JP2005253058A - Wireless tag communication device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線にて情報の書き込みや読み出しができる無線タグとの間で通信を行う無線タグ通信装置の改良に関する。 The present invention relates to an improvement in a wireless tag communication device that performs communication with a wireless tag capable of wirelessly writing and reading information.
所定の情報が記憶された小型の無線タグ(応答器)から所定の無線タグ通信装置(質問器)により非接触にて情報の読み出しを行うRFID(Radio Frequency Identification)システムが知られている。このRFIDシステムは、無線タグが汚れている場合や見えない位置に配置されている場合であっても無線タグ通信装置との通信によりその無線タグに記憶された情報を読み出すことが可能であることから、商品管理や検査工程等の様々な分野において実用が期待されている。 2. Description of the Related Art An RFID (Radio Frequency Identification) system is known in which information is read out in a non-contact manner by a predetermined wireless tag communication device (interrogator) from a small wireless tag (responder) in which predetermined information is stored. This RFID system is capable of reading information stored in a wireless tag by communication with the wireless tag communication device even when the wireless tag is dirty or disposed at an invisible position. Therefore, practical use is expected in various fields such as merchandise management and inspection processes.
ところで、通常、前記無線タグ通信装置は、前記無線タグに向けて所定の送信信号をアンテナから送信すると共に、その送信信号を受信した無線タグから返信される返信信号をアンテナにより受信することでその無線タグとの間で情報の通信を行うが、その受信された返信信号に送信側からの強い回り込み信号が混入して全体の受信信号強度が増大する。これにより、増幅器の許容入力強度を超えてしまうことから、受信信号を十分に増幅することができず、結果として返信信号成分を十分増幅することができないため、信号対雑音比が低下するという不具合があった。そこで、斯かる送信側からの回り込み信号を除去する技術が提案されている。例えば、特許文献1に記載された移動体識別装置の干渉補償装置がそれである。
By the way, normally, the wireless tag communication device transmits a predetermined transmission signal from the antenna toward the wireless tag, and receives a return signal returned from the wireless tag that has received the transmission signal by the antenna. Although information is communicated with the wireless tag, a strong sneak signal from the transmission side is mixed in the received reply signal, and the overall received signal strength increases. As a result, the allowable input intensity of the amplifier is exceeded, so that the received signal cannot be sufficiently amplified, and as a result, the return signal component cannot be sufficiently amplified, resulting in a decrease in the signal-to-noise ratio. was there. Therefore, a technique for removing such a sneak signal from the transmission side has been proposed. For example, this is an interference compensation device for a mobile object identification device described in
しかし、前記従来の技術における送信側からの回り込み信号の除去は、その回り込み信号を除去するための補償信号(キャンセル信号)の振幅及び位相等の制御を専らアナログ処理により行うものであり、比較的高価で大型の移相器が必要であることに加え、その制御も困難であるという弊害があった。すなわち、送信側からの回り込み信号を除去し得る簡単な構成の無線タグ通信装置は、未だ開発されていないのが現状である。 However, the removal of the sneak signal from the transmission side in the above-mentioned conventional technique is performed by analog processing exclusively for controlling the amplitude and phase of the compensation signal (cancellation signal) for removing the sneak signal. In addition to the need for an expensive and large phase shifter, there is a negative effect that it is difficult to control. In other words, a wireless tag communication apparatus having a simple configuration that can remove a sneak signal from the transmission side has not been developed yet.
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、送信側からの回り込み信号を除去し得る簡単な構成の無線タグ通信装置を提供することにある。 The present invention has been made in the background of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a wireless tag communication device having a simple configuration capable of removing a sneak signal from the transmission side.
斯かる目的を達成するために、本発明の要旨とするところは、無線タグに向けて所定の送信信号をアンテナから送信すると共に、その送信信号に応答して無線タグから返信される返信信号をアンテナにより受信することでその無線タグとの間で情報の通信を行う無線タグ通信装置であって、そのアンテナにより受信された受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号を除去するための第1キャンセル信号をディジタル信号として出力する第1キャンセル信号出力部と、その第1キャンセル信号出力部から出力される第1キャンセル信号の振幅及び/又は位相を制御する第1キャンセル信号制御部と、前記第1キャンセル信号出力部から出力される第1キャンセル信号をアナログ変換する第1キャンセル信号D/A変換部と、その第1キャンセル信号D/A変換部によりアナログ変換された第1キャンセル信号及び前記受信信号を合成する第1信号合成部とを、含むことを特徴とするものである。 In order to achieve such an object, the gist of the present invention is that a predetermined transmission signal is transmitted from an antenna toward a wireless tag and a reply signal returned from the wireless tag in response to the transmission signal is transmitted. A wireless tag communication device that communicates information with a wireless tag by receiving the signal from an antenna, and a first tag for removing a sneak signal from a transmission side included in a received signal received by the antenna A first cancel signal output unit that outputs the cancel signal as a digital signal; a first cancel signal control unit that controls the amplitude and / or phase of the first cancel signal output from the first cancel signal output unit; A first cancel signal D / A converter for analog-converting the first cancel signal output from the first cancel signal output unit; The Le signal D / A conversion unit and a first signal combining unit for combining the first cancellation signal and the reception signal converted to analog and is characterized in that it comprises.
このようにすれば、前記アンテナにより受信された受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号を除去するための第1キャンセル信号をディジタル信号として出力する第1キャンセル信号出力部と、その第1キャンセル信号出力部から出力される第1キャンセル信号の振幅及び/又は位相を制御する第1キャンセル信号制御部と、前記第1キャンセル信号出力部から出力される第1キャンセル信号をアナログ変換する第1キャンセル信号D/A変換部と、その第1キャンセル信号D/A変換部によりアナログ変換された第1キャンセル信号及び前記受信信号を合成する第1信号合成部とを、含むことから、第1キャンセル信号を制御するための移相器が不要となることに加え、ディジタル信号処理によりその信号の振幅や位相を制御することが容易となる。すなわち、送信側からの回り込み信号を除去し得る簡単な構成の無線タグ通信装置を提供することができる。 According to this configuration, the first cancellation signal output unit that outputs the first cancellation signal as a digital signal for removing the sneak signal from the transmission side included in the reception signal received by the antenna, and the first cancellation A first cancel signal control unit that controls the amplitude and / or phase of the first cancel signal output from the signal output unit; and a first cancel that performs analog conversion of the first cancel signal output from the first cancel signal output unit. The first cancel signal includes a signal D / A converter, and a first signal combiner that combines the first cancel signal analog-converted by the first cancel signal D / A converter and the received signal. In addition to eliminating the need for a phase shifter to control the signal, the amplitude and phase of the signal can be controlled by digital signal processing. It becomes easy. That is, it is possible to provide a wireless tag communication device with a simple configuration that can remove a sneak signal from the transmission side.
ここで、好適には、前記受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号を除去するための第2キャンセル信号をディジタル信号として出力する第2キャンセル信号出力部と、その第2キャンセル信号出力部から出力される第2キャンセル信号の振幅及び/又は位相を制御する第2キャンセル信号制御部と、前記第2キャンセル信号出力部から出力される第2キャンセル信号をアナログ変換する第2キャンセル信号D/A変換部と、その第2キャンセル信号D/A変換部によりアナログ変換された第2キャンセル信号及び前記第1信号合成部から出力される第1合成信号を合成する第2信号合成部とを、含むものである。このようにすれば、前記受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号を二重に除去することができ、信号対雑音比を更に高められる。 Here, preferably, from the second cancel signal output unit that outputs a second cancel signal for removing a sneak signal from the transmission side included in the received signal as a digital signal, and the second cancel signal output unit A second cancel signal control unit that controls the amplitude and / or phase of the output second cancel signal, and a second cancel signal D / A that converts the second cancel signal output from the second cancel signal output unit into an analog signal. A conversion unit, and a second signal combining unit that combines the second cancel signal analog-converted by the second cancel signal D / A conversion unit and the first combined signal output from the first signal combining unit. It is a waste. In this way, the sneak signal from the transmission side included in the received signal can be removed doubly, and the signal-to-noise ratio can be further increased.
また、好適には、前記第1キャンセル信号及び第2キャンセル信号は、互いに周波数が異なるものである。このようにすれば、各周波数に対応した制御信号を用いることができ、制御が容易になる。 Preferably, the first cancel signal and the second cancel signal have different frequencies. In this way, a control signal corresponding to each frequency can be used, and control becomes easy.
また、好適には、前記第1信号合成部及び第2信号合成部の間にその第1信号合成部から出力される第1合成信号の振幅を変更するための増幅部を含むものである。このようにすれば、前記第2信号合成部において第1合成信号及び第2キャンセル信号を好適に合成できる。また、受信信号成分を増幅できるため感度が向上する。 Preferably, an amplifying unit for changing an amplitude of the first synthesized signal output from the first signal synthesizing unit is included between the first signal synthesizing unit and the second signal synthesizing unit. By so doing, the first combined signal and the second cancel signal can be combined appropriately in the second signal combining unit. Further, since the received signal component can be amplified, the sensitivity is improved.
また、好適には、前記第2信号合成部から出力される第2合成信号の振幅を変更するための増幅部を含むものである。このようにすれば、ディジタル変換或いは復調等に際して第2合成信号を好適に変換できる。 Preferably, an amplifier for changing the amplitude of the second synthesized signal output from the second signal synthesizer is also included. In this way, the second combined signal can be suitably converted during digital conversion or demodulation.
また、好適には、前記受信信号の振幅を検出する受信信号振幅検出部を含み、前記第1キャンセル信号制御部は、その受信信号振幅検出部により検出される前記受信信号の振幅に基づいて前記第1キャンセル信号の振幅を制御するものである。このようにすれば、前記受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号を好適に除去できる。 Preferably, a reception signal amplitude detection unit that detects an amplitude of the reception signal is included, and the first cancellation signal control unit is based on the amplitude of the reception signal detected by the reception signal amplitude detection unit. The amplitude of the first cancel signal is controlled. In this way, the sneak signal from the transmission side included in the received signal can be suitably removed.
