar. Diese Schaltung 28, 30 kann eine PSK-Umsetzungsschaltung 44, eine Signal-Log-Erfassungsschaltung 46, einen Begrenzer/Komparator 48, eine Nulldurchgang-Detektorschaltung 50, eine Zeitgeberschaltung 52 und eine Zweiphasen-Decodiererschaltung 58 mit zwei Schaltern 54 und 56 umfassen. Die PSK-Umsetzungsschaltung 44 setzt die PSK-Signale vor der FSK-Demodulation um.
  • Die Signal-Log-Erfassungsschaltung 46 verstärkt wahlweise die durch die Filterschaltung 26 und die PSK-Umsetzungsschaltung 44 bereitgestellten Grundbandsignale. Die Signal-Log-Erfassungsschaltung 46 stellt außerdem eine Trägersignal-Erfassungsausgabe bereit, die einen adaptiven Empfänger unterstützt, in dem beim Fehlen eines Signals die Steuereinheit viel kürzere Leistungsversorgungsimpulsdauern von der Erregungseinrichtung 36 auslösen kann. In dieser Weise wird die Dauer der ID-Sequenz bei einem maximalen Wirkungsgrad minimiert. Die verstärkten Signale von der Signal-Log-Erfassungsschaltung 46 werden dann durch die Begrenzer/Komparator-Schaltung 48 amplitudenbegrenzt.
  • Nach der Verstärkung und der Begrenzung kann das Signal zur Nulldurchgang-Detektorschaltung 50 geleitet werden, die mit einer Zeitgeberschaltung 52 kombiniert ist. Die Nulldurchgang-Detektorschaltung 50 und die Zeitgeberschaltung 52 arbeiten, um die Grundbandsignale zu demodulieren, um zu bestimmen, ob die FSK-Frequenz für das tiefe oder das hohe Bit gesendet wird. Die Zeitgeberschaltung 52 kann der Nulldurchgang-Detektorschaltung 50 jede vorgegebene Zeitspanne ein Signal bereitstellen. Die Zeitgeberschaltung 52 kann z. B. jede Mikrosekunde oder Millisekunde ein Signal bereitstellen.
  • Um die Demodulation auszuführen, kann ein leicht integrierbarer ASIC-Empfänger verwendet werden. Die Demodulation kann ausgeführt werden, indem die Anzahl der Nulldurchgänge in einer gegebenen Zeitdauer über die Nulldurchgang-Erfassungsschaltung 50 bestimmt wird, in der für unterschiedliche Frequenzen, d. h. etwa 62,1 kHz und etwa 67,1 kHz, die zwischen einem Nulldurchgang und einem anderen Nulldurchgang verstrichene Zeit unterschiedlich ist, wobei deshalb die Anzahl der Nulldurchgänge in den der gleichen Zeitspanne für unterschiedliche Frequenzen unterschiedlich ist. Dann gibt die Nulldurchgang-Erfassungsschaltung 50 einen Zug von Impulsen mit konstanter Breite und verschiedenen Perioden aus, abhängig davon, wie viele Nulldurchgänge erfasst worden sind, der anschließend durch einen Monoflop in einen wohldefinierten Impuls geformt wird. Dieser wohldefinierte Impuls wird dann durch einen Integrator integriert, der unterschiedliche Gleichstrompegel ausgibt. Ein Schmitt-Trigger kann verwendet werden, um zwischen den zwei Gleichstrompegeln zu unterscheiden und entweder das hohe oder das tiefe FSK-Bit auszugeben. Die Demodulation kann außerdem durch jeden herkömmlichen Demodulator, der einen Phasenregelkreis (PLL) oder einen Produktdetektor enthält, ausgeführt werden. Ferner können außerdem Abtast- oder Enveloppenerfassungs-Techniken für die digitale Signalverarbeitung verwendet werden. Die DSP ist einfach und möglich, weil die Signale bei einer tiefen ZF bereitgestellt werden, was zu viel niedrigeren Kosten der Implementierung führt.
  • Ferner kann eine Zweiphasen-Modulationsschaltung 58, die die Schalter 54 und 56 umfasst, vorgesehen sein, weil die meisten FDX-Signale ein zweiphasig codiertes Datensignal verwenden. Die Zweiphasen-Modulationsschaltung 58 arbeitet, um das zweiphasige Signal in Non-return-to-zero-Signale (NRZ-Signale) zu decodieren. Die Schalter 52 und 54 schalten beim Abschluss des Erregersignals vom Zweiphasen-Modulationsschaltungs-Weg 58 zum Non-return-to-zero-Weg um, was den HDX-Datensignalen erlaubt, gerade durch den NRZ-Weg zum Datenausgabeanschluss zu gehen.
