JP5040890B2 - Communication apparatus and communication method - Google Patents

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Description

本発明は、サブキャリアを用いた変調方式により応答データを返信する通信対象と通信を行う通信装置及び通信方法に関する。   The present invention relates to a communication apparatus and a communication method for communicating with a communication target that returns response data by a modulation method using subcarriers.

パッシブタイプのＲＦＩＤタグは、タグリーダより送信される無変調キャリアを負荷変調するバックスキャッタ方式により応答を行う。特に通信距離が長いＵＨＦ帯のキャリアを使用するＲＦＩＤタグシステムでは、比較的狭い領域に複数台のタグリーダが存在する状況で通信を行う場合に、タグリーダ間の干渉を抑制するため、ＲＦＩＤタグ側がサブキャリアを使用して応答する方式が有利であると言われている。例えば、特許文献１には、サブキャリアを使用して通信を行うタグリーダが開示されている。
特開２００６−７４５７８号公報 A passive type RFID tag responds by a backscatter method in which a non-modulated carrier transmitted from a tag reader is load-modulated. In particular, in an RFID tag system using a UHF band carrier having a long communication distance, when performing communication in a situation where a plurality of tag readers exist in a relatively narrow area, the RFID tag side is sub It is said that a method of responding using a carrier is advantageous. For example, Patent Document 1 discloses a tag reader that performs communication using subcarriers.
JP 2006-74578 A

しかしながら、サブキャリア方式のＲＦＩＤタグと、サブキャリアを使用しないＦＭ０方式を採用するＲＦＩＤタグとが混在している環境において通信を行うと、ＦＭ０方式の通信に使用するキャリアがサブキャリア方式の通信に干渉する妨害波となり、通信を良好に行うことができなくなるという問題がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、妨害波の影響を回避して、サブキャリア変調方式による通信を良好に行える通信装置及び通信方法を提供することにある。 However, if communication is performed in an environment where a subcarrier RFID tag and an RFID tag adopting the FM0 method that does not use a subcarrier are mixed, the carrier used for the FM0 communication is used for the subcarrier communication. There is a problem that interference waves interfere with each other and communication cannot be performed satisfactorily.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a communication apparatus and a communication method that can satisfactorily perform communication using a subcarrier modulation method while avoiding the influence of interference waves.

請求項１記載の通信装置によれば、周波数帯選択手段は、受信開始に対し前もって受信レベル検出手段により検出される上側サブキャリア周波数帯と下側サブキャリア周波数帯の受信レベルを比較し、受信レベルがより低い方の周波数帯が、より妨害波による干渉が少なく良好に受信できることから、その周波数帯の信号を復調するために選択する。すなわち、上側，下側の各サブキャリア周波数帯について妨害波が干渉していなければ双方の周波数帯の受信レベルは略同じとなるはずであり、何れか一方に妨害波が干渉していれば、そちらの受信レベルは他方に比較して大きくなる。したがって、受信レベルがより低い方の周波数帯の信号を選択すれば、妨害波の影響を受けていないサブキャリア周波数帯から応答信号を良好に復調することができる。
そして、受信チャネルが複数設定されていると、メインキャリア選択手段は、各受信チャネルについてサブキャリア周波数帯の受信レベルを比較し、受信レベルが最低となった受信チャネルのメインキャリアを選択する。すなわち、サブキャリア周波数帯の受信レベルが最低となった受信チャネルは、妨害波の影響を受けていない可能性が最も高いので、受信チャネルのメインキャリアを選択して通信すれば、応答信号を良好に復調することができる。 According to the communication apparatus of claim 1, the frequency band selection unit compares the reception levels of the upper subcarrier frequency band and the lower subcarrier frequency band detected by the reception level detection unit in advance of the reception start, The lower frequency band is selected to demodulate the signal in that frequency band because it can be received well with less interference due to interference. That is, if the interference wave does not interfere with each of the upper and lower subcarrier frequency bands, the reception level of both frequency bands should be substantially the same, and if the interference wave interferes with either one, The reception level there is higher than the other. Therefore, if a signal in a frequency band with a lower reception level is selected, the response signal can be demodulated well from a subcarrier frequency band that is not affected by the interference wave.
When a plurality of reception channels are set, the main carrier selection means compares the reception level of the subcarrier frequency band for each reception channel, and selects the main carrier of the reception channel having the lowest reception level. In other words, the reception channel with the lowest reception level in the subcarrier frequency band is most likely not affected by the interference wave, so if you select the main carrier of the reception channel and communicate, the response signal is good. Can be demodulated.