また、好適には、前記第1信号合成部から出力される第1合成信号の振幅を検出する第1合成信号振幅検出部を含み、前記第1キャンセル信号制御部は、その第1合成信号振幅検出部により検出される前記第1合成信号の振幅に基づいて前記第1キャンセル信号の位相を制御するものである。このようにすれば、前記受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号を好適に除去できる。 Preferably, a first synthesized signal amplitude detector for detecting an amplitude of a first synthesized signal output from the first signal synthesizer is provided, and the first cancel signal controller is configured to detect the first synthesized signal amplitude. The phase of the first cancel signal is controlled based on the amplitude of the first combined signal detected by the detection unit. In this way, the sneak signal from the transmission side included in the received signal can be suitably removed.
また、好適には、前記第2キャンセル信号制御部は、前記第1合成信号振幅検出部により検出される前記第1合成信号の振幅に基づいて前記第2キャンセル信号の振幅を制御するものである。このようにすれば、前記受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号を好適に除去できる。 Preferably, the second cancellation signal control unit controls the amplitude of the second cancellation signal based on the amplitude of the first combined signal detected by the first combined signal amplitude detection unit. . In this way, the sneak signal from the transmission side included in the received signal can be suitably removed.
また、好適には、前記第2信号合成部から出力される第2合成信号を復調する復調部と、その復調部から出力される復調信号の直流成分を検出する直流成分検出部とを、含み、前記第2キャンセル信号制御部は、その直流成分検出部により検出される前記復調信号の直流成分に基づいて前記第2キャンセル信号の位相を制御するものである。このようにすれば、前記受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号を好適に除去できる。 Preferably, a demodulator that demodulates the second combined signal output from the second signal combiner, and a DC component detector that detects a DC component of the demodulated signal output from the demodulator. The second cancellation signal control unit controls the phase of the second cancellation signal based on the DC component of the demodulated signal detected by the DC component detection unit. In this way, the sneak signal from the transmission side included in the received signal can be suitably removed.
また、好適には、前記送信信号をディジタル信号として出力する送信ディジタル信号出力部と、その送信ディジタル信号出力部から出力される前記送信信号をアナログ変換する送信信号D/A変換部と、前記第1信号合成部及び第1合成信号振幅検出部の間に備えられてその第1信号合成部から出力される第1合成信号をディジタル変換する第1合成信号A/D変換部と、前記第2信号合成部及び復調部の間に備えられてその第2信号合成部から出力される第2合成信号をディジタル変換する第2合成信号A/D変換部と、前記受信信号をディジタル変換する受信信号A/D変換部とを、含み、前記第1キャンセル信号D/A変換部、第2キャンセル信号D/A変換部、送信信号D/A変換部、第1合成信号A/D変換部、第2合成信号A/D変換部、及び受信信号A/D変換部は、共通のクロック信号を用いるものである。このようにすれば、送信信号と受信信号との間における基準位相の変動を防止することができ、前記受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号を好適に除去できる。とりわけ、前記受信信号を中間周波数信号にダウンコンバートした後に復調等の処理を行う方式では、A/D変換器のクロック信号と中間周波数信号の周波数変動により復調結果に大きな低周波成分が発生するという弊害があるが、ディジタル変換及びアナログ変換を共通のクロック信号を用いて行うことで斯かる弊害を解消できる。 Preferably, a transmission digital signal output unit that outputs the transmission signal as a digital signal, a transmission signal D / A conversion unit that analog-converts the transmission signal output from the transmission digital signal output unit, A first synthesized signal A / D converter provided between the first signal synthesizer and the first synthesized signal amplitude detector for digitally converting a first synthesized signal output from the first signal synthesizer; and the second A second synthesized signal A / D converter provided between the signal synthesizer and the demodulator for digitally converting the second synthesized signal output from the second signal synthesizer; and a received signal for digitally converting the received signal An A / D converter, the first cancel signal D / A converter, the second cancel signal D / A converter, the transmission signal D / A converter, the first combined signal A / D converter, 2 Composite signal A / Conversion unit, and the received signal A / D converter is to use a common clock signal. In this way, fluctuations in the reference phase between the transmission signal and the reception signal can be prevented, and a sneak signal from the transmission side included in the reception signal can be suitably removed. In particular, in the method of performing demodulation or the like after down-converting the received signal to an intermediate frequency signal, a large low frequency component is generated in the demodulation result due to frequency fluctuations of the clock signal of the A / D converter and the intermediate frequency signal. Although there is an adverse effect, such an adverse effect can be eliminated by performing digital conversion and analog conversion using a common clock signal.
また、好適には、所定の補正信号を出力する補正信号出力部と、前記送信信号D/A変換部によりアナログ変換された送信信号の周波数をその補正信号出力部から出力される補正信号の周波数だけ高くする第1アップコンバータと、前記第1信号合成部から出力される第1合成信号の周波数を前記補正信号出力部から出力される補正信号の周波数だけ低くする第1ダウンコンバータとを、含むものである。このようにすれば、構成を簡単にでき安価な装置により前記第1合成信号のディジタル変換及送信信号のびアナログ変換を行うことができる。 Preferably, the correction signal output unit outputs a predetermined correction signal, and the frequency of the correction signal output from the correction signal output unit is the frequency of the transmission signal analog-converted by the transmission signal D / A conversion unit. A first up converter that increases the frequency of the first synthesized signal output from the first signal synthesizer, and a first down converter that lowers the frequency of the first synthesized signal output from the correction signal output unit by the frequency of the correction signal. It is a waste. In this way, it is possible to simplify the configuration and perform digital conversion of the first synthesized signal and analog conversion of the transmission signal by an inexpensive device.
また、好適には、前記受信信号の周波数を前記補正信号出力部から出力される補正信号の周波数だけ低くする第2ダウンコンバータを含むものである。このようにすれば、更に構成を簡単にでき可及的安価な装置により前記受信信号のディジタル変換を行うことができる。 Preferably, a second down converter is included that lowers the frequency of the received signal by the frequency of the correction signal output from the correction signal output unit. In this way, the configuration can be further simplified, and the received signal can be digitally converted by an inexpensive apparatus.
また、好適には、前記送信ディジタル信号出力部は、所定サンプリング点において各位相に対応するサンプリング値が予め記憶された正弦波又は余弦波テーブルに基づいて前記送信信号を出力するものである。このようにすれば、簡単な構成によりディジタル信号である送信信号を出力できる。 Preferably, the transmission digital signal output unit outputs the transmission signal based on a sine wave or cosine wave table in which sampling values corresponding to respective phases are stored in advance at predetermined sampling points. In this way, a transmission signal that is a digital signal can be output with a simple configuration.
また、好適には、前記第1キャンセル信号出力部は、前記正弦波又は余弦波テーブルに基づいて前記第1キャンセル信号を出力するものであり、前記第1キャンセル信号制御部は、その正弦波又は余弦波テーブルの読み出し位置を変更することにより前記第1キャンセル信号の位相を制御するものである。このようにすれば、簡単な構成によりディジタル信号である第1キャンセル信号を出力できると共に、その第1キャンセル信号の位相を容易に制御できる。 Preferably, the first cancellation signal output unit outputs the first cancellation signal based on the sine wave or cosine wave table, and the first cancellation signal control unit outputs the sine wave or The phase of the first cancel signal is controlled by changing the reading position of the cosine wave table. In this way, the first cancel signal, which is a digital signal, can be output with a simple configuration, and the phase of the first cancel signal can be easily controlled.
また、好適には、前記第1キャンセル信号制御部は、前記正弦波又は余弦波テーブルに基づいて出力されるディジタル信号に所定の制御値を乗算することにより前記第1キャンセル信号の振幅を制御するものである。このようにすれば、前記第1キャンセル信号の振幅を容易に制御できる。 Preferably, the first cancel signal control unit controls the amplitude of the first cancel signal by multiplying a digital signal output based on the sine wave or cosine wave table by a predetermined control value. Is. In this way, the amplitude of the first cancel signal can be easily controlled.
また、好適には、前記第2キャンセル信号出力部は、前記正弦波又は余弦波テーブルに基づいて前記第2キャンセル信号を出力するものであり、前記第2キャンセル信号制御部は、その正弦波又は余弦波テーブルの読み出し位置を変更することにより前記第2キャンセル信号の位相を制御するものである。このようにすれば、簡単な構成によりディジタル信号である第2キャンセル信号を出力できると共に、その第2キャンセル信号の位相を容易に制御できる。 Preferably, the second cancel signal output unit outputs the second cancel signal based on the sine wave or cosine wave table, and the second cancel signal control unit outputs the sine wave or The phase of the second cancel signal is controlled by changing the reading position of the cosine wave table. In this way, the second cancel signal, which is a digital signal, can be output with a simple configuration, and the phase of the second cancel signal can be easily controlled.
また、好適には、前記第2キャンセル信号制御部は、前記正弦波又は余弦波テーブルに基づいて出力されるディジタル信号に所定の制御値を乗算することにより前記第2キャンセル信号の振幅を制御するものである。このようにすれば、前記第2キャンセル信号の振幅を容易に制御できる。 Preferably, the second cancel signal control unit controls the amplitude of the second cancel signal by multiplying a digital signal output based on the sine wave or cosine wave table by a predetermined control value. Is. In this way, the amplitude of the second cancellation signal can be easily controlled.
また、好適には、前記第1キャンセル信号制御部は、前記受信信号又は第2ダウンコンバータの出力に基づいて前記第1キャンセル信号の振幅及び位相を制御すると共に、前記第2信号合成部から出力される第2合成信号に基づいて前記第1キャンセル信号の位相を制御するものである。このようにすれば、前記受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号を好適に除去できる。また、前記第1キャンセル信号の初期設定において前記受信信号又は第1合成信号に基づいて予め振幅及び位相を決定することで、それ以後の第1キャンセル信号の位相制御に要する時間が短くなる。 Preferably, the first cancellation signal control unit controls the amplitude and phase of the first cancellation signal based on the reception signal or the output of the second down converter, and outputs from the second signal synthesis unit. The phase of the first cancel signal is controlled based on the second synthesized signal. In this way, the sneak signal from the transmission side included in the received signal can be suitably removed. Also, by determining the amplitude and phase in advance based on the received signal or the first combined signal in the initial setting of the first cancel signal, the time required for the subsequent phase control of the first cancel signal is shortened.
