JP2020141315A - Wireless signal demodulating device, wireless signal demodulating program, and wireless signal demodulating method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線信号復調装置、無線信号復調プログラム、及び無線信号復調方法に関する。 The present invention relates to a radio signal demodulation device, a radio signal demodulation program, and a radio signal demodulation method.
従来より、ASK(Amplitude-Shift Keying)変調された受信信号をサンプリングして立上りを検出し、立上り検出から次の立上り検出までの期間を計測することで、RFID(Radio Frequency Identifier)タグの無線信号を識別する方法がある(例えば、非特許文献1参照)。 Conventionally, an RFID (Radio Frequency Identifier) tag radio signal is obtained by sampling an ASK (Amplitude-Shift Keying) modulated reception signal to detect a rising edge and measuring the period from the rising edge detection to the next rising edge detection. There is a method for identifying (see, for example, Non-Patent Document 1).
ところで、RFIDタグがRFIDリーダの読み取り信号に対して応答する無線信号のパケット長は最小で7シンボルと短く、ノイズ等を含む他の電波との判別が容易ではない。このため、従来の読み出し方法のように立上り検出から次の立上り検出までの期間のみに基づいて識別する方法では、RFIDリーダが無線信号以外の信号を無線信号として誤検出するおそれがある。また、RFIDタグの無線信号以外の信号であっても、パケット長が短い場合には同様の誤検出が生じるおそれがある。 By the way, the packet length of the radio signal that the RFID tag responds to the reading signal of the RFID reader is as short as 7 symbols at the minimum, and it is not easy to distinguish it from other radio waves including noise and the like. Therefore, in the method of identifying based only on the period from the rising edge detection to the next rising edge detection as in the conventional reading method, the RFID reader may erroneously detect a signal other than the wireless signal as a wireless signal. Further, even if the signal is other than the radio signal of the RFID tag, the same false detection may occur if the packet length is short.
そこで、誤検出を抑制した無線信号復調装置、無線信号復調プログラム、及び無線信号復調方法を提供することを目的とする。 Therefore, it is an object of the present invention to provide a radio signal demodulation device, a radio signal demodulation program, and a radio signal demodulation method that suppress false detection.
本発明の実施の形態の無線信号復調装置は、同期用パターンと複数のシンボルとを含むフレームデータを変調した無線信号のエンベロープの立下りを検出する立下り検出部と、前記エンベロープの立上りを検出する立上り検出部と、前記立上り検出部によって検出される立上りと、当該立上りよりも1シンボル前に前記立上り検出部によって検出される立上りとの第1時間差を取得する第1時間差取得部と、前記立下り検出部によって検出される立下りと、当該立下りの次に前記立上り検出部によって検出される立上りとの第2時間差を取得する第2時間差取得部と、前記無線信号を前記フレームデータに対応する区間単位で復調又は破棄するデータ管理部であって、前記エンベロープが前記第1時間差及び前記第2時間差の所定のパターンを含む場合に当該所定のパターンを含む区間の無線信号を復調し、前記エンベロープが前記所定のパターンを含まない場合に当該所定のパターンを含まない区間の無線信号を破棄するデータ管理部とを含む。 The radio signal demodulator according to the embodiment of the present invention has a fall detection unit that detects the fall of the envelope of a radio signal in which frame data including a synchronization pattern and a plurality of symbols is modulated, and a fall detection unit that detects the rise of the envelope. The first time difference acquisition unit that acquires the first time difference between the rise detection unit, the rise detected by the rise detection unit, and the rise detected by the rise detection unit one symbol before the rise, and the above. The second time difference acquisition unit that acquires the second time difference between the falling edge detected by the falling edge detection unit and the rising edge detected by the rising edge detection unit after the falling edge, and the radio signal in the frame data. A data management unit that demodulates or discards in units of corresponding sections, and when the envelope contains predetermined patterns of the first time difference and the second time difference, demodulates the radio signal of the section including the predetermined patterns. A data management unit that discards a radio signal in a section that does not include the predetermined pattern when the envelope does not include the predetermined pattern is included.
誤検出を抑制した無線信号復調装置、無線信号復調プログラム、及び無線信号復調方法を提供することができる。 It is possible to provide a radio signal demodulation device, a radio signal demodulation program, and a radio signal demodulation method that suppress false detection.
以下、本発明の無線信号復調装置、無線信号復調プログラム、及び無線信号復調方法を適用した実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments to which the radio signal demodulation device, the radio signal demodulation program, and the radio signal demodulation method of the present invention are applied will be described.
<実施の形態>
図1は、実施の形態の無線信号復調装置100の動作を説明する図である。無線信号復調装置100は、一例としてRFIDタグ10を読み取るRFIDリーダであり、RFIDタグ10の応答信号10Aと、RFIDタグ10の応答信号10A以外の信号及びノイズ等とを識別し、RFIDタグ10の応答信号10Aを復調し、RFIDタグ10の応答信号10A以外の信号及びノイズ等を破棄する。なお、以下では、RFIDタグ10と、RFIDリーダとしての無線信号復調装置100とを含むシステムをRFIDシステムと称す。
<Embodiment>
FIG. 1 is a diagram illustrating the operation of the wireless
図1には、一例として、Sigfoxの端末1が放射する電波1Aと熱雑音2とを無線信号復調装置100がRFIDタグ10の応答信号として誤検出しないように正しく判別している状態を示す。
FIG. 1 shows, as an example, a state in which the
無線信号復調装置100は、Sigfoxの端末1が放射する電波1Aと熱雑音2とを受信しても破棄し、RFIDタグ10の応答信号10Aを復調し、さらに復号化してデータ(ID)を読み取る。
The
図2は、実施の形態の無線信号復調装置100のハードウェア構成図である。無線信号復調装置100は、実施の形態の無線信号復調プログラムを実行する。無線信号復調装置100が無線信号復調プログラムを実行することによって実現される方法は、実施の形態の無線信号復調方法である。
FIG. 2 is a hardware configuration diagram of the wireless
無線信号復調装置100は、CPU(Central Processing Unit:中央演算処理装置)51、メモリ52、ディスプレイ53、キーボード54、I/F(Interface)55、バス56を有する。CPU51、メモリ52、ディスプレイ53、キーボード54、I/F55は、バス56により互いに接続されている。
The wireless
CPU51は、メモリ52に記録された無線信号復調プログラムを読出し、実行することにより、無線信号復調方法を実現する。
The
メモリ52は、HDD(Hard Disk Drive)のような記憶装置、及び、RAM(Random Access Memory)のような揮発性メモリ等を含む。HDDには、無線信号復調プログラム、及び、CPU51が無線信号復調プログラムを実行する際に利用するデータ等が格納される。RAMは、CPU51が実行する無線信号復調プログラム、及び、無線信号復調プログラムを実行する際に得られるデータ等を一時的に格納する。
The
ディスプレイ53は、無線信号復調装置100の操作に利用される画像等を表示する表示装置であり、タッチパネルが一体化されていてもよい。
The
キーボード54は、利用者が無線信号復調装置100を操作する際に利用する入力装置である。I/F55は、無線信号復調装置100と外部装置とを接続するための外部接続装置である。
The
図3は、RFIDタグの応答信号のフレームに含まれる同期用パターン及びPSDU(Physical Layer Convergence Protocol)を示す図である。ここには、一例としてEPC Gen2のversion 2.0.1によるRFIDタグの応答信号に含まれる同期用パターン及びPSDUを示す。RFIDシステムはPIE方式(Pulse Interval. Encoding)を採用するため、図3に示す同期用パターン及びPSDUは、PIE方式に準拠している。 FIG. 3 is a diagram showing a synchronization pattern and a PSDU (Physical Layer Convergence Protocol) included in a frame of a response signal of an RFID tag. Here, as an example, the synchronization pattern and PSDU included in the response signal of the RFID tag according to version 2.0.1 of EPC Gen2 are shown. Since the RFID system adopts the PIE method (Pulse Interval. Encoding), the synchronization pattern and PSDU shown in FIG. 3 conform to the PIE method.
