JP4239012B2 - Wireless communication device - Google Patents

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本発明は、可変移相機能を備えた無線通信装置に関するものである。   The present invention relates to a wireless communication apparatus having a variable phase shift function.

無線通信システム一般において、例えば、アンテナからの送信波送信時に受信系に混入干渉する不要波を相殺(補償)するための相殺波(補償信号)を作成し、不要波と合成するキャンセル制御の手法が知られている。この制御では、送信系から分波した信号を可変移相器及び可変減衰器で位相及び振幅を調整して相殺波を作成し、これを合波器で受信系に合成することにより不要波を相殺している(例えば、特許文献1参照)。   In general wireless communication systems, for example, a cancellation control technique for creating a cancellation wave (compensation signal) for canceling (compensating) an unnecessary wave that interferes with the reception system when transmitting a transmission wave from an antenna, and combining it with the unnecessary wave It has been known. This control adjusts the phase and amplitude of the signal demultiplexed from the transmission system with a variable phase shifter and variable attenuator, creates a cancellation wave, and combines it with the reception system with a multiplexer to eliminate unwanted waves. It cancels out (for example, refer to Patent Document 1).

同様に送信回路又は受信回路に可変移相器を用いる無線通信システムの他の例として、複数のアンテナ素子を介し無線通信を高感度に行うため、複数のアンテナ素子による指向性を一つの方向のみ強くなるように保持しその方向を順次変化させるいわゆるフェイズドアレイ制御や、複数のアンテナ素子による指向性を前記無線タグ回路素子に対する受信感度が最適となるよう変化させるいわゆるアダプティブアレイ制御等も知られている。   Similarly, as another example of a wireless communication system using a variable phase shifter in a transmission circuit or a reception circuit, in order to perform wireless communication with high sensitivity through a plurality of antenna elements, directivity by a plurality of antenna elements is limited to one direction. There are also known so-called phased array control that keeps it strong and changes its direction sequentially, so-called adaptive array control that changes the directivity by a plurality of antenna elements so that the receiving sensitivity to the RFID circuit element is optimized. Yes.

なお、その他、受信機との相対位置関係が激しく変動する場合にも受信レベルを安定させるために可変移相器を用いる無線通信システムも知られている(例えば、特許文献2参照)。   In addition, there is also known a wireless communication system that uses a variable phase shifter to stabilize the reception level even when the relative positional relationship with the receiver fluctuates drastically (see, for example, Patent Document 2).

特開平8−122429号公報(段落番号0030〜0046、図1及び図4)JP-A-8-122429 (paragraph numbers 0030 to 0046, FIGS. 1 and 4) 特開平5−206919号公報(段落番号0010〜0029、図1)Japanese Patent Laid-Open No. 5-206919 (paragraph numbers 0010 to 0029, FIG. 1)

しかしながら、上記従来技術は、可変移相器をどのようにして構成するか、及び、アンテナ素子の数が増大した場合に回路全体をどのようにしてなるべく簡素に構成しコスト低減を図るか、ということについて特に配慮されたものではなかった。   However, in the above prior art, how to configure the variable phase shifter, and how to make the entire circuit as simple as possible and reduce costs when the number of antenna elements increases. There was no particular consideration for this.

本発明の目的は、可変移相器を比較的簡素な構造で実現でき、またアンテナの素子数が増大した場合も安価に回路全体を構築できる無線通信装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a wireless communication apparatus that can realize a variable phase shifter with a relatively simple structure and can construct an entire circuit at low cost even when the number of antenna elements increases.

上記目的を達成するために、第1の発明は、通信対象へアクセスするための搬送波を前記通信対象へ送信可能な送信手段と、この送信手段からの送信信号に応じて前記通信対象からの送信信号を受信可能な受信手段と、前記受信手段での信号受信時に、前記送信手段からの送信信号に基づき生じうる不要波を相殺するための相殺波を発生する信号生成回路と、前記搬送波としての第1正弦波信号と、この第1正弦波信号と位相が異なり、前記第1正弦波信号と合成されて前記相殺波を生成するための第2正弦波信号とを、それぞれ発生させる正弦波発生手段とを有し、前記信号生成回路は、前記第1及び第2正弦波信号の振幅を制御する可変減衰器又は可変ゲイン増幅器と、その極性の反転・非反転を切換可能な反転手段とを備え、前記正弦波発生手段で発生した前記第1及び第2正弦波信号それぞれの振幅を制御する振幅制御手段と、この振幅制御手段で振幅制御された前記第1正弦波信号及び前記第2正弦波信号を合成し、前記相殺波としての合成正弦波信号を生成する正弦波合成手段とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the first invention provides a transmission means capable of transmitting a carrier wave for accessing a communication target to the communication target, and a transmission from the communication target in accordance with a transmission signal from the transmission means. A receiving means capable of receiving a signal, a signal generating circuit for generating a canceling wave for canceling an unnecessary wave that may be generated based on a transmission signal from the transmitting means when the signal is received by the receiving means, and the carrier wave Sine wave generation for generating a first sine wave signal and a second sine wave signal that are different in phase from the first sine wave signal and are combined with the first sine wave signal to generate the cancellation wave And the signal generation circuit includes: a variable attenuator or a variable gain amplifier that controls the amplitude of the first and second sine wave signals; and an inverting unit that can switch between inversion and non-inversion of the polarity. wherein the sinusoidal An amplitude control means for controlling the amplitude of each of the first and second sine wave signals generated by the generation means, and the first sine wave signal and the second sine wave signal controlled by the amplitude control means are synthesized. , characterized in that it comprises a sine wave synthesizing means for generating a synthesized sine wave signal as the canceling wave.

本願第1発明の無線通信装置においては、送信手段より通信対象へ搬送波を送信し、これに応じた通信対象からの信号を受信手段で受信する。そして、この受信手段での信号受信時に、送信手段からの送信信号に基づき生じうる不要波(いわゆる回り込み)を、信号生成回路で発生した相殺波で相殺する。これにより、受信感度の向上を図ることができる。
このとき、正弦波発生手段を設けて、上記搬送波としての第1正弦波信号を発生させる。またこの正弦波発生手段は、上記第1正弦波信号と合成される第2正弦波信号も発生する。信号生成回路では、これに対応して、互いに位相が異なる第1正弦波信号及び第2正弦波信号のそれぞれを振幅制御手段で振幅制御した後、正弦波合成手段で合成することで合成正弦波信号を生成する。具体的には、振幅制御手段において、可変減衰器又は可変ゲイン増幅器で第1及び第2正弦波信号の振幅を制御し、反転手段でその極性の反転・非反転を切り替えることで、合成前の第1及び第2正弦波信号の振幅及び極性を自在に設定し、正弦波合成手段で所望の位相の合成正弦波信号を生成することができる。
例えば、第1正弦波信号と第2正弦波信号とで位相を90°異ならせた場合、位相θと振幅Aをもつ合成正弦波信号を生成したいときには、第1正弦波信号の振幅をAcosθとする一方、これと位相が90°ずれた第2正弦波信号の振幅をAsinθとし、これら2つの信号を合成する(=ベクトル和をとる)ようにすればよい。このようにすれば、第1正弦波信号及び第2正弦波信号の振幅を制御するのみで、どのような位相や振幅の正弦波信号も所望に合成し出力することができる。また位相差90°に限られず、それ以外でも、位相が異なる2つの正弦波信号を用いて同様に任意の振幅と位相を有する正弦波信号を合成することができる。
以上のようにして、振幅の異なる2つの正弦波信号の組み合わせで所望の正弦波信号を合成することにより、比較的簡素な構造で通常の可変移相器と同等の位相可変機能を実現することができる。そして、このような位相可変機能により、どのような位相の不要波に対しても自在に位相を合致させて確実に不要波を相殺することができる。
In the wireless communication apparatus according to the first aspect of the present invention, a carrier wave is transmitted from a transmission unit to a communication target, and a signal from the communication target corresponding thereto is received by the reception unit. When the signal is received by the receiving means, unnecessary waves (so-called wraparound) that can be generated based on the transmission signal from the transmitting means are canceled by the canceling wave generated by the signal generation circuit. Thereby, the reception sensitivity can be improved.
At this time, a sine wave generating means is provided to generate the first sine wave signal as the carrier wave. The sine wave generating means also generates a second sine wave signal combined with the first sine wave signal. Corresponding to this, the signal generation circuit controls the amplitude of each of the first sine wave signal and the second sine wave signal having different phases from each other by the amplitude control means, and then synthesizes the synthesized sine wave by the sine wave synthesis means. Generate a signal. Specifically, in the amplitude control means, the amplitude of the first and second sine wave signals is controlled by the variable attenuator or the variable gain amplifier, and the polarity is inverted / non-inverted by the inverting means, so that The amplitude and polarity of the first and second sine wave signals can be freely set, and a combined sine wave signal having a desired phase can be generated by the sine wave combining means.
For example, if the first sine wave signal and the second sine wave signal are different in phase by 90 °, and if it is desired to generate a combined sine wave signal having a phase θ and an amplitude A, the amplitude of the first sine wave signal is set to A cos θ. On the other hand, the amplitude of the second sine wave signal whose phase is shifted by 90 ° is assumed to be A sin θ, and these two signals may be combined (= vector sum is taken). In this way, a sine wave signal having any phase and amplitude can be synthesized and output as desired only by controlling the amplitudes of the first sine wave signal and the second sine wave signal. In addition, the phase difference is not limited to 90 °, and other than that, a sine wave signal having an arbitrary amplitude and phase can be similarly synthesized using two sine wave signals having different phases.
As described above, by synthesizing a desired sine wave signal by combining two sine wave signals having different amplitudes, a phase variable function equivalent to that of a normal variable phase shifter can be realized with a relatively simple structure. Can do. And by such a phase variable function, an unnecessary wave can be reliably canceled by matching a phase freely with any phase of an unnecessary wave.

また、送信用に複数のアンテナ素子を用いる場合には、正弦波発生手段については全アンテナ素子に共通とし、この共通の正弦波発生手段で発生した第1及び第2正弦波信号を、各アンテナ素子ごとに設けた振幅制御手段及び正弦波合成手段で振幅制御及び合成すれば足りる。したがって、アンテナの素子数が増大した場合でも、比較的安価に回路全体を構築することができる。   When a plurality of antenna elements are used for transmission, the sine wave generating means is common to all antenna elements, and the first and second sine wave signals generated by the common sine wave generating means are used for each antenna. Amplitude control and synthesis are sufficient with amplitude control means and sine wave synthesis means provided for each element. Therefore, even when the number of antenna elements increases, the entire circuit can be constructed relatively inexpensively.

第2の発明は、上記第1発明において、前記正弦波発生手段は、互いに略90°位相が異なる前記第1正弦波信号及び前記第2正弦波信号を発生し、前記正弦波合成手段は、前記第1及び第2正弦波信号とは振幅及び位相の異なる前記合成正弦波信号を生成することを特徴とする。   In a second aspect based on the first aspect, the sine wave generating means generates the first sine wave signal and the second sine wave signal that are approximately 90 degrees out of phase with each other, and the sine wave synthesizing means is The composite sine wave signal having a different amplitude and phase from the first and second sine wave signals is generated.

正弦波合成手段で合成を行い合成正弦波信号を生成する際、第1正弦波信号と第2正弦波信号の位相とが90°異なると、それぞれそのままでsin信号とcos信号となり、これを組み合わせて所望の正弦波信号を合成することができるので、振幅制御が容易となる。   When synthesizing by the sine wave synthesizing means to generate a synthesized sine wave signal, if the phase of the first sine wave signal and the second sine wave signal are different by 90 °, they become the sin signal and the cosine signal as they are, and they are combined. Thus, since a desired sine wave signal can be synthesized, the amplitude control becomes easy.

第3の発明は、上記第2発明において、前記正弦波合成手段は、前記不要波と略同振幅で位相が逆になるような前記合成正弦波信号を発生することを特徴とする。 A third invention is characterized in that, in the second invention, the sine wave synthesizing means generates the synthesized sine wave signal having substantially the same amplitude as that of the unnecessary wave and having a phase reversed.

これにより、送信手段からの送信信号に基づき生じうる不要波(回り込み)を、相殺波で十分に相殺し、確実に受信感度の向上を図ることができる。 As a result, unnecessary waves (wraparound) that can be generated based on the transmission signal from the transmission means can be sufficiently canceled by the cancellation wave, and the reception sensitivity can be improved reliably .

第4の発明は、上記第3発明において、前記正弦波発生手段は、正弦波のサンプリング列を前記第1正弦波信号及び前記第2正弦波信号とする第1デジタル−アナログ変換器及び第2デジタル−アナログ変換器であることを特徴とする。   In a fourth aspect based on the third aspect, the sine wave generating means includes a first digital-analog converter and a second sine wave sampling line, wherein the sampling string of the sine wave is the first sine wave signal and the second sine wave signal. It is a digital-analog converter.

正弦波のサンプリング列を第1及び第2デジタル−アナログ変換器でそれぞれ変換し、第1及び第2正弦波信号を生成することができる。   A sampling sequence of sine waves can be converted by first and second digital-analog converters, respectively, to generate first and second sine wave signals.

第5の発明は、上記第3発明において、前記受信手段で受信した受信信号と前記正弦波合成手段からの前記合成正弦波信号とを合成して補正受信信号を生成する合波手段と、この合波手段で生成した前記補正受信信号をデジタル変換するアナログ−デジタル変換器とを有し、1デジタル−アナログ変換器に入力されるクロック信号と、前記アナログ−デジタル変換器に入力されるクロック信号は、共通の信号であるか、若しくは共通の発振手段から生成された信号であることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the third aspect, combining means for combining the received signal received by the receiving means and the combined sine wave signal from the sine wave combining means to generate a corrected received signal; An analog-to-digital converter that digitally converts the corrected received signal generated by the multiplexing means, and a clock signal that is input to one digital-to-analog converter and a clock signal that is input to the analog-to-digital converter Is a common signal or a signal generated from a common oscillation means.

クロック信号として、互いに共通のクロック信号又は共通の発振手段で生成されたクロック信号を用いることにより、正弦波のサンプリング列を第1正弦波信号とする第1デジタル−アナログ変換器と、合波手段で生成した補正受信信号をデジタル変換するアナログ−デジタル変換器とを同期させて作動させることができる。   A first digital-analog converter that uses a common clock signal or a clock signal generated by a common oscillating means as a clock signal, and a sine wave sampling string as a first sine wave signal, and a multiplexing means The analog-to-digital converter for digitally converting the corrected received signal generated in step S3 can be operated in synchronization.

第6の発明は、上記第5発明において、前記正弦波合成手段より出力された前記合成正弦波信号の周波数を上昇変換するアップコンバータ手段と、前記合波手段で生成した前記補正受信信号の周波数を下降変換するダウンコンバータ手段とを有することを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect of the invention, the up-converter means for up-converting the frequency of the combined sine wave signal output from the sine wave combining means, and the frequency of the corrected reception signal generated by the combining means Downconverter means for down-converting.

合成正弦波信号の周波数を上昇変換するアップコンバータ手段を設けることにより、正弦波合成手段は上昇変換する前の比較的低周波数において合成を行うようにすることができるので、コストを低減することができる。また合波手段で生成した補正受信信号の周波数を下降変換するダウンコンバータ手段を設けることにより、補正受信信号をその後A/D変換する際には比較的低周波数において変換を行うようにすることができ、コストを低減することができる。   By providing up-converter means for up-converting the frequency of the synthesized sine wave signal, the sine wave synthesis means can perform synthesis at a relatively low frequency before up-conversion, thereby reducing costs. it can. Further, by providing a down-converter means for down-converting the frequency of the corrected reception signal generated by the multiplexing means, when the corrected reception signal is subsequently A / D converted, the conversion can be performed at a relatively low frequency. And cost can be reduced.

第7の発明は、上記第5又は第6発明において、前記正弦波合成手段は、前記補正受信信号の搬送波成分と略同振幅で位相が逆になるような前記合成正弦波信号をさらに生成することを特徴とする。 A seventh aspect based on the fifth or sixth invention, the sinusoidal synthesis unit further generates the synthesized sine wave signal, such as phase is reversed at substantially the same amplitude and the carrier component before Symbol corrected reception signal It is characterized by doing.

これにより、補正受信信号に対し合成正弦波信号を合波させてその搬送波成分を2次相殺することができるので、さらに確実に受信感度の向上を図ることができる。 As a result, the composite sine wave signal can be combined with the corrected reception signal to cancel the carrier component secondarily, so that the reception sensitivity can be improved more reliably.