また、好適には、前記受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号を除去するための第3キャンセル信号を出力する第3キャンセル信号出力部と、その第3キャンセル信号出力部から出力される第3キャンセル信号及び前記受信信号を合成する第3信号合成部とを、含み、前記第1キャンセル信号制御部は、その第3信号合成部から出力される第3合成信号に基づいて前記第1キャンセル信号の振幅を制御するものである。このようにすれば、前記受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号が比較的大きい場合や、周囲の物体による反射等により受信信号に不要な信号が混入した場合であっても高い感度を実現できることに加え、前記第1信号合成部を許容入力電力が比較的小さな構成とすることで雑音の発生を抑制できる。 Preferably, a third cancel signal output unit that outputs a third cancel signal for removing a sneak signal from the transmission side included in the received signal, and a third cancel signal output unit that outputs the third cancel signal. A third signal combining unit that combines the three cancellation signals and the received signal, and the first cancel signal control unit is configured to perform the first cancellation based on the third combined signal output from the third signal combining unit. It controls the amplitude of the signal. In this way, high sensitivity is achieved even when the sneak signal from the transmission side included in the received signal is relatively large, or even when an unnecessary signal is mixed into the received signal due to reflection by surrounding objects, etc. In addition to being able to generate noise, it is possible to suppress the occurrence of noise by configuring the first signal combining unit to have a relatively small allowable input power.
また、好適には、前記補正信号出力部は、前記補正信号の周波数をホッピングさせるものである。このようにすれば、前記無線タグとの間の通信とは関与しない他の通信を妨害することや、他の通信から妨害を受けることを好適に防止できる。 Preferably, the correction signal output unit hops the frequency of the correction signal. If it does in this way, it can prevent suitably preventing other communications which are not related to communications between the above-mentioned radio tags, and receiving interference from other communications.
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明が好適に適用される通信システム10の構成を説明する図である。この通信システム10は、本発明の一実施例である無線タグ通信装置12と、複数(図1では4体)の無線タグ14a、14b、14c、14d(以下、特に区別しない場合には単に無線タグ14と称する)とから構成されている。上記無線タグ通信装置12は、上記通信システム10の質問器として、上記無線タグ14は、上記通信システム10の応答器としてそれぞれ機能するものである。すなわち、上記無線タグ通信装置12から送信信号である搬送波Fc1が送信されると、その搬送波Fc1を受信した上記無線タグ14a、14b、14c、14dにおいて所定の情報に基づいてその搬送波Fc1が変調されて返信信号である反射波Fr1、Fr2、Fr3、Fr4(以下、特に区別しない場合には単に反射波Frfと称する)としてそれぞれ返信され、上記無線タグ通信装置12によりその反射波rfが受信されて復調されることで上記無線タグ14との間で情報の通信が行われる。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a
図2は、上記無線タグ通信装置12の電気的構成を説明する図である。この無線タグ通信装置12は、上記無線タグ14に対する情報の読み出し及び書き込みの少なくとも一方を実行するためにその無線タグ14との間で情報の通信を行うものであり、送信信号をディジタル信号として出力したり、上記無線タグ14からの返信信号を復調する等のディジタル信号処理を実行するDSP(Digital Signal Processor)16と、そのDSP16により出力された送信信号をアナログ信号に変換して搬送波Fc1として送信したり、上記無線タグ14からの反射波Frfを受信してディジタル変換して上記DSP16に供給する等の処理を実行する送受信回路18とから構成されている。
FIG. 2 is a diagram for explaining the electrical configuration of the RFID
上記DSP16は、CPU、ROM、及びRAM等から成り、RAMの一時記憶機能を利用しつつROMに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行う所謂マイクロコンピュータシステムであり、前記無線タグ14への送信信号をディジタル信号として出力する送信ディジタル信号出力部20と、その送信ディジタル信号出力部20から出力された送信ディジタル信号を所定の情報信号(コマンド)に基づいて変調する変調部22と、前記送信信号に基づく第1キャンセル信号をディジタル信号として出力する第1キャンセル信号出力部24と、その第1キャンセル信号出力部24から出力される第1キャンセル信号の振幅A1及び/又は位相φC1を制御する第1キャンセル信号制御部26と、前記送信信号に基づく第2キャンセル信号をディジタル信号として出力する第2キャンセル信号出力部28と、その第2キャンセル信号出力部28から出力される第2キャンセル信号の振幅A2及び/又は位相φC2を制御する第2キャンセル信号制御部30と、後述する送受信アンテナ52により受信された受信信号を復調する復調部32と、その復調部32から出力される復調信号の直流成分(DC成分)を検出する直流成分検出部34と、前記受信信号の振幅ARを検出する受信信号振幅検出部36と、後述する第1信号合成部58から出力される第1合成信号の振幅AM1を検出する第1合成信号振幅検出部38と、所定サンプリング点において各位相に対応するサンプリング値が予め記憶された関数テーブル40とを機能的に備えている。
The
上記関数テーブル40は、好適には、所定サンプリング点において各位相に対応するサンプリング値が予め記憶された正弦波又は余弦波テーブルであり、図3は、その一例である正弦波テーブルを示している。この関数テーブル40には、初期位相「φ」に対して「sinφ」及び「sin(φ+0.5π)」の2つの値が予め記憶されており、例えば、「φ=0」に関して「sinφ=0」及び「sin(φ+0.5π)=1」が、「φ=0.2π」に関して「sinφ=0.58779」及び「sin(φ+0.5π)=0.80902」がそれぞれ記憶されている。「sin(φ+π)=-sinφ」であるので、斯かる2つの値から「sin(φ+π)」及び「sin(φ+1.5π)」も読み出すことができ、「φ=0」に関して「0,1,0,-1,0,1,0,-1,0,1,0,-1,……」の連続する値が、「φ=0.2π」に関して「0.58779,0.80902,-0.58779,-0.80902,0.58779,0.80902,-0.58779,-0.80902,0.58779,0.80902,-0.58779,-0.80902,……」の連続する値がそれぞれ読み出される。これらの連続する値により、所定の正弦波信号が生成される。その正弦波信号の位相を変化させるためには、前記関数テーブル40における読み出し位置を変更すればよく、振幅を変化させるためには、読み出された正弦波信号に所定の制御値を乗算すればよいため、上記送信ディジタル信号出力部20、第1キャンセル信号出力部24、及び第2キャンセル信号出力部28は、斯かる関数テーブル40に基づいて任意の正弦波信号を出力することができる。
The function table 40 is preferably a sine wave or cosine wave table in which sampling values corresponding to each phase are stored in advance at a predetermined sampling point, and FIG. 3 shows an example of the sine wave table. . In this function table 40, two values of “sinφ” and “sin (φ + 0.5π)” are stored in advance with respect to the initial phase “φ”. For example, “sinφ = “0” and “sin (φ + 0.5π) = 1” are stored, and “sinφ = 0.58779” and “sin (φ + 0.5π) = 0.80902” are stored for “φ = 0.2π”, respectively. Since “sin (φ + π) = − sinφ”, “sin (φ + π)” and “sin (φ + 1.5π)” can be read out from these two values, and “φ = 0”. For "0,1,0, -1,0,1,0, -1,0,1,0, -1, ...", the continuous value for "φ = 0.2π" is "0.58779,0.80902, -0.58779, -0.80902, 0.58779, 0.80902, -0.58779, -0.80902, 0.58779, 0.80902, -0.58779, -0.80902, ... "are read out. These continuous values generate a predetermined sine wave signal. In order to change the phase of the sine wave signal, the read position in the function table 40 may be changed. To change the amplitude, the read sine wave signal is multiplied by a predetermined control value. Therefore, the transmission digital