図3(A)には、同期用パターンとしてFrame-Syncのパルス信号を示す。Frame-Syncは、delimiter,data-0,R=>T calibration(RTcal)の3つの区間を含む。3つの区間のパルス信号の長さは、3シンボル分の長さである。Frame-Syncは、フレームの先頭に配置される。 FIG. 3A shows a Frame-Sync pulse signal as a synchronization pattern. Frame-Sync includes three sections: delimiter, data-0, R => T calibration (RTcal). The length of the pulse signal in the three sections is the length of three symbols. Frame-Sync is placed at the beginning of the frame.
Delimiterは、所定の長さ(固定長)のL(Low)レベルの区間であり、その長さはEPC Gen2のversion 2.0.1によって12.5μs±5%という固有の長さに決められている。data-0の長さは1 Tari(type A reference interval)であり、R=>T calibrationの長さは、2.5Tari以上、3.0Tari以下に決められている。data-0とR=>T calibrationは、ともにLレベルのPW(Pulse Width:パルス幅)区間を含む。data-0とR=>T calibrationのPW区間の長さは等しい。 The Delimiter is an L (Low) level section of a predetermined length (fixed length), and the length is set to a unique length of 12.5 μs ± 5% by version 2.0.1 of EPC Gen2. .. The length of data-0 is 1 Tari (type A reference interval), and the length of R => T calibration is determined to be 2.5 Tari or more and 3.0 Tari or less. Both data-0 and R => T calibration include L-level PW (Pulse Width) sections. The lengths of the PW sections of data-0 and R => T calibration are equal.
図3(B)に示すPSDUは、RFIDタグの応答信号のフレームのうちのFrame-Sync以外の部分であり、コード及びデータを含む場合と、コードのみを含む場合がある。PSDUは、フレームの中でFrame-Syncの後に配置される。PSDUのパルス信号の長さは、最小で4シンボル分の長さである。このため、Frame-SyncとPSDUの合計の長さは、最小で7シンボルになる。 The PSDU shown in FIG. 3B is a part of the frame of the response signal of the RFID tag other than Frame-Sync, and may include a code and data, or may include only a code. The PSDU is placed after Frame-Sync in the frame. The length of the pulse signal of the PSDU is at least 4 symbols. Therefore, the total length of Frame-Sync and PSDU is at least 7 symbols.
図3(B)には、一例として“1”、“0”、“0”、“1”の並びの4つのシンボルを示す。シンボル“0”、“1”は、ともに1つのPW区間を含み、PW区間以外の区間の長さが異なることで“0”と“1”を識別することができる。 FIG. 3B shows four symbols in the sequence of “1”, “0”, “0”, and “1” as an example. The symbols "0" and "1" both include one PW section, and "0" and "1" can be distinguished by different lengths of sections other than the PW section.
ここで、1つのシンボル分のパルス信号は、PIE方式を採用するRFIDシステムでは、パルスが落ち込むPW区間(Lレベルの区間)を1つ含む区間で表され、区間の始期はパルスがHレベルに立ち上がった時点であり、区間の終期はPW区間が終わる時点(LレベルからHレベルに遷移する時点)である。 Here, the pulse signal for one symbol is represented by a section including one PW section (L level section) in which the pulse drops in the RFID system adopting the PIE method, and the pulse becomes H level at the beginning of the section. It is the time of rising, and the end of the section is the time of the end of the PW section (the time of transition from L level to H level).
図4は、PIE方式におけるパターンの判別方法を説明する図である。図4には、一例として4つのシンボル“1”、“0”、“0”、“1”を表すパルス信号を示す。また、図4には実施の形態によるパターンの判別方法に加えて、比較用に非特許文献1におけるパターンの判別方法も示す。以下では非特許文献1におけるパターンの判別方法を公知例のパターンの判別方法と称す。
FIG. 4 is a diagram illustrating a pattern discrimination method in the PIE method. FIG. 4 shows, as an example, pulse signals representing the four symbols “1”, “0”, “0”, and “1”. Further, FIG. 4 shows a pattern discrimination method in
ここでは、パターンの判別方法を分かり易くするためにパルス信号を用いて立下りと立上りを検出して時間差A、Bを求める手法について説明するが、実際には復調する前のエンベロープから立下りと立上りを検出することになる。 Here, in order to make it easier to understand the pattern discrimination method, a method of detecting the falling edge and the rising edge using a pulse signal to obtain the time difference A and B will be described, but in reality, the falling edge is described from the envelope before demodulation. The rise will be detected.
公知例のパターンの判別方法は、白抜きの三角形(△)で示す立上りのタイミングのみを検出して隣り合う立上り同士の時間差Aの並びの順番(複数の時間差Aが時系列的に並べられるパターン)に基づいて、RFIDシステムの応答信号であるかどうかを判定している。 The pattern discrimination method of the known example is to detect only the rising timing indicated by the white triangle (Δ) and to arrange the time difference A between adjacent rising edges (a pattern in which a plurality of time differences A are arranged in chronological order). ), It is determined whether or not it is a response signal of the RFID system.
実施の形態のパターンの判別方法は、公知例のパターンの判別方法による隣り合う立上り同士の時間差Aの並びの順番に加えて、黒塗りの三角形(▲)で示す立下りのタイミングを検出して、立下りから次の立上りまでの時間差Bの並びの順番(複数の時間差Bが時系列的に並べられるパターン)を用いて、RFIDシステムの応答信号であるかどうかを判定する。 In the pattern determination method of the embodiment, in addition to the order of the time difference A between adjacent rising edges according to the pattern discrimination method of the known example, the falling edge timing indicated by the black triangle (▲) is detected. , The order of arrangement of the time difference B from the falling edge to the next rising edge (a pattern in which a plurality of time difference Bs are arranged in chronological order) is used to determine whether or not the signal is a response signal of the RFID system.
図5は、RFIDタグ10の応答信号の立下りと立上りを検出する際の2つの閾値を示す図である。図5に示す応答信号は、無線信号の一例である。
FIG. 5 is a diagram showing two threshold values for detecting the falling edge and the rising edge of the response signal of the
ここでは、2つの閾値を用いてRFIDタグ10の応答信号の立下りと立上りを検出する。2つの閾値のうち高い方は高閾値HTHであり第1閾値の一例である。2つの閾値のうち低い方は低閾値LTHであり第2閾値の一例である。ここで説明する低閾値LTH及び高閾値HTHは、一例としてLTH=1−HTHの関係を有するが、このような関係を有しなくてもよい。
Here, the falling edge and the rising edge of the response signal of the
無線信号復調装置100は、応答信号のレベルが高閾値HTH以上から低閾値LTH以下になると応答信号の立下りを検出する。また、無線信号復調装置100は、応答信号のレベルが高低閾値LTH以下から閾値HTH以上になると応答信号の立上りを検出する。
The
図4に示す時間差A、Bは、実際にはエンベロープに対して図5に示すように低閾値LTH及び高閾値HTHを用いて立下りと立上りを検出することによって求めることになる。 The time differences A and B shown in FIG. 4 are actually obtained by detecting the falling edge and the rising edge of the envelope using the low threshold value LTH and the high threshold value HTH as shown in FIG.
図6は、高閾値HTHに対する誤検出確率の特性を示す図である。図6において、横軸は高閾値HTHを示し、縦軸は誤検出確率を示す。誤検出確率とは、RFIDリーダである無線信号復調装置100がRFIDタグ10の応答信号以外の信号をRFIDタグ10の応答信号として誤って検出する確率である。
FIG. 6 is a diagram showing the characteristics of the false positive probability with respect to the high threshold HTH. In FIG. 6, the horizontal axis represents the high threshold HTH and the vertical axis represents the false positive probability. The false detection probability is a probability that the
また、誤検出確率は、1Msps (Megasamples per second:メガサンプル/秒)で観測を行い、10ミリ秒に1回の頻度で無線信号復調装置100が信号を受信する条件下で行った。受信感度を重視して各SNRにおいて得られた最小の誤検出確率の値を選択して特性を作成した。
The false detection probability was observed at 1 Msps (Megasamples per second) under the condition that the
図6には比較用として公知例のパターンの判別方法における誤検出確率を破線で示す。 In FIG. 6, for comparison, the false detection probability in the pattern discrimination method of a known example is shown by a broken line.