第8の発明は、上記第1又は第2発明において、通信対象と非接触で情報通信を行う複数のアンテナ素子を有し、前記正弦波合成手段は、前記合成正弦波信号として、前記複数のアンテナ素子による指向性を制御しつつ前記通信対象へ送信するための各アンテナ素子に対して位相が制御された合成正弦波信号を発生することを特徴とする。   According to an eighth aspect of the present invention, the first or second aspect of the invention includes a plurality of antenna elements that perform information communication with a communication target in a non-contact manner, and the sine wave synthesizing unit includes the plurality of antenna elements as the synthesized sine wave signal A synthetic sine wave signal whose phase is controlled is generated for each antenna element for transmitting to the communication target while controlling directivity by the antenna element.

これにより、正弦波合成手段で発生した信号を用いて、複数のアンテナ素子による指向性を制御しつつ通信対象へ送信することができる。   Thereby, it can transmit to communication object, controlling the directivity by a some antenna element using the signal which generate | occur | produced in the sine wave synthetic | combination means.

第9の発明は、上記第8発明において、正弦波合成手段は、前記合成正弦波信号として、前記複数のアンテナ素子による指向性を一つの方向のみ強くなるように保持しその方向を順次変化させつつ前記通信対象へ送信するよう少なくとも位相が制御された合成正弦波信号を発生することを特徴とする。   In a ninth aspect based on the eighth aspect, the sine wave combining means holds the directivity by the plurality of antenna elements as the combined sine wave signal so as to become stronger in only one direction, and sequentially changes the direction. However, a synthesized sine wave signal whose phase is controlled so as to be transmitted to the communication target is generated.

これにより、複数のアンテナ素子による指向性を一つの方向のみ強くなるように保持しその方向を順次変化させるいわゆるフェイズドアレイ制御を行い、通信感度を向上することができる。   This makes it possible to perform so-called phased array control in which the directivity by a plurality of antenna elements is maintained so that only one direction becomes stronger and the direction is sequentially changed, thereby improving communication sensitivity.

第10の発明は、上記第8発明において、前記正弦波合成手段は、前記合成正弦波信号として、前記複数のアンテナ素子による指向性を通信対象からの受信感度が最適となるよう前記通信対象へ送信するための振幅と位相が制御された合成正弦波信号を発生することを特徴とする。   In a tenth aspect based on the eighth aspect, the sine wave synthesizing unit sets the directivity by the plurality of antenna elements as the synthesized sine wave signal to the communication target so that reception sensitivity from the communication target is optimized. A synthetic sine wave signal having a controlled amplitude and phase for transmission is generated.

これにより、複数のアンテナ素子による指向性を通信対象からの受信感度が最適となるように変化させるいわゆるアダプティブアレイ制御を行い、通信感度を向上することができる。   This makes it possible to perform so-called adaptive array control that changes the directivity of the plurality of antenna elements so that the reception sensitivity from the communication target is optimal, thereby improving the communication sensitivity.

第11の発明は、上記第8乃至第10発明のいずれか1つにおいて、前記正弦波発生手段は、正弦波のサンプリング列を正弦波信号とするデジタル−アナログ変換器であることを特徴とする。   According to an eleventh aspect of the present invention, in any one of the eighth to tenth aspects, the sine wave generating means is a digital-analog converter that uses a sine wave sampling string as a sine wave signal. .

正弦波のサンプリング列をデジタル−アナログ変換器で変換することで、第1及び第2正弦波信号を生成することができる。   The first and second sine wave signals can be generated by converting the sampling sequence of the sine wave with a digital-analog converter.

第12の発明は、上記第8乃至第10発明のいずれか1つにおいて、前記正弦波合成手段より出力された前記合成正弦波信号の周波数を上昇変換するアップコンバータ手段を有することを特徴とする。   A twelfth aspect of the invention is characterized in that in any one of the eighth to tenth aspects of the invention, there is provided up-converter means for up-converting the frequency of the synthesized sine wave signal output from the sine wave synthesis means. .

合成正弦波信号の周波数を上昇変換するアップコンバータ手段を設けることにより、正弦波合成手段は上昇変換する前の比較的低周波数において合成を行うようにすることができるので、無線通信装置のコストを低減することができる。   By providing up-converter means for up-converting the frequency of the synthesized sine wave signal, the sine wave synthesis means can perform synthesis at a relatively low frequency before up-conversion, thereby reducing the cost of the wireless communication device. Can be reduced.

[0033]   [0033]

[0034]   [0034]

第13の発明は、上記第1乃至第12発明のいずれか1つにおいて、前記振幅制御手段は、制御信号を生成しシリアル信号として出力する論理回路と、この論理回路からの前記シリアル信号をパラレル信号に変換し、その一部の値を用いて前記第1及び第2正弦波信号の振幅と極性を制御する制御信号を生成し、前記可変減衰器又は可変ゲイン増幅器、及び前記反転手段にそれぞれ出力するレジスタ手段とをさらに有することを特徴とする。 In a thirteenth aspect based on any one of the first to twelfth aspects, the amplitude control means generates a control signal and outputs it as a serial signal, and the serial signal from the logic circuit is parallelized. A control signal for controlling the amplitude and polarity of the first and second sine wave signals by using a part of the value, and generating a control signal for the variable attenuator or variable gain amplifier and the inverting means, respectively. characterized by further comprising a register means for outputting.

論理回路から出力されパラレル信号に変換された後の振幅制御信号を可変減衰器又は可変ゲイン増幅器に出力することで、第1及び第2正弦波信号の振幅をその制御信号に基づき制御することができ、また、極性制御信号を反転手段に出力することで、第1及び第2正弦波信号の極性をその制御信号に基づき制御することができる。   The amplitude control signal output from the logic circuit and converted into a parallel signal is output to a variable attenuator or a variable gain amplifier, whereby the amplitudes of the first and second sine wave signals can be controlled based on the control signal. The polarity of the first and second sine wave signals can be controlled based on the control signal by outputting the polarity control signal to the inverting means.

本発明によれば、可変移相器を比較的簡素な構造で実現でき、またアンテナの素子数が増大した場合も安価に回路全体を構築できる無線通信装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a wireless communication apparatus that can realize a variable phase shifter with a relatively simple structure and can construct an entire circuit at low cost even when the number of antenna elements increases.

以下、本発明の一実施の形態を図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本実施形態の適用対象である無線タグ通信システムの全体概略を表すシステム構成図である。   FIG. 1 is a system configuration diagram showing an overall outline of an RFID tag communication system to which this embodiment is applied.

図1において、この無線タグ通信システムSは、本実施形態の無線通信装置としての質問器1(1つのみ図示しているが、複数あってもよい)と、これに対応する応答器としての無線タグTとから構成されるいわゆるRFID(Radio Frequency Identification)通信システムである。   In FIG. 1, the RFID tag communication system S includes an interrogator 1 (only one is shown, but there may be a plurality of interrogators) as a wireless communication device of the present embodiment, and a responder corresponding thereto. This is a so-called RFID (Radio Frequency Identification) communication system composed of a wireless tag T.

無線タグTは、アンテナ151とIC回路部150とを備えた無線タグ回路素子Toを有している。   The wireless tag T includes a wireless tag circuit element To including an antenna 151 and an IC circuit unit 150.

質問器1は、無線タグ回路素子Toの上記アンテナ151との間で無線通信により信号の送信・受信を行うこの例では1つの(送受信兼用)アンテナ2と、このアンテナ2を介し上記無線タグ回路素子Toに対する情報の読み取り及び書き込みの少なくとも一方を実行するために、送信信号(質問波Fc)をデジタル信号として出力したり、上記無線タグ回路素子Toからの返信信号(反射波Fr)を復調する等のデジタル信号処理を実行するDSP(Digital Signal Processor)100と、このDSP100により出力された送信信号をアナログ信号に変換してアンテナ2を介し上記質問波Fcとして送信したり、上記無線タグ回路素子Toからの反射波Frを受信してデジタル変換し上記DSP100に供給する等の処理を実行する送受信回路200とから構成されている。   In this example, the interrogator 1 transmits and receives signals by wireless communication with the antenna 151 of the RFID circuit element To, and in this example, the antenna 2 and the RFID circuit via the antenna 2. In order to execute at least one of reading and writing of information with respect to the element To, a transmission signal (query wave Fc) is output as a digital signal, or a return signal (reflection wave Fr) from the RFID circuit element To is demodulated. A digital signal processor (DSP) 100 that executes digital signal processing such as the above, and a transmission signal output from the DSP 100 is converted into an analog signal and transmitted as the interrogation wave Fc via the antenna 2 or the RFID circuit element The reflected wave Fr from To is received, converted into a digital signal, and supplied to the DSP 100. The transmission / reception circuit 200 executes processing such as the above.

上記質問器1より送信信号である質問波Fcが送信されると、その質問波Fcを受信した上記無線タグTの無線タグ回路素子Toにおいて所定の情報信号に基づいてその質問波Fcが変調されて返信信号である反射波Frとして返信され、上記質問器1によりその反射波Frが受信されて復調されることによって情報の送受が行われる。   When an interrogation wave Fc, which is a transmission signal, is transmitted from the interrogator 1, the interrogation wave Fc is modulated based on a predetermined information signal in the RFID tag circuit element To of the RFID tag T that has received the inquiry wave Fc. Information is transmitted and received by the interrogator 1 receiving and demodulating the reflected wave Fr.

図2は、上記無線タグTに備えられた無線タグ回路素子Toの機能的構成の一例を表すブロック図である。   FIG. 2 is a block diagram showing an example of a functional configuration of the RFID circuit element To provided in the RFID tag T.

図2において、無線タグ回路素子Toは、上記質問器1側の上記アンテナ2とUHF帯等の高周波を用いて非接触で上記質問波Fcの受信及び上記反射波Frの送信を行う上記アンテナ151と、このアンテナ151に接続されデジタル信号処理を行う上記IC回路部150とを有している。   In FIG. 2, the RFID circuit element To receives the interrogation wave Fc and transmits the reflection wave Fr in a non-contact manner using the antenna 2 on the interrogator 1 side and a high frequency such as a UHF band. And the IC circuit unit 150 that is connected to the antenna 151 and performs digital signal processing.

IC回路部150は、アンテナ151により受信された搬送波を整流する整流部152と、この整流部152により整流された搬送波のエネルギを蓄積し駆動電源とするための電源部153と、上記アンテナ151により受信された搬送波からクロック信号を抽出して制御部157に供給するクロック抽出部154と、所定の情報信号を記憶し得る情報記憶部として機能するメモリ部155と、上記アンテナ151に接続された変復調部156と、上記電源部153からの電源に基づき上記整流部152、クロック抽出部154、及び変復調部156等を介して上記無線タグ回路素子Toの作動を制御するための制御部157とを備えている。   The IC circuit unit 150 includes a rectifying unit 152 that rectifies the carrier wave received by the antenna 151, a power source unit 153 that accumulates energy of the carrier wave rectified by the rectifying unit 152 and serves as a driving power source, and the antenna 151. A clock extraction unit 154 that extracts a clock signal from the received carrier wave and supplies the clock signal to the control unit 157; a memory unit 155 that functions as an information storage unit that can store a predetermined information signal; and a modem that is connected to the antenna 151 And a controller 157 for controlling the operation of the RFID circuit element To via the rectifier 152, the clock extractor 154, the modulator / demodulator 156 and the like based on the power supply from the power supply unit 153. ing.

変復調部156は、アンテナ151により受信された上記質問器1のアンテナ2からの通信信号の復調を行うと共に、上記制御部157からの返信信号に基づき、アンテナ2から受信された搬送波を反射変調する。   The modem 156 demodulates the communication signal received from the antenna 2 of the interrogator 1 received by the antenna 151 and reflects and modulates the carrier wave received from the antenna 2 based on the return signal from the controller 157. .

制御部157は、上記変復調部156により復調された受信信号を解釈し、上記メモリ部155において記憶された情報信号に基づいて返信信号を生成し、上記変復調部156により返信する制御等の基本的な制御を実行する。   The control unit 157 interprets the received signal demodulated by the modulation / demodulation unit 156, generates a return signal based on the information signal stored in the memory unit 155, and performs basic control such as returning by the modulation / demodulation unit 156. Execute proper control.

なお、上記は副搬送波を用いないタイプの無線タグ回路素子Toを例にとって説明したが、これに限られず、副搬送波発振部及び副搬送波変調部(いずれも図示せず)を備え、その副搬送波発振部により発生させられた副搬送波を、上記制御部157を介して入力される所定の情報信号に基づき副搬送波変調部で変調し、アンテナ151より返信するようにしてもよい。   The above description has been made by taking the RFID tag circuit element To of the type that does not use a subcarrier as an example. However, the present invention is not limited to this, and includes a subcarrier oscillation unit and a subcarrier modulation unit (both not shown). The subcarrier generated by the oscillating unit may be modulated by the subcarrier modulating unit based on a predetermined information signal input via the control unit 157 and returned from the antenna 151.

図3は、上記質問器1の機能的構成を表す機能ブロック図である。   FIG. 3 is a functional block diagram showing a functional configuration of the interrogator 1.

図3において、前述したように、質問器1は、DSP100と、送受信回路200と、アンテナ2とから構成されている。   In FIG. 3, the interrogator 1 includes the DSP 100, the transmission / reception circuit 200, and the antenna 2 as described above.

DSP100は、CPU、ROM、及びRAM等から構成され、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る。   The DSP 100 is a so-called microcomputer system that includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and performs signal processing according to a program stored in advance in the ROM while using a temporary storage function of the RAM.

このDSP100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と、この関数テーブル40のサンプリング値をもとに無線タグ回路素子Toへの送信信号(搬送波)を形成するためにデジタル信号(正弦波をサンプリングした信号)を出力する送信デジタル信号出力部20と、関数テーブル40のサンプリング値をもとに例えば後述するように送信ディジタル信号出力部20とは1サンプルだけ遅延したディジタル信号(正弦波をサンプリングした信号)を出力することにより、この送信デジタル信号出力部20から出力される送信デジタル信号の位相とは90°位相が異なる送信デジタル信号を出力する90°移相(位相変換)部41と、上記搬送波を所定のコマンド信号に基づいて変調しアクセス情報とするための変調信号を出力する変調部22と、上記無線タグ回路素子Toへのアンテナ2からの送信信号に基づき生じる不要波を一次的に相殺するための第1キャンセル信号(第1相殺信号)の生成を制御する信号を出力する第1キャンセル制御信号出力部24と、第1キャンセル信号が備えるべき振幅及び位相に応じてこの第1キャンセル制御信号出力部24から出力される制御信号を制御する第1キャンセル信号制御部26と、上記不要波を二次的に相殺するための第2キャンセル信号(第2相殺信号)の生成を制御する信号を出力する第2キャンセル制御信号出力部28と、第2キャンセル信号が備えるべき振幅及び位相に応じてこの第2キャンセル制御信号出力部28から出力される制御信号を制御する第2キャンセル信号制御部30と、アンテナ2により受信された受信信号を復調するための復調部32と、この復調部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、上記受信信号の振幅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合成信号の振幅を検出する第1合成信号振幅検出部38とを備えている。   The DSP 100 forms a function table 40 in which sampling values corresponding to each phase are stored in advance at a predetermined sampling point, and a transmission signal (carrier wave) to the RFID circuit element To based on the sampling values in the function table 40. Therefore, the transmission digital signal output unit 20 that outputs a digital signal (a signal obtained by sampling a sine wave) and the transmission digital signal output unit 20 based on the sampling value of the function table 40, for example, are only one sample. By outputting a delayed digital signal (a signal obtained by sampling a sine wave), the transmission digital signal output from the transmission digital signal output unit 20 is shifted by 90 ° to output a transmission digital signal that is 90 ° out of phase. The phase (phase conversion) unit 41 and the carrier wave are changed based on a predetermined command signal. A modulation unit 22 that outputs a modulation signal for adjusting access information, and a first cancel signal (primarily canceling an unnecessary wave based on a transmission signal from the antenna 2 to the RFID circuit element To) The first cancellation control signal output unit 24 outputs a signal for controlling the generation of the first cancellation signal), and is output from the first cancellation control signal output unit 24 according to the amplitude and phase that the first cancellation signal should have. A first cancel signal control unit 26 that controls the control signal, and a second cancel control signal that outputs a signal for controlling generation of a second cancel signal (second cancel signal) for secondarily canceling the unnecessary wave The output unit 28 and a second cancel that controls the control signal output from the second cancel control signal output unit 28 according to the amplitude and phase that the second cancel signal should have A signal control unit 30; a demodulation unit 32 for demodulating a reception signal received by the antenna 2; a direct current component detection unit 34 for detecting a direct current component (DC component) of the demodulated signal output from the demodulation unit 32; A received signal amplitude detector 36 for detecting the amplitude of the received signal, and a first synthesized signal amplitude detector 38 for detecting the amplitude of the first synthesized signal output from a first signal synthesizer 58 described later. Yes.