前記送受信回路18は、上記変調部22から出力される送信ディジタル信号をアナログ信号に変換する送信信号D/A変換部42と、所定の補正信号を出力する補正信号出力部44と、上記送信信号D/A変換部42によりアナログ信号に変換された送信信号の周波数をその補正信号出力部44から出力される補正信号の周波数だけ高くする第1アップコンバータ46と、その第1アップコンバータ46から出力される送信信号を増幅してその振幅を変更する第1増幅部48と、その第1増幅部48から出力される送信信号を送受信分離器50を介して送受信アンテナ52に供給すると共に、その送受信アンテナ52により受信された上記無線タグ14からの返信信号(送信側からの回り込み信号を含む受信信号)を第1信号合成部58及び第2ダウンコンバータ74に供給する送受信分離器50と、その送受信分離器50を介して供給される送信信号を搬送波Fc1として送信すると共に、前記無線タグ14からの反射波Frfを受信して上記送受信分離器50に供給する送受信アンテナ52と、上記第1キャンセル信号出力部24から出力される第1キャンセル信号をアナログ信号に変換する第1キャンセル信号D/A変換部54と、その第1キャンセル信号D/A変換部54によりアナログ信号に変換された第1キャンセル信号の周波数を上記補正信号出力部44から出力される補正信号の周波数だけ高くする第2アップコンバータ56と、その第2アップコンバータ56から出力される第1キャンセル信号及び送受信分離器50を介して送受信アンテナ52から供給される前記受信信号を合成する第1信号合成部58と、その第1信号合成部58から出力される第1合成信号を増幅してその振幅AM1を変更する第2増幅部60と、その第2増幅部60から出力される第1合成信号の周波数を上記補正信号出力部44から出力される補正信号の周波数だけ低くする第1ダウンコンバータ62と、上記第2キャンセル信号出力部28から出力される第2キャンセル信号をアナログ信号に変換する第2キャンセル信号D/A変換部64と、その第2キャンセル信号D/A変換部64によりアナログ信号に変換された第2キャンセル信号及び第1ダウンコンバータ62から出力される第1合成信号を合成する(必要に応じて増幅も行い得る)第2信号合成部66と、上記第1ダウンコンバータ62から出力される第1合成信号を増幅してその振幅AM1を変更する第3増幅部68と、その第3増幅部68から出力される第1合成信号をディジタル変換して上記第1合成信号振幅検出部38に供給する第1合成信号A/D変換部70と、上記第2信号合成部66から出力される第2合成信号をディジタル変換して上記復調部32に供給する第2合成信号A/D変換部72と、上記送受信分離器50を介して供給される前記受信信号の周波数を上記補正信号出力部44から出力される補正信号の周波数だけ低くする第2ダウンコンバータ74と、その第2ダウンコンバータ74から出力される受信信号をディジタル変換して上記受信信号振幅検出部36に供給する受信信号A/D変換部76と、所定のクロック信号を出力するクロック信号出力部78とを備えている。このクロック信号出力部78は、好適には、上記送信信号D/A変換部42にクロック信号を供給すると共に、上記第1キャンセル信号D/A変換部54、第2キャンセル信号D/A変換部64、第1合成信号A/D変換部70、第2合成信号A/D変換部72、及び受信信号A/D変換部76のうち少なくとも1つ、更に好適にはそれら全てに上記送信信号D/A変換部42と共通のクロック信号を供給する。また、上記受信信号A/D変換部76には、上記第1合成信号A/D変換部70等に用いられる変換器よりもビット数の少ない変換器が好適に用いられる。そのような変換器によれば、前記無線タグ14による変調に関する成分を無視できるという利点がある。なお、上記補正信号出力部44としては、900MHz近傍や2.4GHz近傍の周波数を発振する発振器が好適に用いられる。また、上記送受信分離器50としては、サーキュレータ若しくは方向性結合器等が一般的に用いられる。
The transmission /
図4(a)は、前記無線タグ14に備えられた無線タグ回路14aの構成を説明するブロック線図である。この無線タグ回路14aは、前記無線タグ通信装置12からの送信信号である搬送波Fc1を受信すると共に、返信信号である反射波Frfを返信するアンテナ80と、そのアンテナ80に接続されて信号の変調及び復調を行う変復調部82と、ディジタル信号処理を行うディジタル回路部84とを備えて構成されている。そのディジタル回路部84は、上記アンテナ80により受信された搬送波Fc1をエネルギ源として前記無線タグ回路14aの作動を制御する制御部86と、副搬送波を発生させる副搬送波発振部88と、その副搬送波発振部88により発生させられた副搬送波を上記制御部86を介して入力される所定の情報信号に基づいて変調する副搬送波変調部90とを備えている。
FIG. 4A is a block diagram illustrating a configuration of a
続いて、以上のように構成された前記通信システム10の通信動作を説明する。先ず、前記無線タグ通信装置12の送信ディジタル信号出力部20により前記関数テーブル40に基づいてディジタル信号である送信信号が出力される。この送信信号は、例えば、正弦波をサンプリングした信号となっている。次に、その送信ディジタル信号出力部20から出力された送信ディジタル信号が前記変調部22により変調される。次に、その変調部22により変調された送信ディジタル信号が前記送信信号D/A変換部42によりアナログ信号に変換される。次に、その送信信号D/A変換部42によりアナログ信号に変換された送信信号の周波数が前記第1アップコンバータ46により前記補正信号出力部44から出力される補正信号の周波数だけ高められる。次に、その第1アップコンバータ46から出力された送信信号の振幅が前記第1増幅部48において増加させられる。次に、その第1増幅部48から出力された送信信号が前記送受信分離器50を介して前記送受信アンテナ52に供給され、その送受信アンテナ52から搬送波Fc1として前記無線タグ14に向けて送信される。
Next, the communication operation of the
前記送受信アンテナ52からの搬送波Fc1が前記無線タグ14のアンテナ80により受信されると、その搬送波Fc1が前記変復調部82に供給されて復調される。また、搬送波Fc1の一部は図示しない整流部により整流され、その搬送波Fc1をエネルギ源として前記副搬送波発振部88において副搬送波が出力される。次に、その副搬送波発振部88から出力された副搬送波が前記制御部86を介して入力される所定の情報信号に基づいて副搬送波変調部90により1次変調される。次に、前記変復調部82においてその副搬送波変調部90から出力される1次変調された副搬送波により前記搬送波Fc1が2次変調され、前記アンテナ80から反射波Frfとして前記無線タグ通信装置12に向けて返信される。なお、前記無線タグ14は、図4(b)に示すように、副搬送波を用いない無線タグ回路14bの構成としてもよい。この場合、前記無線タグ14からの返信信号として制御部86bから変復調部82bに渡される信号は、FSK或いはPSKで変調する必要がある。
When the carrier wave F c1 from the transmission /
前記無線タグ14からの反射波Frfが前記無線タグ通信装置12の送受信アンテナ52により受信されると、前記送受信分離器50を介してその反射波Frfが受信信号として前記第1信号合成部58及び第2ダウンコンバータ74に供給される。このとき、前記送受信分離器50を介して受信側に回り込んだ送信信号も受信信号と同時に前記第1信号合成部58及び第2ダウンコンバータ74に供給される。図5(a)は、前記第1信号合成部58に供給される受信信号の波形を示している。ここでは、反射波(返信信号)よりも回り込み信号の方が非常に大きいため、この図5(a)では、振幅変調成分が非常に小さくなっているのが分かる。前記第2ダウンコンバータ74に供給された受信信号は、その周波数が前記補正信号出力部44から出力される補正信号の周波数だけ低下させられる。図5(b)は、前記第2ダウンコンバータ74から出力されるダウンコンバートされた受信信号の波形を示している。次に、その第2ダウンコンバータ74から出力されるダウンコンバートされた受信信号が前記受信信号A/D変換部76によりディジタル変換されて前記受信信号振幅検出部36に供給される。次に、その受信信号振幅検出部36により前記受信信号の振幅ARが検出され、その検出結果が前記第1キャンセル信号制御部26に供給される。
When the reflected wave F rf from the
前記処理と前後して、前記第1キャンセル信号制御部26により第1キャンセル信号の位相φC1及び振幅A1が決定され、前記第1キャンセル信号出力部24により前記関数テーブル40に基づいてディジタル信号である第1キャンセル信号が出力される。この第1キャンセル信号の振幅A1は、好適には、前記受信信号振幅検出部36から供給される前記受信信号の振幅ARに基づいて決定される。例えば、前記第1信号合成部58に入力される受信信号の振幅と、アナログ信号に変換されたうえでアップコンバートされた第1キャンセル信号の振幅とが等しくなるように決定される。次に、前記第1キャンセル信号出力部24から出力された第1キャンセル信号が前記第1キャンセル信号D/A変換部54によりアナログ信号に変換される。次に、その第1キャンセル信号D/A変換部54によりアナログ信号に変換された第1キャンセル信号の周波数が前記第2アップコンバータ56により前記補正信号出力部44から出力される補正信号の周波数だけ高められる。図5(c)は、前記第2アップコンバータ56から出力されるアップコンバートされた第1キャンセル信号の波形を示している。次に、その第2アップコンバータ56から出力された第1キャンセル信号及び前記送受信分離器50を介して供給された受信信号が前記第1信号合成部58により合成され、その受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号が除去される。図5(d)は、前記第1信号合成部58から出力される第1合成信号の波形を示している。ただし、ここでは振幅を拡大して示している。実際には、送信側からの回り込み信号が除去された分図5(a)より振幅が小さくなるが、振幅変調成分は変化しないため、この信号を前記第2増幅部60により増幅すると、図5(d)の波形となる。この第1合成信号では、振幅変調成分が相対的に大きくなっており、図5(a)の受信信号と比較して送信側からの回り込み信号が除去されていることが分かるが、前記無線タグ14の応答信号強度に比べて送信側からの回り込み信号の強度が大きいため、未だ無視できない大きさの回り込み信号が残存している。前記第1信号合成部58から出力された第1合成信号は、前記第2増幅部60において利得G1にてその振幅が変更される。前記第1キャンセル信号の振幅A1及び位相φC1が好適に決定されると、その信号強度が相対的に低下して前記第1ダウンコンバータ62への入力信号が小さくなるため、前記第2増幅部60の利得G1は適宜増加させられる。ここで、前記第3増幅部68の利得G2は予め定められた初期値とされる。次に、前記第2増幅部60から出力された第1合成信号の周波数が前記第1ダウンコンバータ62により前記補正信号出力部44から出力される補正信号の周波数だけ低下させられ、前記第2信号合成部66及び第3増幅部68に供給される。
Before and after the processing, the first cancel
図6(a)は、前記第1ダウンコンバータ62から出力されるダウンコンバートされた第1合成信号の波形を示している。前記クロック信号出力部78から出力されるクロック信号の周波数は、好適には、このダウンコンバートされた第1合成信号(中間周波数信号)の周波数の4倍乃至はその整数倍とされる。前記第3増幅部68に供給された前記第1合成信号は、その第3増幅部68において利得G2にてその振幅が変更される。前記第1ダウンコンバータ62から出力される第1合成信号は、前記第1信号合成部58における送信側からの回り込み信号の除去が進行するのに従って小さくなるので、好適には、前記第3増幅部68における利得G2はそれに伴い順次増加させられる。次に、その第3増幅部68から出力された第1合成信号が前記第1合成信号A/D変換部70によりディジタル変換されて前記第1合成信号振幅検出部38に供給される。次に、その第1合成信号振幅検出部38により前記第1合成信号の振幅AM1が検出され、その検出結果が前記第1キャンセル信号制御部26及び第2キャンセル信号制御部30に供給される。好適には、斯かる第1合成信号の振幅AM1に基づいて、その振幅AM1が可及的に小さくなるように前記第1キャンセル信号制御部26により前記第1キャンセル信号の位相φC1が制御される。また、好適には、前記第1合成信号の振幅AM1の平均値が可及的に小さくなるように決定される。
FIG. 6A shows the waveform of the down-converted first composite signal output from the
前記処理と前後して、前記第2キャンセル信号制御部30により第2キャンセル信号の位相φC2及び振幅A2が決定され、前記第2キャンセル信号出力部28により前記関数テーブル40に基づいてディジタル信号である第2キャンセル信号が出力される。この第2キャンセル信号の振幅A2は、好適には、前記第1合成信号振幅検出部38から供給される前記第1合成信号の振幅AM1に基づいて決定される。好適には、前記第2信号合成部66に入力されるダウンコンバートされた第1合成信号の振幅と、第2キャンセル信号D/A変換部64によりアナログ信号に変換された第2キャンセル信号の振幅とが等しくなるように決定される。次に、前記第2キャンセル信号出力部28から出力された第2キャンセル信号が前記第2キャンセル信号D/A変換部64によりアナログ信号に変換される。図6(b)は、前記第2キャンセル信号D/A変換部64から出力される第2キャンセル信号の波形を示している。次に、その第2キャンセル信号D/A変換部64から出力された第2キャンセル信号及び前記第1ダウンコンバータ62から供給されたダウンコンバートされた第1合成信号が前記第2信号合成部66により合成され、その第1合成信号に含まれる送信側からの回り込み信号が除去される。図6(c)は、前記第2信号合成部66から出力される第2合成信号の波形を示している。この第2合成信号では、図5(a)の受信信号や図5(d)の第1合成信号と比較して振幅変調成分が相対的に大きくなっており、送信側からの回り込み信号が除去されていることが分かる。前記第2信号合成部66から出力された第2合成信号は、前記第2合成信号A/D変換部72においてディジタル変換された後、前記第1キャンセル信号制御部26及び復調部32に供給される。そして、その復調部32により前記第2合成信号が復調されて前記無線タグ14の情報信号が読み出される。また、好適には、前記第2合成信号に基づいて前記第1キャンセル信号制御部26により前記第1キャンセル信号の位相φC1が制御される。また、好適には、前記第2信号合成部66は、差動増幅器としても機能するものであり、前記第2合成信号A/D変換部72への入力電圧が好適な値となるようにその第2信号合成部66における利得G3が変更される。