請求項２，９記載の通信装置によれば、受信レベル検出手段は、少なくとも、メインキャリア周波数を基準としてサブキャリア周波数分だけ離隔した周波数帯について受信レベルを検出するので、周波数帯選択手段は、上側，下側の各サブキャリア周波数帯に妨害波が干渉しているか否かを、より確実に判定することができる。 According to the communication apparatus of claims 2 and 9 , since the reception level detection means detects the reception level at least for the frequency band separated by the subcarrier frequency with reference to the main carrier frequency, the frequency band selection means comprises: It can be more reliably determined whether or not an interference wave interferes with each of the upper and lower subcarrier frequency bands.

請求項３記載の通信装置によれば、変換周波数信号発振器は、周波数帯選択手段により選択された側のサブキャリア周波数帯に応じて発振周波数が設定され、周波数帯変換手段は、変換周波数信号発振器により出力される周波数信号を用いてサブキャリア周波数帯の被変調信号を中間周波数帯に変換する。したがって、何れのサブキャリア周波数帯を選択する場合でも、中間周波数帯に変換した場合の中心周波数を同一にすることができるので、共通の帯域フィルタを使用できる。   According to the communication apparatus of claim 3, the conversion frequency signal oscillator has an oscillation frequency set according to the subcarrier frequency band on the side selected by the frequency band selection means, and the frequency band conversion means includes the conversion frequency signal oscillator. Is used to convert the modulated signal in the subcarrier frequency band to the intermediate frequency band. Therefore, even when any subcarrier frequency band is selected, the center frequency when converted to the intermediate frequency band can be made the same, so that a common band filter can be used.

請求項４，１０記載の通信装置によれば、周波数帯変換手段の出力側に、前記中間周波数帯に帯域制限するフィルタを配置するので、メインキャリアがフィルタによって抑圧される。したがって、回路規模が大きなキャリアキャンセラなどを用いずとも、受信側への回り込みによって生じる回路飽和による受信劣化を防止することができる。 According to the communication device of the fourth and tenth aspects, since the filter that limits the band to the intermediate frequency band is arranged on the output side of the frequency band converting means, the main carrier is suppressed by the filter. Therefore, it is possible to prevent reception degradation due to circuit saturation caused by wraparound to the reception side without using a carrier canceller having a large circuit scale.

請求項５記載の通信装置によれば、信号生成手段は、メインキャリアと変換周波数信号発振器により出力される周波数信号とを混合することで、中間周波数帯の被変調信号をベースバンド帯に変換するための周波数信号を生成する。したがって、応答信号を受信・復調するための構成を簡単にすることができると共に、さほど良好と言えない通信対象のサブキャリア周波数精度に対しても、独立した中間周波数と同じ周波数を発振する発振器を用いた場合と異なり、確実に折返し歪みを生じることなくベースバンド帯に変換できる。   According to the communication device of the fifth aspect, the signal generation unit converts the modulated signal in the intermediate frequency band into the baseband band by mixing the main carrier and the frequency signal output from the converted frequency signal oscillator. For generating a frequency signal. Therefore, the configuration for receiving and demodulating the response signal can be simplified, and an oscillator that oscillates at the same frequency as the independent intermediate frequency can be used for subcarrier frequency accuracy of a communication target that is not so good. Unlike the case where it is used, it can be reliably converted into a baseband without causing aliasing distortion.