送受信回路200は、送信デジタル信号出力部20から出力される送信デジタル信号をアナログ信号に変換し第1正弦波信号を生成する高速の第1送信信号D/A変換器42と、90°移相部41から出力される送信デジタル信号をアナログ信号に変換し上記第1正弦波信号と位相が90°異なる第2正弦波信号を生成する高速の第2送信信号D/A変換器43と、所定の局部発振信号を出力する局部発振信号出力部44と、上記D/A変換器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局部発振信号出力部44から出力される局部発振信号の周波数だけ高くする第1アップコンバータ46と、この第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、この第1増幅部48から出力される送信信号を送受信分離器50を介してアンテナ2に供給すると共に、このアンテナ2により受信された上記無線タグ回路素子To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(後述)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、上記第1キャンセル制御信号出力部24から出力される第1キャンセル制御信号を振幅信号に変換する低速の第1キャンセル制御信号D/A変換器53,54と、上記第1及び第2送信信号D/A変換器42,43からの第1及び第2正弦波信号を入力し、第1キャンセル制御信号D/A変換器53,54からの振幅信号及び第1キャンセル制御信号出力部24からの極性信号に基づき、それら第1及び第2正弦波信号それぞれの振幅を制御しつつそれらを合成して上記第1及び第2正弦波信号と振幅及び位相の異なる無線通信用(この場合は一次キャンセル用)の合成正弦波信号(第1キャンセル信号)を生成する第1合成正弦波信号生成回路80と、第1合成正弦波信号生成回路80から出力された上記第1キャンセル信号の周波数を上記局部発振信号出力部44から出力される局部発振信号の周波数だけ高くする第2アップコンバータ56と、この第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を介してアンテナ2から供給される上記受信信号を合成する第1信号合成部(合波器)58と、この第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局部発振信号出力部44から出力される局部発振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キャンセル制御信号出力部28から出力される第2キャンセル制御信号を振幅信号に変換する低速の第2キャンセル制御信号D/A変換器63,64と、上記第1及び第2送信信号D/A変換器42,43からの第1及び第2正弦波信号を入力し、第2キャンセル制御信号D/A変換器63,64からの振幅信号及び第2キャンセル制御信号出力部28からの極性信号に基づき、上記第1及び第2正弦波信号それぞれの振幅を制御しつつそれらを合成して上記第1及び第2正弦波信号と振幅及び位相の異なる無線通信用(この場合2次キャンセル用)の合成正弦波信号(第2キャンセル信号)を生成する第2合成正弦波信号生成回路90と、第2合成正弦波信号生成回路90から出力された上記第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う)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変換器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変換器72と、上記送受信分離器50を介して供給される受信信号の周波数を上記局部発振信号出力部44から出力される局部発振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変換器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。   The transmission / reception circuit 200 includes a high-speed first transmission signal D / A converter 42 that converts the transmission digital signal output from the transmission digital signal output unit 20 into an analog signal and generates a first sine wave signal, and a 90 ° phase shift. A high-speed second transmission signal D / A converter 43 that converts the transmission digital signal output from the unit 41 into an analog signal and generates a second sine wave signal that is 90 ° out of phase with the first sine wave signal; The local oscillation signal output unit 44 for outputting the local oscillation signal of the signal and the frequency of the transmission signal converted into the analog signal by the D / A converter 42 are the frequency of the local oscillation signal output from the local oscillation signal output unit 44 The first up-converter 46 is set to be higher, the first amplifying unit 48 that amplifies the transmission signal output from the first up-converter 46 and changes the amplitude thereof, and the first amplifying unit 48 An output transmission signal is supplied to the antenna 2 via the transmission / reception separator 50, and a reply signal (a reception signal including a sneak signal from the transmission side) received by the antenna 2 from the RFID circuit element To. A transmission / reception separator 50 supplied to a first signal synthesis unit 58 (described later) and a second down converter 74, and a low-speed converter that converts the first cancel control signal output from the first cancel control signal output unit 24 into an amplitude signal. The first cancellation control signal D / A converters 53 and 54 and the first and second sine wave signals from the first and second transmission signal D / A converters 42 and 43 are input, and the first cancellation control signal is input. Based on the amplitude signal from the D / A converters 53 and 54 and the polarity signal from the first cancel control signal output unit 24, the amplitude of each of the first and second sine wave signals is controlled. The first synthesized sine wave is generated by synthesizing them to generate a synthesized sine wave signal (first cancel signal) for wireless communication (in this case for primary cancellation) having a different amplitude and phase from the first and second sine wave signals. Wave signal generation circuit 80 and a second increase in which the frequency of the first cancellation signal output from first synthesized sine wave signal generation circuit 80 is increased by the frequency of the local oscillation signal output from local oscillation signal output unit 44. A converter 56 and a first signal combiner 58 that combines the first cancel signal output from the second up-converter 56 and the received signal supplied from the antenna 2 via the transmission / reception separator 50; The second amplifying unit 60 that amplifies the first synthesized signal output from the first signal synthesizing unit 58 and changes the amplitude thereof, and the first synthesized signal output from the second amplifying unit 60. The first down converter 62 that lowers the frequency of the signal by the frequency of the local oscillation signal output from the local oscillation signal output unit 44 and the amplitude of the second cancel control signal output from the second cancellation control signal output unit 28 Low-speed second cancel control signal D / A converters 63 and 64 for converting signals, and first and second sine wave signals from the first and second transmission signal D / A converters 42 and 43 are input. Based on the amplitude signal from the second cancellation control signal D / A converters 63 and 64 and the polarity signal from the second cancellation control signal output unit 28, the amplitude of each of the first and second sine wave signals is controlled. A second sine wave signal (second cancel signal) for synthesizing wireless communication (in this case for secondary cancellation) having a different amplitude and phase from the first and second sine wave signals by combining them. The synthesized sine wave signal generation circuit 90, the second cancellation signal outputted from the second synthesized sine wave signal generation circuit 90, and the first synthesized signal outputted from the first down converter 62 are synthesized (amplified as necessary). The second amplifying unit 66, the third amplifying unit 68 for amplifying the first synthesized signal output from the first down converter 62 and changing its amplitude, and the third amplifying unit 68. The first synthesized signal A / D converter 70 that digitally converts the first synthesized signal and supplies the first synthesized signal to the first synthesized signal amplitude detector 38, and the second synthesized signal output from the second signal synthesizer 66. The second synthesized signal A / D converter 72 that performs digital conversion and supplies it to the demodulator 32 and the frequency of the received signal supplied via the transmission / reception separator 50 are output from the local oscillation signal output unit 44. Local departure A second down converter 74 that lowers only the frequency of the signal, a received signal A / D converter 76 that digitally converts the received signal output from the second down converter 74 and supplies the received signal to the received signal amplitude detector 36; And a clock signal output unit 78 for outputting a predetermined clock signal.

クロック信号出力部(発振手段)78は、上記送信信号D/A変換器42,43にクロック信号を供給すると共に、上記第1合成信号A/D変換器70、第2合成信号A/D変換器72、及び受信信号A/D変換器76に上記送信信号D/A変換器42,43と共通のクロック信号を供給する。   The clock signal output unit (oscillating means) 78 supplies a clock signal to the transmission signal D / A converters 42 and 43, and the first combined signal A / D converter 70 and the second combined signal A / D converter. The clock signal common to the transmission signal D / A converters 42 and 43 is supplied to the converter 72 and the reception signal A / D converter 76.

また、上記受信信号A/D変換器76には、上記第1合成信号A/D変換器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、上記無線タグ回路素子To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、上記局部発振信号出力部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 reception signal A / D converter 76 is preferably a converter having a smaller number of bits than the converter used in the first combined signal A / D converter 70 and the like. According to such a converter, there is an advantage that components relating to modulation by the RFID circuit element To can be ignored. As the local oscillation signal output unit 44, an oscillator that oscillates in the vicinity of 900 MHz or 2.4 GHz is preferably used. As the transmission / reception separator 50, a circulator or a directional coupler is generally used.

上記構成の無線タグ通信システムSの基本動作を、以下、(a)〜(d)により説明する。   The basic operation of the RFID tag communication system S having the above configuration will be described below with reference to (a) to (d).

(a)無線タグへの信号送信
上記構成の無線タグ通信システムSにおいて、質問器1のDSP100の関数テーブル40に基づき、送信デジタル信号出力部20によりデジタル信号である送信信号が出力され、この送信デジタル信号が送信信号D/A変換器42によりアナログ信号(正弦波信号)に変換される。
(A) Signal transmission to radio tag In the radio tag communication system S having the above configuration, a transmission signal which is a digital signal is output by the transmission digital signal output unit 20 based on the function table 40 of the DSP 100 of the interrogator 1, and this transmission is performed. The digital signal is converted into an analog signal (sine wave signal) by the transmission signal D / A converter 42.

この送信信号D/A変換器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第1アップコンバータ46により局部発振信号出力部44から出力される局部発振信号の周波数だけ高められ、さらにこの信号の振幅が第1増幅部48において増加させられるとともに、変調部22からの変調信号によって変調される。第1増幅部48で変調され出力された送信信号は送受信分離器50を介してアンテナ2に供給され、アンテナ2から質問波Fcとして無線タグ回路素子Toに向けて送信される。   The frequency of the transmission signal converted into an analog signal by the transmission signal D / A converter 42 is increased by the frequency of the local oscillation signal output from the local oscillation signal output unit 44 by the first up-converter 46, and further, The amplitude is increased in the first amplifying unit 48 and is modulated by the modulation signal from the modulating unit 22. The transmission signal modulated and output by the first amplifying unit 48 is supplied to the antenna 2 via the transmission / reception separator 50, and is transmitted from the antenna 2 to the RFID circuit element To as the interrogation wave Fc.

(b)無線タグからの信号受信
アンテナ22からの質問波Fcが無線タグ回路素子Toのアンテナ151により受信されると、その質問波Fcが変復調部156に供給されて復調される。また、質問波Fcの一部は整流部152により整流され、電源部153にてエネルギ源(電源)とされる。この電源によって制御部157がメモリ部155の情報信号に基づき返信信号を生成し、この返信信号に基づき変復調部156が上記質問波Fcを変調し、アンテナ151から反射波Frとして質問器100に向けて返信される。
(B) Signal Reception from Radio Tag When the interrogation wave Fc from the antenna 22 is received by the antenna 151 of the radio tag circuit element To, the interrogation wave Fc is supplied to the modem unit 156 and demodulated. Further, a part of the interrogation wave Fc is rectified by the rectification unit 152 and is used as an energy source (power source) by the power supply unit 153. With this power supply, the control unit 157 generates a reply signal based on the information signal of the memory unit 155, and the modulation / demodulation unit 156 modulates the interrogation wave Fc based on the reply signal and directs the reflected wave Fr from the antenna 151 to the interrogator 100. Will be replied.

無線タグ回路素子Toからの反射波Frが質問器1のアンテナ2により受信されると、送受信分離器50を介してその反射波Frが受信信号として第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、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。   When the reflected wave Fr from the RFID circuit element To is received by the antenna 2 of the interrogator 1, the reflected wave Fr is received as a received signal via the transmission / reception separator 50, and the first signal synthesis unit 58 and the second down converter 74. To be supplied. At this time, the transmission signal that has circulated to the reception side via the transmission / reception separator 50 is also supplied to the first signal synthesis unit 58 and the second down converter 74 simultaneously with the reception signal.

第2ダウンコンバータ74に供給された受信信号は、その周波数が局部発振信号出力部44から出力される局部発振信号の周波数だけ低下させられ、受信信号A/D変換器76によりデジタル変換された後に受信信号振幅検出部36に供給され、検出された受信信号の振幅が第1キャンセル信号制御部26に供給される。   The reception signal supplied to the second down converter 74 is reduced in frequency by the frequency of the local oscillation signal output from the local oscillation signal output unit 44 and is digitally converted by the reception signal A / D converter 76. The received signal amplitude is supplied to the received signal amplitude detector 36, and the detected amplitude of the received signal is supplied to the first cancel signal controller 26.

(c)一次キャンセル
第1キャンセル信号制御部26は、上記受信信号振幅検出部36から入力した受信信号の振幅及び上記第1合成信号振幅検出部38から入力した一次キャンセル後の受信信号の振幅に基づき、一次キャンセルを行うための第1キャンセル信号の位相及び振幅を決定する(詳細は後述)。決定された位相及び振幅は、第1キャンセル制御信号出力部24に入力される。第1キャンセル制御信号出力部24は上記決定した位相及び振幅の第1キャンセル信号を生成するためのデジタル信号である第1キャンセル制御信号を出力する。
(C) Primary cancellation The first cancellation signal control unit 26 sets the amplitude of the reception signal input from the reception signal amplitude detection unit 36 and the amplitude of the reception signal after primary cancellation input from the first combined signal amplitude detection unit 38. Based on this, the phase and amplitude of the first cancel signal for performing the primary cancellation are determined (details will be described later). The determined phase and amplitude are input to the first cancel control signal output unit 24. The first cancel control signal output unit 24 outputs a first cancel control signal which is a digital signal for generating the first cancel signal having the determined phase and amplitude.

一方、上記送信デジタル信号出力部20へ入力される関数テーブルからのサンプリング値に基づき90°移相部41からデジタル信号である送信信号が出力され、この送信デジタル信号が送信信号D/A変換器43によりアナログ信号(正弦波信号)に変換される。この送信信号D/A変換器43の上記第2正弦波信号と上記送信信号D/A変換器42の上記第1正弦波信号とは、上記第1合成正弦波信号生成回路80及び第2合成正弦波信号生成回路90にそれぞれ供給される。   On the other hand, a transmission signal which is a digital signal is output from the 90 ° phase shift unit 41 based on the sampling value from the function table input to the transmission digital signal output unit 20, and this transmission digital signal is transmitted to the transmission signal D / A converter. 43 is converted into an analog signal (sine wave signal). The second sine wave signal of the transmission signal D / A converter 43 and the first sine wave signal of the transmission signal D / A converter 42 are the first combined sine wave signal generation circuit 80 and the second combined signal. Each is supplied to the sine wave signal generation circuit 90.

第1合成正弦波信号生成回路80では、上記第1キャンセル制御信号出力部24からの(又はさらに第1キャンセル制御信号D/A変換器53,54を介した)上記第1キャンセル制御信号(極性切替用の極性信号Vswc1,Vsws1及び振幅制御用の制御電圧である振幅信号Vatc1,Vats1)に基づき、上記第1及び第2正弦波信号の振幅を制御しつつそれらを合成して1次キャンセル用の合成正弦波信号(第1キャンセル信号)を生成する(詳細は後述)。   In the first composite sine wave signal generation circuit 80, the first cancel control signal (polarity) from the first cancel control signal output unit 24 (or further via the first cancel control signal D / A converters 53 and 54). Based on switching polarity signals Vswc1 and Vsws1 and amplitude signals Vatc1 and Vats1) which are control voltages for amplitude control, the amplitudes of the first and second sine wave signals are synthesized and combined for primary cancellation. The combined sine wave signal (first cancel signal) is generated (details will be described later).

第1合成正弦波信号生成回路80から出力された第1キャンセル信号は、その周波数が第2アップコンバータ56により局部発振信号出力部44から出力される局部発振信号の周波数だけ高められる。この第2アップコンバータ56から出力された第1キャンセル信号と送受信分離器50を介し供給された上記受信信号は第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(又は低減)される。   The frequency of the first cancel signal output from the first synthesized sine wave signal generation circuit 80 is increased by the frequency of the local oscillation signal output from the local oscillation signal output unit 44 by the second up-converter 56. The first cancellation signal output from the second up-converter 56 and the reception signal supplied via the transmission / reception separator 50 are combined by the first signal combining unit 58, and the sneak signal from the transmission side included in the reception signal Is removed (or reduced).

第1信号合成部58から出力された第1合成信号は、第2増幅部60において所定の利得にてその振幅が変更される。このとき、前述したように第1キャンセル信号の振幅及び位相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、第2増幅部60の利得が適宜増加させられる。   The amplitude of the first synthesized signal output from the first signal synthesizing unit 58 is changed by the second amplifying unit 60 with a predetermined gain. At this time, as described above, when the amplitude and phase of the first cancel signal are suitably determined, the signal intensity is relatively lowered and the input signal to the first down converter 62 is reduced. The gain of the unit 60 is increased as appropriate.

