JP2009027410A - 無線通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、Ｓ／Ｎ比がよくない環境においても確実に通信対象の電波から情報を取得することができ、ビット誤り率を改善できる無線通信装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の無線通信装置は、受信部により受信した応答信号を入力して相互に９０度位相のずれた搬送波により直交復調される直交復調部９と、直交復調部９において直交復調されたベースバンドの２つの応答信号に対してゲイン調整を行う自動利得制御部１０と、応答信号の受信時における信号レベル及びノイズレベルを検出する受信状態検出部１２ｂと、位相がずれた２つの応答信号に対して各信号の信号レベルは強調しノイズレベルは低下させる重み付け処理を行って合成信号を生成するＩＱ演算部１２ａと、ＩＱ演算部１２ａにより重み付け処理された合成信号を解読する解読部が設けられた信号復号部１２と、を備えた。
【選択図】図２

Description

本発明は、無線タグ等の通信対象に送信信号を送り応答信号を受信してこれを解読する無線通信装置であって、ビット誤り率（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ；ＢＥＲ）を改善でき、Ｓ／Ｎ比（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）がよくない環境においても無線タグ等の通信対象の電波から混信することなく確実に情報を取得することができる無線通信装置に関する。

近年バーコードに代わって、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｎ）タグ等の非接触の無線タグが脚光を浴びている。そして、今後あらゆる物品にこのＲＦＩＤタグ等が貼付され、流通することが予想されている。このためＲＦＩＤタグと非接触で通信するリーダライタ装置等の無線通信装置が普及している。

さて、このＲＦＩＤタグと無線通信装置の間の通信方式には、大きくいって次のような通信方式がある。第１の種類は電磁誘導による通信方式である。この電磁誘導による方式にも２種類があり、使用周波数が４００ｋＨｚ〜５３０ｋＨｚで、電磁的結合度が高く、ＲＦＩＤタグのコイルとリーダのコイルの相互誘導・電磁誘導により通信するものと、主として２５０ｋＨｚ以下または１３．５６ＭＨｚの電磁波を利用し、比較的電磁的結合度が低く、両コイル間の誘起電圧を使って交信するものがある。

これに対し、第２の種類として電波方式がある。無線通信装置のアンテナから放射されたマイクロ波をＲＦＩＤタグの平面波アンテナで受信しこの反射波を使ってデータを送信するものである。このマイクロ波方式にも、２．４５ＧＨｚのマイクロ波を使って交信する方式と、ＵＨＦ（８６０ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ）帯の電波を使って通信する方式の２種類がある。前者の交信距離は最大１ｍ程度であるが、後者の交信距離は比較的長く最大８ｍ程度となる。

さて、第２の種類の電波方式で通信するとき、無線通信装置では受信電界強度を示すＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）に基づいて自動利得制御を行う。しかし、無線通信装置から無線タグに向けて送信される電波やこの電波を受信した無線タグから送信されてくる電波の到達距離は、無線タグが適用される環境に左右され、無線通信装置が使用される個々の現場において必ずしも適切な状態になるとは限らない。このため、近接して配置されている複数の無線タグのうちの一つからその無線タグに格納されている情報を読み出そうとする場合、無線通信装置の読み出し対象になっていない無線タグから送信されてくる応答電波を拾ってしまうことがあり、ＢＥＲが悪化し、システムを誤動作させる要因となっていた。そしてこのような問題は、ＵＨＦ帯のようなエリアの広い周波数帯を用いる無線通信装置でとくに深刻である。そして、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）などでも通信対象が変わるだけで同様の事情がある。

そこで、従来、直交検波回路の第１のＤＢＭ（Ｄｏｕｂｌｅ Ｂａｌａｎｃｅｄ Ｍｉｘｅｒ）から受信信号と局部発振器の発振信号を入力してＩ（Ｉｎ−ｐｈａｓｅ）信号を出力し、第２のＤＢＭには受信信号と局部発振器の発振信号の位相を９０度（π／２）だけずらした信号を入力してＱ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ−ｐｈａｓｅ）信号を出力し、このＩ信号は、第１のフィルタを通過した後、第１のアンプ回路で増幅して復調回路に入力され、Ｑ信号は、第２のフィルタを通過した後、第２のアンプ回路で増幅して復調回路に入力される無線通信装置において、復調回路で生成される復調データがベースバンド処理回路に出力される際に、第１のフィルタを通過し第１のアンプ回路で増幅されたＩ信号の一部と、第２のフィルタを通過して第２のアンプ回路において増幅されたＱ信号の一部とが合成された信号をＲＳＳＩ回路に入力し、この合成信号に対応する電圧をＲＳＳＩ回路からベースバンド処理回路に出力することが行われる（例えば、特許文献１参照）。

この第１及び第２のフィルタであるＬＰＦ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）を通過したＩ信号とＱ信号の和がＲＳＳＩ回路に入力され、この出力信号がベースバンド処理回路に出力される。この（特許文献１）のＲＳＳＩ回路は、複数のリミッタ飽和アンプによって段階的に増幅されるもので、各リミッタ飽和アンプに設けられた各検波器から出力電圧を合成し出力する。このＩ信号とＱ信号の和をとった合成信号と出力電圧の関係はほぼ比例する関係となる。

しかし、このようなＩ信号とＱ信号の和をとったものでは、Ｓ／Ｎ比の小さな環境では、Ｉ信号とＱ信号のうち、ノイズの大きな信号もＲＳＳＩ回路に入力することになり、このようなノイズも同時に増幅されるため、読み出し対象でないＲＦＩＤタグから送信されてくる応答電波を拾ってしまい、誤動作を起こしてしまうおそれがある。

なお、Ｉ信号とＱ信号の和をとった合成信号とするほかに、単純にＩ信号とＱ信号のうちの、信号レベルの高い方を採用してＲＳＳＩ回路に入力することも行われている。しかし、Ｓ／Ｎ比の小さな環境での誤動作を回避するまでには至らない。また、複数の変調方式を想定した場合の無線通信装置であるが、合成信号として直交復調したときの信号の大きさを正確に計算し、（Ｉ²＋Ｑ²）^1/2の計算を行って変調方式に合わせたスケーリング係数を選んでＬＮＡ（Ｌｏｗ Ｎｉｓｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）制御信号、ＶＧＡ（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｇａｉｎ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）制御信号をオンオフし、ＡＧＣ調整することも行われている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００６−１２００９０号公報 特開２００６−１０９２００号公報

以上説明したように無線通信装置ではＲＳＳＩに基づいて自動利得制御を行う。しかし、無線通信装置から無線タグに向けて送信される電波やこの電波を受信した無線タグから送信されてくる電波の到達距離は、無線タグが適用される環境に左右され、近接して配置されている複数の無線タグのうちの一つから情報を読み出そうとする場合、無線通信装置の読み出し対象になっていない無線タグから送信されてくる応答電波を拾ってしまい、システムを誤動作させる要因となっていた。そして、これはＵＨＦ帯のようなエリアの広い周波数帯を用いる無線通信装置で問題となる。