公知例の手法では、高閾値HTHが0.7のときに誤検出確率は約5×10−6であり、無線信号復調装置100が電波を1時間連続で受信した場合の数値に換算すると、約1.4回/時間になる。すなわち、電波を1時間受信すると、1回以上誤検出が生じることになる。これは誤検出が多いと言える値である。
In the method of a known example, when the high threshold HTH is 0.7, the false detection probability is about 5 × 10-6 , and when converted into a numerical value when the
これに対して、実施の形態の手法(実線)では、時間差Aに加えて時間差Bを見ているので、高閾値HTHが0.7のときに誤検出確率は約8×10−7であり、無線信号復調装置100が電波を1時間連続で受信した場合の数値に換算すると、約0.25回/時間である。これは公知例の手法の場合の約1/6の確率であり、十分に低減できていることが分かる。
On the other hand, in the method of the embodiment (solid line), since the time difference B is seen in addition to the time difference A, the false detection probability is about 8 × 10 -7 when the high threshold HTH is 0.7. When converted into a numerical value when the
図7は、実施の形態の無線信号復調装置100の構成を示す図である。無線信号復調装置100は、アンテナ101、制御装置110、ディスプレイ120、及び操作部130を含む。ディスプレイ120は、図2のディスプレイ53に対応し、操作部130は、図2のキーボード54に相当する。なお、操作部130は、キーボード54に加えて、図2のキーボード54とディスプレイ120に一体化されたタッチパネルを含んでもよく、マウス等のその他の入力デバイスを含んでもよい。
FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the wireless
制御装置110は、主制御部111、IQ出力部112A、エンベロープ演算部112B、立下り検出部113D、立上り検出部113U、時間差取得部114A、114B、SNR取得部115、閾値設定部116、データ管理部117、データ解析部118、及びメモリ119を有する。
The
主制御部111、IQ出力部112A、エンベロープ演算部112B、立下り検出部113D、立上り検出部113U、時間差取得部114A、114B、SNR取得部115、閾値設定部116、データ管理部117、データ解析部118は、無線信号復調プログラムを実行する制御装置110の機能を表したものである。また、メモリ119は、メモリ52(図2参照)を機能的に表したものである。
主制御部111は、無線信号復調装置100の処理を統括する処理部であり、IQ出力部112A、エンベロープ演算部112B、立下り検出部113D、立上り検出部113U、時間差取得部114A、114B、SNR取得部115、閾値設定部116、データ管理部117、データ解析部118が行う処理以外の処理を実行する。
The
IQ出力部112Aは、アンテナ101に接続されており、アンテナ101から放射される読み取り信号を受信したRFIDタグ10の応答信号の振幅と位相を表すI値及びQ値を取得し、エンベロープ演算部112Bに出力する。
The
エンベロープ演算部112Bは、IQ出力部112Aから入力されるI値及びQ値に基づき、RFIDタグ10の応答信号のエンベロープ(包絡線)を演算する。より具体的には、エンベロープ演算部112Bは、IQ出力部112Aから入力されるI値及びQ値から求まる応答信号の振幅を時系列的に配置することにより、応答信号のエンベロープ(包絡線)を演算する。エンベロープは、応答信号の振幅を時系列的に並べたものだからである。エンベロープ演算部112Bは、応答信号のエンベロープ(包絡線)を立下り検出部113D、立上り検出部113U、SNR取得部115に出力する。
The
立下り検出部113Dは、図5に示す2つの閾値を用いて、エンベロープ演算部112Bから入力される応答信号のエンベロープから立下りを検出するとともに、立下りが生じた時刻を検出する。立下り検出部113Dは、立下りが生じた時刻を時間差取得部114Bに出力するとともに、立下りが生じたことと、立下りが生じた時刻とをデータ管理部117に出力する。
The
立上り検出部113Uは、図5に示す2つの閾値を用いて、エンベロープ演算部112Bから入力される応答信号のエンベロープから立上りを検出するとともに、立上りが生じた時刻を検出する。立上り検出部113Uは、立上りが生じた時刻を時間差取得部114A、114Bに出力するとともに、立上りが生じたことと、立上りが生じた時刻とをデータ管理部117に出力する。
The
時間差取得部114Aは、立上り検出部113Uから入力される立上りの時刻と、立上り検出部113Uから入力された1つ前の立上りの時刻との時間差を取得する。この時間差は、図4に示す時間差Aに相当するため、以下では時間差Aとして説明する。時間差取得部114Aは、時間差Aを表すデータをデータ管理部117に出力する。
The time
1つ前の立上りの時刻は、現時点で立上り検出部113Uから入力される立上りの時刻よりも1シンボル前の立上りの時刻に相当する。時間差取得部114Aは、第1時間差取得部の一例であり、時間差Aは第1時間差の一例である。
The time of the previous rise corresponds to the time of the rise one symbol before the time of the rise input from the
時間差取得部114Bは、立下り検出部113Dから入力される立下りの時刻と、その後に立上り検出部113Uから入力される立上りの時刻との時間差を取得する。立上り検出部113Uから入力される立上りの時刻は、エンベロープの立下りが生じた後に最初に生じるエンベロープの立上りの時刻である。
The time
時間差取得部114Bが取得する時間差は、図4に示す時間差Bに相当するため、以下では時間差Bとして説明する。時間差取得部114Bは、時間差Bを表すデータをデータ管理部117に出力する。時間差取得部114Bは、第2時間差取得部の一例であり、時間差Bは第2時間差の一例である。
Since the time difference acquired by the time
SNR取得部115は、メモリ119に格納されるノイズレベルと、エンベロープ演算部112Bから入力される応答信号のエンベロープとに基づいて、SNR(Signal to Noise Ratio:信号ノイズ比)を取得する(求める)。SNR取得部115は、SNRを閾値設定部116に出力する。
The
SNR取得部115は、一例としてエンベロープ演算部112Bから入力される応答信号のエンベロープを保持しておき、データ管理部117から入力されるフレームの切り替わりのタイミングを表す時刻に基づき、各フレームに対応する区間のエンベロープの最大値をノイズレベルで除算することによってSNRを求める。
The
フレームの切り替わりのタイミングを表す時刻が分かれば、各フレームに対応するエンベロープの区間(1フレームに相当する区間)が分かるため、SNR取得部115は、各フレームに対応するエンベロープの区間におけるエンベロープの最大値を求めることができる。
If the time representing the timing of frame switching is known, the section of the envelope corresponding to each frame (the section corresponding to one frame) can be known. Therefore, the
閾値設定部116は、SNR取得部115から入力されるSNRを用いてメモリ119から最適な高閾値HTHを読み出し、立下り検出部113D及び立上り検出部113Uに高閾値HTH及び低閾値LTHを設定する。低閾値LTHは、読み出した高閾値HTHを用いて、1−HTHで求めることができる。
The threshold
メモリ119には、SNRに応じた最適な高閾値HTHを格納するテーブルデータがある。このテーブルデータは、破棄率を最小化するためのSNRと高閾値HTHとの組み合わせを格納するテーブルデータである。
The
データ管理部117には、立下り検出部113Dから立下りが生じたことを表すデータと、立下りが生じた時刻を表すデータとが入力されるとともに、立上り検出部113Uから立上りが生じたことを表すデータと、立上りが生じた時刻を表すデータとが入力される。
Data indicating that a fall has occurred from the
また、データ管理部117には、時間差取得部114Aから時間差Aを表すデータが入力されるとともに、時間差取得部114Bから時間差Bを表すデータが入力される。
Further, in the
データ管理部117は、立下り及び立上りが生じた時刻を表すデータと、時間差A及び時間差Bを表すデータとに基づいて、エンベロープの立下り及び立上りが時系列的に生じているパターンを識別し、エンベロープがRFIDタグ10の応答信号のものであるかどうかを判定する。
The
データ管理部117は、時間差A及び時間差Bのパターンに基づいてFrame-SyncとPSDUを識別し、Frame-Syncに基づいてフレームの先頭を識別する。すなわち、データ管理部117は、Frame-Syncに基づいてフレームの開始位置及び終了位置を識別することができる。フレームの開始位置及び終了位置は、フレームの切り替わりの位置である。
The
データ管理部117は、エンベロープが時間差A及び時間差Bの所定のパターンを含めば、エンベロープがRFIDタグ10の応答信号のものであると判定し、当該所定のパターンを含む区間の応答信号を復調する。また、データ管理部117は、エンベロープが所定のパターンを含まないときは、エンベロープがRFIDタグ10の応答信号のものではないと判定し、当該所定のパターンを含まない区間の応答信号を破棄する。
If the envelope includes the predetermined patterns of the time difference A and the time difference B, the
所定のパターンとは、RFIDシステムの応答信号であることを表す時間差A及び時間差Bのパターンである。 The predetermined pattern is a pattern of time difference A and time difference B indicating that it is a response signal of the RFID system.