第2増幅部60から出力された第1合成信号の周波数は第1ダウンコンバータ62により局部発振信号出力部44から出力される局部発振信号の周波数だけ低下させられ、第2信号合成部66及び第3増幅部68に供給される。なお、第3増幅部68の利得は予め定められた初期値とされる。なお、上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。   The frequency of the first combined signal output from the second amplifying unit 60 is reduced by the first down converter 62 by the frequency of the local oscillation signal output from the local oscillation signal output unit 44, and the second signal combining unit 66 and the second 3 is supplied to the amplifying unit 68. Note that the gain of the third amplifying unit 68 is set to a predetermined initial value. The frequency of the clock signal output from the clock signal output unit 78 is preferably four times or an integer multiple of the frequency of the down-converted first synthesized signal (intermediate frequency signal).

第3増幅部68に供給された第1合成信号は、その第3増幅部68において上記所定の利得にてその振幅が変更される。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、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(低減)が進行するのに従って小さくなるので、好適には、第3増幅部68における利得はそれに伴い順次増加させられる。   The amplitude of the first synthesized signal supplied to the third amplifying unit 68 is changed by the third amplifying unit 68 with the predetermined gain. Since the first synthesized signal output from the first down converter 62 becomes smaller as the removal (reduction) of the sneak signal from the transmission side in the first signal synthesizing unit 58 proceeds, preferably, the third amplifying unit The gain at 68 is sequentially increased accordingly.

第3増幅部68から出力された第1合成信号は第1合成信号A/D変換器70によりデジタル変換された後に第1合成信号振幅検出部38に供給されてその振幅が検出され、その検出された振幅が上記第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。前述の第1キャンセル信号制御部26における位相及び振幅の決定は、上記受信信号振幅検出部36での検出結果、上記第1合成信号振幅検出部38での検出結果に応じ、第1信号合成部58に入力される受信信号の振幅と第1合成正弦波信号生成回路80から出力されアップコンバートされた上記第1キャンセル信号の振幅とが等しくなる(かつ位相が逆位相となる)ように決定される。すなわち、受信信号振幅検出部36での検出結果から第1キャンセル信号の振幅を決定できる。さらに、この振幅において、第1合成信号振幅検出部38での検出結果からその出力が最小となるよう第1キャンセル信号の位相を決定できる。   The first synthesized signal output from the third amplifier 68 is digitally converted by the first synthesized signal A / D converter 70 and then supplied to the first synthesized signal amplitude detector 38 to detect the amplitude thereof. The amplitude thus supplied is supplied to the first cancel signal control unit 26 and the second cancel signal control unit 30. The determination of the phase and amplitude in the first cancellation signal control unit 26 is performed according to the detection result in the reception signal amplitude detection unit 36 and the detection result in the first combined signal amplitude detection unit 38. 58 and the amplitude of the first cancel signal output from the first combined sine wave signal generation circuit 80 and up-converted are determined to be equal (and the phase is reversed). The That is, the amplitude of the first cancel signal can be determined from the detection result of the reception signal amplitude detection unit 36. Further, the phase of the first cancel signal can be determined so that the output of the amplitude is minimized from the detection result of the first combined signal amplitude detector 38.

(d)二次キャンセル
一方、第1合成信号振幅検出部38での振幅検出値を入力した第2キャンセル信号制御部30は、その検出値(一次キャンセル後の受信信号の振幅)及び第2合成信号A/D変換器72からの第2合成信号に基づき、二次キャンセルを行うための第2キャンセル信号の位相及び振幅を決定する(詳細は後述)。決定された位相及び振幅は、第2キャンセル制御信号出力部28に入力される。第2キャンセル制御信号出力部28は上記決定した位相及び振幅の第2キャンセル信号を生成するためのデジタル信号である第2キャンセル制御信号を出力する。
(D) Secondary Cancel On the other hand, the second cancellation signal control unit 30 that has input the amplitude detection value in the first combined signal amplitude detection unit 38 receives the detection value (the amplitude of the received signal after the primary cancellation) and the second combination. Based on the second synthesized signal from the signal A / D converter 72, the phase and amplitude of the second cancellation signal for performing the secondary cancellation are determined (details will be described later). The determined phase and amplitude are input to the second cancel control signal output unit 28. The second cancel control signal output unit 28 outputs a second cancel control signal that is a digital signal for generating the second cancel signal having the determined phase and amplitude.

ここで、上記第2合成正弦波信号生成回路90では、上記第1合成正弦波信号生成回路80と同様、第2キャンセル制御信号出力部28からの(又はさらに第2キャンセル制御信号D/A変換器63,64を介した)上記第2キャンセル制御信号(極性切替用の制御信号である極性信号Vswc2,Vsws2及び振幅制御用の制御電圧である振幅信号Vatc2,Vats2;後述も参照)に基づき、上記第1及び第2正弦波信号の振幅を制御しつつそれらを合成して2次キャンセル用の合成正弦波信号(第2キャンセル信号)を生成する(詳細は後述)。   Here, in the second synthesized sine wave signal generation circuit 90, similarly to the first synthesized sine wave signal generation circuit 80, the second cancellation control signal output unit 28 (or further the second cancellation control signal D / A conversion). Based on the second cancel control signal (via polarity devices Vswc2 and Vsws2 which are control signals for polarity switching and amplitude signals Vatc2 and Vats2 which are control voltages for amplitude control; see also below) A composite sine wave signal (second cancel signal) for secondary cancellation is generated by combining the first and second sine wave signals while controlling the amplitudes (details will be described later).

第2合成正弦波信号生成回路90から出力された第2キャンセル信号は、上記第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合成信号と第2信号合成部66にて合成され、これによって第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(低減)される。   The second cancellation signal output from the second combined sine wave signal generation circuit 90 is combined with the down-converted first combined signal supplied from the first down converter 62 and the second signal combining unit 66. Thus, the sneak signal from the transmission side included in the first combined signal is removed (reduced).

第2信号合成部66から出力された第2合成信号は、第2合成信号A/D変換器72においてデジタル変換された後、復調部32に供給され、復調部32により第2合成信号が復調されて無線タグ回路素子Toの情報信号が読み出される。また復調部32で復調された第2合成信号は、直流成分検出部34に入力されてその復調信号の直流成分が検出され、その検出結果が第2キャンセル信号制御部30に供給される。前述の第2キャンセル信号制御部30における位相及び振幅の決定は、送信側からの回り込み信号に対応する上記直流成分検出部34で検出した上記直流成分の振幅及び上記第1合成信号振幅検出部38での検出結果に基づき、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合成正弦波信号生成回路90からの第2キャンセル信号の振幅とが等しくなる(かつ位相が逆位相となる)ように決定される。すなわち、上記第1合成信号振幅検出部38での検出結果に基づき第2キャンセル信号の振幅が決定でき、直流成分検出部34で検出した上記直流成分の振幅が最小となるよう第2キャンセル信号の位相を決定できる。   The second synthesized signal output from the second signal synthesizer 66 is digitally converted by the second synthesized signal A / D converter 72 and then supplied to the demodulator 32. The demodulator 32 demodulates the second synthesized signal. Then, the information signal of the RFID circuit element To is read out. The second synthesized signal demodulated by the demodulator 32 is input to the DC component detector 34 to detect the DC component of the demodulated signal, and the detection result is supplied to the second cancel signal controller 30. The determination of the phase and amplitude in the second cancellation signal control unit 30 is performed by determining the amplitude of the DC component detected by the DC component detection unit 34 corresponding to the sneak signal from the transmission side and the first combined signal amplitude detection unit 38. On the basis of the detection result at, the amplitude of the down-converted first synthesized signal input to the second signal synthesizer 66 is equal to the amplitude of the second cancellation signal from the second synthesized sine wave signal generation circuit 90. (And the phase is reversed). In other words, the amplitude of the second cancellation signal can be determined based on the detection result of the first composite signal amplitude detection unit 38, and the second cancellation signal can be minimized so that the amplitude of the DC component detected by the DC component detection unit 34 is minimized. The phase can be determined.

以上(a)〜(d)で説明した基本通信動作により、本実施形態による無線タグ通信システムSは、アンテナ2からの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(低減)され、高感度の通信を実現することができる。   Through the basic communication operations described in the above (a) to (d), the RFID tag communication system S according to the present embodiment suitably removes (reduces) the sneak signal from the transmission side included in the reception signal from the antenna 2. High-sensitivity communication can be realized.

上記のような基本構成及び動作の無線タグ通信システムSにおいて、本実施形態の要部は、第1及び第2合成正弦波信号生成回路80,90で、振幅の異なるcos信号(第1正弦波信号)とこれと位相が90°ずれたsin信号(第2正弦波信号)とを組み合わせ、所望の正弦波信号を合成することにより、比較的簡素な構造で位相可変機能を実現することにある。   In the RFID tag communication system S having the basic configuration and operation as described above, the main part of the present embodiment is the first and second synthesized sine wave signal generation circuits 80 and 90, which are cos signals having different amplitudes (first sine wave). Signal) and a sin signal (second sine wave signal) whose phase is shifted by 90 ° and combining the desired sine wave signal to realize a phase variable function with a relatively simple structure. .

図4は、この本発明の原理を説明するためのベクトル表示による説明図である。図4(a)において、例えば位相θと振幅Aをもつ合成正弦波信号を生成したい場合には、第1正弦波信号(言い換えれば余弦波信号)の振幅をAcosθとする一方、これと位相が90°ずれた第2正弦波信号の振幅をAsinθとし、これら2つの信号を合成する(=ベクトル和をとる)ようにすればよい。このようにすれば、第1正弦波信号及び第2正弦波信号の振幅を制御するのみで、図4(b)〜図4(d)に示すように、どのような位相や振幅の正弦波信号も所望に合成し出力することができる。なお、図4(b)〜図4(d)では後述するように共通の関数テーブルが利用可能な位相が90°異なる2つの信号を用いたが、この位相差90°に限定されるわけではなく、図4(e)に示すように位相が異なる2つの信号A1,A2を用いれば同様に任意の振幅と位相を有する正弦波信号を合成することができる。   FIG. 4 is an explanatory diagram by vector display for explaining the principle of the present invention. In FIG. 4A, for example, when it is desired to generate a composite sine wave signal having a phase θ and an amplitude A, the amplitude of the first sine wave signal (in other words, cosine wave signal) is set to Acos θ, while the phase is The amplitude of the second sine wave signal shifted by 90 ° is set to Asin θ, and these two signals may be combined (= vector sum is taken). In this way, it is only necessary to control the amplitudes of the first sine wave signal and the second sine wave signal, and as shown in FIGS. Signals can also be combined and output as desired. In FIGS. 4B to 4D, two signals having a phase difference of 90 ° that can be used by the common function table are used as described later. However, the phase difference is not limited to 90 °. Instead, as shown in FIG. 4E, if two signals A1 and A2 having different phases are used, a sine wave signal having an arbitrary amplitude and phase can be similarly synthesized.

図3に示した上記DSP100の関数テーブル40は、前述したように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テーブルである。本実施形態では、この関数テーブル40に基づき、送信デジタル信号出力部20及び90°移相部41が上記第1正弦波信号及び第2正弦波信号を生成する。図5(a)〜(d)は、関数テーブル40に格納された上記正弦波テーブル(IFテーブル)の例を示している。   The function table 40 of the DSP 100 shown in FIG. 3 is a sine wave table in which sampling values corresponding to respective phases are stored in advance at predetermined sampling points as described above. In the present embodiment, based on the function table 40, the transmission digital signal output unit 20 and the 90 ° phase shift unit 41 generate the first sine wave signal and the second sine wave signal. 5A to 5D show examples of the sine wave table (IF table) stored in the function table 40. FIG.

図5(a)〜(d)はいずれも、発振周波数をサンプリング周波数の1/4とすることで制御を簡単化した場合の例である。   FIGS. 5A to 5D are examples in which the control is simplified by setting the oscillation frequency to 1/4 of the sampling frequency.

図5(a)の例では、初期位相「φ」に対して「cosφ」の値が予め記憶されており、「φ=0,(1/2)π,1,(3/2)π,…」に対して「1,0,-1,0,…」の離散的に連続する値が読み出され、上記送信デジタル信号出力部20がそれら連続する値をそのまま第1送信信号D/A変換器42に出力することにより、これを入力した第1送信信号D/A変換器42で上記第1正弦波信号(=余弦波信号)が生成される。この場合、90°移相部41は送信デジタル信号出力部20からの出力を受け取り1サンプルだけ遅延させて出力させたり、上記「φ=0,(1/2)π,1,(3/2)π,…」に対する読み取り位置をひとつずらし「0,1,0,-1,…」と読み出し第2送信信号D/A変換器43に出力することにより、これを入力した第2送信信号D/A変換器43によって、上記第1正弦波信号と位相が90°ずれた第2正弦波信号が生成される。   In the example of FIG. 5A, the value of “cosφ” is stored in advance for the initial phase “φ”, and “φ = 0, (1/2) π, 1, (3/2) π, .. ”Is read out, and the transmission digital signal output unit 20 directly uses these continuous values as the first transmission signal D / A. By outputting to the converter 42, the first transmission signal D / A converter 42 to which the signal is input generates the first sine wave signal (= cosine wave signal). In this case, the 90 ° phase shifter 41 receives the output from the transmission digital signal output unit 20 and delays it by one sample, or outputs “φ = 0, (1/2) π, 1, (3/2 ) π,... ”is shifted by one, and“ 0,1,0, -1,... ”is read and output to the second transmission signal D / A converter 43, thereby inputting the second transmission signal D. The / A converter 43 generates a second sine wave signal that is 90 ° out of phase with the first sine wave signal.

図5(b)の例では、上記第1正弦波信号用の「cosφ」と上記第2正弦波信号用の「sinφ」の値がそれぞれ個別に記憶されている。そして、「φ=0,(1/2)π,1,(3/2)π,…」に対してそれぞれ「1,0,-1,0,…」「0,1,0,-1,…」の離散的に連続する値が読み出され、上記送信デジタル信号出力部20は「1,0,-1,0,…」の連続値を出力し第1送信信号D/A変換器42が上記第1正弦波信号を生成する一方、上記90°移相部41は「0,1,0,-1,…」の連続値を出力し第2送信信号D/A変換器43が上記第2正弦波信号を生成する。   In the example of FIG. 5B, the values of “cosφ” for the first sine wave signal and “sinφ” for the second sine wave signal are individually stored. Then, "1,0, -1,0, ...", "0,1,0, -1" for "φ = 0, (1/2) π, 1, (3/2) π, ..." ,... Are read out, and the transmission digital signal output unit 20 outputs a continuous value of “1,0, −1,0,...” To generate a first transmission signal D / A converter. 42 generates the first sine wave signal, while the 90 ° phase shifter 41 outputs a continuous value of “0,1,0, -1,...” And the second transmission signal D / A converter 43 The second sine wave signal is generated.

なお、図5(a)及び図5(b)の例に代えて、図5(c)及び図5(d)に示すように初期位相φについて別の任意の値とし(この例ではφ=(1/4)π,(3/4)π, (5/4)π,(7/4)π,…」、これに対応する離散的連続値(この例では「0.7071,-0.7071,-0.7071,0.7071,…」又は「0.7071,0.7071,-0.7071,-0.7071,…」)を読み出すようにしてもよい。   Instead of the examples of FIGS. 5A and 5B, the initial phase φ is set to another arbitrary value as shown in FIGS. 5C and 5D (in this example, φ = (1/4) π, (3/4) π, (5/4) π, (7/4) π,… ”, and the corresponding discrete continuous values (in this example,“ 0.7071, -0.7071,- 0.7071,0.7071, ... "or" 0.7071,0.7071, -0.7071, -0.7071, ... ") may be read out.

以上図5(a)〜図5(d)に例示したようにして読み出した離散値に基づき第1送信信号D/A変換器42及び第2送信信号D/A変換器43で互いに位相が90°ずれた第1正弦波信号及び第2正弦波信号が生成され、第1及び第2合成正弦波信号生成回路80,90へと入力する。   As described above, the first transmission signal D / A converter 42 and the second transmission signal D / A converter 43 have a phase of 90 based on the discrete values read out as illustrated in FIGS. 5A to 5D. A first sine wave signal and a second sine wave signal that are deviated from each other are generated and input to the first and second combined sine wave signal generation circuits 80 and 90.

なお、上述したように、関数テーブル40の正弦波テーブルを用いて正弦波を生成するとき、その正弦波信号の位相を変化させるためにはテーブルにおける読み取り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。   As described above, when a sine wave is generated using the sine wave table of the function table 40, the reading position in the table may be changed to change the amplitude in order to change the phase of the sine wave signal. For this purpose, the read sine wave signal may be multiplied by a predetermined control value.