このため、（特許文献１）の無線通信装置においては、Ｉ信号とＱ信号の和がＲＳＳＩ回路に入力され、この出力信号がベースバンド処理回路に出力される。しかし、Ｉ信号とＱ信号の和をとった合成信号では、Ｓ／Ｎ比の小さな環境では、ノイズの大きい方の信号も増幅してＲＳＳＩ回路に入力することになり、混信する可能性がある。

同様に、Ｉ信号とＱ信号のうちの、信号レベルの信頼性が高い方の信号を採用してベースバンド処理回路で処理する方法や、（特許文献２）のように合成信号として（Ｉ²＋Ｑ²）^1/2の計算を行ってスケーリング処理後に、ＡＧＣ調整する方法も知られているが、いずれも無線タグからの混信を根本的に解決する解決策にはなっていない。

確かに、Ｉ信号とＱ信号の和をとって合成信号としたり、ノイズの少ない方の信号を採用したり、直交復調したときの信号の大きさを算出して合成信号としたりするのは、消極的にみてノイズの影響を低減することにはなる。しかし、ここで発想を変え、信頼性の高い方のＩ信号とＱ信号をより更に強調し、信頼性の低い方のレベルを低下させるような重み付けを行うことができれば、ＢＥＲを改善し、近くに別の無線タグがあっても混信を回避することも可能になる。

そこで本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、Ｓ／Ｎ比がよくない環境においても確実に通信対象の電波から情報を取得することができ、ビット誤り率を改善できる無線通信装置を提供することを目的とする。

このような問題を解決するために本発明の無線通信装置は、通信対象に送信信号を送信して通信対象から応答信号を受信し、該受信した応答信号を解読する無線通信装置であって、通信対象へ所定の送信信号を送信する送信部と、通信対象からの応答信号を受信する受信部と、受信部により受信した応答信号を入力して相互に９０度位相のずれた搬送波により直交復調される直交復調部と、直交復調部において直交復調されたベースバンドの２つの応答信号に対してゲイン調整を行う自動利得制御部と、応答信号の受信時における信号レベル及びノイズレベルを検出する受信状態検出部と、位相がずれた２つの応答信号に対して各信号の信号レベルは強調しノイズレベルは低下させる重み付け処理を行って合成信号を生成する合成信号生成部と、合成信号生成部により重み付け処理された合成信号を解読する解読部が設けられた信号復号部と、を備えたことを主要な特徴とする。

本発明の無線通信装置によれば、Ｓ／Ｎ比がよくない環境においても確実に通信対象の電波から情報を取得することができ、ビット誤り率を改善し、近接位置に通信対象が存在するような場合でも電波が混信するのを回避することができる。

上記課題を解決するために本発明の第１の発明は、通信対象に送信信号を送信して通信対象から応答信号を受信し、該受信した応答信号を解読する無線通信装置であって、通信対象へ所定の送信信号を送信する送信部と、通信対象からの応答信号を受信する受信部と、受信部により受信した応答信号を入力して相互に９０度位相のずれた搬送波により直交復調される直交復調部と、直交復調部において直交復調されたベースバンドの２つの応答信号に対してゲイン調整を行う自動利得制御部と、応答信号の受信時における信号レベル及びノイズレベルを検出する受信状態検出部と、位相がずれた２つの応答信号に対して各信号の信号レベルは強調しノイズレベルは低下させる重み付け処理を行って合成信号を生成する合成信号生成部と、合成信号生成部により重み付け処理された合成信号を解読する解読部が設けられた信号復号部と、を備えたことを特徴とする無線通信装置である。この構成によって、Ｓ／Ｎ比がよくない環境においても通信対象の電波から確実に情報を取得することができ、ビット誤り率を改善し、近接位置に通信対象が存在するような場合でも電波が混信するのを回避することができる。

本発明の第２の発明は、第１の発明に従属する発明であって、通信対象が無線タグであることを特徴とする無線通信装置である。この構成によって、近接する２つの無線タグからの電波が混信することがなくなる。

本発明の第３の発明は、第１または第２の発明に従属する発明であって、合成信号生成部が、重み付け処理として直交復調されたベースバンドの２つの応答信号をそれぞれ増加関数で重み付けして、その和をとって合成信号とすることを特徴とする無線通信装置である。この構成によって、重み付け処理を行うことにより、信号レベルは大きく強調され、ノイズレベルは大きく低下される。

本発明の第４の発明は、第３の発明に従属する発明であって、直交復調されたベースバンドの２つの応答信号のうち、一方の信号が他方の信号より顕著に大きい場合、合成信号生成部が、重み付け処理として一方の信号のみで重み付けすることを特徴とする無線通信装置である。この構成によって、２つの応答信号のレベルを判定するだけで、簡単に重み付けすることができる。

本発明の第５の発明は、第２〜第４のいずれかの発明に従属する発明であって、受信状態検出部が、合成信号によりノイズレベルとして応答信号の給電応答待ち期間のノイズレベルを検出すると共に、信号レベルとしては応答信号のプリアンブルの信号レベルを検出することを特徴とする無線通信装置である。この構成によって、無線タグからの応答信号を検出するまでの給電応答待ち期間のノイズレベルとプリアンブルの信号レベルを利用することにより、Ｓ／Ｎ比が悪い環境でも各タグの応答ごとに確実に無線タグの電波から情報を取得することができる。

本発明の第６の発明は、第１〜第５のいずれかの発明に従属する発明であって、合成信号生成部が、信号レベル及びノイズレベルからＳ／Ｎ比を求め、重み付け処理として直交復調されたベースバンドの２つの応答信号のそれぞれにＳ／Ｎ比に応じた重み付けを行うことを特徴とする無線通信装置である。この構成によって、Ｓ／Ｎ比に応じた重み付けがなされるため、容易に信号レベルは大きく強調され、ノイズレベルは大きく低下される。

本発明の第７の発明は、第１または第２の発明に従属する発明であって、増加関数が冪乗若しくは冪乗とＳ／Ｎ比に比例した重み付け係数の積であることを特徴とする無線通信装置である。この構成によって、簡単な演算で容易に信号レベルは大きく強調され、ノイズレベルは大きく低下される。

本発明の第８の発明は、通信対象に送信信号を送信して通信対象から応答信号を受信し、該受信した応答信号を解読する無線通信装置であって、通信対象へ所定の送信信号を送信する送信部と、通信対象からの応答信号を受信する受信部と、受信部により受信した応答信号を入力して直交復調された２つの応答信号を出力する直交復調部と、直交復調部において直交復調されたベースバンドの２つの応答信号に対してゲイン調整を行う自動利得制御部と、応答信号の受信時におけるノイズレベルを検出する受信状態検出部と、受信状態検出部によって検出されたノイズレベルに応じて自動利得制御部における制御量を決定する制御部と、直交復調されたベースバンドの２つの応答信号を合成した合成信号を解読することができる信号復号部と、を備えたことを特徴とする無線通信装置である。この構成によって、Ｓ／Ｎ比がよくない環境においても確実に通信対象の電波から情報を取得することができ、ビット誤り率を改善し、近接位置に通信対象が存在するような場合でも電波が混信するのを回避することができる。