また、データ管理部117は、フレームの切り替わりのタイミングを表す時刻を表すデータをSNR取得部115に出力する。
Further, the
データ解析部118は、データ管理部117によって復調された応答信号の復号化を行い、PSDUに含まれるデジタルデータを取得する。
The
メモリ119は、無線信号復調プログラム、無線信号復調プログラムの実行に伴って利用するデータ等の他に、後述する図9に示すデータ(SNRに応じた最適な高閾値HTHを格納するテーブルデータ)を格納する。メモリ119は、第1データ保持部、第2データ保持部、第3データ保持部の一例である。
In the
図8は、高閾値HTHに対する破棄率の特性を示す図である。高閾値HTHに対する破棄率の特性は、複数レベルのSNR(10dB、13dB、15dB、18dB、20dB)について求められている。図8に示す特性は、シミュレーションで求めたものである。なお、破棄率とは、無線信号復調装置100が受信する電波のエンベロープのうち、1フレームに相当する区間を破棄する確率(割合)である。
FIG. 8 is a diagram showing the characteristics of the discard rate with respect to the high threshold HTH. The discard rate characteristics for high threshold HTH are determined for multiple levels of SNR (10 dB, 13 dB, 15 dB, 18 dB, 20 dB). The characteristics shown in FIG. 8 are obtained by simulation. The discard rate is a probability (ratio) of discarding a section corresponding to one frame in the envelope of the radio wave received by the radio
図8に示すように高閾値HTHを変化させると、破棄率は、ある高閾値HTHにおいて極小値を取る。極小値を取るときの高閾値HTHは、SNRによって変化する。図8には、各SNRにおける破棄率の特性における極小値を丸(○)で囲って示す。このようにSNRによって破棄率が変化するのは、各SNRにおいて最適な高閾値HTHがあるためと考えられる。 When the high threshold HTH is changed as shown in FIG. 8, the discard rate takes a minimum value at a certain high threshold HTH. The high threshold HTH when taking the minimum value changes depending on the SNR. In FIG. 8, the minimum value in the characteristic of the discard rate at each SNR is circled (◯). It is considered that the reason why the discard rate changes depending on the SNR in this way is that there is an optimum high threshold HTH in each SNR.
そこで、無線信号復調装置100は、図9に示すテーブルデータをメモリ119に格納する。図9は、SNRと、各SNRにおいて破棄率の極小値を与える高閾値HTHとを関連付けたテーブルデータを示す図である。SNRが10dB、13dB、15dB、18dB、20dBであるときの破棄率の極小値は、それぞれ、0.75、0.7、0.65、0.6、0.6である。このようなテーブルデータを用いてSNRに応じて高閾値HTHを設定すれば、破棄率を最小化して、受信感度を向上させることができる。
Therefore, the wireless
図10は、無線信号復調装置100の制御装置110が実行する処理を表すフローチャートを示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a flowchart showing a process executed by the
処理がスタートすると、IQ出力部112Aは、RFIDタグ10の応答信号からI値及びQ値を取得しエンベロープ演算部112Bに出力する(ステップS1)。
When the process starts, the
エンベロープ演算部112Bは、I値及びQ値に基づいてRFIDタグ10の応答信号のエンベロープを表すデータ(エンベロープの波形を表すデータ)を求め、立下り検出部113D、立上り検出部113U、SNR取得部115に出力する(ステップS2)。
The
SNR取得部115は、メモリ119に格納されるノイズレベルと、エンベロープ演算部112Bから入力される応答信号のエンベロープとに基づいてSNRを取得し、閾値設定部116に出力する(ステップS3)。一例として、SNR取得部115は、取得したSNRの小数点第1位の値を四捨五入したSNRを閾値設定部116に出力すればよい。
The
閾値設定部116は、SNR取得部115から入力されるSNRを用いてメモリ119から最適な高閾値HTHを読み出し、立下り検出部113D及び立上り検出部113Uに高閾値HTH及び低閾値LTHを設定する(ステップS4)。
The threshold
主制御部111は、立下り検出部113Dによって立下りが検出されているかどうかを判定する(ステップS5)。
The
主制御部111は、立下り検出部113Dによって立下りが検出されていない(S5:NO)と判定すると、立下り検出部113Dに立下りを検出させる(ステップS6)。
When the
主制御部111は、ステップS6の処理を終えるとフローをステップS5にリターンさせる。
When the
主制御部111は、ステップS5において、立下り検出部113Dによって立下りが検出されている(S5:YES)と判定すると、立上り検出部113Uによって立上りが検出されているかどうかを判定する(ステップS7)。
When the
主制御部111は、立上り検出部113Uによって立上りが検出されていない(S7:NO)と判定すると、立上り検出部113Uに立上りを検出させる(ステップS8)。
When the
主制御部111は、ステップS8の処理を終えるとフローをステップS5にリターンさせる。フローがステップS8からS5にリターンした後は、フローはステップS5からS7に進行する。既に立下りが検出されているからである。
When the
主制御部111は、ステップS7において立上り検出部113Uによって立上りが検出されている(S7:YES)と判定すると、フローをステップS9に進行させる。ステップS5からS8は、連続した立下りと立上りが検出されるまで繰り返されるループ処理である。
When the
時間差取得部114Aは、立上り検出部113Uから入力される立上りの時刻と、立上り検出部113Uから入力された1つ前の立上りの時刻との時間差Aを取得する(ステップS9)。
The time
時間差取得部114Bは、立下り検出部113Dから入力される立下りの時刻と、その後に立上り検出部113Uから入力される立上りの時刻との時間差Bを取得する(ステップS10)。
The time
データ管理部117は、時間差取得部114Aによって取得された時間差Aが正常な時間差であるかどうかを判定する(ステップS11)。時間差Aについての正常な時間差とは、RFIDシステムの応答信号について時間差Aについて定められた所定の時間差であり、所定のマージンによる幅(プラスマイナスの幅)を有する。データ管理部117は、時間差取得部114Aによって取得された時間差Aが所定の時間差の範囲内にあれば、時間差Aが正常であると判定する。
The
データ管理部117は、時間差Aが正常である(S11:YES)と判定すると、時間差取得部114Bによって取得された時間差Bが正常な時間差であるかどうかを判定する(ステップS12)。時間差Bについての正常な時間差とは、RFIDシステムの応答信号について時間差Bについて定められた所定の時間差であり、所定のマージンによる幅(プラスマイナスの幅)を有する。データ管理部117は、時間差取得部114Bによって取得された時間差Bが所定の時間差の範囲内にあれば、時間差Bが正常であると判定する。
When the
データ管理部117は、時間差Bが正常である(S12:YES)と判定すると、時間差A及びBが正常であると判定した区間の応答信号を復調する(ステップS13)。
When the
データ解析部118は、データ管理部117によって復調された応答信号の復号化を行い、PSDUに含まれるデジタルデータを取得する(ステップS14)。
The
一方、データ管理部117は、ステップS11において時間差Aが正常ではない(S11:NO)と判定した場合、又は、ステップS12において時間差Bが正常ではない(S12:NO)と判定した場合は、時間差A又はBが正常ではないと判定した区間の応答信号を破棄する(ステップS15)。
On the other hand, if the
主制御部111は、ステップS14又はS15の処理を終えると一連の処理を終える(END)。
When the
以上のように、実施の形態の無線信号復調装置100は、隣り合う立上り同士の時間差Aが時系列的に並べられるパターンに加えて、立下りから次の立上りまでの時間差Bが時系列的に並べられるパターンを用いて、RFIDシステムの応答信号であるかどうかを判定する。時間差A及び時間差Bの両方を用いてRFIDシステムの応答信号であるかどうかを判定すれば、時間差Aだけで判別する場合に比べて、判定精度を大幅に改善することができる。時間差Aだけでは、RFIDシステムの応答信号以外の信号及びノイズ等と区別できない場合が有り得るからである。
As described above, in the wireless
シミュレーションでは、時間差A及び時間差Bの両方を用いてRFIDシステムの応答信号であるかどうかを判定すれば、時間差Aのみに基づいて判定する場合に比べて誤検出確率を約1/6に低減することを確認できた。 In the simulation, if it is determined whether or not it is the response signal of the RFID system by using both the time difference A and the time difference B, the false detection probability is reduced to about 1/6 as compared with the case where the determination is based only on the time difference A. I was able to confirm that.