図6は、第1合成正弦波信号生成回路80の詳細構成を表す回路図である。
図6において、第1合成正弦波信号生成回路80は、上記第1キャンセル制御信号D/A変換器53からの振幅制御用の制御電圧(振幅信号:以下同様)Vatc1に応じて動作し、第1送信信号D/A変換器42からの上記第1正弦波信号(cosωt)の振幅を制御する振幅制御手段としての可変減衰器85と、この第1正弦波信号の極性を反転させるためにゲインを−1としたアンプ81と、第1キャンセル制御信号出力部24からの上記極性切替用の制御信号(極性信号:以下同様)Vswc1に応じて動作し、上記第1正弦波信号の反転・非反転を切り替えるスイッチ83と、上記第1キャンセル制御信号D/A変換器54からの振幅制御用の制御電圧Vats1に応じて動作し、第2送信信号D/A変換器43からの上記第2正弦波信号(sinωt)の振幅を制御する振幅制御手段としての可変減衰器86と、この第2正弦波信号の極性を反転させるためにゲインを−1としたアンプ82と、第1キャンセル制御信号出力部24からの上記極性切替用の制御信号Vsws1に応じて動作し、上記第2正弦波信号の反転・非反転を切り替えるスイッチ84と、可変減衰器85,86からの出力を合成し、合成正弦波信号を生成する正弦波合成手段としての加算器87とを有する。
FIG. 6 is a circuit diagram illustrating a detailed configuration of the first synthesized sine wave signal generation circuit 80.
In FIG. 6, the first synthesized sine wave signal generation circuit 80 operates in accordance with the control voltage (amplitude signal: the same applies hereinafter) Vatc1 from the first cancel control signal D / A converter 53, and the first A variable attenuator 85 as amplitude control means for controlling the amplitude of the first sine wave signal (cosωt) from one transmission signal D / A converter 42, and a gain for inverting the polarity of the first sine wave signal Is operated in accordance with the amplifier 81 with −1 and the polarity switching control signal (polarity signal: hereinafter the same) Vswc1 from the first cancel control signal output unit 24, and the first sine wave signal is inverted or not. The switch 83 for switching inversion and the second sine from the second transmission signal D / A converter 43 operate according to the control voltage Vats1 for amplitude control from the first cancel control signal D / A converter 54. Controls the amplitude of the wave signal (sinωt) A variable attenuator 86 as an amplitude control means, an amplifier 82 with a gain of -1 to invert the polarity of the second sine wave signal, and the polarity switching control from the first cancel control signal output unit 24 As a sine wave synthesizing unit that operates in response to the signal Vsws1 and synthesizes the outputs from the variable attenuators 85 and 86 and the switch 84 for switching the inversion / non-inversion of the second sine wave signal to generate a synthesized sine wave signal. And an adder 87.

上記のような構成により、D/A変換器53,54からの制御電圧Vatc1,Vats1に応じて可変減衰器85,86で第1及び第2正弦波信号の振幅を制御し、第1キャンセル制御信号出力部24からの制御信号Vswc1,Vsws1に応じて反転手段としてのアンプ81,82及びスイッチ83,84でそれら第1及び第2正弦波信号の極性の反転・非反転を切り替えることで、合成前の第1及び第2正弦波信号(sinωtとcosωt)の振幅及びプラスマイナスを自在に設定することができ、所望の位相の合成正弦波信号を加算器87で生成し第2アップコンバータ56へ出力するようになっている。   With the above configuration, the first cancel control is performed by controlling the amplitudes of the first and second sine wave signals by the variable attenuators 85 and 86 in accordance with the control voltages Vatc1 and Vats1 from the D / A converters 53 and 54. In accordance with the control signals Vswc1 and Vsws1 from the signal output unit 24, the amplifiers 81 and 82 as the inverting means and the switches 83 and 84 switch the inversion and non-inversion of the polarity of the first and second sine wave signals. The amplitude and plus / minus of the previous first and second sine wave signals (sinωt and cosωt) can be freely set, and a synthesized sine wave signal having a desired phase is generated by the adder 87 and sent to the second up-converter 56. It is designed to output.

なお、第2合成正弦波信号生成回路90についても上記同様の構成であり、詳細な図示は省略するが、D/A変換器63,64からの制御電圧Vatc2,Vats2に応じて可変減衰器85,86で第1及び第2正弦波信号の振幅を制御し、第2キャンセル制御信号出力部28からの制御信号Vswc2,Vsws2に応じて反転手段としてのアンプ81,82及びスイッチ83,84でそれら第1及び第2正弦波信号の極性の反転・非反転を切り替えることで、合成前の第1及び第2正弦波信号(sinωtとcosωt)の振幅及びプラスマイナスを自在に設定し、所望の位相の合成正弦波信号を加算器87で生成し第2信号合成部66へ出力するようになっている。   Note that the second synthesized sine wave signal generation circuit 90 has the same configuration as described above, and a detailed illustration thereof is omitted. However, the variable attenuator 85 according to the control voltages Vatc2 and Vats2 from the D / A converters 63 and 64 is omitted. , 86 control the amplitude of the first and second sine wave signals, and in accordance with the control signals Vswc2, Vsws2 from the second cancel control signal output unit 28, the amplifiers 81, 82 as the inverting means and the switches 83, 84 By switching between inversion and non-inversion of the polarity of the first and second sine wave signals, the amplitude and plus / minus of the first and second sine wave signals (sinωt and cosωt) before synthesis can be freely set, and the desired phase The combined sine wave signal is generated by the adder 87 and output to the second signal combining unit 66.

なお、合成正弦波信号生成回路の構成は上記には限られず、他の構成でも良い。   The configuration of the combined sine wave signal generation circuit is not limited to the above, and other configurations may be used.

図7は、合成正弦波信号生成回路の変形例を表す回路図である。図7において、この合成正弦波信号生成回路80′は、図6に示した合成正弦波信号生成回路80の可変減衰器85,86に代えて、振幅制御手段として電圧制御可変ゲイン増幅器85′,86′を用いた場合である。可変増幅器85′は、上記可変減衰器85と同様、上記第1キャンセル制御信号D/A変換器53からの振幅制御用の制御電圧Vatc1に応じて動作し、第1送信信号D/A変換器42からの上記第1正弦波信号(cosωt)の振幅を制御する。可変増幅器86′は、上記可変減衰器86と同様、上記第1キャンセル制御信号D/A変換器54からの振幅制御用の制御電圧Vatc1に応じて動作し、第2送信信号D/A変換器43からの上記第1正弦波信号(cosωt)の振幅を制御する。その他の構成及び動作は合成正弦波信号生成回路80と同様である。なお、合成正弦波信号生成回路90についても同様の構成とすることができる。   FIG. 7 is a circuit diagram illustrating a modification of the combined sine wave signal generation circuit. In FIG. 7, this combined sine wave signal generation circuit 80 'replaces the variable attenuators 85 and 86 of the combined sine wave signal generation circuit 80 shown in FIG. This is a case where 86 'is used. Similar to the variable attenuator 85, the variable amplifier 85 ′ operates in accordance with the amplitude control voltage Vatc1 from the first cancel control signal D / A converter 53, and the first transmission signal D / A converter. The amplitude of the first sine wave signal (cosωt) from 42 is controlled. Similar to the variable attenuator 86, the variable amplifier 86 'operates in accordance with the amplitude control voltage Vatc1 from the first cancel control signal D / A converter 54, and the second transmission signal D / A converter. The amplitude of the first sine wave signal (cosωt) from 43 is controlled. Other configurations and operations are the same as those of the synthetic sine wave signal generation circuit 80. The synthesized sine wave signal generation circuit 90 can have the same configuration.

図8は、合成正弦波信号生成回路の他の変形例を表す回路図である。図6又は図7と同等の機能には同一の符号を付し、適宜説明を簡略化又は省略する。   FIG. 8 is a circuit diagram showing another modification of the combined sine wave signal generation circuit. The functions equivalent to those in FIG. 6 or FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be simplified or omitted as appropriate.

図8において、この例では、第1正弦波信号に係る構成、第2正弦波信号に係る構成ともに、絶対値回路AVC1,AVC2をそれぞれ設けている。各絶対値回路AVC1,AVC2は、この例では2つのコンパレータC、2つのダイオードD、5つの抵抗Rを組み合わせた公知の構成である。 8, in this example, absolute value circuits AVC1 and AVC2 are provided for both the configuration related to the first sine wave signal and the configuration related to the second sine wave signal. Each of the absolute value circuits AVC1 and AVC2 has a known configuration in which two comparators C, two diodes D, and five resistors R are combined in this example.

絶対値回路AVC1は、上記制御電圧Vatc(Vatc1,Vatc2の総称、以下同様)に対応する制御電圧(但し極性も併せ持つ)Vatc′を入力してその絶対値|Vatc′|を可変減衰器85へ出力する。またVatc′自体を、一方側が接地されたコンパレータ88の他方側に供給し、極性(プラス又はマイナス)のみを取り出してスイッチ83へ供給し、スイッチ83において前述のようにアンプ81を用いた極性切換を行う。   The absolute value circuit AVC1 inputs a control voltage (which also has polarity) Vatc ′ corresponding to the control voltage Vatc (generic name of Vatc1 and Vatc2), and inputs the absolute value | Vatc ′ | to the variable attenuator 85. Output. Further, Vatc ′ itself is supplied to the other side of the comparator 88 grounded on one side, and only the polarity (plus or minus) is taken out and supplied to the switch 83. In the switch 83, the polarity switching using the amplifier 81 as described above is performed. I do.

絶対値回路AVC2は、上記制御電圧Vats(Vats1,Vats2の総称、以下同様)に対応する制御電圧(但し極性も併せ持つ)Vats′を入力してその絶対値|Vats′|を可変減衰器86へ出力する。またVats′自体を、一方側が接地されたコンパレータ89の他方側に供給し、極性(プラス又はマイナス)のみを取り出してスイッチ84へ供給し、スイッチ84において前述のようにアンプ82を用いた極性切換を行う。   The absolute value circuit AVC2 inputs a control voltage (but also having polarity) Vats ′ corresponding to the control voltage Vats (generic name of Vats1, Vats2), and inputs the absolute value | Vats ′ | to the variable attenuator 86. Output. Further, Vats ′ itself is supplied to the other side of the comparator 89 grounded on one side, and only the polarity (plus or minus) is taken out and supplied to the switch 84. In the switch 84, the polarity switching using the amplifier 82 as described above is performed. I do.

なお、この変形例では前述した第1キャンセル制御信号出力部24からの制御信号Vswc1,Vsws1は不要となり、D/A変換器53,54から前述したように極性を併せ持つ制御電圧Vatc1′,Vats1′が出力され、絶対値回路AVC1,AVC2を介し出力されるそれら制御電圧Vatc1′,Vats1′の絶対値|Vatc1′|及び|Vats1′|に応じ、可変減衰器85,86で第1及び第2正弦波信号の振幅を制御する。そして、反転手段としてのアンプ81,82及びスイッチ83,84で、上記コンパレータ88,89からの極性制御信号に応じて上記第1及び第2正弦波信号の極性の反転・非反転を切り替えることで、合成前の第1及び第2正弦波信号(sinωtとcosωt)の振幅及びプラスマイナスを自在に設定する。これにより、所望の位相の合成正弦波信号を加算器87で生成し第2アップコンバータ56へ出力する。   In this modification, the control signals Vswc1 and Vsws1 from the first cancel control signal output unit 24 described above are not necessary, and the control voltages Vatc1 ′ and Vats1 ′ having both polarities as described above from the D / A converters 53 and 54. In response to the absolute values | Vatc1 ′ | and | Vats1 ′ | of the control voltages Vatc1 ′ and Vats1 ′ output via the absolute value circuits AVC1 and AVC2, the first and second variable attenuators 85 and 86 Controls the amplitude of the sine wave signal. Then, the amplifiers 81 and 82 and the switches 83 and 84 as inverting means switch the inversion and non-inversion of the polarities of the first and second sine wave signals in accordance with the polarity control signals from the comparators 88 and 89. The amplitude and plus / minus of the first and second sine wave signals (sinωt and cosωt) before synthesis are freely set. As a result, a synthesized sine wave signal having a desired phase is generated by the adder 87 and output to the second up-converter 56.

また、第2合成正弦波信号生成回路90についても上記同様の構成とすることができる。前述した第2キャンセル制御信号出力部28からの制御信号Vswc2,Vsws2は不要となり、D/A変換器63,64から上記同様、極性を併せ持つ制御電圧Vatc2′,Vats2′が出力され、絶対値回路AVC1,AVC2を介し出力されるそれら制御電圧Vatc2′,Vats2′の絶対値|Vatc2′|及び|Vats2′|に応じ、可変減衰器85,86で第1及び第2正弦波信号の振幅を制御する。そしてアンプ81,82及びスイッチ83,84で、上記コンパレータ88,89からの極性制御信号に応じて極性の反転・非反転を切り替え第1及び第2正弦波信号の振幅及びプラスマイナスを自在に設定し、これによって所望の位相の合成正弦波信号を生成し第2信号合成部66へ出力する。   The second synthesized sine wave signal generation circuit 90 can also have the same configuration as described above. The control signals Vswc2 and Vsws2 from the second cancel control signal output unit 28 are not necessary, and the control voltages Vatc2 ′ and Vats2 ′ having the same polarity as the above are output from the D / A converters 63 and 64, and the absolute value circuit The amplitudes of the first and second sine wave signals are controlled by the variable attenuators 85 and 86 according to the absolute values | Vatc2 ′ | and | Vats2 ′ | of the control voltages Vatc2 ′ and Vats2 ′ output via the AVC1 and AVC2. To do. Then, the amplifiers 81 and 82 and the switches 83 and 84 switch the polarity inversion / non-inversion according to the polarity control signals from the comparators 88 and 89, and freely set the amplitude and plus / minus of the first and second sine wave signals. Thus, a combined sine wave signal having a desired phase is generated and output to the second signal combining unit 66.

本変形例によれば、上述したように、第1キャンセル制御信号出力部24からの制御信号Vswc1,Vsws1(又は第2キャンセル制御信号出力部28からの制御信号Vswc2,Vsws2)が不要となることから、制御信号線の数を低減できるので、回路構成をより簡単とすることができる。   According to this modification, as described above, the control signals Vswc1, Vsws1 from the first cancel control signal output unit 24 (or the control signals Vswc2, Vsws2 from the second cancel control signal output unit 28) are not required. Since the number of control signal lines can be reduced, the circuit configuration can be further simplified.

以上において、第1送信信号D/A変換器42及び第2送信信号D/A変換器43が、各請求項記載の、正弦波発生手段を構成するとともに、第1正弦波信号として通信対象へアクセスするための搬送波を発生する搬送波出力手段をも構成する。またアンテナ2が、この搬送波出力手段から出力された搬送波を通信対象へ送信可能な送信手段を構成するとともに、この送信手段からの送信信号に応じて通信対象からの送信信号を受信可能な受信手段をも構成する。また、第1信号合成部58が、受信手段で受信した受信信号と正弦波合成手段からの相殺波とを合成して補正受信信号を生成する合波手段を構成し、第2合成信号A/D変換器72が、この合波手段で生成した補正受信信号をデジタル変換するアナログ−デジタル変換器を構成する。   In the above, the 1st transmission signal D / A converter 42 and the 2nd transmission signal D / A converter 43 constitute a sine wave generation means of each claim, and are to be communicated as a 1st sine wave signal. A carrier wave output means for generating a carrier wave for access is also configured. The antenna 2 constitutes a transmission means capable of transmitting the carrier wave output from the carrier wave output means to the communication target, and a reception means capable of receiving a transmission signal from the communication target in accordance with a transmission signal from the transmission means. Is also configured. In addition, the first signal combining unit 58 constitutes a combining unit that generates a corrected reception signal by combining the reception signal received by the receiving unit and the cancellation wave from the sine wave combining unit, and the second combined signal A / The D converter 72 constitutes an analog-to-digital converter that digitally converts the corrected reception signal generated by the multiplexing means.

さらに、第1送信信号D/A変換器42が、正弦波のサンプリング列を第1正弦波信号とする第1デジタル−アナログ変換器を構成し、第2送信信号D/A変換器43が、正弦波のサンプリング列を第2正弦波信号とする第2デジタル−アナログ変換器を構成する。また第2アップコンバータ56が、正弦波合成手段より出力された合成正弦波信号の周波数を上昇変換するアップコンバータ手段を構成するとともに、第1ダウンコンバータ62が、合波手段で生成した補正受信信号の周波数を下降変換するダウンコンバータ手段を構成する。   Further, the first transmission signal D / A converter 42 constitutes a first digital-analog converter having a sine wave sampling string as the first sine wave signal, and the second transmission signal D / A converter 43 is A second digital-analog converter having a sine wave sampling string as a second sine wave signal is configured. The second up-converter 56 constitutes up-converter means for up-converting the frequency of the synthesized sine wave signal output from the sine wave synthesizing means, and the corrected reception signal generated by the first down converter 62 by the multiplexing means. Down-converter means for down-converting the first frequency.