本発明の第９の発明は、第８の発明に従属する発明であって、受信状態検出部が、応答信号に対する給電応答待ち期間におけるノイズレベルを検出し、制御部がノイズレベルに応じてノイズレベル判定閾値を決定して、このノイズレベル判定閾値を切替えることで制御量を決定することを特徴とする無線通信装置である。この構成によって、給電応答待ち期間におけるノイズレベルに基づいてノイズレベル判定閾値を決定し、この判定閾値によってノイズの大小に従って自動利得制御部における制御量を決定するので、Ｓ／Ｎ比がよくない環境においても確実に通信対象の電波から情報を取得することができ、ビット誤り率を改善することができる。

本発明の第１０の発明は、通信対象に送信信号を送信して通信対象から応答信号を受信し、該受信した応答信号を解読する無線通信装置であって、通信対象へ所定の送信信号を送信する送信部と、通信対象からの応答信号を受信する受信部と、受信部により受信した応答信号を入力して直交復調された２つの応答信号を出力する直交復調部と、直交復調部において直交復調されたベースバンドの２つの応答信号に対してゲイン調整を行う自動利得制御部と、応答信号の受信時におけるノイズレベルを検出する受信状態検出部と、受信状態検出部によって検出されたノイズレベルに応じて受信部のアッテネーターの制御量を決定する制御部と、直交復調されたベースバンドの２つの応答信号を合成した合成信号を解読することができる信号復号部と、を備えたことを特徴とする無線通信装置である。この構成によって、Ｓ／Ｎ比がよくない環境においても確実に通信対象の電波から情報を取得することができ、ビット誤り率を改善し、近接位置に通信対象が存在するような場合でも電波が混信するのを回避することができる。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１における無線通信装置について説明する。実施の形態１の無線通信装置はＲＦＩＤタグ等の通信対象と電波で通信を行うリーダライタ装置であり、送受信共用器を備えた無線装置である。図１は本発明の実施の形態１における無線通信装置の全体構成図、図２は本発明の実施の形態１における無線通信装置の要部詳細構成図である。

まず、図１に基づいて実施の形態１の無線通信装置を構成する主要部分の構成について説明する。図１において、１はＲＦＩＤタグ等の無線タグ（本発明の通信対象）に向けて読取要求等のベースバンド信号を生成する送信信号生成部である。２は送信信号生成部１で生成されたベースバンド信号をＡＳＫ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ｓｈｉｆｔ ｋｅｙｉｎｇ）方式等で直交変調する変調部（直交変調部）、３は変調部２で変調するための所定周波数（８６０ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚのＵＨＦ帯の周波数）、例えば９００ＭＨｚの局部発振信号（搬送波）を発生する搬送波生成部である。これは局部発振回路（Ｌｏｃａｌ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）等で構成される。さらに、４は局部発振信号とベースバンド信号がＡＳＫ方式で変調された送信信号を増幅する可変の電力増幅器（Ｐｏｗｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）である。これら送信信号生成部１、変調部２、搬送波生成部３、電力増幅器４等の送信信号を送信するための送信系回路が、本発明における送信部である。

また、５は送信信号をアンテナ側にだけ伝え受信信号は受信系回路にのみ伝送する送受信共用部であり、６は複数設けられたアンテナの１つをセンサ等からの入力によって選択するアンテナ切替部、７は無線タグとＵＨＦ帯の周波数で無線通信するアンテナである。従って、実施の形態１のアンテナ７は平面アンテナとなる。そして、送信系回路からの送信信号はアンテナ７側へは出力されるが、送受信共用部５から後述の受信系回路に回り込むことはなく、逆にアンテナ７で受信した受信信号が送受信共用部５から送信系回路に回り込むことはない。

以上、アンテナ７から送信信号を送る無線通信装置の送信系回路について説明したが、次に受信系回路の説明を行う。図１において、８は無線タグからの応答である反射波を受信し受信信号を低雑音で増幅する低雑音増幅部、９は低雑音増幅部８で低雑音増幅された出力を互いに９０度位相のずれた搬送波により直交復調する復調部（本発明の直交復調部）である。復調部９では、搬送波生成部３の局部発振信号が受信信号と同位相に、また同時に９０度（π／２）だけ位相がずらされて入力され、アンテナ７からの受信信号とミキシングされて直交復調される。

従って、復調部９からは受信信号と同位相のＩ（Ｉｎ−ｐｈａｓｅ）信号と、これより９０度位相が遅れた搬送波によりＱ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ−ｐｈａｓｅ）信号の直交したベースバンドの２信号を出力する。１０はＩ信号とＱ信号をそれぞれ増幅するＶＧＡ（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｇａｉｎ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）であるところの自動利得制御部、１１はＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）検出部である。ＲＳＳＩ検出部１１は後述するスイッチ１４の切替えで自在に利用することもできるし、利用しないこともできる。

そして、１２は自動利得制御部１０でゲイン調整されたＩ信号、Ｑ信号の各信号をデジタル信号に変換してから通信対象である無線タグから応答された応答情報を解読することができる信号復号部、１２ａは信号復号部１２に設けられたＩＱ演算部（本発明の合成信号生成部）である。信号復号部１２での応答情報の解読にあたり、Ｉ信号、Ｑ信号はそれに含まれるノイズレベルをできるだけ低減してから応答情報を抽出する必要がある。このノイズレベルを低減し、積極的にデータの信頼性を増すため信号レベルを強調する処理が本発明のＩ信号、Ｑ信号の重み付け処理であり、この処理（演算）を行うのが上記ＩＱ演算部１２ａである。

また、１２ｂは無線通信装置と通信対象である無線タグ（例えばＲＦＩＤタグ）との間で行う通信の信号レベル（Ｓ）とノイズレベル（Ｎ）を検出する受信状態検出部である。所定の判定閾値を越えた重み付けされた信号のサンプリングを行って平均し（ノイズレベル）とし、信号レベルもサンプリングして平均値を求め、判定閾値内に収まっているか否かを検出する。これによりＳ／Ｎ比が計算できる。Ｓ／Ｎ比が悪ければゲイン調整し、アンテナ７の切替えなども行う。Ｓ／Ｎ比が上がればＢＥＲも向上する。次に、１２ｃはＩＱ演算部１２ａで重み付けされた出力を基に受信信号からベースバンド信号を取り出し受信信号に含まれている無線タグからの応答情報を解読するための解読部である。