したがって、誤検出を抑制した無線信号復調装置100、無線信号復調プログラム、及び無線信号復調方法を提供することができる。
Therefore, it is possible to provide a radio
また、高閾値HTH及び低閾値LTHを適切な値に設定することにより、破棄率を低減してRFIDタグ10の受信感度を向上させることができる。
Further, by setting the high threshold value HTH and the low threshold value LTH to appropriate values, the discard rate can be reduced and the reception sensitivity of the
なお、以上では、RFIDシステムの応答信号とそれ以外の信号及びノイズ等とを判別する形態について説明したが、RFIDシステムの応答信号に限られるものではない。特にデータ長が短い信号であれば、ノイズ等と誤検出する可能性があるため、そのような信号とそれ以外の信号及びノイズ等とを判別してもよい。 In the above description, the mode for discriminating between the response signal of the RFID system and other signals, noise and the like has been described, but the present invention is not limited to the response signal of the RFID system. In particular, if the signal has a short data length, it may be erroneously detected as noise or the like. Therefore, such a signal may be discriminated from other signals and noise or the like.
また、以上では、無線信号復調装置100について説明したが、例えば横軸を周波数、縦軸を電波強度に設定し、RFIDタグ10の応答信号の電波強度の周波数分布をディスプレイ120に表示すれば、応答信号の分布を可視化(見える化)することができる。このような場合には、無線信号復調装置100を無線電波可視化装置として捉えることができる。無線電波可視化装置は、RFIDタグ10の応答信号に加えて、例えばBLE(Bluetooth Low Energy(登録商標))、WiFi(登録商標)、及びBluetooth(登録商標)のすべて又はいずれかの電波強度の周波数分布をディスプレイ120に表示してもよい。各電波の表示色が異なるようにすれば、複数種類の電波を分布を可視化することができる。このような無線電波可視化装置は、無線電波可視化プログラムを実行して無線電波可視化方法を実現する。
Further, although the wireless
また、以上ではフローのステップS4において、図9に示すテーブルデータから閾値設定部116が最適な高閾値HTHを読み出して、立下り検出部113D及び立上り検出部113Uに高閾値HTH及び低閾値LTHを設定する形態について説明した。
Further, in step S4 of the flow, the
しかしながら、このように閾値設定部116が立下り検出部113D及び立上り検出部113Uに高閾値HTH及び低閾値LTHを設定することを行わなくてもよい。この場合には、例えば、立下り検出部113D及び立上り検出部113Uに予め所定の高閾値HTH及び低閾値LTHを設定しておくか、又は、利用者が選択した値に設定できるようにすればよい。
However, it is not necessary for the threshold
また、利用者が高閾値HTH及び低閾値LTHを設定するモードを選択できるようにしてもよい。 Further, the user may be able to select a mode for setting a high threshold value HTH and a low threshold value LTH.
図11は、実施の形態の変形例の無線信号復調装置100Mの構成を示す図である。以下では、図7に示す無線信号復調装置100と同様の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a radio
無線信号復調装置100Mは、アンテナ101、制御装置110M、ディスプレイ120、及び操作部130を含む。無線信号復調装置100Mは、利用者が高閾値HTH及び低閾値LTHを設定するモードを選択できるようにするために、専用のアプリケーションプログラムを実行し、タッチパネル付きのディスプレイ120にGUI(Graphic User Interface)によるボタンの画像等を表示する。
The radio
制御装置110Mは、主制御部111M、IQ出力部112A、エンベロープ演算部112B、立下り検出部113D、立上り検出部113U、時間差取得部114A、114B、入力受付部115M、閾値設定部116M、データ管理部117、データ解析部118、及びメモリ119Mを有する。
The
主制御部111M、IQ出力部112A、エンベロープ演算部112B、立下り検出部113D、立上り検出部113U、時間差取得部114A、114B、入力受付部115M、閾値設定部116M、データ管理部117、データ解析部118は、無線信号復調プログラムを実行する制御装置110Mの機能を表したものである。また、メモリ119Mは、メモリ52(図2参照)を機能的に表したものである。
Main control unit 111M,
主制御部111Mは、無線信号復調装置100Mの処理を統括する処理部であり、IQ出力部112A、エンベロープ演算部112B、立下り検出部113D、立上り検出部113U、時間差取得部114A、114B、入力受付部115M、閾値設定部116M、データ管理部117、データ解析部118が行う処理以外の処理を実行する。
The main control unit 111M is a processing unit that controls the processing of the radio
また、主制御部111Mは、アプリケーションプログラムを実行し、タッチパネル付きのディスプレイ120にGUIボタンの画像等を表示する処理を行う。
Further, the main control unit 111M executes an application program and performs a process of displaying an image of a GUI button or the like on a
入力受付部115Mは、操作部130を介して無線信号復調装置100Mの利用者が入力する指令を受け付ける。入力受付部115Mによって受け付けられた指令の内容は、主制御部111Mを介して閾値設定部116Mに入力される。ここで、利用者が入力する指令は、例えば、高閾値HTH及び低閾値LTHの値を設定するモード(高感度モード又は低感度モード)を選択する指令等である。
The
閾値設定部116Mは、入力受付部115Mから入力されるモード(高感度モード又は低感度モード)に応じた高閾値HTHをメモリ119Mから読み出し、立下り検出部113D及び立上り検出部113Uに高閾値HTH及び低閾値LTHを設定する。低閾値LTHは、読み出した高閾値HTHを用いて、1−HTHで求めることができる。
The threshold setting unit 116M reads the high threshold HTH corresponding to the mode (high sensitivity mode or low sensitivity mode) input from the
メモリ119Mは、無線信号復調プログラム、無線信号復調プログラムの実行に伴って利用するデータ等の他に、高感度モード又は低感度モードの高閾値HTHを格納するテーブルデータを格納する。 The memory 119M stores table data for storing a high threshold HTH in a high-sensitivity mode or a low-sensitivity mode, in addition to data used in executing the radio signal demodulation program and the radio signal demodulation program.
図12は、高感度モードと低感度モードにおける高閾値HTHに対する破棄率と誤検出確率の関係を示す図である。 FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the discard rate and the false positive probability with respect to the high threshold value HTH in the high sensitivity mode and the low sensitivity mode.
図12(A)に示す高閾値HTHに対する破棄率の特性は、図8に示す特性と同一である。高感度モードとは、SNRが比較的小さい信号でも復調する割合が比較的高い(破棄率が比較的低い)高閾値HTHに設定するモードである。また、低感度モードとは、SNRが比較的小さい信号を復調する割合が比較的高くない(比較的低い(破棄率が比較的高い))高閾値HTHに設定するモードである。低感度モードは第1モードの一例であり、高感度モードは第2モードの一例である。 The characteristics of the discard rate with respect to the high threshold HTH shown in FIG. 12 (A) are the same as the characteristics shown in FIG. The high-sensitivity mode is a mode in which even a signal having a relatively small SNR is set to a high threshold value HTH in which the rate of demodulation is relatively high (the discard rate is relatively low). The low-sensitivity mode is a mode in which the rate of demodulating a signal having a relatively small SNR is not relatively high (relatively low (the discard rate is relatively high)) and the high threshold value HTH is set. The low sensitivity mode is an example of the first mode, and the high sensitivity mode is an example of the second mode.
ここでは一例として、復調する割合が比較的高いかどうかは、一例として破棄率が10%未満(復調する確率が90%以上)であるかどうかで判断することとした。また、高感度モードでは高閾値HTHを0.7に設定し、低感度モードでは高閾値HTHを0.6に設定することとする。 Here, as an example, whether or not the demodulation rate is relatively high is determined by whether or not the discard rate is less than 10% (the probability of demodulation is 90% or more). Further, in the high sensitivity mode, the high threshold value HTH is set to 0.7, and in the low sensitivity mode, the high threshold value HTH is set to 0.6.