以上のように構成した本実施形態の無線タグ通信装置Sにおいては、第1送信信号D/A変換器42及び第2送信信号D/A変換器43で発生させた互いに位相が90°異なる第1正弦波信号及び第2正弦波信号を、合成正弦波信号生成回路80,90においてそれぞれ振幅制御した後合成することで合成正弦波信号を生成する。このように振幅の異なるsin信号とcos信号との組み合わせで所望の正弦波信号を合成することにより、比較的簡素な構造で位相可変機能を実現することができる。また、任意の位相の正弦波信号を合成できるので、通常の移相器のように位相可変範囲が制限されることも無い。   In the RFID tag communication apparatus S according to the present embodiment configured as described above, the first transmission signal D / A converter 42 and the second transmission signal D / A converter 43 generate phases different from each other by 90 °. The synthesized sine wave signal is generated by combining the first sine wave signal and the second sine wave signal after amplitude control in the synthesized sine wave signal generation circuits 80 and 90, respectively. Thus, by combining a desired sine wave signal with a combination of a sin signal and a cos signal having different amplitudes, a phase variable function can be realized with a relatively simple structure. Further, since a sine wave signal having an arbitrary phase can be synthesized, the phase variable range is not limited as in a normal phase shifter.

またこのとき、第1送信信号D/A変換器42に入力されるクロック信号と、第2合成信号A/D変換器72に入力されるクロック信号は、共通の発振手段であるクロック信号出力部78から生成された信号である(あるいは信号そのものを共通としても良い)ことにより、正弦波のサンプリング列を第1正弦波信号とする第1送信信号D/A変換器42と、1次キャンセル及び2次キャンセルを行った補正受信信号をデジタル変換する第2合成信号A/D変換器72とを同期させて作動させることができる。これにより、送信と受信の周波数ずれが発生せず、安定した復調処理を行うことができる。   At this time, the clock signal input to the first transmission signal D / A converter 42 and the clock signal input to the second combined signal A / D converter 72 are a clock signal output unit which is a common oscillation means. 78 (or the signal itself may be common), the first transmission signal D / A converter 42 having a sine wave sampling sequence as the first sine wave signal, the primary cancellation, The second combined signal A / D converter 72 that digitally converts the corrected received signal subjected to the secondary cancellation can be operated in synchronization. As a result, a frequency shift between transmission and reception does not occur, and stable demodulation processing can be performed.

また、合成正弦波信号の周波数を上昇変換する第2アップコンバータ56を設けることにより、合成正弦波信号生成回路80,90は上昇変換する前の比較的低周波数において合成を行うようにすることができるので、コストを低減することができる。また第1信号合成部58で生成した補正受信信号の周波数を下降変換する第1ダウンコンバータ62を設けることにより、補正受信信号をその後第2合成信号A/D変換器72でA/D変換する際には比較的低周波数において変換を行うようにすることができ、コストを低減することができる。   Further, by providing the second up-converter 56 for increasing the frequency of the synthesized sine wave signal, the synthesized sine wave signal generation circuits 80 and 90 can perform synthesis at a relatively low frequency before the up-conversion. Therefore, the cost can be reduced. Further, by providing a first down converter 62 that down-converts the frequency of the corrected reception signal generated by the first signal synthesis unit 58, the corrected reception signal is then A / D converted by the second synthesis signal A / D converter 72. In some cases, the conversion can be performed at a relatively low frequency, and the cost can be reduced.

なお、本発明は、上記の形態に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で、種々の変形が可能である。以下、そのような変形例を説明する。   In addition, this invention is not restricted to said form, A various deformation | transformation is possible in the range which does not deviate from the meaning and technical idea. Hereinafter, such modifications will be described.

(1)アレイアンテナに適用した場合
図9は、本変形例による質問器の機能的構成を表す機能ブロック図であり、上記実施形態の図3にほぼ相当する図である。図3と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略又は簡略化する。
(1) When applied to an array antenna FIG. 9 is a functional block diagram showing a functional configuration of an interrogator according to this modification, and is a diagram substantially corresponding to FIG. 3 of the above embodiment. Components equivalent to those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified as appropriate.

図9において、本変形例では、上記実施形態ではアンテナ2を1つの送受信アンテナ2で構成していたのに代え、複数(この例では3つ)の送受信アンテナ(アンテナ素子)2−1,2−2,2−3で構成している。そして、それぞれに対応して、DSP100′内に、キャンセル処理部301−1、キャンセル処理部301−2、キャンセル処理部301−3を設けている。これらキャンセル処理部301−1〜301−3は、同一の回路構成であるので、適宜、アンテナ2−1に関わるキャンセル処理部301−1を代表させて説明する。以降、受信アンテナ2−1,2−2,2−3に関わる構成には、上記実施形態における符号に「−1」「−2」「−3」を符号にそれぞれ添えて表し、適宜説明を省略又は簡略化する。   In FIG. 9, in this modification, the antenna 2 is composed of one transmission / reception antenna 2 in the above embodiment, but a plurality (three in this example) of transmission / reception antennas (antenna elements) 2-1, 2. -2, 2-3. Corresponding to these, a cancel processing unit 301-1, a cancel processing unit 301-2, and a cancel processing unit 301-3 are provided in the DSP 100 ′. Since these cancel processing units 301-1 to 301-3 have the same circuit configuration, the cancel processing unit 301-1 related to the antenna 2-1 will be described as a representative as appropriate. Hereinafter, for the configurations related to the receiving antennas 2-1, 2-2, and 2-3, “−1”, “−2”, and “−3” are added to the reference numerals in the above-described embodiment, and the description will be given as appropriate. Omitted or simplified.

また、上記実施形態と同様、関数テーブル40、送信デジタル信号出力部20、90°移相部41、変調部22、第1送信信号D/A変換器42、第2送信信号D/A変換器43、局部発振信号出力部44が備えられ、さらに、本変形例固有の構成都として、フェイズドアレイ(PAA)処理部302、アダプティブアレイ(AAA)処理部303等が備えられている。アダプティブアレイ処理部303では、詳細な説明を省略するが、各アンテナ2−1,2−2,2−3での受信信号に基づき、公知の手法により、アンテナ2−1,2−2,2−3による指向性を、通信対象(無線タグT)からの受信感度が最適となるように制御する。フェイズドアレイ処理部302では、アンテナ2−1,2−2,2−3による指向性を一つの方向のみ強くなるように保持しその方向を順次変化させつつ通信対象(無線タグT)へ送信するよう制御を行う(詳細は後述)。すなわち、良く知られているように、アンテナ間隔と各アンテナに供給される送信信号の位相差から指向性の方向が決定される。従って、各アンテナに供給する送信信号の位相を所望の指向性方向に応じて制御することが必要となる。
また、送受信アンテナ2−1に関わる構成として、DSP100′内に、上記キャンセル処理部301−1のほかに第1キャンセル制御信号出力部24−1と、第2キャンセル制御信号出力部28−1と、アンテナ2−1,2−2,2−3による指向性を一つの方向のみ強くなるように保持しその方向を順次変化させつつ無線タグTへ送信するための制御信号を生成し出力するフェイズドアレイ制御信号出力部305−1が設けられている。キャンセル処理部301−1には、第1キャンセル信号制御部26−1、第2キャンセル信号制御部30−1、復調部32−1、直流成分検出部34−1、受信信号振幅検出部36−1、第1合成信号振幅検出部38−1を備えている。
Similarly to the above embodiment, the function table 40, the transmission digital signal output unit 20, the 90 ° phase shift unit 41, the modulation unit 22, the first transmission signal D / A converter 42, and the second transmission signal D / A converter. 43, a local oscillation signal output unit 44, and a phased array (PAA) processing unit 302, an adaptive array (AAA) processing unit 303, etc. are provided as constituent capitals unique to this modification. Although detailed description is omitted in the adaptive array processing unit 303, the antennas 2-1, 2-2, 2 are performed by a known method based on the received signals from the antennas 2-1, 2-2, 2-3. -3 is controlled so that the reception sensitivity from the communication target (wireless tag T) is optimized. In the phased array processing unit 302, the directivity by the antennas 2-1, 2-2, 2-3 is held so as to be strong in only one direction, and the direction is sequentially changed and transmitted to the communication target (wireless tag T). Control is performed (details will be described later). That is, as is well known, the directivity direction is determined from the antenna interval and the phase difference between the transmission signals supplied to the antennas. Therefore, it is necessary to control the phase of the transmission signal supplied to each antenna in accordance with the desired directivity direction.
Further, as a configuration related to the transmission / reception antenna 2-1, in the DSP 100 ′, in addition to the cancel processing unit 301-1, a first cancel control signal output unit 24-1 and a second cancel control signal output unit 28-1. A phased state in which the directivity by the antennas 2-1, 2-2, 2-3 is maintained so as to be strong only in one direction, and the control signal for transmitting to the RFID tag T is generated while changing the direction in sequence. An array control signal output unit 305-1 is provided. The cancel processor 301-1 includes a first cancel signal controller 26-1, a second cancel signal controller 30-1, a demodulator 32-1, a DC component detector 34-1, a received signal amplitude detector 36-. 1 and a first combined signal amplitude detector 38-1.

このような構成の本変形例において、上記実施形態で説明したのと同様、関数テーブル40に基づき送信デジタル信号出力部20により出力された送信デジタル信号は、高速のD/A変換器42によりアナログ信号(正弦波信号)に変換される。一方、上記実施形態と同様、上記送信デジタル信号出力部20からの信号に基づき90°移相部41から送信信号が出力され、この信号が高速の送信信号D/A変換器43によりアナログ信号(正弦波信号)に変換される。これら送信信号D/A変換器43の上記第2正弦波信号と上記送信信号D/A変換器42の上記第1正弦波信号とは、第1合成正弦波信号生成回路80−1及び第2合成正弦波信号生成回路90−1にそれぞれ供給されるとともに、さらに第3合成正弦波信号生成回路304−1(詳細は後述)にも供給される。   In this modified example having such a configuration, the transmission digital signal output from the transmission digital signal output unit 20 based on the function table 40 is analogized by the high-speed D / A converter 42 as described in the above embodiment. It is converted into a signal (sine wave signal). On the other hand, as in the above embodiment, a transmission signal is output from the 90 ° phase shifter 41 based on the signal from the transmission digital signal output unit 20, and this signal is converted into an analog signal by the high-speed transmission signal D / A converter 43 ( Sine wave signal). The second sine wave signal of the transmission signal D / A converter 43 and the first sine wave signal of the transmission signal D / A converter 42 are a first combined sine wave signal generation circuit 80-1 and a second sine wave signal generation circuit 80-1. In addition to being supplied to the combined sine wave signal generation circuit 90-1, it is also supplied to a third combined sine wave signal generation circuit 304-1 (details will be described later).

第3合成正弦波信号生成回路304−1では、上記フェイズドアレイ処理部302からのフェイズドアレイ用制御信号に基づき、上記第1及び第2正弦波信号の振幅を制御しつつそれらを合成して、各アンテナ2−1,2−2,2−3に対し位相が制御された合成正弦波信号を生成する(詳細は後述)。第3合成正弦波信号生成回路304−1から出力された上記合成正弦波信号は、その周波数が第1アップコンバータ46−1により局部発振信号出力部44からの局部発振信号の周波数だけ高められ、さらに振幅が第1増幅部48−1において増加されかつ上記変調部22からの変調信号で変調される。第1増幅部48−1から出力された送信信号は送受信分離器50−1を介してアンテナ2−1に供給され質問波Fcとして無線タグ回路素子Toに向けて送信される。   Based on the phased array control signal from the phased array processing unit 302, the third synthesized sine wave signal generation circuit 304-1 synthesizes them while controlling the amplitudes of the first and second sine wave signals, A combined sine wave signal whose phase is controlled is generated for each of the antennas 2-1, 2-2, 2-3 (details will be described later). The frequency of the synthesized sine wave signal output from the third synthesized sine wave signal generation circuit 304-1 is increased by the frequency of the local oscillation signal from the local oscillation signal output unit 44 by the first up-converter 46-1, Further, the amplitude is increased in the first amplifying unit 48-1 and modulated with the modulation signal from the modulating unit 22. The transmission signal output from the first amplifying unit 48-1 is supplied to the antenna 2-1 via the transmission / reception separator 50-1, and is transmitted toward the RFID circuit element To as the interrogation wave Fc.

無線タグ回路素子Toからの反射波Frがアンテナ2−1により受信され送受信分離器50−1を介したその反射波Frは受信信号として第1信号合成部58−1に供給される。なお、図示を省略しているが、上記実施形態と同様の第2ダウンコンバータ74−1、受信信号A/D変換器76−1、受信信号振幅検出部36、第1合成信号振幅検出部38等が設けられており、同様の機能を果たす。
上記第1信号合成部58−1では上記実施形態と同様の一次キャンセルが行われる。すなわち、第1キャンセル信号制御部26−1は、上記受信信号振幅検出部36−1から入力した振幅及び上記第1合成信号振幅検出部38−1から入力した振幅に基づき第1キャンセル信号の位相及び振幅を決定する。決定された位相及び振幅は第1キャンセル制御信号出力部24−1に入力され、第1キャンセル制御信号が出力される。
The reflected wave Fr from the RFID circuit element To is received by the antenna 2-1, and the reflected wave Fr via the transmission / reception separator 50-1 is supplied to the first signal combining unit 58-1 as a received signal. Although not shown, the second down converter 74-1, the reception signal A / D converter 76-1, the reception signal amplitude detection unit 36, and the first combined signal amplitude detection unit 38 are the same as those in the above embodiment. Etc. are provided and perform the same function.
The first signal synthesizing unit 58-1 performs the primary cancellation similar to the above embodiment. In other words, the first cancel signal control unit 26-1 determines the phase of the first cancel signal based on the amplitude input from the reception signal amplitude detection unit 36-1 and the amplitude input from the first combined signal amplitude detection unit 38-1. And determine the amplitude. The determined phase and amplitude are input to the first cancel control signal output unit 24-1 and a first cancel control signal is output.

第1合成正弦波信号生成回路80−1では、上記第1キャンセル制御信号出力部24−1からの(又はさらに低速の第1キャンセル制御信号D/A変換器53−1,54−1を介した)上記第1キャンセル制御信号に基づき、上記実施形態と同様、上記第1及び第2正弦波信号の振幅を制御しつつそれらを合成して1次キャンセル用の合成正弦波信号(第1キャンセル信号)を生成する。第1合成正弦波信号生成回路80−1から出力された第1キャンセル信号は、その周波数が第2アップコンバータ56−1により局部発振信号出力部44から出力される局部発振信号の周波数だけ高められ、この信号と送受信分離器50−1を介し供給された上記受信信号が第1信号合成部58−1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(又は低減)される。   In the first synthesized sine wave signal generation circuit 80-1, the first cancellation control signal output unit 24-1 (or the lower-speed first cancellation control signal D / A converters 53-1 and 54-1) is used. Based on the first cancel control signal, as in the above embodiment, the first and second sine wave signals are combined while controlling the amplitude of the first and second sine wave signals to generate a primary sine wave signal (first cancel). Signal). The frequency of the first cancel signal output from the first synthesized sine wave signal generation circuit 80-1 is increased by the frequency of the local oscillation signal output from the local oscillation signal output unit 44 by the second up-converter 56-1. This signal and the received signal supplied via the transmission / reception separator 50-1 are combined by the first signal combining unit 58-1, and the sneak signal from the transmission side included in the received signal is removed (or reduced). The

第1信号合成部58−1から出力された第1合成信号は、第2増幅部60−1において所定の利得にてその振幅が変更された後、その周波数は第1ダウンコンバータ62−1により局部発振信号出力部44から出力される局部発振信号の周波数だけ低下させられ、第2信号合成部66−1に供給される(なお図示しない第3増幅部68−1にも供給される)。第3増幅部68−1に供給された第1合成信号はその振幅が変更された後、第1合成信号A/D変換器70−1によりさらにデジタル変換された後に第1合成信号振幅検出部38−1に供給されてその振幅が検出され、その検出された振幅が上記第1キャンセル信号制御部26−1及び第2キャンセル信号制御部30−1に供給される。   The first synthesized signal output from the first signal synthesizing unit 58-1 is changed in amplitude by a predetermined gain in the second amplifying unit 60-1, and then the frequency is changed by the first down converter 62-1. The frequency is reduced by the frequency of the local oscillation signal output from the local oscillation signal output unit 44 and supplied to the second signal synthesis unit 66-1 (also supplied to the third amplification unit 68-1 not shown). The first synthesized signal supplied to the third amplifying unit 68-1 is changed in its amplitude and further digitally converted by the first synthesized signal A / D converter 70-1 and then the first synthesized signal amplitude detecting unit. 38-1 to detect the amplitude thereof, and the detected amplitude is supplied to the first cancel signal control unit 26-1 and the second cancel signal control unit 30-1.