続いて、図１において１３は制御部、１４はＲＳＳＩ検出部１１と制御部１３との間に設けられたスイッチである。このスイッチ１４を切替えることにより、ＲＳＳＩ検出部１１で検出した受信電界強度を基に自動利得制御部１０を構成するＶＧＡを制御してＩ信号とＱ信号のゲイン調整することもできるし、本発明の実施の形態１〜７のように応答信号からのＩ信号、Ｑ信号の重み付け、あるいはノイズレベル検出により、これを基に自動利得制御部１０で行うゲイン調整の制御量を決定することもできる。

さて、以上説明した無線通信装置の構成をより詳細に示したものが図２である。なお、ＲＳＳＩの構成は省略してある。図２において、２１は送信信号生成部１で生成されたベースバンド信号をＤ／Ａ変換するＤＡコンバータ、２２はＤ／Ａ変換の際に発生するエリアシングを除去するためのスムースフィルタ、２３はエリアシングを除去した後のベースバンド信号を増幅する増幅部である。

次に、変調部２の詳細を説明する。変調部２は直交変調部であって、２４は搬送波生成部３の局部発振信号（搬送波）を互いに位相差９０度（π／２）の２信号として出力できるハイブリッド回路、２５ａ，２５ｂは乗算器である。そして、２６はベースバンド信号とハイブリッド回路２４からの位相差９０度の信号がミキシングされた２信号を結合して送信信号として出力する結合器である。なお、上記したハイブリッド回路２４を利用するだけに限られるものではなく、局部発振信号を分配した一方をそのままの位相で、他方の出力にπ／２移相回路を設けて出力すればよい。

変調部２からの出力は電力増幅部４で増幅され、ＬＰＦ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）からなるフィルタ部２７で高周波成分が除かれた後、アンテナ切替部６によって選択されたアンテナ部７から送信される。このアンテナ切替部６による切替えは、近接して配置されているアンテナ部７のうち、送受信するに最も適していると推定されるアンテナ部７を選ぶことで行われる。この判定は別に設けられたセンサ等からの入力を基に判断される。

続いて、そのアンテナ部７から受信した受信信号から無線タグの情報を取り出すための受信系回路の説明を行う。３０は受信信号の信号レベルを調整するためのアッテネーター、３１は受信信号から所定の周波数成分を取り出すＢＰＦ（Ｂａｎｄ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）から構成されたフィルタ部である。

さらに復調部９の詳細を説明すると、復調部９は直交復調部であって、３２は分配器である。分配器３２は低雑音増幅部８で低雑音増幅された受信信号を２等分して同位相の２つの信号に分配する。この２つの信号が調部９で互いに位相差９０度（π／２）の２信号とミキシングされる。そして、３３は搬送波生成部３の局部発振信号（搬送波）を互いに位相差９０度の２信号として出力できるハイブリッド回路、３４ａ、３４ｂは分配された２つの信号を受信信号と同位相のＩ信号と、これより９０度位相が遅れたＱ信号として出力するための乗算器である。乗算器３４ａ、３４ｂは９０度の位相差をもつ局部発振信号を分配された２信号に乗算するためのものである。

次に、３５はＡ／Ｄ変換する前に余分な周波数成分を取り除くアンチエリアシングを行うためのアンチエリアフィルタである。そして、３６はアナログ信号であった受信信号をＡ／Ｄ変換するＡＤコンバータである。以上の構成によって、アンテナ部７で受信された受信信号は復調部９で直交復調され、ベースバンドの２信号であるＩ信号とＱ信号となって、信号復号部１２で両信号に対して重み付けを行い、重み付けされたＩ信号、Ｑ信号を基に復号化される。従って、ＲＳＳＩ検出部１１は従来のようにアナログ回路であるが、実施の形態１の受信状態検出部１２ｂではデジタル処理で重み付けを行い、この出力に従って制御部１３がノイズの大小を検出し、自動利得制御部１０の制御量を決定する。

ここで、実施の形態１のＩ信号、Ｑ信号の重み付け処理について説明する。実施の形態１のＩ信号、Ｑ信号の重み付けを行った出力Ｖ_outは、Ｉ信号、Ｑ信号のそれぞれ増加関数、ここでは冪乗の和、Ｖ_out＝Ｉ^m＋Ｑ^mの関係で決定される。ここで、ｍ≧２である。これによって、Ｉ信号、Ｑ信号のうち信頼性の高い方の信号により依拠した（これが強調された）出力が得られる。すなわち、例えばＩ信号、Ｑ信号のうち、仮にＩ信号の方が大きくてノイズレベルが比較的低い場合を想定すると、これが強調され、Ｑ信号の信号レベルの方が低くなる（ノイズレベルが相対的に大きくなる）。このとき、（Ｉ^m＋Ｑ^m）を計算すれば、単純に従来のように（Ｉ＋Ｑ）や（Ｉ²＋Ｑ²）^1/2の計算したり、ＩまたはＱの大きい方を選択したりする場合より、信頼性のある信号の方がｍの冪乗（ｍ≧２）で強調され、この重み付けされたＶ_outを出力することができる。なお、冪乗に限らず、増加関数であればよい。

従って、信頼性の高いＶ_outに基づいて、制御部１３が予めメモリ（図示しない）に格納してある（Ｉ^m＋Ｑ^m）のレベル値とＶＧＡのゲインとの関係から自動利得制御部１０に指示する制御量を決定し、制御信号を自動利得制御部１０へ出力してＡＧＣ調整を行う。実際にはＩ信号のレベル値とＱ信号のレベル値の２つが検出されれば設定されたｍに従って（Ｉ^m＋Ｑ^m）のレベル値が定まり、自動利得制御部１０の制御量が定まる。なお、（Ｉ²＋Ｑ²）^1/2のｎの冪乗とし、Ｉ信号、Ｑ信号の重み付けを行った出力Ｖ_outをＶ_out＝（Ｉ²＋Ｑ²）^n/2とすることでもよい。このときｎ＞１である。少なくともｎ＝１の場合より信号レベルは重み付けされ、相対的にノイズレベルは低下する。

このように実施の形態１の信号復号部１２では、Ｉ信号、Ｑ信号からＶ_outを演算するとき、Ｖ_out＝Ｉ^m＋Ｑ^m（ここでｍ≧２）、あるいはＶ_out＝（Ｉ²＋Ｑ²）^n/2（ここでｎ＞１）の増加関数による重み付けを行うのでノイズのレベルが低下し、ＢＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）が改善され、Ｖ_outの値の信頼性が高くなる。また、このＶ_outに基づき、Ｖ_outのレベル値とＶＧＡのゲインとの対応関係から自動利得制御部１０における制御量を決定するため、読み出し対象になっていない無線タグから送信されてくる応答電波を拾ってシステムを誤動作させることがなく、Ｓ／Ｎ比の小さな環境においても受信する電波の混信を防止し、アンテナの切替えも短時間で行え、確実に電波から情報を取得することができる。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２における無線通信装置について説明する。実施の形態２の無線通信装置は、実施の形態１とはＩ信号、Ｑ信号から出力を演算するときの重み付けが異なる。そして、実施の形態２の無線通信装置は、実施の形態１の無線通信装置と、信号復号部内のＩＱ演算部で行うＩ信号、Ｑ信号に対する重み付け処理の処理内容が異なるだけでその余の点は共通である。従って、図１、図２は実施の形態２においても参照し、同一符号は同様の構成を示す。