高閾値HTHが0.7の場合には、SNRが13dBで破棄率が約10%であるため、SNRが13dB以上あれば復調できることになる。すなわち、高感度モードではSNRが比較的低い13dB、15dBあたりでも復調が可能である。 When the high threshold HTH is 0.7, the SNR is 13 dB and the discard rate is about 10%. Therefore, if the SNR is 13 dB or more, demodulation can be performed. That is, in the high sensitivity mode, demodulation is possible even at around 13 dB and 15 dB, which have a relatively low SNR.
一方、高閾値HTHが0.6の場合には、SNRが13dBでは破棄率が約90%であり、SNRが13dBの場合の破棄率は約30%であり、SNRが15dBの場合の破棄率は約9%であるため、低感度モードではSNRが15dB以上でないと十分に復調できないことになる。 On the other hand, when the high threshold HTH is 0.6, the discard rate is about 90% when the SNR is 13 dB, the discard rate is about 30% when the SNR is 13 dB, and the discard rate is when the SNR is 15 dB. Is about 9%, so in the low sensitivity mode, the SNR must be 15 dB or more to be sufficiently demodulated.
また、図12(B)に示すように、誤検出確率を高閾値HTHが0.7の高感度モードと、高閾値HTHが0.6の低感度モードとを比べると、低感度モードの方が誤検出確率が低いことが分かる。 Further, as shown in FIG. 12B, when the high-sensitivity mode having a high threshold HTH of 0.7 and the low-sensitivity mode having a high threshold HTH of 0.6 are compared, the low-sensitivity mode has a false detection probability. It can be seen that the false detection probability is low.
このように、破棄率と誤検出確率とは背反するような関係にあり、高閾値HTHを設定するのは無線信号復調装置100Mの利用者の用途等によって利用者が決めてもよい。このような考えの下で、無線信号復調装置100Mでは利用者が高感度モード又は低感度モードを選択できるようにしている。
As described above, the discard rate and the false detection probability are in a contradictory relationship, and the user may decide to set the high threshold value HTH depending on the usage of the user of the wireless
図13は、高感度モード及び低感度モードと高閾値HTHを関連付けたテーブルデータを示す図である。図13に示すように、高感度モードでは高閾値HTHが0.7に設定され、低感度モードでは高閾値HTHが0.6に設定されている。 FIG. 13 is a diagram showing table data in which the high-sensitivity mode and the low-sensitivity mode are associated with the high threshold value HTH. As shown in FIG. 13, the high threshold HTH is set to 0.7 in the high sensitivity mode, and the high threshold HTH is set to 0.6 in the low sensitivity mode.
図14は、無線信号復調装置100Mの制御装置110Mが実行する処理を表すフローチャートを示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing a flowchart showing a process executed by the
処理がスタートすると、主制御部111Mは、アプリケーションプログラムを実行し、タッチパネル付きのディスプレイ120にGUIボタンの画像等を表示する(ステップS01M)。
When the process starts, the main control unit 111M executes the application program and displays the image of the GUI button or the like on the
入力受付部115Mは、操作部130を介して無線信号復調装置100Mの利用者が入力する指令を受け付ける(ステップS02M)。利用者が入力する指令は、高感度モード又は低感度モードのいずれに設定するかを表す指令である。
The
閾値設定部116Mは、入力受付部115Mから入力されるモード(高感度モード又は低感度モード)に応じた高閾値HTHをメモリ119Mから読み出し、立下り検出部113D及び立上り検出部113Uに高閾値HTH及び低閾値LTHを設定する(ステップS03M)。
IQ出力部112Aは、RFIDタグ10の応答信号からI値及びQ値を取得しエンベロープ演算部112Bに出力する(ステップS1)。
The threshold setting unit 116M reads the high threshold HTH corresponding to the mode (high sensitivity mode or low sensitivity mode) input from the
The
エンベロープ演算部112Bは、I値及びQ値に基づいてRFIDタグ10の応答信号のエンベロープを演算し、立下り検出部113D、立上り検出部113Uに出力する(ステップS2M)。
The
以下、図10のステップS5からS15と同様の処理が行われる。 Hereinafter, the same processing as in steps S5 to S15 of FIG. 10 is performed.
そして、ステップS14又はS15の処理が終了すると、主制御部111Mは、アプリケーションプログラムを終了するとともに、一連の処理を終える(END)。 Then, when the process of step S14 or S15 is completed, the main control unit 111M ends the application program and ends a series of processes (END).
以上のように、実施の形態の変形例の無線信号復調装置100Mは、隣り合う立上り同士の時間差Aが時系列的に並べられるパターンに加えて、立下りから次の立上りまでの時間差Bが時系列的に並べられるパターンを用いて、RFIDシステムの応答信号であるかどうかを判定する。
As described above, in the radio
このため、誤検出確率を時間差Aのみに基づいて判定する場合に比べて約1/6に低減することができる。 Therefore, the false detection probability can be reduced to about 1/6 as compared with the case where the determination is made based only on the time difference A.
したがって、誤検出を抑制した無線信号復調装置100M、無線信号復調プログラム、及び無線信号復調方法を提供することができる。
Therefore, it is possible to provide a radio
また、無線信号復調装置100Mは、アプリケーションプログラムを実行することにより、ディスプレイ120に高感度モード又は低感度モードを選択するGUIボタンを表示するので、利用者は自己の用途に応じたモードを簡単に選択することができる。
Further, since the
以上では、高感度モードでは高閾値HTHを0.7に設定し、低感度モードでは高閾値HTHを0.6に設定する形態について説明したが、これらの値に限られるものではない。利用者がシミュレーションで求めた値に設定できるようにしてもよい。 In the above, the mode in which the high threshold value HTH is set to 0.7 in the high sensitivity mode and the high threshold value HTH is set to 0.6 in the low sensitivity mode has been described, but the present invention is not limited to these values. It may be possible to set the value obtained by the user in the simulation.
また、以上では、SNRが比較的小さい信号でも復調する割合が比較的高く、誤検出確率が比較的高い高感度モードと、SNRが比較的小さい信号を復調する割合が比較的低く、誤検出確率が低い低感度モードとを利用者が選択できるようにする形態について説明した。 Further, in the above, the rate of demodulating even a signal having a relatively small SNR is relatively high, and the high sensitivity mode having a relatively high false detection probability and the rate of demodulating a signal having a relatively small SNR are relatively low, and the false detection probability The mode that allows the user to select a low-sensitivity mode with a low probability has been described.
しかしながら、利用者に対して、破棄率と誤検出確率のどちらを優先するモードにするかを選択させるようにしてもよい。破棄率の低さを優先するモードが利用者によって選択されれば、無線信号復調装置100Mは高感度モードに設定すればよい。また、誤検出確率の低さを優先するモードが利用者によって選択されれば、無線信号復調装置100Mは低感度モードに設定すればよい。
However, the user may be allowed to select whether to prioritize the discard rate or the false positive probability. If the user selects a mode in which the low discard rate is prioritized, the
以上、本発明の例示的な実施の形態の無線信号復調装置、無線信号復調プログラム、及び無線信号復調方法について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。 Although the radio signal demodulation device, the radio signal demodulation program, and the radio signal demodulation method of the exemplary embodiment of the present invention have been described above, the present invention is limited to the specifically disclosed embodiments. Instead, various modifications and changes can be made without departing from the scope of claims.