  • Wie oben erörtert worden ist, wird, wenn das HDX-Signal bei einer Frequenz von etwa f1 (etwa 134,2 kHz) empfangen wird, es für die weitere Verarbeitung auf eine Frequenz von etwa f2 (etwa 67,1 kHz) herabgemischt. Um dies zu tun, schließt die Steuereinheit 32 den Schalter 34, wobei die LO-Signal-Versorgungseinrichtung 38 dem Mischer 24 ein Signal bereitstellt, das das HDX(FSK)-Signal, das eine Frequenz von f1 besitzt, für die weitere Verarbeitung herab zu einer Frequenz von f2 überlagert. Um zu bestimmen, wann ein HDX-Signal empfangen wird, kann die Signal-Log-Erfassungsschaltung 46 das Fehlen eines FDX-Signals und folglich das Vorhandensein des HDX-Signals erfassen. Das Erfassungssignal der Signal-Log-Erfassungsschaltung 46 kann direkt zur Steuereinheit 30 geleitet werden, sodass die Steuereinheit 30 den Schalter 34 schließen kann, sodass die Mischer/Verstärker-Schaltung 24 das ankommende Antwortfrequenzsignal des HDX-Transponders mit dem LO-Oszillatorfrequenzsignal von f1 herab auf f2 mischt. Ferner ist beim Erfassen des Fehlens des FDX-Signals durch die Signal-Log-Erfassungsschaltung der Empfänger bereit, das Signal des HDX-Transponders zu empfangen. Während der Dauer, während der die Erregerfrequenz gesendet wird, werden die Halbduplex-Transponder aufgeladen, wobei sie vorbereitet werden, um auf den Abschluss des Erregerimpulses zu antworten. Am Ende der Erregungsdauer wird der Schalter 14 (1) geschlossen, sodass die restliche Resonanz der Antennenschaltung 10, 12 im hohen Maße gedämpft wird. Der signifikante Abfall im Leistungspegel des Erregersignals wird durch die Halbduplex-Transponder erfasst, wobei sie deshalb beginnen, zu senden, während die Vollduplex-Transponder das Senden beenden. Die HDX-Transponder speichern die Energie vom Erregersignal, um die Erzeugung eines neuen Trägersignals mit der gleichen Frequenz wie dem Erregersignal mit Leistung zu versorgen, z. B. etwa f1 (etwa 134,2 kHz). Eine zweite FSK-Frequenz wird erzeugt, wie z. B. etwa 124,2 kHz, z. B. so, dass der Transponder-Identifikationscode zwischen etwa 134,2 kHz und etwa 124,2 kHz FSK-moduliert ist. Die HDX(FSK)-Signale werden dann verarbeitet, wie oben beschrieben worden ist. Dann öffnet die Steuer einheit abermals den Schalter 14, um einen weiteren Zyklus des Abfragens einzuleiten.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein integriertes FDX/HDX-Empfangsystem ohne die Verwendung paralleler Empfänger und hardware-intensiver Lösungen geschaffen worden. Als solches ist ein System mit hoher Funktionalität bei niedrigen Kosten ohne Verdopplung der Empfängerschaltungen geschaffen worden, das mit vorhandenen Systemen verwendet werden kann.

Claims (16)

  1. Duales Standard-HF-ID-Abfragegerät, das Transpondersignale empfangen und erkennen kann, mit: einer Antennenschaltung (10, 12, 20, 22) zum Senden eines Erregungssignals, um Halbduplex-Transponder (HDX-Transponder) aufzuladen und um Vollduplex-Transponder (FDX-Transponder) sofort zum Antworten zu veranlassen, und zum Empfangen eines Antwortfrequenzsignals von den Halbduplex-Transpondern, das eine erste Frequenz besitzt, und eines Antwortfrequenzsignals von den Vollduplex-Transpondern, das eine zweite Frequenz besitzt; einer Mischer/Verstärker-Schaltung (24), die mit der Antennenschaltung funktional verbunden ist, um das von den Halbduplex-Transpondern empfangene Antwortfrequenzsignal auf die zweite Frequenz herabzumischen; und einer Demodulatorschaltung (30), die mit der Mischer/Verstärker-Schaltung (24) funktional verbunden ist, um die von den Vollduplex-Transpondern und von der Mischer/Verstärker-Schaltung (24) empfangenen Antwortfrequenzsignale in ein Datensignal zu demodulieren.
  2. Abfragegerät nach Anspruch 1, ferner mit: einer Detektorschaltung (46), die mit der Mischer/Verstärker-Schaltung (24) funktional verbunden ist, um das Vollduplexsignal zu erfassen, um die Mischer/Verstärker-Schaltung (24) in eine lineare Verstärkungsbetriebsart zu versetzen.
  3. Abfragegerät nach Anspruch 2, ferner mit: einer Oszillatorschaltung (38, 40), die ein LO-Frequenzsignal bereitstellt; Schaltmitteln (34), die zwischen die Oszillatorschaltung (38, 40) und die Mischerschaltung (24) geschaltet sind; und einer Steuereinheit (32), die mit der Detektorschaltung (46) funktional verbunden ist, um die Schaltmittel (34) in der Weise zu betätigen, dass die Mischer/Verstärker-Schaltung (24) das Antwortfrequenzsignal des Halbduplex-Transponders von der ersten Frequenz abwärts zur zweiten Frequenz mischt, wenn von der Detektorschaltung (46) kein Vollduplexsignal erfasst wird.