実施の形態２における無線通信装置の特徴であるＩ信号、Ｑ信号の重み付けについて説明する。実施の形態１の重み付けを行った出力Ｖ_outは、Ｉ≫Ｑの場合にＶ_out＝Ｉ^m、Ｑ≫Ｉの場合にＶ_out＝Ｑ^mの関係で決定される。ここで、ｍ≧２である。冪乗の計算が簡単であるが、他の増加関数によって重み付けするのでもよい。これによって、Ｉ信号、Ｑ信号のうち信頼性の高い方の信号がより強調されて出力される。すなわち、例えばＩ信号、Ｑ信号のうち、仮にＩ信号の方が大きくてノイズレベルが比較的低いＩ≫Ｑ場合、Ｑ信号のレベルの方が低くなる（ノイズが相対的に大きくなる）。このとき、ノイズの大きいＱを無視し、Ｖ_out＝Ｉ^mを計算すれば、単純に（Ｉ＋Ｑ）や（Ｉ²＋Ｑ²）^1/2の計算したり、Ｉを選択したりする場合より、信頼性のあるＩ信号がｍの冪乗（増加関数）で強調され、この重み付けされたＶ_outを出力することができる。

同様に、Ｑ信号の方が大きくてノイズレベルが比較的低いＱ≫Ｉ場合、Ｉ信号のレベルの方が低く（ノイズが相対的に大きく）なる。このとき、ノイズの大きいＩを無視し、Ｖ_out＝Ｑ^mを計算すれば、単純に（Ｉ＋Ｑ）や（Ｉ²＋Ｑ²）^1/2の計算したり、Ｑを選択したりする場合より、信頼性のあるＱ信号がｍの冪乗（増加関数）で強調され、この重み付けされたＶ_outを出力することができる。

従って、ＩＱ演算部１２ａにおいてＩ≫Ｑ、Ｑ≫Ｉの場合分けを行い、このいずれかの条件に該当すれば、制御部１３が予めメモリされているＩ^mまたはＱ^mのレベル値とＶＧＡのゲインとの関係から自動利得制御部１０への制御量を決定し、制御信号を自動利得制御部１０へ出力してＡＧＣ調整を行う。ｍ＝２の場合でいうと、Ｉ信号のレベル値とＱ信号のレベル値が比較され、Ｉ≫Ｑの場合にはＶ_out＝Ｉ²、Ｑ≫Ｉの場合にはＶ_out＝Ｑ²が選択され、自動利得制御部１０に対する制御量が定まる。

このように実施の形態２の信号復号部１２では、Ｉ≫Ｑの場合にはＶ_out＝Ｉ^m、Ｑ≫Ｉの場合にはＶ_out＝Ｑ^m（ここでｍ≧２）が選択されてＩ信号、Ｑ信号の重み付けを行うのでノイズのレベルが低下し、Ｖ_outの値の信頼性が高くなる。これにより読み出し対象になっていない無線タグから送信されてくる応答電波を拾ってシステムを誤動作させることがなく、Ｓ／Ｎ比の小さな環境においてもＢＥＲを改善し、受信する電波の混信を防止し、確実に電波から情報を取得することができる。

（実施の形態３）
本発明の実施の形態３における無線通信装置について説明する。実施の形態３の無線通信装置は、実施の形態１とはＩ信号、Ｑ信号のＳ／Ｎ比の大きい方の信号を選択する点で相違する。そして、実施の形態３の無線通信装置は、実施の形態１の無線通信装置と、信号復号部内のＩＱ演算部で行う処理内容が相違するだけでその余の点は共通である。従って、図１、図２は実施の形態３においても参照し、同一符号は同様の構成を示す。図３は本発明の実施の形態３における無線通信装置のＳ／Ｎ比の信号レベル検出に対する説明図である。

実施の形態３の無線通信装置は、Ｉ信号、Ｑ信号のうち、Ｓ／Ｎ比の大きい方の信号を選択することによりＢＥＲを改善し、無線タグからの応答信号のデータの信頼性を高めるものである。このため、図３に示すように無線通信装置から送信データ１を送信して、無線タグから受信データ１の応答があるまでの搬送波送信期間（電源を持たないパッシブ型の無線タグに対する給電期間）と、受信データ１の先頭のプリアンブルを利用する。

すなわち、ＵＨＦ帯などの周波数帯を使って無線タグ等から応答信号を取得する無線通信装置においては、送信信号をパッシブ型の無線タグ等に向けて送信したあとに、この無線タグに対して給電するため搬送波を送信し続ける。この搬送波による給電により無線タグは応答信号を返しこれが無線通信装置で受信される。無線タグの応答信号のフォーマットは、図３に示すように先頭のプリアンブルと、その後に続く読み出し対象の応答データ、最後のＣＲＣ符号から構成される。実施の形態３の無線通信装置が利用するのは、無線タグからの応答信号受信前の応答待ち時間、且つ給電期間となる搬送波送信期間（以下、この応答待ち時間且つ給電期間となる期間を給電応答待ち期間Ａという。本発明の給電応答待ち期間）にノイズのレベル判定を行う。また、信号レベルの検出は応答信号のプリアンブルのレベルを検出することで行う。

図１に示す信号復号部１２内に設けられた受信状態検出部１２ｂは、給電応答待ち期間Ａにノイズレベルを検出し、プリアンブルの先頭から例えば５〜１０サンプルのピーク値を検出する。もっと多くてもよい。サンプリングの間隔は１μｓ〜１ｍｓ程度で、ピーク値の平均を計算することにより平均の信号レベルを求め、Ｓ／Ｎ比を計算する。次いで、Ｉ信号、Ｑ信号のうち、Ｓ／Ｎ比の大きい方の信号を選択する。なお、最も変動量の大きなピーク値を異常値として排除して平均値を計算するのもよい。