一方、第1合成信号振幅検出部38−1での振幅検出値を入力した第2キャンセル信号制御部30−1は、その検出値(一次キャンセル後の受信信号の振幅)及び第2合成信号A/D変換器72からの第2合成信号に基づき第2キャンセル信号の位相及び振幅を決定する。第2キャンセル制御信号出力部28−1は、上記決定された位相及び振幅の第2キャンセル信号を生成するための第2キャンセル制御信号を出力する。第2合成正弦波信号生成回路90−1は、上記第2キャンセル制御信号出力部28−1からの(又はさらに低速の第2キャンセル制御信号D/A変換器63−1,64−1を介した)上記第2キャンセル制御信号に基づき、上記第1及び第2正弦波信号の振幅を制御しつつそれらを合成して第2キャンセル信号を生成する。   On the other hand, the second cancel signal control unit 30-1 having input the amplitude detection value in the first composite signal amplitude detection unit 38-1 receives the detection value (the amplitude of the received signal after the primary cancellation) and the second composite signal A. Based on the second composite signal from the / D converter 72, the phase and amplitude of the second cancel signal are determined. The second cancel control signal output unit 28-1 outputs a second cancel control signal for generating a second cancel signal having the determined phase and amplitude. The second synthesized sine wave signal generation circuit 90-1 is connected to the second cancellation control signal output unit 28-1 (or the lower-speed second cancellation control signal D / A converters 63-1, 64-1). Based on the second cancel control signal, the second cancel signal is generated by combining the first and second sine wave signals while controlling the amplitude of the first and second sine wave signals.

第2合成正弦波信号生成回路90−1から出力された第2キャンセル信号は、上記第1ダウンコンバータ62−1から供給されたダウンコンバートされた第1合成信号と第2信号合成部66−1にて合成され、これによって第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(低減)される。   The second cancel signal output from the second composite sine wave signal generation circuit 90-1 is the down-converted first composite signal supplied from the first down converter 62-1 and the second signal combiner 66-1. Thus, the sneak signal from the transmission side included in the first synthesized signal is removed (reduced).

第2信号合成部66−1から出力された第2合成信号は、第2合成信号A/D変換器72−1においてデジタル変換された後、上記復調部32−1及びアダプティブアレイ処理部303に供給される。上記アダプティブ処理部303で前述のように不要信号が除去(低減)された第2合成信号はアダプティブ処理され、信号対雑音比が高くエラー率の小さな最適な受信指向性に基づいて合成され復調され無線タグ回路素子Toの情報信号が読み出される。また復調部32−1で復調された第2合成信号は、直流成分検出部34−1に入力されてその復調信号の直流成分が検出され、その検出結果が第2キャンセル信号制御部30−1に供給される。無線タグ回路素子Toの情報はアダプティブ処理部303で読み出されるので、復調部32−1では第2キャンセル信号制御部30−1に供給されるべき直流成分の大きさを検出するための復調のみが行われる。   The second synthesized signal output from the second signal synthesizer 66-1 is digitally converted by the second synthesized signal A / D converter 72-1, and then sent to the demodulator 32-1 and the adaptive array processor 303. Supplied. The second combined signal from which the unnecessary signal is removed (reduced) as described above by the adaptive processing unit 303 is adaptively processed, and is combined and demodulated based on the optimal reception directivity having a high signal-to-noise ratio and a small error rate. The information signal of the RFID tag circuit element To is read out. The second combined signal demodulated by the demodulator 32-1 is input to the DC component detector 34-1, and the DC component of the demodulated signal is detected. The detection result is the second cancel signal controller 30-1. To be supplied. Since the information of the RFID circuit element To is read by the adaptive processing unit 303, the demodulation unit 32-1 only performs demodulation for detecting the magnitude of the DC component to be supplied to the second cancel signal control unit 30-1. Done.

図10は、第3合成正弦波信号生成回路304−1の詳細構成を表す回路図である。図10において、第3合成正弦波信号生成回路304−1は、前述の第1合成正弦波信号生成回路80及び第2合成正弦波信号生成回路90と類似した構成であり、上記フェイズドアレイ制御信号出力部305−1からのデジタル信号をD/A変換した低速のD/A変換器306−1からの振幅制御用の制御電圧(振幅信号:以下同様)に応じて動作し、高速の第1送信信号D/A変換器42からの上記第1正弦波信号(cosωt)の振幅を制御する上記可変減衰器85と、この第1正弦波信号の極性を反転させるための上記アンプ81と、上記フェイズドアレイ制御信号出力部305−1からの極性切替用の制御信号(極性信号:以下同様)に応じて動作し、上記第1正弦波信号の反転・非反転を切り替える上記スイッチ83と、上記フェイズドアレイ制御信号出力部305−1からのデジタル信号をD/A変換した低速のD/A変換器307−1からの振幅制御用の制御電圧に応じて動作し、高速の第2送信信号D/A変換器43からの上記第2正弦波信号(sinωt)の振幅を制御する上記可変減衰器86と、この第2正弦波信号の極性を反転させるための上記アンプ82と、上記フェイズドアレイ制御信号出力部305−1からの上記極性切替用の制御信号に応じて動作し、上記第2正弦波信号の反転・非反転を切り替える上記スイッチ84と、上記可変減衰器85,86からの出力を合成し、合成正弦波信号を生成する上記加算器87とを有する。   FIG. 10 is a circuit diagram illustrating a detailed configuration of the third synthesized sine wave signal generation circuit 304-1. In FIG. 10, a third synthesized sine wave signal generation circuit 304-1 has a configuration similar to that of the first synthesized sine wave signal generation circuit 80 and the second synthesized sine wave signal generation circuit 90 described above, and the phased array control signal described above. The digital signal from the output unit 305-1 is operated according to the control voltage for amplitude control (amplitude signal: the same applies hereinafter) from the low-speed D / A converter 306-1 obtained by D / A converting the high-speed first signal. The variable attenuator 85 for controlling the amplitude of the first sine wave signal (cosωt) from the transmission signal D / A converter 42, the amplifier 81 for inverting the polarity of the first sine wave signal, and the above The switch 83 that operates according to a polarity switching control signal (polarity signal: the same applies hereinafter) from the phased array control signal output unit 305-1 and switches the inversion / non-inversion of the first sine wave signal, and the phased Are The digital signal from the control signal output unit 305-1 is operated according to the control voltage for amplitude control from the low-speed D / A converter 307-1 obtained by D / A conversion, and the high-speed second transmission signal D / A The variable attenuator 86 for controlling the amplitude of the second sine wave signal (sinωt) from the A converter 43, the amplifier 82 for inverting the polarity of the second sine wave signal, and the phased array control signal. Operates in accordance with the polarity switching control signal from the output unit 305-1 and synthesizes the output from the switch 84 and the variable attenuators 85 and 86 for switching the inversion / non-inversion of the second sine wave signal. And the adder 87 for generating a synthesized sine wave signal.

上記のような構成により、D/A変換器306−1及びD/A変換器307−1からの制御電圧に応じて可変減衰器85,86で第1及び第2正弦波信号の振幅を制御し、フェイズドアレイ制御信号出力部305−1からの制御信号に応じてアンプ81,82及びスイッチ83,84でそれら第1及び第2正弦波信号の極性の反転・非反転を切り替えることで、合成前の第1及び第2正弦波信号(sinωtとcosωt)の振幅及びプラスマイナスを自在に設定することができ、所望の位相の合成正弦波信号を加算器87で生成し第2アップコンバータ46−1へ出力するようになっている。   With the above configuration, the amplitudes of the first and second sine wave signals are controlled by the variable attenuators 85 and 86 in accordance with the control voltages from the D / A converter 306-1 and the D / A converter 307-1. Then, in accordance with the control signal from the phased array control signal output unit 305-1, the amplifiers 81 and 82 and the switches 83 and 84 switch the polarity of the first and second sine wave signals to be inverted or non-inverted, thereby synthesizing. The amplitude and plus / minus of the previous first and second sine wave signals (sinωt and cosωt) can be freely set, and a synthesized sine wave signal having a desired phase is generated by the adder 87 to generate the second up-converter 46- 1 is output.

なお、以上アンテナ2−1に関して説明した構成及び動作は、他のアンテナ2−2,2−3についても同様であるため、それぞれの詳細な説明は省略する。   In addition, since the structure and operation | movement demonstrated regarding the antenna 2-1 above are the same also about the other antennas 2-2 and 2-3, each detailed description is abbreviate | omitted.

上記構成及び動作の本変形例によれば、上記実施形態と同様、アンテナ2−1,2−2,2−3からの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(低減)され、高感度の通信を実現することができる。   According to this modified example of the above configuration and operation, the sneak signal from the transmission side included in the received signals from the antennas 2-1, 2-2, 2-3 is suitably removed (reduced) as in the above embodiment. Therefore, highly sensitive communication can be realized.

また、以上に加え、以下のような効果もある。すなわち、本変形例のように質問器1側にデジタル発振器を用い、さらに複数の素子2−1〜2−3からなるアレイアンテナを送信に用いる場合などは、通常は、各アンテナ素子ごとに高速なDA変換器が必要となるため、結果として多数のDA変換器が必要となってコストアップになる。これに対し、本実施形態においては、正弦波発生手段である第1送信信号D/A変換器42及び第2送信信号D/A変換器43については全アンテナ(アンテナ素子)2−1,2−2,2−3に共通とし、この共通の正弦波発生手段で発生した第1及び第2正弦波信号を、各アンテナ2−1〜2−3ごとに設けた第1合成正弦波信号生成回路80−1〜80−3、第2合成正弦波信号生成回路90−1〜90−3、第3合成正弦波信号生成回路304−1〜304−3で振幅制御及び合成すれば足りる。すなわち、アンテナ素子数が多くても、比較的安価に回路全体を構築することができる。   In addition to the above, there are the following effects. In other words, when a digital oscillator is used on the interrogator 1 side and an array antenna composed of a plurality of elements 2-1 to 2-3 is used for transmission as in this modification, it is usually fast for each antenna element. As a result, a large number of DA converters are required, resulting in an increase in cost. On the other hand, in the present embodiment, the first transmission signal D / A converter 42 and the second transmission signal D / A converter 43, which are sine wave generating means, are all antennas (antenna elements) 2-1, 2. The first and second sine wave signals generated by the common sine wave generating means are provided for each of the antennas 2-1 to 2-3. Amplitude control and synthesis are sufficient with the circuits 80-1 to 80-3, the second synthesized sine wave signal generation circuits 90-1 to 90-3, and the third synthesized sine wave signal generation circuits 304-1 to 304-3. That is, even if the number of antenna elements is large, the entire circuit can be constructed at a relatively low cost.

すなわち、一般に、第1送信信号D/A変換器42及び第2送信信号D/A変換器43は例えば10.7MHz等の高速な処理ができる高価なD/A変換器を用いる必要がある。送信信号に加えて、第1キャンセル信号及び第2キャンセル信号を全て関数テーブルを利用した高価な高速D/A変換器を用いて発生させると、一つのアンテナに対して3組の高速D/A変換器を用いる必要があり、さらにこれがアンテナの数だけ必要となるので、複数のアンテナでアレイアンテナを構成した質問器1では、非常に多くの高速D/A変換器が必要となり、非常に複雑で高価なものとなる。本発明はこれに対して、第1送信信号D/A変換器42及び第2送信信号D/A変換器43のみ高速な処理ができる高価なD/A変換器を用いる。この2つの正弦波信号に対して、振幅信号を発生させる低速のアナログ信号を制御信号として用いることにより、安価な低速のD/A変換器を第1キャンセル制御信号D/A53,54及び第2キャンセル制御信号D/A63,64及びフェーズドアレイ制御信号D/A306、307の発生に用いることができ、振幅、位相が制御された送信信号やキャンセル信号発生を安価に実現することができる。送信信号の周波数に対して、振幅、位相の制御に必要な周波数ははるかに低いので、質問器1の構成が簡単となり、著しく安価なものにできる。   That is, generally, the first transmission signal D / A converter 42 and the second transmission signal D / A converter 43 need to use expensive D / A converters capable of high-speed processing such as 10.7 MHz, for example. When the first cancellation signal and the second cancellation signal are all generated using an expensive high-speed D / A converter using a function table in addition to the transmission signal, three sets of high-speed D / A for one antenna are used. Since it is necessary to use converters, and this is required for the number of antennas, the interrogator 1 in which an array antenna is configured by a plurality of antennas requires a large number of high-speed D / A converters, which is very complicated. And expensive. On the other hand, the present invention uses an expensive D / A converter that can perform high-speed processing only for the first transmission signal D / A converter 42 and the second transmission signal D / A converter 43. By using a low-speed analog signal that generates an amplitude signal as a control signal for the two sine wave signals, an inexpensive low-speed D / A converter can be connected to the first cancel control signal D / A 53, 54 and the second It can be used to generate the cancel control signals D / A 63 and 64 and the phased array control signals D / A 306 and 307, and the generation of the transmission signal and cancel signal whose amplitude and phase are controlled can be realized at low cost. Since the frequency required for controlling the amplitude and phase is much lower than the frequency of the transmission signal, the configuration of the interrogator 1 becomes simple and can be made extremely inexpensive.

なお、上記変形例のアダプティブアレイ処理は、フェイズドアレイ処理とは独立して受信のみで行われたが、DSP100′のアダプティブアレイ処理部303において受信アダプティブ処理で決定された重みづけを送信側でも用いることでアダプティブアレイ処理を実行してもよい。すなわち、フェイズドアレイ制御信号出力部305と同様のアダプティブアレイ制御信号出力部及びこれからの制御信号で動作する合成正弦波信号生成回路を設け、合成正弦波信号として、アンテナ(アンテナ素子2−1〜2−3)による指向性を無線タグTからの受信感度が最適となるよう無線タグTへ送信するための振幅と位相が制御された合成正弦波信号を発生するようにしてもよい。   Note that the adaptive array processing of the above modification is performed only by reception independently of the phased array processing, but the weight determined by the reception adaptive processing in the adaptive array processing unit 303 of the DSP 100 ′ is also used on the transmission side. Thus, the adaptive array process may be executed. That is, an adaptive array control signal output unit similar to the phased array control signal output unit 305 and a composite sine wave signal generation circuit that operates with a control signal in the future are provided, and antennas (antenna elements 2-1 to 2) are provided as composite sine wave signals. A synthesized sine wave signal in which the amplitude and phase for transmitting the directivity according to −3) to the wireless tag T so as to optimize the reception sensitivity from the wireless tag T may be generated.

(2)合成正弦波信号生成回路への制御信号を簡素化した場合
以上は、合成正弦波信号生成回路80,90,304を、図6、図7、及び図8に示したように複数の制御信号を入力して動作するように構成したが、これら回路の構成は必ずしもこれに限られるものではなく、入力する制御信号を簡素化することも可能である。
(2) When the control signal to the composite sine wave signal generation circuit is simplified As described above, the composite sine wave signal generation circuits 80, 90, and 304 are arranged as shown in FIG. 6, FIG. 7, and FIG. Although the circuit is configured to operate by inputting a control signal, the configuration of these circuits is not necessarily limited to this, and the control signal to be input can be simplified.

図11は、そのような変形例で用いる合成正弦波信号生成回路180,190の詳細構成を表す回路図である。上記図6と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略又は簡略化する。   FIG. 11 is a circuit diagram showing a detailed configuration of the combined sine wave signal generation circuits 180 and 190 used in such a modification. Components equivalent to those in FIG. 6 are given the same reference numerals, and description thereof will be omitted or simplified as appropriate.

図11において、合成正弦波信号生成回路180は、入力されたシリアル信号から振幅制御手段として、制御信号を生成して出力する論理回路170と、この論理回路170が抽出したシリアルデータ信号を用いて第1及び第2正弦波信号の振幅制御用の制御信号及び極性制御用の制御信号を出力するレジスタ手段としてのシフトレジスタ171及びレジスタ172と、上記振幅制御用の制御信号をD/A変換する低速のD/A変換器150,160とを備えている。   In FIG. 11, a synthesized sine wave signal generation circuit 180 uses a logic circuit 170 that generates and outputs a control signal as an amplitude control means from an input serial signal, and a serial data signal extracted by the logic circuit 170. Shift register 171 and register 172 as register means for outputting control signals for amplitude control and polarity control of the first and second sine wave signals, and D / A conversion of the control signals for amplitude control Low-speed D / A converters 150 and 160.