Before and after the process, the second cancel
図6(d)は、前記復調部32から出力される復調信号の波形を示している。前記直流成分検出部34によりこの図6(d)に示す復調信号の直流成分が検出され、その検出結果が前記第2キャンセル信号制御部30に供給される。この直流成分は、送信側からの回り込み信号に対応するものであり、好適には、その直流成分の振幅D2が可及的に小さくなるように前記第2キャンセル信号制御部30により前記第2キャンセル信号の位相φC2が制御される。以上の通信動作により、前記受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号が好適に除去され、高感度の通信が実現される。
FIG. 6D shows the waveform of the demodulated signal output from the
図7乃至図12は、前記無線タグ通信装置12のDSP16による送信側からの回り込み信号除去制御作動の要部を説明するフローチャートであり、数msec乃至数十msec程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行されるものである。
FIGS. 7 to 12 are flowcharts for explaining a main part of the wraparound signal removal control operation from the transmission side by the
先ず、図7のステップ(以下、ステップを省略する)S1において、前記第1キャンセル信号の位相φC1及び第2キャンセル信号の位相φC2が共に0に設定される。また、前記第2増幅部60の利得G1が1に設定される。次に、S2において、前記無線タグ14に向けてコマンド送信が行われるか否かが判断される。コマンドを送信するか否かの指示は、図示しない上位ルーチンにより適宜切り換えられる。このS2の判断が肯定される場合には、前記変調部22に対応するS3において、前記送信信号が所定のコマンドで変調された後、S5以下の処理が実行されるが、S2の判断が否定される場合には、S4において、前記送信信号の変調は行われず、S5以下の処理が実行される。S5において、前記受信信号A/D変換部76によりディジタル変換された受信信号が読み出される。次に、前記受信信号振幅検出部36に対応するS6において、S5にて読み出された受信信号の振幅ARが検出される。次に、S7において、前記第1キャンセル信号の振幅A1が決定された後、図8のS8以下の処理が実行される。
First, in step S1 of FIG. 7 (hereinafter, step is omitted), the phase φC1 of the first cancel signal and the phase φC2 of the second cancel signal are both set to zero. The gain G1 of the
図8のS8において、変数i、k、及びXが何れも0に設定される。次に、S9において、前記関数テーブル40に記憶された関数値が読み出される。次に、S10において、S8にて読み出された関数値にS7にて決定された振幅A1が乗算される。次に、S11において、前記第1合成信号A/D変換部70によりディジタル変換された第1合成信号が読み出される。次に、S12において、S11にて読み出された第1合成信号の振幅AM1が検出される。次に、S13において、S12にて検出された第1合成信号の振幅AM1が第1所定値以下であるか否かが判断される。すなわち、前記第1合成信号A/D変換部70への入力電圧が適正レベルと判定される範囲を第1所定値以上、第2所定値以下の範囲内と設定する。最初に入力電圧が小さすぎる場合には、増幅する必要があるため、このS13の判断が肯定される場合には、S14において、前記第3増幅部68の利得G2が最大であるか否かが判断されるが、S13の判断が否定される場合には、S13′において、S12にて検出された第1合成信号の振幅AM1が第2所定値以上であるか否かが判断される。このS13′の判断が否定される場合には、前記第1合成信号A/D変換部70への入力電圧が適正レベルであるので、図9のS21以下の処理が実行されるが、S13′の判断が肯定される場合、すなわち前記第1合成信号A/D変換部72への入力電圧が大きすぎる場合には、S18において、前記第3増幅部68の利得G2が最小であるか否かが判断される。S14の判断が肯定される場合、すなわち前記第3増幅部68の利得G2が最大であると判断される場合には、図9のS21以下の処理が実行されるが、S14の判断が否定される場合、すなわち前記第3増幅部68の利得G2が最大ではないと判断される場合には、S15において、変数Xが前記第3増幅部68の利得G2で除される。次に、S16において、前記第3増幅部68の利得G2に所定値dGが加えられる。次に、S17において、変数Xに前記第3増幅部68の利得G2が掛けられた後、S11以下の処理が再び実行される。S18の判断が肯定される場合、すなわち前記第3増幅部68の利得G2が最小であると判断される場合には、図9のS21以下の処理が実行されるが、S18の判断が否定される場合、すなわち前記第3増幅部68の利得G2が最小ではないと判断される場合には、S19において、変数Xが前記第3増幅部68の利得G2で除される。次に、S20において、前記第3増幅部68の利得G2から所定値dGが引かれた後、S17以下の処理が再び実行される。これにより、前記第3増幅部68の利得は、前記受信信号A/D変換部76への入力信号振幅(電圧)が常に適正値となるように制御することができ、前記第1信号合成部58から出力される第1合成信号の振幅が回り込み信号の除去により低下しても、感度良く制御を行うことができる。
In S8 of FIG. 8, the variables i, k, and X are all set to 0. Next, in S9, the function value stored in the function table 40 is read. Next, in S10, the function value read in S8 is multiplied by the amplitude A1 determined in S7. Next, in S11, the first synthesized signal digitally converted by the first synthesized signal A /
図9のS21において、変数iが0であるか否かが判断される。このS21の判断が肯定される場合には、S22において、変数X=AM1、i=1とされ、S23において、前記第1キャンセル信号の位相φC1に所定値dφが加えられた後、図8のS9以下の処理が再び実行されるが、S21の判断が否定される場合には、S24において、変数Xが第1合成信号の振幅AM1よりも大きいか否かが判断される。このS24の判断が肯定される場合には、S25において、変数X=AM1とされた後、S23以下の処理が実行されるが、S24の判断が否定される場合には、S26において、変数k=0であるか否かが判断される。このS26の判断が肯定される場合には、S27において、変数k=1、所定値dφ=−dφとされた後、S23以下の処理が実行されるが、S26の判断が否定される場合には、S28において、前記第3増幅部68の利得G2が1とされ、S29において、前記第1キャンセル信号の位相φC1が決定された後、図10のS30以下の処理が実行される。この一連の処理により、第1合成信号の振幅AM1が最小となるように第1キャンセル信号の位相φC1を制御することができる。
In S21 of FIG. 9, it is determined whether or not the variable i is zero. If the determination in S21 is affirmative, the variables X = AM1 and i = 1 are set in S22. After a predetermined value dφ is added to the phase φC1 of the first cancel signal in S23, FIG. The processes after S9 are executed again, but if the determination in S21 is negative, it is determined in S24 whether or not the variable X is larger than the amplitude AM1 of the first composite signal. If the determination in S24 is affirmative, the variable X = AM1 is set in S25, and then the processing of S23 and subsequent steps is executed. If the determination in S24 is negative, the variable k is determined in S26. It is determined whether = 0. If the determination in S26 is affirmative, the variable k = 1 and the predetermined value dφ = −dφ are set in S27, and then the processing in S23 and subsequent steps is executed, but the determination in S26 is denied. In S28, the gain G2 of the
図10のS30において、前記第2増幅部60の利得G1に所定値dGが加えられる。次に、S31において、前記第1合成信号A/D変換部70によりディジタル変換された第1合成信号が読み出される。次に、S32において、S31にて読み出された第1合成信号の振幅AM1が検出される。次に、S33において、S32にて検出された第1合成信号の振幅AM1が所定値に達したか否かが判断される。このS33の判断が肯定される場合には、S35において、前記第2キャンセル信号の振幅A2が決定された後、図11のS36以下の処理が実行されるが、S33の判断が否定される場合には、S34において、前記第2増幅部の利得G1が最大であるか否かが判断される。このS34の判断が否定される場合には、S30以下の処理が再び実行されるが、S34の判断が肯定される場合には、S35以下の処理が実行される。この一連の処理により、回り込み信号が除去されて相対的に振幅変調成分が増加した受信信号を前記第2増幅部60により高周波増幅できるため、雑音の発生を抑えて感度の高い返信信号の検出が可能となる。
In S30 of FIG. 10, a predetermined value dG is added to the gain G1 of the