以上の実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
(付記1)
同期用パターンと複数のシンボルとを含むフレームデータを変調した無線信号のエンベロープの立下りを検出する立下り検出部と、
前記エンベロープの立上りを検出する立上り検出部と、
前記立上り検出部によって検出される立上りと、当該立上りよりも1シンボル前に前記立上り検出部によって検出される立上りとの第1時間差を取得する第1時間差取得部と、
前記立下り検出部によって検出される立下りと、当該立下りの次に前記立上り検出部によって検出される立上りとの第2時間差を取得する第2時間差取得部と、
前記無線信号を前記フレームデータに対応する区間単位で復調又は破棄するデータ管理部であって、前記エンベロープが前記第1時間差及び前記第2時間差の所定のパターンを含む場合に当該所定のパターンを含む区間の無線信号を復調し、前記エンベロープが前記所定のパターンを含まない場合に当該所定のパターンを含まない区間の無線信号を破棄するデータ管理部と
を含む、無線信号復調装置。
(付記2)
前記立下り検出部及び前記立上り検出部が前記立下り及び前記立上りの検出に用いる第1閾値と、前記第1閾値よりも低い第2閾値とを設定する閾値設定部をさらに含み、
前記立下り検出部は、前記エンベロープのレベルが前記第1閾値以上から前記第2閾値以下になると前記立下りを検出し、
前記立上り検出部は、前記エンベロープのレベルが前記第2閾値以下から前記第1閾値以上になると前記立上りを検出する、付記1記載の無線信号復調装置。
(付記3)
前記無線信号を受信するアンテナを含む受信系のノイズレベルを表すノイズレベルデータを保持する第1データ保持部と、
前記ノイズレベルに対する無線信号の複数の信号レベルの複数の信号ノイズ比の各々において、前記無線信号が破棄される割合が極小になる前記第1閾値又は前記第2閾値を表すテーブルデータを保持する第2データ保持部と
をさらに含み、
前記閾値設定部は、前記ノイズレベルに対する前記受信系で受信する無線信号の信号レベルの信号ノイズ比に前記テーブルデータ内で対応する前記第1閾値又は前記第2閾値を読み出し、前記読み出した前記第1閾値又は前記第2閾値を用いて前記第1閾値及び前記第2閾値を設定する、付記2記載の無線信号復調装置。
(付記4)
前記第1閾値が比較的小さく、前記無線信号の誤検出の割合が比較的低く、前記無線信号が破棄される割合が第1所定割合の第1モードと、前記第1モードよりも前記第1閾値が大きく、前記第1モードよりも前記無線信号の誤検出の割合が高く、前記無線信号が破棄される割合が第2所定割合の第2モードとを表すデータを保持する第3データ保持部と、
前記第1モード又は前記第2モードを選択する操作を受け付ける操作受付部と
をさらに含み、
前記閾値設定部は、前記操作受付部で受け付けた前記第1モード又は前記第2モードの前記第1閾値を用いて前記第1閾値及び前記第2閾値を設定する、付記2記載の無線信号復調装置。
(付記5)
同期用パターンと複数のシンボルとを含むフレームデータを変調した無線信号のエンベロープの立下りを検出することと、
前記エンベロープの立上りを検出することと、
前記エンベロープの立上りを検出することによって検出される立上りと、当該立上りよりも1シンボル前に前記エンベロープの立上りを検出することによって検出される立上りとの第1時間差を取得することと、
前記エンベロープの立下りを検出することによって検出される立下りと、当該立下りの次に前記エンベロープの立下りを検出することによって検出される立上りとの第2時間差を取得することと、
前記無線信号を前記フレームデータに対応する区間単位で復調又は破棄することであって、前記エンベロープが前記第1時間差及び前記第2時間差の所定のパターンを含む場合に当該所定のパターンを含む区間の無線信号を復調し、前記エンベロープが前記所定のパターンを含まない場合に当該所定のパターンを含まない区間の無線信号を破棄すること
を含む処理をコンピュータに実行させる、無線信号復調プログラム。
(付記6)
同期用パターンと複数のシンボルとを含むフレームデータを変調した無線信号のエンベロープの立下りを検出することと、
前記エンベロープの立上りを検出することと、
前記エンベロープの立上りを検出することによって検出される立上りと、当該立上りよりも1シンボル前に前記エンベロープの立上りを検出することによって検出される立上りとの第1時間差を取得することと、
前記エンベロープの立下りを検出することによって検出される立下りと、当該立下りの次に前記エンベロープの立下りを検出することによって検出される立上りとの第2時間差を取得することと、
前記無線信号を前記フレームデータに対応する区間単位で復調又は破棄することであって、前記エンベロープが前記第1時間差及び前記第2時間差の所定のパターンを含む場合に当該所定のパターンを含む区間の無線信号を復調し、前記エンベロープが前記所定のパターンを含まない場合に当該所定のパターンを含まない区間の無線信号を破棄すること
を含む、無線信号復調方法。
The following additional notes will be further disclosed with respect to the above embodiments.
(Appendix 1)
A falling edge detection unit that detects the falling edge of the envelope of a radio signal modulated with frame data including a synchronization pattern and a plurality of symbols,
A rise detection unit that detects the rise of the envelope, and
A first time difference acquisition unit that acquires the first time difference between the rise detected by the rise detection unit and the rise detected by the rise detection unit one symbol before the rise.
A second time difference acquisition unit that acquires a second time difference between the fall detected by the fall detection unit and the rise detected by the rise detection unit next to the fall.
A data management unit that demodulates or discards the radio signal in section units corresponding to the frame data, and includes the predetermined pattern when the envelope includes the predetermined patterns of the first time difference and the second time difference. A radio signal demodulation device including a data management unit that demodulates a radio signal in a section and discards a radio signal in a section that does not include the predetermined pattern when the envelope does not include the predetermined pattern.
(Appendix 2)
The falling edge detecting unit and the rising edge detecting unit further include a threshold value setting unit that sets a first threshold value used for detecting the falling edge and the rising edge and a second threshold value lower than the first threshold value.
The fall detection unit detects the fall when the level of the envelope changes from the first threshold value or more to the second threshold value or less.
The radio signal demodulation device according to
(Appendix 3)
A first data holding unit that holds noise level data representing the noise level of the receiving system including the antenna that receives the radio signal, and a first data holding unit.
A third that holds table data representing the first threshold value or the second threshold value at which the ratio at which the radio signal is discarded is minimized at each of the plurality of signal noise ratios of the plurality of signal levels of the radio signal with respect to the noise level. Including 2 data holding parts
The threshold value setting unit reads out the first threshold value or the second threshold value corresponding to the signal noise ratio of the signal level of the radio signal received by the receiving system to the noise level in the table data, and the read-out first threshold value. The radio signal demodulator according to
(Appendix 4)
The first mode in which the first threshold value is relatively small, the rate of false detection of the radio signal is relatively low, and the rate at which the radio signal is discarded is the first predetermined rate, and the first mode is higher than that of the first mode. A third data holding unit that holds data indicating that the threshold value is large, the rate of false detection of the radio signal is higher than that of the first mode, and the rate of discarding the radio signal is the second mode having a second predetermined rate. When,
Further including an operation receiving unit that accepts an operation for selecting the first mode or the second mode.
The radio signal demodulation according to
(Appendix 5)
Detecting the falling edge of the envelope of a radio signal modulated with frame data containing a synchronization pattern and multiple symbols,
Detecting the rise of the envelope and
Acquiring the first time difference between the rise detected by detecting the rise of the envelope and the rise detected by detecting the rise of the envelope one symbol before the rise.
Acquiring the second time difference between the falling edge detected by detecting the falling edge of the envelope and the rising edge detected by detecting the falling edge of the envelope after the falling edge.
It is to demodulate or discard the radio signal in the section unit corresponding to the frame data, and when the envelope includes the predetermined patterns of the first time difference and the second time difference, the section including the predetermined pattern. A radio signal demodulation program that causes a computer to perform a process including demodulating a radio signal and discarding a radio signal in a section that does not include the predetermined pattern when the envelope does not include the predetermined pattern.
(Appendix 6)
Detecting the falling edge of the envelope of a radio signal modulated with frame data containing a synchronization pattern and multiple symbols,
Detecting the rise of the envelope and
Acquiring the first time difference between the rise detected by detecting the rise of the envelope and the rise detected by detecting the rise of the envelope one symbol before the rise.
Acquiring the second time difference between the falling edge detected by detecting the falling edge of the envelope and the rising edge detected by detecting the falling edge of the envelope after the falling edge.
It is to demodulate or discard the radio signal in the section unit corresponding to the frame data, and when the envelope includes the predetermined patterns of the first time difference and the second time difference, the section including the predetermined pattern. A method for demodulating a radio signal, which comprises demodulating a radio signal and discarding a radio signal in a section that does not include the predetermined pattern when the envelope does not include the predetermined pattern.