出力Ｖ_outは、Ｓ_I／Ｎ_I≫Ｓ_Q／Ｎ_Qの場合にＩ信号の増加関数、ここではｍの冪乗のＶ_out＝Ｉ^m、またＳ_Q／Ｎ_Q≫Ｓ_I／Ｎ_Iの場合にＱ信号の増加関数、ここでは冪乗のＶ_out＝Ｑ^mの関係で決定される点である。ここで、ｍ≧２である。なお、冪乗に限らず、増加関数であればよい。これによって、Ｉ信号、Ｑ信号のうち信頼性の高い方の信号がより強調されて出力される。従って、ＩＱ演算部１２ａにおいてＳ_I／Ｎ_I≫Ｓ_Q／Ｎ_Q、Ｓ_Q／Ｎ_Q≫Ｓ_I／Ｎ_Iの場合分けを行い、このいずれかの条件に該当すれば、制御部１３が予めメモリされているＩ^mまたはＱ^mのレベル値とＶＧＡのゲインとの関係から自動利得制御部１０への制御量を決定し、制御信号を自動利得制御部１０へ出力してＡＧＣ調整を行う。ｍ＝２の場合、Ｉ信号のレベル値とＱ信号のレベル値が比較され、Ｓ_I／Ｎ_I≫Ｓ_Q／Ｎ_Qの場合にはＶ_out＝Ｉ²、Ｓ_Q／Ｎ_Q≫Ｓ_I／Ｎ_Iの場合にはＶ_out＝Ｑ²が選択され、自動利得制御部１０に対する制御量が定まる。

このようにプリアンブル前の給電応答待ち期間Ａを利用してノイズレベルを検出し、プリアンブルで信号レベルを検出するのでＳ／Ｎ比の小さな環境でも好適なゲイン調整をリアルタイムに行え、ＢＥＲを改善し、無線タグから正確な情報が得られ、読み出し対象になっていない無線タグから送信されてくる応答電波を拾ってシステムを誤動作させることがなく、電波環境が悪くても無線タグからの電波の混信を防止し、確実に情報を取得することができる。

（実施の形態４）
本発明の実施の形態４における無線通信装置について説明する。実施の形態４の無線通信装置は、実施の形態１とはＩ信号、Ｑ信号の重み付けに対してさらにＳ／Ｎ比で重み付けを行う点で相違する。実施の形態４の無線通信装置は、実施の形態１の無線通信装置と、信号復号部内のＩＱ演算部で行う演算が相違するだけでその余の点は共通である。従って、図１、図２は実施の形態４においても参照し、同一符号は同様の構成を示す。

実施の形態４の無線通信装置は、基本的には実施の形態１の無線通信装置と共通するが、Ｉ信号、Ｑ信号のＳ／Ｎ比を検出して実施の形態１の重み付けをさらに重み付けする。すなわち、Ｉ信号、Ｑ信号の増加関数を、ここではｍの冪乗にＳ／Ｎ比の関数である重み係「ａ」「ｂ」の積をとった関数とする。出力Ｖ_outは、Ｖ_out＝ａ・Ｉ^m＋ｂ・Ｑ^mの関係で出力される。ここで、ｍ≧２であり、係数ａはＳ_I／Ｎ_Iに比例した重み付け係数であり、係数ｂはＳ_Q／Ｎ_Qに比例する重み付け係数である。

信号復号部１２内に設けられた受信状態検出部が給電応答待ち期間Ａにノイズレベル、プリアンブルの信号レベルを検出すると、ＩＱ演算部１２Ａが予めメモリされている係数ａとＩ^mの積、係数ｂとＱ^mの積の和をとり、そのレベル値とＶＧＡのゲインとの関係から自動利得制御部１０への制御量を決定し、制御信号を自動利得制御部１０へ出力してＡＧＣ調整を行う。

この係数ａは無線通信装置と対象となっている無線タグとの１回の読取要求−応答ごとに検出されるＳ_I／Ｎ_Iに比例する付け係数重み付け係数であり、係数ｂも無線通信装置と無線タグとの１回の読取要求−応答ごとに検出されるＳ_Q／Ｎ_Qに比例する重み付け係数である。これによって、Ｉ信号、Ｑ信号のうち信頼性の高い方の信号がよりｍの冪乗となって強調されると共に重み付け係数でさらに重み付けされ（増加関数）、ノイズ分が低下する。ｍ＝２の場合Ｖ_out＝ａ・Ｉ²＋ｂ・Ｑ²の関係で出力Ｖ_outが決定される。なお、この場合もＶ_out＝（ａ・Ｉ²＋ｂ・Ｑ²）^n/2のような増加関数とすることもできる。この場合ｎ＞１である。

このように実施の形態４の信号復号部１２では、Ｉ信号、Ｑ信号に対する重み付けをｍの冪乗という増加関数で機械的に（Ｉ^m＋Ｑ^m）を計算すれば、単純に（Ｉ＋Ｑ）や（Ｉ²＋Ｑ²）^1/2の計算したり、ＩまたはＱの大きい方を選択したりする場合より、信頼性の高い信号の方が強調され、ノイズの寄与は逆に低くなる。併せてそのときの実際の通信状況を信状態検出部１２ｂが検出し、Ｓ_I／Ｎ_Iに比例した重み付け係数ａ、Ｓ_Q／Ｎ_Qに比例した重み付け係数ｂを選択して信頼性の高い信号の方をより強調すれば、ＢＥＲをさらに改善し、読み出し対象になっていない無線タグから送信されてくる応答電波を拾ってシステムを誤動作させることがなく、Ｓ／Ｎ比の小さな環境においても受信する電波の混信を防止し、確実に電波から情報を取得することが可能になる。

（実施の形態５）
本発明の実施の形態５における無線通信装置について説明する。実施の形態５の無線通信装置は、実施の形態４とはＳ_I／Ｎ_I≫Ｓ_Q／Ｎ_Q、Ｓ_Q／Ｎ_Q≫Ｓ_I／Ｎ_Iの関係がある場合の処理である。そして、実施の形態５の無線通信装置は、実施の形態１の無線通信装置と、信号復号部内のＩＱ演算部で行う演算が相違するだけでその余の点は共通である。従って、図１、図２は実施の形態５においても参照し、同一符号は同様の構成を示す。図３は本発明の実施の形態３における無線通信装置のＳ／Ｎ比の信号レベル検出に対する説明図である。

すなわち、実施の形態５の無線通信装置は、無線通信装置の通信状態検出部１２ｂが実際の通信状況を検出したときＩ信号のＳ／Ｎ比とＱ信号のＳ／Ｎ比が所定の判定閾値とそれぞれ比較され、Ｓ_Q／Ｎ_Q＜ノイズレベル判定閾値の場合には実施の形態４においてｂ＝０、Ｖ_out＝ａ・Ｉ^mが出力され、Ｓ_I／Ｎ_I＞ノイズレベル判定閾値の場合には実施の形態４においてａ＝０、Ｖ_out＝ｂ・Ｑ^mが選択される。また、Ｓ_I／Ｎ_I＜ノイズレベル判定閾値の場合には実施の形態４においてａ＝０、Ｖ_out＝ｂ・Ｑ^mが出力され、Ｓ_Q／Ｎ_Q＞ノイズレベル判定閾値の場合には実施の形態４においてｂ＝０、Ｖ_out＝ａ・Ｉ^mが選択される。以上において、ｍ≧２である。