図11のS36において、変数i、k、及びYが何れも0に設定される。次に、S37において、前記関数テーブル40に記憶された関数値が読み出される。次に、S38において、S37にて読み出された関数値にS35にて決定された振幅A2が乗算される。次に、S39において、前記復調部32からの復調信号の出力があるか否かが判断される。このS39の判断が否定される場合には、S40において、所定時間が経過したか否かが判断される。このS40の判断が肯定される場合には、前記無線タグ14が返信信号を送信していないと判断されるので、図7のS2以下の処理が再び実行されるが、S40の判断が否定される場合には、S39以下の処理が再び実行される。S39の判断が肯定される場合、すなわち前記復調部32からの復調信号の出力があると判断される場合には、前記復調部32に対応するS41において、前記第2合成信号が復調されて復調信号が読み出される。次に、前記直流成分検出部34に対応するS42において、復調信号の直流成分の振幅D2が検出される。次に、S43において、復調信号の最大振幅ABmaxが検出された後、S44において、S43にて検出された復調信号の最大振幅ABmaxが第1所定値(図8の第1所定値とは別の値)以下であるか否かが判断される。すなわち、前記第2合成信号A/D変換部72への入力電圧が適正レベルと判定される範囲を第1所定値以上、第2所定値以下の範囲内と設定する。最初に入力電圧が小さすぎる場合には、増幅する必要があるため、このS44の判断が肯定される場合には、S45において、前記第2信号合成部66の利得G3が最大であるか否かが判断されるが、S44の判断が否定される場合には、S44′において、S43にて検出された復調信号の最大振幅ABmaxが第2所定値(図8の第2所定値とは別の値)以上であるか否かが判断される。このS44′の判断が否定される場合には、図12のS52以下の処理が実行されるが、S44′の判断が肯定される場合、すなわち前記第2合成信号A/D変換部72への入力電圧が大きすぎる場合には、S49において、前記第2信号合成部66の利得G3が最小であるか否かが判断される。S45の判断が肯定される場合、すなわち前記第2信号合成部66の利得G3が最大であると判断される場合には、図12のS52以下の処理が実行されるが、S45の判断が否定される場合、すなわち前記第2信号合成部66の利得G3が最大ではないと判断される場合には、S46において、変数Yが前記第2信号合成部66の利得G3で除される。次に、S47において、前記第2信号合成部66の利得G3に所定値dGが加えられて増幅率が上げられる。次に、S48において、変数Yに前記第2信号合成部66の利得G3が掛けられた後、S39以下の処理が再び実行される。S49の判断が肯定される場合、すなわち前記第2合成信号A/D変換部72への入力電圧が適正範囲内である場合であって前記第2信号合成部66の利得G3が最小であると判断される場合には、図12のS52以下の処理が実行されるが、S49の判断が否定される場合、すなわち前記第2信号合成部66の利得G3が最小ではないと判断される場合には、S50において、変数Yが前記第2信号合成部66の利得G3で除され、S51において、前記第2信号合成部66の利得G3から所定値dGが引かれた(増幅率が下げられた)後、S48以下の処理が実行される。
In S36 of FIG. 11, the variables i, k, and Y are all set to 0. Next, in S37, the function values stored in the function table 40 are read out. Next, in S38, the function value read in S37 is multiplied by the amplitude A2 determined in S35. Next, in S39, it is determined whether or not there is a demodulated signal output from the
図12のS52において、変数i=0であるか否かが判断される。このS52の判断が肯定される場合には、S53において、変数Y=D2、i=1とされ、S54において、前記第2キャンセル信号の位相φC2に所定値dφが加えられた後、図11のS37以下の処理が再び実行されるが、S52の判断が否定される場合には、S55において、変数Yが前記復調信号の直流成分の振幅D2よりも大きいか否かが判断される。このS55の判断が肯定される場合には、S56において、変数Y=D2とされた後、S54以下の処理が実行されるが、S55の判断が否定される場合には、S57において、変数k=0であるか否かが判断される。このS57の判断が肯定される場合には、S58において、変数k=1、所定値dφ=−dφとされた後、S54以下の処理が実行されるが、S57の判断が否定される場合には、S59において、前記第2キャンセル信号の位相φC2が決定された後、図7のS2以下の処理が再び実行される。この一連の処理により、復調信号の直流成分D2が最小となるように第2キャンセル信号の位相φC2を制御することができる。以上の制御において、S7及びS29が前記第1キャンセル信号制御部26に、S35及びS59が前記第2キャンセル信号制御部30に、S12及びS32が前記第1合成信号振幅検出部38にそれぞれ対応する。
In S52 of FIG. 12, it is determined whether or not the variable i = 0. If the determination in S52 is affirmative, the variables Y = D2 and i = 1 are set in S53, and after a predetermined value dφ is added to the phase φC2 of the second cancel signal in S54, The processing from S37 onward is executed again, but if the determination in S52 is negative, it is determined in S55 whether the variable Y is larger than the amplitude D2 of the DC component of the demodulated signal. If the determination in S55 is affirmative, the variable Y = D2 is set in S56 and then the processing of S54 and subsequent steps is executed. However, if the determination in S55 is negative, the variable k is determined in S57. It is determined whether = 0. If the determination in S57 is affirmative, in S58, the variable k = 1 and the predetermined value dφ = −dφ are set, and then the processing in S54 and subsequent steps is executed, but the determination in S57 is denied. In S59, after the phase φC2 of the second cancel signal is determined, the processes after S2 in FIG. 7 are executed again. Through this series of processing, the phase φC2 of the second cancel signal can be controlled so that the DC component D2 of the demodulated signal is minimized. In the above control, S7 and S29 correspond to the first cancel
ここで、前述の構成に加えて、前記第1信号合成部58及び第2信号合成部66における位相変化や、増幅部の利得の影響とりわけ振幅を補正する補正手段を設けてもよい。好適には、この補正量は予め求められて前記DSP16の記憶装置に記憶される。また、送信側からの回り込み信号の振幅が最小となるように前記第1キャンセル信号及び第2キャンセル信号の振幅及び位相を決定した後、更にその回り込み信号の振幅が小さくなるように前記第1キャンセル信号の振幅A1及び第2キャンセル信号の振幅A2を補正してもよい。図13は、前記図7乃至図12のフローチャートに示す制御動作の一部に替えて実行される制御動作を示すフローチャートである。この制御では、図7のS1の処理に対応するS60において、初期設定が実行される。次に、S2乃至S7の処理に対応するS61において、前記第1キャンセル信号の振幅A1が決定される。次に、図8のS8乃至S29に対応するS62において、前記第1キャンセル信号の位相φC1が決定される。次に、S63において、前記第1信号合成部58における位相変化や、前記第2増幅部60の利得G1等に基づいて変動した可能性のある前記第1キャンセル信号の振幅A1が補正される。この場合、第1合成信号の振幅AM1が最小となるように補正すればよい。次に、図10のS30乃至S35に対応するS64において、前記第2キャンセル信号の振幅A2が決定される。次に、図11のS36乃至S51に対応するS65において、前記第2キャンセル信号の位相φC2が決定される。次に、S66において、前記第2信号合成部66における位相変化や、その第2信号合成部66の利得G3等に基づいて変動した可能性のある前記第2キャンセル信号の振幅A2が復調信号の直流成分D2が最小となるように補正される。すなわち、前述した処理に加えて、S63及びS66の処理が新たに行われたことになる。以上の制御において、S61乃至S63が前記第1キャンセル信号制御部26に、S64乃至S66が前記第2キャンセル信号制御部30にそれぞれ対応する。
Here, in addition to the above-described configuration, correction means for correcting the phase change in the first
また、前記補正信号出力部44は、前記補正信号の周波数をホッピングさせるものであってもよい。図14は、斯かる補正信号の周波数ホッピングについて説明する図である。この図14に示すように、前記補正信号の周波数は、例えば、タイミングT1においてはf+fh1、T2においてはf+fh2、T3においてはf+fh3、T4においてはf+fh4というように所定の周期で変化させられる。この態様において、前記第1キャンセル信号の振幅A1及び位相φC1、第2キャンセル信号の振幅A2及び位相φC2は、各ホッピング周波数毎にその初期値が記憶されており、ホッピングする前記補正信号の周波数に対応する値が適用されるようになっている。このようにすれば、前記補正信号の周波数がホッピングしても送信側からの回り込み信号を好適に除去することができる。
The correction
このように、本実施例によれば、前記受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号を除去するための第1キャンセル信号をディジタル信号として出力する第1キャンセル信号出力部24と、その第1キャンセル信号出力部24から出力される第1キャンセル信号の振幅A1及び/又は位相φC1を制御する第1キャンセル信号制御部26と、前記第1キャンセル信号出力部24から出力される第1キャンセル信号をアナログ信号に変換する第1キャンセル信号D/A変換部54と、その第1キャンセル信号D/A変換部54によりアナログ信号に変換された第1キャンセル信号及び前記受信信号を合成する第1信号合成部58とを、含むことから、第1キャンセル信号を制御するための移相器が不要となることに加え、ディジタル信号処理によりその制御が容易となる。すなわち、送信側からの回り込み信号を除去し得る簡単な構成の無線タグ通信装置12を提供することができる。
Thus, according to the present embodiment, the first cancel
また、前記受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号を除去するための第2キャンセル信号をディジタル信号として出力する第2キャンセル信号出力部28と、その第2キャンセル信号出力部28から出力される第2キャンセル信号の振幅A2及び/又は位相φC2を制御する第2キャンセル信号制御部30と、前記第2キャンセル信号出力部28から出力される第2キャンセル信号をアナログ信号に変換する第2キャンセル信号D/A変換部64と、その第2キャンセル信号D/A変換部64によりアナログ信号に変換された第2キャンセル信号及び前記第1信号合成部58から出力される第1合成信号を合成する第2信号合成部66とを、含むものであるため、前記受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号を二重に除去することができ、信号対雑音比を更に高められる。また、第2キャンセル信号を制御するための移相器が不要となることに加え、ディジタル信号処理によりその制御が容易となる。特に、比較的周波数の低い中間周波数においては実用的な移相器を構成することが困難であるため、ディジタル信号処理で容易に処理を行える効果は大きい。
The second cancel
また、前記第1キャンセル信号及び第2キャンセル信号は、互いに周波数が異なるものであるため、各周波数に対応した制御信号を用いることができ、制御が容易になる。 Further, since the first cancel signal and the second cancel signal have different frequencies, a control signal corresponding to each frequency can be used, and control becomes easy.