上記構成において、第1キャンセル回路24から、制御信号線の情報とD/A変換器150,151に入力するデータをシリアルデータとして論理回路170へ伝送する。シフトレジスタ171は、論理回路170からのシリアルデータ信号を入力してパラレル信号に変換する。このときシリアルデータの前に挿入されているスタートビットでクロック信号出力部78からのクロックが有効とされ、シフトレジスタ171に所定ビット入力されると、シフトレジスタ171のパラレル信号がレジスタ172に入力される。所定クロック経過後にクロックが無効にされ、レジスタ172内のデータがラッチされ、各ビットの値が(シフトレジスタ171のパラレル信号のうち少なくとも一部が)、上記の振幅制御信号としてD/A変換器150,160を介し可変減衰器85,86へ供給されるとともに、上記の極性制御信号としてスイッチ83,84にそれぞれ出力される。   In the above configuration, the control signal line information and the data input to the D / A converters 150 and 151 are transmitted from the first cancel circuit 24 to the logic circuit 170 as serial data. The shift register 171 receives the serial data signal from the logic circuit 170 and converts it into a parallel signal. At this time, when the clock from the clock signal output unit 78 is enabled by the start bit inserted before the serial data and a predetermined bit is input to the shift register 171, the parallel signal of the shift register 171 is input to the register 172. The After a predetermined clock elapses, the clock is invalidated, the data in the register 172 is latched, and the value of each bit (at least part of the parallel signal of the shift register 171) is used as a D / A converter as the amplitude control signal. In addition to being supplied to the variable attenuators 85 and 86 via 150 and 160, they are output to the switches 83 and 84 as the polarity control signals.

この構成では、論理回路170から出力されパラレル信号に変換された後の信号を用いて生成した振幅制御信号及び極性制御信号で第1及び第2正弦波信号の振幅及び極性を制御するので、第1キャンセル制御信号出力部24(又は第2キャンセル回路28、フェーズドアレイ制御信号出力部305)から一本の信号線のみで制御できる。   In this configuration, the amplitude and polarity of the first and second sine wave signals are controlled by the amplitude control signal and polarity control signal generated using the signal output from the logic circuit 170 and converted into a parallel signal. The control can be performed with only one signal line from the 1 cancel control signal output unit 24 (or the second cancel circuit 28, the phased array control signal output unit 305).

図12は、前述の図9に示した上記(1)の変形例の回路構成における第1合成正弦波信号生成回路80−1〜80−3、第2合成正弦波信号生成回路90−1〜90−3、第3合成正弦波信号生成回路304−1〜304−3に、上記図11の合成正弦波信号生成回路180の構成を適用した場合の回路図である。   FIG. 12 shows first synthesized sine wave signal generation circuits 80-1 to 80-3 and second synthesized sine wave signal generation circuits 90-1 to 90-1 in the circuit configuration of the modified example (1) shown in FIG. 90-3 is a circuit diagram when the configuration of the combined sine wave signal generation circuit 180 of FIG. 11 is applied to the third combined sine wave signal generation circuits 304-1 to 304-3.

図示のように、上記図11の構成の合成正弦波信号生成回路180を用いることにより、回路全体の信号線の数が大幅に減り、構成を簡素化することができる。   As shown in the figure, by using the combined sine wave signal generation circuit 180 having the configuration shown in FIG. 11, the number of signal lines in the entire circuit is greatly reduced, and the configuration can be simplified.

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.

本発明の実施形態の適用対象である無線タグ通信システムの全体概略を表すシステム構成図である。1 is a system configuration diagram showing an overall outline of an RFID tag communication system to which an embodiment of the present invention is applied. 図1に示した無線タグに備えられた無線タグ回路素子の機能的構成の一例を表すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of a wireless tag circuit element provided in the wireless tag illustrated in FIG. 1. 図1に示した質問器の機能的構成を表す機能ブロック図である。It is a functional block diagram showing the functional structure of the interrogator shown in FIG. 本発明の原理を説明するためのベクトル表示による説明図である。It is explanatory drawing by the vector display for demonstrating the principle of this invention. 関数テーブルに格納された正弦波テーブルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the sine wave table stored in the function table. 第1合成正弦波信号生成回路の詳細構成を表す回路図である。It is a circuit diagram showing the detailed structure of a 1st synthetic | combination sine wave signal generation circuit. 合成正弦波信号生成回路の変形例を表す回路図である。It is a circuit diagram showing the modification of a synthetic | combination sine wave signal generation circuit. 合成正弦波信号生成回路の他の変形例を表す回路図である。It is a circuit diagram showing the other modification of a synthetic | combination sine wave signal generation circuit. アレイアンテナに適用した変形例による質問器の機能的構成を表す機能ブロック図である。It is a functional block diagram showing the functional structure of the interrogator by the modification applied to the array antenna. 第3合成正弦波信号生成回路の詳細構成を表す回路図である。It is a circuit diagram showing the detailed structure of a 3rd synthetic | combination sine wave signal generation circuit. 合成正弦波信号生成回路への制御信号を簡素化した変形例で用いる合成正弦波信号生成回路の詳細構成を表す回路図である。It is a circuit diagram showing the detailed structure of the synthetic | combination sine wave signal generation circuit used by the modification which simplified the control signal to a synthetic | combination sine wave signal generation circuit. 図9に示した回路構成における合成正弦波信号生成回路に、図11の合成正弦波信号生成回路の構成を適用した場合の回路図である。FIG. 12 is a circuit diagram in a case where the configuration of the combined sine wave signal generation circuit in FIG. 11 is applied to the combined sine wave signal generation circuit in the circuit configuration illustrated in FIG. 9.

符号の説明Explanation of symbols

1 質問器(無線通信装置)
2 アンテナ(送信手段;受信手段)
42 第1送信信号D/A変換器(第1デジタル−アナログ変換器、
搬送波出力手段、正弦波発生手段)
43 第2送信信号D/A変換器(第2デジタル−アナログ変換器、
搬送波出力手段、正弦波発生手段)
56 第2アップコンバータ(アップコンバータ手段)
58 第1信号合成部(合波手段)
62 第1ダウンコンバータ(ダウンコンバータ手段)
72 第2合成信号A/D変換器(アナログ−デジタル変換器)
78 クロック信号出力部(発振手段)
85,86 可変減衰器(振幅制御手段)
87 加算器(正弦波合成手段)
S 無線タグ通信システム
1 Interrogator (wireless communication device)
2 Antenna (transmitting means; receiving means)
42 1st transmission signal D / A converter (1st digital-analog converter,
Carrier wave output means, sine wave generation means)
43 Second transmission signal D / A converter (second digital-analog converter,
Carrier wave output means, sine wave generation means)
56 Second upconverter (upconverter means)
58 1st signal synthetic | combination part (multiplexing means)
62 First down converter (down converter means)
72 Second composite signal A / D converter (analog-digital converter)
78 Clock signal output unit (oscillation means)
85,86 Variable attenuator (amplitude control means)
87 Adder (Sine wave synthesis means)
S RFID tag communication system

Claims (13)

通信対象へアクセスするための搬送波を前記通信対象へ送信可能な送信手段(2)と、
この送信手段からの送信信号に応じて前記通信対象からの送信信号を受信可能な受信手段(2)と、
前記受信手段での信号受信時に、前記送信手段からの送信信号に基づき生じうる不要波を相殺するための相殺波(2次相殺波を含む)を発生する信号生成回路(80,90)と、
前記搬送波としての第1正弦波信号と、この第1正弦波信号と位相が異なり、前記第1正弦波信号と合成されて前記相殺波を生成するための第2正弦波信号とを、それぞれ発生させる正弦波発生手段(42,43)とを有し、
前記信号生成回路(80,90)は、
前記第1及び第2正弦波信号の振幅を制御する可変減衰器又は可変ゲイン増幅器と、その極性の反転・非反転を切換可能な反転手段とを備え、前記正弦波発生手段で発生した前記第1及び第2正弦波信号それぞれの振幅を制御する振幅制御手段(85,86)と、
この振幅制御手段で振幅制御された前記第1正弦波信号及び前記第2正弦波信号を合成し、前記相殺波(2次相殺波を含む)としての合成正弦波信号を生成する正弦波合成手段(87)と
備える
ことを特徴とする無線通信装置。
A transmission means (2) capable of transmitting a carrier wave for accessing a communication target to the communication target;
Receiving means (2) capable of receiving a transmission signal from the communication object in response to a transmission signal from the transmission means;
A signal generation circuit (80, 90) for generating a cancellation wave (including a secondary cancellation wave) for canceling an unnecessary wave that may be generated based on a transmission signal from the transmission unit at the time of signal reception by the reception unit;
A first sine wave signal as the carrier wave and a second sine wave signal that are different in phase from the first sine wave signal and are combined with the first sine wave signal to generate the cancellation wave are generated. and a sine wave generating means (42, 43) which,
The signal generation circuit (80, 90)
A variable attenuator or a variable gain amplifier for controlling the amplitude of the first and second sine wave signals; and an inverting means capable of switching inversion / non-inversion of the polarity thereof, wherein the first sine wave generating means generates the first Amplitude control means (85, 86) for controlling the amplitude of each of the first and second sine wave signals;
Sine wave synthesizing means for synthesizing the first sine wave signal and the second sine wave signal, the amplitude of which is controlled by the amplitude control means, and generating a synthesized sine wave signal as the cancellation wave (including a secondary cancellation wave) (87) and the wireless communication apparatus according to claim <br/> comprise a.
請求項1記載の無線通信装置において、
前記正弦波発生手段は、
互いに略90°位相が異なる前記第1正弦波信号及び前記第2正弦波信号を発生し、
前記正弦波合成手段は、
前記第1及び第2正弦波信号とは振幅及び位相の異なる前記合成正弦波信号を生成することを特徴とする無線通信装置。
The wireless communication device according to claim 1, wherein
The sine wave generating means includes
Generating the first sine wave signal and the second sine wave signal that are approximately 90 ° out of phase with each other;
The sine wave synthesizing means is
A wireless communication apparatus that generates the combined sine wave signal having an amplitude and a phase different from those of the first and second sine wave signals.
請求項2記載の無線通信装置において
記正弦波合成手段は、
前記不要波と略同振幅で位相が逆になるような前記合成正弦波信号(=1次相殺波)を発生することを特徴とする無線通信装置。
The wireless communication device according to claim 2 , wherein
Before Symbol sine wave synthesis means,
A wireless communication apparatus that generates the combined sine wave signal (= first order cancellation wave) having substantially the same amplitude as that of the unnecessary wave and having a phase reversed.
請求項3記載の無線通信装置において、
前記正弦波発生手段は、正弦波のサンプリング列を前記第1正弦波信号及び前記第2正弦波信号とする第1デジタル−アナログ変換器及び第2デジタル−アナログ変換器であることを特徴とする無線通信装置。
The wireless communication device according to claim 3, wherein
The sine wave generating means is a first digital-analog converter and a second digital-analog converter that use a sine wave sampling string as the first sine wave signal and the second sine wave signal. Wireless communication device.
請求項3記載の無線通信装置において、
前記受信手段で受信した受信信号と前記正弦波合成手段からの前記合成正弦波信号とを合成して補正受信信号を生成する合波手段と、
この合波手段で生成した前記補正受信信号をデジタル変換するアナログ−デジタル変換器とを有し、
前記第1デジタル−アナログ変換器に入力されるクロック信号と、前記アナログ−デジタル変換器に入力されるクロック信号は、共通の信号であるか、若しくは共通の発振手段から生成された信号であることを特徴とする無線通信装置。
The wireless communication device according to claim 3, wherein
Combining means for combining the received signal received by the receiving means and the combined sine wave signal from the sine wave combining means to generate a corrected received signal;
An analog-to-digital converter that digitally converts the corrected reception signal generated by the multiplexing means,
The clock signal input to the first digital-analog converter and the clock signal input to the analog-digital converter are common signals or signals generated from common oscillation means. A wireless communication device.
請求項5記載の無線通信装置において、
前記正弦波合成手段より出力された前記合成正弦波信号の周波数を上昇変換するアップコンバータ手段と、
前記合波手段で生成した前記補正受信信号の周波数を下降変換するダウンコンバータ手段とを有することを特徴とする無線通信装置。
The wireless communication device according to claim 5, wherein
Up-converter means for up-converting the frequency of the combined sine wave signal output from the sine wave combining means;
And a down-converter that down-converts the frequency of the corrected reception signal generated by the multiplexing unit.
請求項5又は6記載の無線通信装置において、
前記正弦波合成手段(90に含まれる87)は
記補正受信信号の搬送波成分と略同振幅で位相が逆になるような前記合成正弦波信号(=2次相殺波)をさらに生成することを特徴とする無線通信装置。
The wireless communication device according to claim 5 or 6,
The sine wave synthesis means (87 included in 90) is :
Wireless communication device characterized by further generating a pre-Symbol corrected reception signal of the carrier component and substantially the same amplitude in phase the synthesis sine wave signal such that the opposite (= secondary offset wave).
請求項1又は2記載の無線通信装置において、
通信対象と非接触で情報通信を行う複数のアンテナ素子を有し、
前記正弦波合成手段は、前記合成正弦波信号として、前記複数のアンテナ素子による指向性を制御しつつ前記通信対象へ送信するための各アンテナ素子に対して位相が制御された合成正弦波信号を発生することを特徴とする無線通信装置。
The wireless communication apparatus according to claim 1 or 2,
It has multiple antenna elements that perform information communication without contact with the communication target,
The sine wave synthesizing means, as the synthesized sine wave signal, a synthesized sine wave signal whose phase is controlled with respect to each antenna element for transmitting to the communication target while controlling directivity by the plurality of antenna elements. A wireless communication device generated.
請求項8記載の無線通信装置において、
前記正弦波合成手段は、前記合成正弦波信号として、前記複数のアンテナ素子による指向性を一つの方向のみ強くなるように保持しその方向を順次変化させつつ前記通信対象へ送信するよう少なくとも位相が制御された合成正弦波信号を発生することを特徴とする無線通信装置。
The wireless communication apparatus according to claim 8, wherein
The sine wave combining means holds at least a phase as the combined sine wave signal so that the directivity by the plurality of antenna elements is strengthened in only one direction and is sequentially changed to be transmitted to the communication target. A wireless communication device that generates a controlled composite sine wave signal.
請求項8記載の無線通信装置において、
前記正弦波合成手段は、前記合成正弦波信号として、前記複数のアンテナ素子による指向性を通信対象からの受信感度が最適となるよう前記通信対象へ送信するための振幅と位相が制御された合成正弦波信号を発生することを特徴とする無線通信装置。
The wireless communication apparatus according to claim 8, wherein
The sine wave synthesizing unit is a synthesized sine wave signal having a controlled amplitude and phase for transmitting the directivity of the plurality of antenna elements to the communication target so that reception sensitivity from the communication target is optimized. A wireless communication device that generates a sine wave signal.
請求項8乃至10のいずれか1項記載の無線通信装置において、
前記正弦波発生手段は、正弦波のサンプリング列を正弦波信号とするデジタル−アナログ変換器であることを特徴とする無線通信装置。
The wireless communication apparatus according to any one of claims 8 to 10,
The sine wave generating means is a digital-analog converter using a sine wave sampling string as a sine wave signal.
請求項8乃至10のいずれか1項記載の無線通信装置において、
前記正弦波合成手段より出力された前記合成正弦波信号の周波数を上昇変換するアップコンバータ手段を有することを特徴とする無線通信装置。
The wireless communication apparatus according to any one of claims 8 to 10,
A radio communication apparatus comprising: up-converter means for up-converting the frequency of the synthesized sine wave signal output from the sine wave synthesis means.
請求項1乃至12のいずれか1項記載の無線通信装置において、
前記振幅制御手段は、
制御信号を生成しシリアル信号として出力する論理回路と、
この論理回路からの前記シリアル信号をパラレル信号に変換し、その一部の値を用いて前記第1及び第2正弦波信号の振幅と極性を制御する制御信号を生成し、前記可変減衰器又は可変ゲイン増幅器、及び前記反転手段にそれぞれ出力するレジスタ手段と
さらに有することを特徴とする無線通信装置。
The wireless communication apparatus according to any one of claims 1 to 12 ,
The amplitude control means includes
A logic circuit that generates a control signal and outputs it as a serial signal;
The serial signal from the logic circuit is converted into a parallel signal, and a control signal for controlling the amplitude and polarity of the first and second sine wave signals is generated using a part of the value, and the variable attenuator or A wireless communication apparatus further comprising: a variable gain amplifier; and register means for outputting to the inverting means.
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