例えば、ｍ＝２の場合、Ｓ_Q／Ｎ_Q＜ノイズレベル判定閾値の場合には実施の形態４においてｂ＝０、Ｖ_out＝ａ・Ｉ²が出力され、Ｓ_I／Ｎ_I＞ノイズレベル判定閾値の場合には実施の形態４においてａ＝０、Ｖ_out＝ｂ・Ｑ²が選択される。また、Ｓ_I／Ｎ_I＜ノイズレベル判定閾値の場合には実施の形態４においてａ＝０、Ｖ_out＝ｂ・Ｑ²が出力され、Ｓ_Q／Ｎ_Q＞ノイズレベル判定閾値の場合には実施の形態４においてｂ＝０、Ｖ_out＝ａ・Ｉ²となる。

このように実施の形態５の信号復号部１２では、ノイズレベルの判定を行い、そのときの実際の通信状況を信状態検出部１２ｂが検出して、Ｓ_I／Ｎ_Iに比例した重み付け係数ａ、Ｓ_Q／Ｎ_Qに比例した重み付け係数ｂを選択して信頼性の高い信号の方をより強調するので、ＢＥＲをさらに改善し、読み出し対象になっていない無線タグから送信されてくる応答電波を拾ってシステムを誤動作させることがなく、Ｓ／Ｎ比の小さな環境においても受信する電波の混信を防止し、確実に電波から情報を取得することが可能になる。

（実施の形態６）
本発明の実施の形態６における無線通信装置について説明する。実施の形態６の無線通信装置は受信時における受信信号のノイズレベルを判定し、受信ゲインを切替えるものである。従って、図１、図２は実施の形態６においても参照し、同一符号は同様の構成を示す。図４は本発明の実施の形態６における無線通信装置のＳ／Ｎ比の信号レベル検出に対する説明図である。

実施の形態６の無線通信装置は、実施の形態３と同様、Ｉ信号、Ｑ信号のうち、Ｓ／Ｎ比の大きい方の信号、あるいはＩ信号、Ｑ信号の合成信号を基に応答信号のＡＧＣ制御する。このため、図４に示すように無線通信装置から送信データ１を送信して、無線タグから受信データ１の応答があるまでの搬送波送信期間（電源を持たないパッシブ型の無線タグに対する給電期間）と、受信データ１の先頭のプリアンブルを利用する。

すなわち、無線通信装置は、送信信号を無線タグに向けて送信したあとにこの無線タグを動作させるために無線タグに対して給電するための搬送波を継続して送信する。この搬送波による給電によって無線タグは応答信号を返すことができ、これを無線通信装置で受信することができる。この無線タグからの応答信号のフォーマットは、図４に示すように先頭のプリアンブルと、その後に続く応答データ、最後のＣＲＣ符号から構成される。実施の形態６の無線通信装置が利用するのは、無線タグからの応答信号受信前の応答待ち時間且つ給電期間の搬送波送信期間（給電応答待ち期間Ａ）にノイズレベルを検出することでノイズのレベル判定を行う。

図１に示す受信状態検出部１２ｂはこの給電応答待ち期間ＡにＩ信号、Ｑ信号のうち、Ｓ／Ｎ比の大きい方の信号、あるいはＩ信号、Ｑ信号の合成信号のノイズレベルを検出する。サンプリングの間隔は１μｓ〜１ｍｓ程度で、ピーク値の平均を計算することにより平均のノイズレベルを求める。なお、最も変動量の大きなピーク値は異常値として排除してノイズレベルを計算するのもよい。

従って、実施の形態６においては、プリアンブルの前に配置されることになる給電応答待ち期間Ａのノイズレベルに基づいて、制御部１３がＶＧＡのゲインの切替えを行う。若しくは制御部１３は検出結果に基づいてアッテネーター３０の減衰量制御を行う。このためＩＱ演算部１２ａで演算されたＩ信号とＱ信号の合成信号が通信状態検出部１２ｂのスライスレベルコントローラ（図示しない）によってノイズレベルが判定されることにより検出されて、この検出結果に基づいて制御部１３がＶＧＡのゲイン調整を行う。Ｉ信号とＱ信号の合成信号は解読部１２ｃで解読され、無線タグからの応答情報が抽出され、制御部１３に渡される。

このようにプリアンブル前の給電応答待ち期間Ａを利用してＶＧＡのゲインの切替えを行うのでＳ／Ｎ比の小さな環境でも好適なゲイン調整をリアルタイムに行え、ＢＥＲを改善し、無線タグからの情報は正確なものが得られ、読み出し対象になっていない無線タグから送信されてくる応答電波を拾ってシステムを誤動作させることがなく、電波環境が悪くても無線タグからの電波の混信を防止し、確実に情報を取得することができる。

（実施の形態７）
本発明の実施の形態７における無線通信装置について説明する。実施の形態７の無線通信装置は、実施の形態６をさらに高信頼性にＡＧＣ制御する。従って、図１、図２は実施の形態７においても参照し、同一符号は同様の構成を示す。図５（ａ）は本発明の実施の形態７における無線通信装置のノイズレベルが小さいときのノイズレベル判定の説明図、図５（ｂ）は本発明の実施の形態７における無線通信装置のノイズレベルが大きいときのノイズレベル判定の説明図である。

実施の形態７においても、受信状態検出部１２ｂはこの給電応答待ち期間ＡにＩ信号、Ｑ信号のうち、Ｓ／Ｎ比の大きい方の信号、あるいはＩＱ演算部１２ａで演算されたＩ信号とＱ信号の合成信号のノイズレベルを検出する。そして、この検出結果に基づいて制御部１３がＶＧＡのゲイン調整を行う。制御部１３は、この給電応答待ち期間Ａのノイズレベルに基づいてＶＧＡのゲインの切替えを行う。なお、Ｉ信号とＱ信号の合成信号は解読部１２ｃで解読され、無線タグからの応答情報が抽出され、制御部１３に渡される。

通信状態検出部１２ｂでは、スライスレベルコントローラがノイズレベルを検出し、これに基づいて制御部１３がＶＧＡのゲイン調整を行う。しかし、実施の形態７においては、ノイズレベルを検出するとき、１回の読取要求−応答ごとにノイズレベルが小さい場合とノイズレベルが大きい場合とで、ノイズレベルの判定閾値を変化させている。すなわち、ノイズレベルが小さいＳ／Ｎ比の大きい場合のノイズレベル判定と、ノイズレベルが大きいＳ／Ｎ比の小さい場合のノイズレベル判定とでは、判定閾値に差があった方がよい。そこで、実施の形態７においては、１回の読取要求−応答ごとに判定閾値を変化させてスライスレベルコントローラによってノイズレベルを検出している。図５（ａ）はノイズレベルが小さいときのノイズレベル判定、図５（ｂ）はノイズレベルが大きいときのノイズレベル判定の様子を示す。