また、前記第1信号合成部58及び第2信号合成部66の間にその第1信号合成部58から出力される第1合成信号を増幅するための利得G1が可変な第2増幅部60を含むものであるため、前記第2信号合成部66において第1合成信号及び第2キャンセル信号を好適に合成できる。更に高周波増幅することにより、信号対雑音比が向上し、前記無線タグ14からの返信信号を高感度で復調することができる。
Further, a
また、前記第2信号合成部66は、その第2信号合成部66から出力される第2合成信号を増幅するための利得G3が可変な増幅部としても機能するものであるため、ディジタル変換或いは復調等に際して第2合成信号を高感度で好適に検出できる。
The second
また、前記受信信号の振幅ARを検出する受信信号振幅検出部36を含み、前記第1キャンセル信号制御部26は、その受信信号振幅検出部36により検出される前記受信信号の振幅ARに基づいて前記第1キャンセル信号の振幅A1を制御するものであるため、前記受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号を好適に除去できる。
The reception
また、前記第1信号合成部58から出力される第1合成信号の振幅AM1を検出する第1合成信号振幅検出部38を含み、前記第1キャンセル信号制御部26は、その第1合成信号振幅検出部38により検出される前記第1合成信号の振幅AM1に基づいて前記第1キャンセル信号の位相φC1を制御するものであるため、前記受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号を好適に除去できる。
In addition, it includes a first synthesized
また、前記第2キャンセル信号制御部30は、前記第1合成信号振幅検出部38により検出される前記第1合成信号の振幅AM1に基づいて前記第2キャンセル信号の振幅AM2を制御するものであるため、前記受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号を好適に除去できる。
The second cancel
また、前記第2信号合成部66から出力される第2合成信号を復調する復調部32と、その復調部32から出力される復調信号の直流成分を検出する直流成分検出部34とを、含み、前記第2キャンセル信号制御部30は、その直流成分検出部34により検出される前記復調信号の直流成分に基づいて前記第2キャンセル信号の位相φC2を制御するものであるため、前記受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号を好適に除去できる。
In addition, a
また、前記送信信号をディジタル信号として出力する送信ディジタル信号出力部20と、その送信ディジタル信号出力部20から出力される前記送信信号をアナログ信号に変換する送信信号D/A変換部42と、前記第1信号合成部58及び第1合成信号振幅検出部38の間に備えられてその第1信号合成部58から出力される第1合成信号をディジタル変換する第1合成信号A/D変換部70と、前記第2信号合成部66及び復調部32の間に備えられてその第2信号合成部66から出力される第2合成信号をディジタル変換する第2合成信号A/D変換部72と、前記受信信号をディジタル変換する受信信号A/D変換部76とを、含み、前記第1キャンセル信号D/A変換部54、第2キャンセル信号D/A変換部64、送信信号D/A変換部42、第1合成信号A/D変換部70、第2合成信号A/D変換部72、及び受信信号A/D変換部76は、前記クロック信号出力部78から出力される共通のクロック信号を用いるものであるため、送信信号と受信信号との間における基準位相の変動を防止することができ、前記受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号を好適に除去できる。とりわけ、前記受信信号を前記第1ダウンコンバータ62によりダウンコンバートした後に復調等の処理を行う方式では、A/D変換器のクロック信号と中間周波数信号の周波数ずれにより復調結果に大きな低周波成分が発生するという弊害があるが、ディジタル変換及びアナログ変換を共通のクロック信号を用いて行うことで斯かる弊害を解消できる。
A transmission digital
また、所定の補正信号を出力する補正信号出力部44と、前記送信信号D/A変換部42によりアナログ信号に変換された送信信号の周波数をその補正信号出力部44から出力される補正信号の周波数だけ高くする第1アップコンバータ46と、前記第1信号合成部58から出力される第1合成信号の周波数を前記補正信号出力部44から出力される補正信号の周波数だけ低くする第1ダウンコンバータ62とを、含むものであるため、安価なA/D変換器及びD/A変換器を用いて簡単な構成により前記第1合成信号のディジタル変換及び送信信号のアナログ変換を行うことができる。
Further, the correction
また、前記受信信号の周波数を前記補正信号出力部44から出力される補正信号の周波数だけ低くする第2ダウンコンバータ74を含むものであるため、安価なA/D変換器及びD/A変換器を用いて簡単な構成により前記受信信号のディジタル変換を行うことができる。
In addition, since the
また、前記送信ディジタル信号出力部20は、所定サンプリング点において各位相に対応するサンプリング値が予め記憶された関数テーブル40に基づいて前記送信信号を出力するものであるため、簡単な構成によりディジタル信号である送信信号を出力できる。
The transmission digital
また、前記第1キャンセル信号出力部24は、前記関数テーブル40に基づいて前記第1キャンセル信号を出力するものであり、前記第1キャンセル信号制御部26は、その関数テーブル40の読み出し位置を変更することにより前記第1キャンセル信号の位相φC1を制御するものであるため、簡単な構成によりディジタル信号である第1キャンセル信号を出力できると共に、その第1キャンセル信号の位相φC1を容易に制御できる。
The first cancel
また、前記第1キャンセル信号制御部26は、前記関数テーブル40に基づいて出力されるディジタル信号に所定の制御値を乗算することにより前記第1キャンセル信号の振幅A1を制御するものであるため、その第1キャンセル信号の振幅A1を容易に制御できる。
The first cancel
また、前記第2キャンセル信号出力部28は、前記関数テーブル40に基づいて前記第2キャンセル信号を出力するものであり、前記第2キャンセル信号制御部30は、その関数テーブル40の読み出し位置を変更することにより前記第2キャンセル信号の位相φC2を制御するものであるため、簡単な構成によりディジタル信号である第2キャンセル信号を出力できると共に、その第2キャンセル信号の位相φC2を容易に制御できる。
The second cancel
また、前記第2キャンセル信号制御部30は、前記関数テーブル40に基づいて出力されるディジタル信号に所定の制御値を乗算することにより前記第2キャンセル信号の振幅A2を制御するものであるため、その第2キャンセル信号の振幅A2を容易に制御できる。
The second cancel
また、前記第1キャンセル信号制御部26は、前記受信信号又は第2ダウンコンバータ74の出力に基づいて前記第1キャンセル信号の振幅A1及び位相φC1を制御すると共に、前記第2信号合成部66から出力される第2合成信号に基づいて前記第1キャンセル信号の位相φC1を制御するものであるため、前記受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号を好適に除去できる。また、前記第1キャンセル信号の初期設定において前記受信信号又は第1合成信号に基づいて予め振幅A1及び位相φC1を好適な値に決定しておくことで、それ以後の第1キャンセル信号の位相制御に要する時間が短くなる。
The first cancel
また、前記補正信号出力部44は、前記補正信号の周波数をホッピングさせるものであるため、前記無線タグ14との間の通信とは関与しない他の通信を妨害することや、他の通信から妨害を受けることを好適に防止できる。
Further, since the correction
続いて、本発明の第2乃至第5実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明に用いる図面に関して、前述の第1実施例と共通する部分に関しては同一の符号を付してその説明を省略する。 Next, second to fifth embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings used for the following description, the same reference numerals are given to the portions common to the first embodiment, and the description thereof is omitted.
図15は、本発明の第2実施例である無線タグ通信装置92の電気的構成を説明する図である。この無線タグ通信装置92の送受信回路18には、前記送受信分離器50から供給される受信信号の振幅ARを検出するためのRSSI(Recieved Signal Strength Indicator)94と、そのRSSI94から出力される受信信号の振幅ARを示す信号をディジタル変換して前記第1キャンセル信号制御部26に供給する振幅信号A/D変換部96とが備えられている。この構成では、前記アンテナ52により受信された前記受信信号の振幅ARが上記RSSI94により直接検出された後、その振幅ARを示す信号が上記振幅信号A/D変換部96によりディジタル変換されて前記第1キャンセル信号制御部26に供給されるため、前記送受信回路18の構成が簡単になるという利点がある。
FIG. 15 is a diagram for explaining the electrical configuration of the RFID
図16は、本発明の第3実施例である無線タグ通信装置98の電気的構成を説明する図である。この無線タグ通信装置98には、前記関数テーブル40によらずにそれぞれ独立に正弦波或いは余弦波であるディジタル信号を出力し得る送信ディジタル信号出力部100、第1キャンセル信号出力部102、及び第2キャンセル信号出力部104が備えられている。図17は、それら送信ディジタル信号出力部100、第1キャンセル信号出力部102、及び第2キャンセル信号出力部104の構成を説明する図であり、初期位相φに所定値Δθ(例えば、π/2)を順次加算して位相θ(=ω0nT)を算出する積分器106と、その積分器106により算出された位相θに対応する余弦波cosθを算出する演算器108とを備えている。ここで、位相θを変化させる場合には、例えば、スイッチにより必要な位相変化量±Δφを加える度に初期位相を±Δφだけ変化させることができる。上記送信ディジタル信号出力部100、第1キャンセル信号出力部102、及び第2キャンセル信号出力部104は、必要に応じて±Δφの演算が行われて上記積分器106により算出される位相θに応じて上記演算器108により算出された余弦波cosθに制御値を乗算して増幅させることで任意の余弦波であるディジタル信号を出力させることができる。この態様によれば、前記関数テーブル40が不要であり、その関数テーブル40を簡単にするために前記クロック信号出力部78から出力されるクロック信号の周波数を前記第1ダウンコンバータ62によりダウンコンバートされた第1合成信号(中間周波数信号)の4倍乃至は整数倍として設定する必要がなく、自由な位相及び振幅の第1キャンセル信号及び第2キャンセル信号を出力させられるという利点がある。なお、前記受信信号振幅検出部36を設けることなく、前記受信信号の振幅及び位相を検出して、その検出された振幅と同じ振幅であり位相が逆の信号を第1キャンセル信号出力部から第1キャンセル信号として出力してもよい。その後、第1合成信号振幅検出部38からの出力が最小と成るように位相を調整することにより、制御の速度を可及的に上げることができる。
FIG. 16 is a diagram for explaining the electrical configuration of the RFID
図18は、本発明の第4実施例である無線タグ通信装置110の電気的構成を説明する図である。この無線タグ通信装置110は、前記送信信号に基づく第3キャンセル信号をディジタル信号として出力する第3キャンセル信号出力部112と、その第3キャンセル信号出力部112から出力される第3キャンセル信号をアナログ信号に変換する第3キャンセル信号D/A変換部114と、その第3キャンセル信号D/A変換部114から出力される第3キャンセル信号の周波数を前記補正信号出力部44から出力される補正信号の周波数だけ低くする第3ダウンコンバータ116と、その第3ダウンコンバータ116から出力されるダウンコンバートされた第3キャンセル信号及び送受信分離器50から供給される前記受信信号を合成する第3信号合成部118とを、備えて構成されている。この態様によれば、前記第2ダウンコンバータ74によるダウンコンバートに先立って上記第3信号合成部118により前記受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号が予め除去されるため、前記受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号が比較的大きい場合や、周囲の物体による反射等により返信信号に不要な信号が混入した場合であっても高い感度を実現できることに加え、前記第2ダウンコンバータ62を許容入力電力が比較的小さく雑音の発生が小さい構成とすることで前記無線タグ14の検出感度を向上させられるという利点がある。なお、前記第3ダウンコンバータ116は、復調には関与しないことから、許容入力電力が比較的大きく雑音の発生が大きいものを用いても検出感度には影響を与えない。
FIG. 18 is a diagram for explaining the electrical configuration of the RFID
以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to these embodiments, and may be implemented in other modes.