10 RFIDタグ
100、100M 無線信号復調装置
101 アンテナ
110、110M 制御装置
113D 立下り検出部
113U 立上り検出部
114A、114B 時間差取得部
115M 入力受付部
116、116M 閾値設定部
117 データ管理部
10
Claims (6)
前記エンベロープの立上りを検出する立上り検出部と、
前記立上り検出部によって検出される立上りと、当該立上りよりも1シンボル前に前記立上り検出部によって検出される立上りとの第1時間差を取得する第1時間差取得部と、
前記立下り検出部によって検出される立下りと、当該立下りの次に前記立上り検出部によって検出される立上りとの第2時間差を取得する第2時間差取得部と、
前記無線信号を前記フレームデータに対応する区間単位で復調又は破棄するデータ管理部であって、前記エンベロープが前記第1時間差及び前記第2時間差の所定のパターンを含む場合に当該所定のパターンを含む区間の無線信号を復調し、前記エンベロープが前記所定のパターンを含まない場合に当該所定のパターンを含まない区間の無線信号を破棄するデータ管理部と
を含む、無線信号復調装置。 A falling edge detection unit that detects the falling edge of the envelope of a radio signal modulated with frame data including a synchronization pattern and a plurality of symbols,
A rise detection unit that detects the rise of the envelope, and
A first time difference acquisition unit that acquires the first time difference between the rise detected by the rise detection unit and the rise detected by the rise detection unit one symbol before the rise.
A second time difference acquisition unit that acquires a second time difference between the fall detected by the fall detection unit and the rise detected by the rise detection unit next to the fall.
A data management unit that demodulates or discards the radio signal in section units corresponding to the frame data, and includes the predetermined pattern when the envelope includes the predetermined patterns of the first time difference and the second time difference. A radio signal demodulation device including a data management unit that demodulates a radio signal in a section and discards a radio signal in a section that does not include the predetermined pattern when the envelope does not include the predetermined pattern.
前記立下り検出部は、前記エンベロープのレベルが前記第1閾値以上から前記第2閾値以下になると前記立下りを検出し、
前記立上り検出部は、前記エンベロープのレベルが前記第2閾値以下から前記第1閾値以上になると前記立上りを検出する、請求項1記載の無線信号復調装置。 The falling edge detecting unit and the rising edge detecting unit further include a threshold value setting unit that sets a first threshold value used for detecting the falling edge and the rising edge and a second threshold value lower than the first threshold value.
The fall detection unit detects the fall when the level of the envelope changes from the first threshold value or more to the second threshold value or less.
The radio signal demodulation device according to claim 1, wherein the rise detection unit detects the rise when the level of the envelope becomes from the second threshold value or less to the first threshold value or more.
前記ノイズレベルに対する無線信号の複数の信号レベルの複数の信号ノイズ比の各々において、前記無線信号が破棄される割合が極小になる前記第1閾値又は前記第2閾値を表すテーブルデータを保持する第2データ保持部と
をさらに含み、
前記閾値設定部は、前記ノイズレベルに対する前記受信系で受信する無線信号の信号レベルの信号ノイズ比に前記テーブルデータ内で対応する前記第1閾値又は前記第2閾値を読み出し、前記読み出した前記第1閾値又は前記第2閾値を用いて前記第1閾値及び前記第2閾値を設定する、請求項2記載の無線信号復調装置。 A first data holding unit that holds noise level data representing the noise level of the receiving system including the antenna that receives the radio signal, and a first data holding unit.
A third that holds table data representing the first threshold value or the second threshold value at which the ratio at which the radio signal is discarded is minimized at each of the plurality of signal noise ratios of the plurality of signal levels of the radio signal with respect to the noise level. Including 2 data holding parts
The threshold value setting unit reads out the first threshold value or the second threshold value corresponding to the signal noise ratio of the signal level of the radio signal received by the receiving system to the noise level in the table data, and the read-out first threshold value. The radio signal demodulator according to claim 2, wherein the first threshold value and the second threshold value are set using one threshold value or the second threshold value.
前記第1モード又は前記第2モードを選択する操作を受け付ける操作受付部と
をさらに含み、
前記閾値設定部は、前記操作受付部で受け付けた前記第1モード又は前記第2モードの前記第1閾値を用いて前記第1閾値及び前記第2閾値を設定する、請求項2記載の無線信号復調装置。 The first mode in which the first threshold value is relatively small, the rate of false detection of the radio signal is relatively low, and the rate at which the radio signal is discarded is the first predetermined rate, and the first mode is higher than that of the first mode. A third data holding unit that holds data indicating that the threshold value is large, the rate of false detection of the radio signal is higher than that of the first mode, and the rate of discarding the radio signal is the second mode having a second predetermined rate. When,
Further including an operation receiving unit that accepts an operation for selecting the first mode or the second mode.
The radio signal according to claim 2, wherein the threshold value setting unit sets the first threshold value and the second threshold value using the first threshold value of the first mode or the second mode received by the operation reception unit. Demodulator.
前記エンベロープの立上りを検出することと、
前記エンベロープの立上りを検出することによって検出される立上りと、当該立上りよりも1シンボル前に前記エンベロープの立上りを検出することによって検出される立上りとの第1時間差を取得することと、
前記エンベロープの立下りを検出することによって検出される立下りと、当該立下りの次に前記エンベロープの立下りを検出することによって検出される立上りとの第2時間差を取得することと、
前記無線信号を前記フレームデータに対応する区間単位で復調又は破棄することであって、前記エンベロープが前記第1時間差及び前記第2時間差の所定のパターンを含む場合に当該所定のパターンを含む区間の無線信号を復調し、前記エンベロープが前記所定のパターンを含まない場合に当該所定のパターンを含まない区間の無線信号を破棄すること
を含む処理をコンピュータに実行させる、無線信号復調プログラム。 Detecting the falling edge of the envelope of a radio signal modulated with frame data containing a synchronization pattern and multiple symbols,
Detecting the rise of the envelope and
Acquiring the first time difference between the rise detected by detecting the rise of the envelope and the rise detected by detecting the rise of the envelope one symbol before the rise.
Acquiring the second time difference between the falling edge detected by detecting the falling edge of the envelope and the rising edge detected by detecting the falling edge of the envelope after the falling edge.
It is to demodulate or discard the radio signal in the section unit corresponding to the frame data, and when the envelope includes the predetermined patterns of the first time difference and the second time difference, the section including the predetermined pattern. A radio signal demodulation program that causes a computer to perform a process including demodulating a radio signal and discarding a radio signal in a section that does not include the predetermined pattern when the envelope does not include the predetermined pattern.
前記エンベロープの立上りを検出することと、
前記エンベロープの立上りを検出することによって検出される立上りと、当該立上りよりも1シンボル前に前記エンベロープの立上りを検出することによって検出される立上りとの第1時間差を取得することと、
前記エンベロープの立下りを検出することによって検出される立下りと、当該立下りの次に前記エンベロープの立下りを検出することによって検出される立上りとの第2時間差を取得することと、
前記無線信号を前記フレームデータに対応する区間単位で復調又は破棄することであって、前記エンベロープが前記第1時間差及び前記第2時間差の所定のパターンを含む場合に当該所定のパターンを含む区間の無線信号を復調し、前記エンベロープが前記所定のパターンを含まない場合に当該所定のパターンを含まない区間の無線信号を破棄すること
を含む、無線信号復調方法。 Detecting the falling edge of the envelope of a radio signal modulated with frame data containing a synchronization pattern and multiple symbols,
Detecting the rise of the envelope and
Acquiring the first time difference between the rise detected by detecting the rise of the envelope and the rise detected by detecting the rise of the envelope one symbol before the rise.
Acquiring the second time difference between the falling edge detected by detecting the falling edge of the envelope and the rising edge detected by detecting the falling edge of the envelope after the falling edge.
It is to demodulate or discard the radio signal in the section unit corresponding to the frame data, and when the envelope includes the predetermined patterns of the first time difference and the second time difference, the section including the predetermined pattern. A method for demodulating a radio signal, which comprises demodulating a radio signal and discarding a radio signal in a section that does not include the predetermined pattern when the envelope does not include the predetermined pattern.
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