ノイズレベルが高い場合、ＩＱ演算部１２ａで演算されたＩ信号とＱ信号の合成信号が通信状態検出部１２ｂに入力され、読取要求−応答ごとに判定閾値を変化させてノイズレベルが検出され、これに基づいて制御部１３がＶＧＡのゲイン調整が行われる。ノイズレベルが低い場合はゲインは逆に下げられるものの同様である。

このようにプリアンブル前の給電応答待ち期間を利用し、ノイズレベルの判定閾値を送信と応答ごとに変えてＶＧＡのゲインの切替えを行うのでＳ／Ｎ比の小さな環境でも好適なゲイン調整をリアルタイムに行え、ＢＥＲを改善し、無線タグからの情報は正確なものが得られ、読み出し対象になっていない無線タグから送信されてくる応答電波を拾ってシステムを誤動作させることがなく、電波環境が悪くても無線タグからの電波の混信を防止し、確実に情報を取得することができる。

本発明は、無線タグ等と無線通信するリーダライタ装置などの無線通信装置に適用できる。

本発明の実施の形態１における無線通信装置の全体構成図 本発明の実施の形態１における無線通信装置の要部詳細構成図 本発明の実施の形態３における無線通信装置のＳ／Ｎ比の信号レベル検出に対する説明図 本発明の実施の形態６における無線通信装置のＳ／Ｎ比の信号レベル検出に対する説明図 （ａ）本発明の実施の形態７における無線通信装置のノイズレベルが小さいときのノイズレベル判定の説明図、（ｂ）本発明の実施の形態７における無線通信装置のノイズレベルが大きいときのノイズレベル判定の説明図

符号の説明

１ 送信信号生成部
２ 変調部
３ 搬送波生成部
４ 電力増幅器
５ 送受信共用部
６ アンテナ切替部
７ アンテナ
８ 低雑音増幅部
９ 復調部
１０ 自動利得制御部
１１ ＲＳＳＩ検出部
１２ 信号復号部
１２ａ ＩＱ演算部
１２ｂ 受信状態検出部
１３ 制御部
１４ スイッチ
２１ Ｄ／Ａコンバータ
２２ スムースフィルタ
２３ 増幅部
２４ ハイブリッド回路（０／９０）
２５ａ，２５ｂ 乗算器
２６ 結合器
２７ フィルタ部（ＬＰＦ）
３０ アッテネーター（ＡＴＴ）
３１ フィルタ部（ＢＰＦ）
３２ 分配器
３３ ハイブリッド回路（０／９０）
３４ａ、３４ｂ 乗算器
３５ アンチエリアフィルタ
３６ Ａ／Ｄコンバータ

Claims (10)

1. 通信対象に送信信号を送信して前記通信対象から応答信号を受信し、該受信した応答信号を解読する無線通信装置であって、
   前記通信対象へ所定の送信信号を送信する送信部と、
   前記通信対象からの応答信号を受信する受信部と、
   前記受信部により受信した応答信号を入力して相互に９０度位相のずれた搬送波により直交復調される直交復調部と、
   前記直交復調部において直交復調されたベースバンドの２つの応答信号に対してゲイン調整を行う自動利得制御部と、
   前記応答信号の受信時における信号レベル及びノイズレベルを検出する受信状態検出部と、
   前記位相がずれた２つの応答信号に対して各信号の信号レベルは強調しノイズレベルは低下させる重み付け処理を行って合成信号を生成する合成信号生成部と、
   前記合成信号生成部により重み付け処理された合成信号を解読する解読部が設けられた信号復号部と、を備えたことを特徴とする無線通信装置。
2. 前記通信対象が無線タグであることを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
3. 前記合成信号生成部が、前記重み付け処理として前記直交復調されたベースバンドの２つの応答信号をそれぞれ増加関数で重み付けして、その和をとって合成信号とすることを特徴とする請求項１または２記載の無線通信装置。
4. 前記直交復調されたベースバンドの２つの応答信号のうち、一方の信号が他方の信号より顕著に大きい場合、前記合成信号生成部が、前記重み付け処理として前記一方の信号のみで重み付けすることを特徴とする請求項３記載の無線通信装置。
5. 前記受信状態検出部が、前記合成信号により前記ノイズレベルとして前記応答信号の給電応答待ち期間のノイズレベルを検出すると共に、前記信号レベルとしては前記応答信号のプリアンブルの信号レベルを検出することを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載された無線通信装置。
6. 前記合成信号生成部が、前記信号レベル及びノイズレベルからＳ／Ｎ比を求め、前記重み付け処理として前記直交復調されたベースバンドの２つの応答信号のそれぞれに前記Ｓ／Ｎ比に応じた重み付けを行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載された無線通信装置。
7. 前記増加関数が冪乗若しくは冪乗とＳ／Ｎ比に比例した重み付け係数の積であることを特徴とする請求項１または２記載の無線通信装置。
8. 通信対象に送信信号を送信して前記通信対象から応答信号を受信し、該受信した応答信号を解読する無線通信装置であって、
   前記通信対象へ所定の送信信号を送信する送信部と、
   前記通信対象からの応答信号を受信する受信部と、
   前記受信部により受信した応答信号を入力して直交復調された２つの応答信号を出力する直交復調部と、
   前記直交復調部において直交復調されたベースバンドの２つの応答信号に対してゲイン調整を行う自動利得制御部と、
   前記応答信号の受信時におけるノイズレベルを検出する受信状態検出部と、
   前記受信状態検出部によって検出されたノイズレベルに応じて前記自動利得制御部における制御量を決定する制御部と、
   前記直交復調されたベースバンドの２つの応答信号を合成した合成信号を解読する解読部が設けられた信号復号部と、を備えたことを特徴とする無線通信装置。
9. 前記受信状態検出部が、前記応答信号に対する給電応答待ち期間におけるノイズレベルを検出し、前記制御部が前記ノイズレベルに応じてノイズレベル判定閾値を決定して、このノイズレベル判定閾値を切替えることで制御量を決定することを特徴とする請求項８記載の無線通信装置。
10. 通信対象に送信信号を送信して前記通信対象から応答信号を受信し、該受信した応答信号を解読する無線通信装置であって、
    前記通信対象へ所定の送信信号を送信する送信部と、
    前記通信対象からの応答信号を受信する受信部と、
    前記受信部により受信した応答信号を入力して直交復調された２つの応答信号を出力する直交復調部と、
    前記直交復調部において直交復調されたベースバンドの２つの応答信号に対してゲイン調整を行う自動利得制御部と、
    前記応答信号の受信時におけるノイズレベルを検出する受信状態検出部と、
    前記受信状態検出部によって検出されたノイズレベルに応じて前記受信部のアッテネーターの制御量を決定する制御部と、
    前記直交復調されたベースバンドの２つの応答信号を合成した合成信号を解読する解読部が設けられた信号復号部と、を備えたことを特徴とする無線通信装置。

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