  4. Abfragegerät nach einem vorhergehenden Anspruch, ferner mit: einer Verteilerschaltung (42), die mit der Antennenschaltung und mit der Mischerschaltung (24) funktional verbunden ist, um die Antwortfrequenzsignale von dem Halbduplex-Transponder an die Mischerschaltung (24) zu leiten und um die Antwortfrequenzsignale von den Vollduplextranspondern an die Demodulatorschaltung (30) zu leiten.
  5. Abfragegerät nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Demodulatorschaltung (30) so betreibbar ist, dass sie einen Impulszug mit Impulsen unterschiedlicher Amplitude und konstanter Breite erzeugt, und umfasst: eine Nulldurchgang-Detektorschaltung (50), die die Anzahl der Nulldurchgänge in einer vorgegebenen Zeitspanne erfasst; eine Zeitgeberschaltung (52), die die vorgegebene Zeitspanne für die Nulldurchgang-Detektorschaltung (50) definiert; und wobei die Nulldurchgang-Detektorschaltung (50) einen Zug von Impulsen erzeugt, die konstante Breiten und je nach Anzahl der erfassten Nulldurchgänge unterschiedliche Amplituden besitzen.
  6. Abfragegerät nach Anspruch 5, bei dem die Demodulatorschaltung (30) ferner umfasst: ein Monoflop zum Formen der Impulse in wohl definierte Impulse; einen Integrator, der die wohl definierten Impulse integriert und die Impulse in zwei unterschiedliche Gleichstrompegel transformiert; und eine Schmitt-Trigger-Schaltung, die zwischen den zwei Gleichstrompegeln unterscheidet und entweder ein hohes oder ein niedriges Bit ausgibt.
  7. Abfragegerät nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Demodulatorschaltung (30) eine Zweiphasen-Decodiererschaltung (58) umfasst.
  8. Abfragegerät nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem die zweite Frequenz gleich der Hälfte der ersten Frequenz ist.
  9. Abfragegerät nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem eine dritte Frequenz gleich der Summe aus der ersten Frequenz und aus der zweiten Frequenz ist.
  10. Abfragegerät nach einem vorhergehenden Anspruch, ferner mit: einer Filterschaltung (26), die mit der Mischer/Verstärker-Schaltung (24) funktional verbunden ist, um für die Antwortfrequenzsignale eine Grundbandfilterung auszuführen.
  11. Abfragegerät nach einem vorhergehenden Anspruch, ferner mit: einer Verstärker/Begrenzer-Schaltung (28), die zwischen die Mischer/Verstärker-Schaltung (24) und die Demodulatorschaltung (30) funktional geschaltet ist, um die Antwortfrequenzsignale wahlweise zu verstärken und zu begrenzen.
  12. Abfragegerät nach einem vorhergehenden Anspruch, ferner mit: einer Erregerquelle (36, 40); einer Steuereinheit (32), die das Erregungssignal von der Erregerquelle auslöst; und einer Signal-Log-Erfassungsschaltung (46), die mit der Mischer/Verstärker-Schaltung (24) funktional verbunden ist, um für die Steuereinheit (32) eine Trägererfassungsausgabe zu schaffen, derart, dass die Steuereinheit (32) kürzere Leistungsversorgungsimpulsdauern vom Erreger (36) auslösen kann.
  13. Verfahren zum Betreiben eines dualen Standard-HF-ID-Abfragegeräts, das die folgenden Schritte umfasst: Senden eines Erregungssignals, um Halbduplex-Transponder aufzuladen und um Vollduplex-Transponder sofort zum Antwort zu veranlassen; Empfangen eines Antwortfrequenzsignals von dem Halbduplex-Transponder, das eine erste Frequenz besitzt, und eines Antwortfrequenzsignals von dem Vollduplex-Transponder, das eine zweite Frequenz besitzt; Erfassen des Antwortfrequenzsignals, das von dem Vollduplex-Transponder empfangen wird; Mischen des Antwortfrequenzsignals von dem Halbduplex-Transponder abwärts auf die zweite Frequenz, falls von dem Vollduplex-Transponder kein Antwortsignal erfasst wird; und Demodulieren der Antwortfrequenzsignale von dem Vollduplex-Transponder und von dem Mischungsschritt in ein Datensignal.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, das ferner den Schritt umfasst, bei dem das Antwortfrequenzsignal von dem Vollduplex-Transponder verstärkt wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 13 oder Anspruch 14, das ferner den Schritt umfasst, bei dem für die Antwortfrequenzsignale eine Grundbandfilterung ausgeführt wird.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, das ferner den Schritt umfasst, bei dem die Antwortfrequenzsignale wahlweise verstärkt und begrenzt werden.
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