例えば、前述の実施例において、前記第1キャンセル信号出力部24、第1キャンセル信号制御部26、第2キャンセル信号出力部28、及び第2キャンセル信号制御部30等は、何れも前記DSP16に備えられた制御機能であったが、それらは前記DSP16とは別体として設けられる制御装置であってもよい。
For example, in the above-described embodiment, the first cancel
また、前述の実施例において、前記第2信号合成部66は、その第2信号合成部66から出力される第2合成信号を増幅する増幅器としても機能するものであったが、前記第2信号合成部66とは別体である第2合成信号増幅部がその第2信号合成部66及び第2合成信号A/D変換部72の間に備えられたものであっても構わない。また、前記第1信号合成部58は、その第1信号合成部58から出力される第1合成信号を増幅する増幅器としても機能するものであってもよい。この場合、前記第2増幅部60は不要とされる。
In the above-described embodiment, the second
また、前述の実施例において、前記無線タグ通信装置12には、前記無線タグ14に向けて搬送波Fc1を送信すると共に、その無線タグ14から返信される反射波Frfを受信する送受信アンテナ52が設けられていたが、前記無線タグ14に向けて搬送波Fc1を送信する送信アンテナと、その無線タグ14から返信される反射波Frfを受信する受信アンテナとが別体として設けられていてもよい。
In the above-described embodiment, the radio
また、前述の実施例において、前記無線タグ通信装置12には、前記第1合成信号をダウンコンバートして中間周波数信号とする第1ダウンコンバータ62が設けられていたが、そのように第1合成信号をダウンコンバートしない態様も考えられる。そのようにすれば、前記第1ダウンコンバータ62が不要となるため、前記送受信回路18の構成が簡単になるという利点がある。
Further, in the above-described embodiment, the RFID
また、前述の実施例において、前記無線タグ通信装置12は、主に図1の通信システム10における質問器として用いられていたが、本発明は、前記無線タグ14に所定の情報を書き込むための無線タグ作成装置や、情報の読み出し及び書き込みを行う無線タグリーダライタにも好適に適用されるものである。
In the above-described embodiment, the wireless
その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。 In addition, although not illustrated one by one, the present invention is implemented with various modifications within a range not departing from the gist thereof.
12、92、98、110:無線タグ通信装置
14:無線タグ
20、100:送信ディジタル信号出力部
24、102:第1キャンセル信号出力部
26:第1キャンセル信号制御部
28、104:第2キャンセル信号出力部
30:第2キャンセル信号制御部
32:復調部
34:直流成分検出部
36:受信信号振幅検出部
38:第1合成信号振幅検出部
40:関数テーブル
42:送信信号D/A変換部
44:補正信号出力部
46:第1アップコンバータ
52:送受信アンテナ
54:第1キャンセル信号D/A変換部
56:第2アップコンバータ
58:第1信号合成部
60:第2増幅部
62:第1ダウンコンバータ
64:第2キャンセル信号D/A変換部
66:第2信号合成部
70:第1合成信号A/D変換部
72:第2合成信号A/D変換部
74:第2ダウンコンバータ
76:受信信号A/D変換部
94:RSSI(受信信号振幅検出部)
112:第3キャンセル信号出力部
118:第3信号合成部
A1:第1キャンセル信号の振幅
A2:第2キャンセル信号の振幅
AM1:第1合成信号の振幅
AR:返信信号の振幅
φC1:第1キャンセル信号の位相
φC2:第2キャンセル信号の位相
12, 92, 98, 110: RFID communication device 14:
112: third cancel signal output unit 118: third signal combining unit A1: first cancel signal amplitude A2: second cancel signal amplitude AM1: first combined signal amplitude AR: reply signal amplitude φC1: first cancel Signal phase φC2: Phase of the second cancel signal
Claims (20)
該アンテナにより受信された受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号を除去するための第1キャンセル信号をディジタル信号として出力する第1キャンセル信号出力部と、
該第1キャンセル信号出力部から出力される第1キャンセル信号の振幅及び/又は位相を制御する第1キャンセル信号制御部と、
前記第1キャンセル信号出力部から出力される第1キャンセル信号をアナログ変換する第1キャンセル信号D/A変換部と、
該第1キャンセル信号D/A変換部によりアナログ変換された第1キャンセル信号及び前記受信信号を合成する第1信号合成部と
を、含むことを特徴とする無線タグ通信装置。 A predetermined transmission signal is transmitted from the antenna toward the wireless tag, and information is communicated with the wireless tag by receiving a return signal returned from the wireless tag in response to the transmission signal. A wireless tag communication device,
A first cancellation signal output unit that outputs a first cancellation signal as a digital signal for removing a sneak signal from the transmission side included in the reception signal received by the antenna;
A first cancel signal control unit that controls the amplitude and / or phase of the first cancel signal output from the first cancel signal output unit;
A first cancel signal D / A converter that analog-converts the first cancel signal output from the first cancel signal output unit;
A wireless tag communication apparatus comprising: a first cancel signal that is analog-converted by the first cancel signal D / A conversion unit; and a first signal combining unit that combines the received signal.
該第2キャンセル信号出力部から出力される第2キャンセル信号の振幅及び/又は位相を制御する第2キャンセル信号制御部と、
前記第2キャンセル信号出力部から出力される第2キャンセル信号をアナログ変換する第2キャンセル信号D/A変換部と、
該第2キャンセル信号D/A変換部によりアナログ変換された第2キャンセル信号及び前記第1信号合成部から出力される第1合成信号を合成する第2信号合成部と
を、含むものである請求項1の無線タグ通信装置。 A second cancel signal output unit that outputs, as a digital signal, a second cancel signal for removing a sneak signal from the transmission side included in the received signal;
A second cancel signal control unit for controlling the amplitude and / or phase of the second cancel signal output from the second cancel signal output unit;
A second cancel signal D / A converter for analog conversion of the second cancel signal output from the second cancel signal output unit;
2. A second signal synthesizer for synthesizing the second cancel signal analog-converted by the second cancel signal D / A converter and the first synthesized signal output from the first signal synthesizer. RFID tag communication device.
該復調部から出力される復調信号の直流成分を検出する直流成分検出部と
を、含み、
前記第2キャンセル信号制御部は、該直流成分検出部により検出される前記復調信号の直流成分に基づいて前記第2キャンセル信号の位相を制御するものである請求項2から8の何れかの無線タグ通信装置。 A demodulator that demodulates the second combined signal output from the second signal combiner;
A DC component detector that detects a DC component of the demodulated signal output from the demodulator, and
9. The radio according to claim 2, wherein the second cancel signal control unit controls the phase of the second cancel signal based on a DC component of the demodulated signal detected by the DC component detection unit. Tag communication device.
該送信ディジタル信号出力部から出力される前記送信信号をアナログ変換する送信信号D/A変換部と、
前記第1信号合成部及び第1合成信号振幅検出部の間に備えられて該第1信号合成部から出力される第1合成信号をディジタル変換する第1合成信号A/D変換部と、
前記第2信号合成部及び復調部の間に備えられて該第2信号合成部から出力される第2合成信号をディジタル変換する第2合成信号A/D変換部と、
前記受信信号をディジタル変換する受信信号A/D変換部と
を、含み、
前記第1キャンセル信号D/A変換部、第2キャンセル信号D/A変換部、送信信号D/A変換部、第1合成信号A/D変換部、第2合成信号A/D変換部、及び受信信号A/D変換部は、共通のクロック信号を用いるものである請求項9の無線タグ通信装置。 A transmission digital signal output unit for outputting the transmission signal as a digital signal;
A transmission signal D / A converter for analog conversion of the transmission signal output from the transmission digital signal output unit;
A first synthesized signal A / D converter provided between the first signal synthesizer and the first synthesized signal amplitude detector for digitally converting a first synthesized signal output from the first signal synthesizer;
A second synthesized signal A / D converter provided between the second signal synthesizer and the demodulator for digitally converting a second synthesized signal output from the second signal synthesizer;
A received signal A / D converter for digitally converting the received signal,
The first cancel signal D / A converter, the second cancel signal D / A converter, the transmission signal D / A converter, the first combined signal A / D converter, the second combined signal A / D converter, and The wireless tag communication device according to claim 9, wherein the reception signal A / D conversion unit uses a common clock signal.
前記送信信号D/A変換部によりアナログ変換された送信信号の周波数を該補正信号出力部から出力される補正信号の周波数だけ高くする第1アップコンバータと、
前記第1信号合成部から出力される第1合成信号の周波数を前記補正信号出力部から出力される補正信号の周波数だけ低くする第1ダウンコンバータと
を、含むものである請求項1から10の何れかの無線タグ通信装置。 A correction signal output unit for outputting a predetermined correction signal;
A first up-converter that increases the frequency of the transmission signal analog-converted by the transmission signal D / A converter by the frequency of the correction signal output from the correction signal output unit;
The first down converter that lowers the frequency of the first combined signal output from the first signal combining unit by the frequency of the correction signal output from the correction signal output unit. RFID tag communication device.
該第3キャンセル信号出力部から出力される第3キャンセル信号及び前記受信信号を合成する第3信号合成部と
を、含み、
前記第1キャンセル信号制御部は、該第3信号合成部から出力される第3合成信号に基づいて前記第1キャンセル信号の振幅を制御するものである請求項1から18の何れかの無線タグ通信装置。 A third cancel signal output unit for outputting a third cancel signal for removing a sneak signal from the transmission side included in the received signal;
A third cancel signal output from the third cancel signal output unit and a third signal combining unit that combines the received signal,
The wireless tag according to any one of claims 1 to 18, wherein the first cancel signal control unit controls an amplitude of the first cancel signal based on a third combined signal output from the third signal combining unit. Communication device.
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