請求項６，８記載の通信装置によれば、復調側が直交検波方式に対応して構成される場合、周波数帯選択手段により選択されたサブキャリア周波数帯に応じて、復調されたＩ信号とＱ信号との何れか一方を、サブキャリア周期の１／４に対応する時間だけ遅延させる。すなわち、直交検波方式を採用した場合に、上側，下側のサブキャリア周波数帯の何れかを選択して復調すると、復調されたＩ信号とＱ信号との一方がサブキャリア周期の１／４相当時間だけ遅れて復調される。そこで、遅延が発生しない側の信号にも同じ時間の遅延を与えれば両信号の位相差がなくなるので、Ｉ信号とＱ信号とから応答データを正確に取得することができる。 According to the sixth and eighth aspects of the present invention, when the demodulating side is configured to support the quadrature detection method, the demodulated I signal and Q according to the subcarrier frequency band selected by the frequency band selecting means Either one of the signals is delayed by a time corresponding to ¼ of the subcarrier period. In other words, when the quadrature detection method is employed, when either the upper or lower subcarrier frequency band is selected and demodulated, one of the demodulated I signal and Q signal is equivalent to ¼ of the subcarrier period. Demodulated with time delay. Therefore, if the signal on the side where no delay occurs is given the same time delay, the phase difference between the two signals is eliminated, so that the response data can be accurately obtained from the I signal and the Q signal.

請求項１１記載の通信装置によれば、受信チャネルが複数設定されている場合、メインキャリア選択手段は、各受信チャネルについてサブキャリア周波数帯の受信レベルを比較し、受信レベルが最低となった受信チャネルのメインキャリアを選択する。すなわち、サブキャリア周波数帯の受信レベルが最低となった受信チャネルは、妨害波の影響を受けていない可能性が最も高いので、受信チャネルのメインキャリアを選択して通信すれば、応答信号を良好に復調することができる。 According to the communication apparatus of claim 11 , when a plurality of reception channels are set, the main carrier selection means compares the reception levels of the subcarrier frequency bands for each reception channel, and the reception level becomes the lowest. Select the main carrier for the channel. In other words, the reception channel with the lowest reception level in the subcarrier frequency band is most likely not affected by the interference wave, so if you select the main carrier of the reception channel and communicate, the response signal is good. Can be demodulated.

請求項７，１２記載の通信装置によれば、メインキャリア選択手段は、検出されたメインキャリアのレベルが所定の閾値を超えている場合は、メインキャリアに対応する受信チャネルを選択の対象より除外する。すなわち、メインキャリアについてキャリアセンスを行うことを前提とすると、メインキャリアの受信レベルが所定の閾値を超えている受信チャネルは他の通信装置等がそのチャネルを使用していると判断されるので、当該受信チャネルを選択対象外とすれば、良好な通信結果を得ることができる。 According to the communication device of the seventh and twelfth aspects , the main carrier selecting means excludes the reception channel corresponding to the main carrier from the selection target when the detected level of the main carrier exceeds a predetermined threshold. To do. That is, assuming that the carrier sense is performed for the main carrier, since it is determined that the reception channel in which the reception level of the main carrier exceeds the predetermined threshold, other communication devices and the like are using the channel. If the reception channel is not selected, a good communication result can be obtained.

請求項１３記載の通信装置によれば、通信対象がＲＦＩＤタグであるタグリーダとして構成する。すなわち、ＲＦＩＤタグには、サブキャリア変調方式を用いるものと用いないものとがあるので、本発明をタグリーダに適用すれば、それらのＲＦＩＤタグが混在して通信が行われるような場合に有効である。 According to the communication device of the thirteenth aspect, it is configured as a tag reader whose communication target is an RFID tag. That is, there are RFID tags that use a subcarrier modulation method and those that do not use the RFID tag. Therefore, if the present invention is applied to a tag reader, it is effective in a case where such RFID tags are mixedly communicated. is there.

（第１実施例）
以下、本発明をＲＦＩＤタグと通信を行うリーダライタに適用した場合の第１実施例について図１乃至図５を参照して説明する。図１は、リーダライタ１の電気的構成を示すものである。リーダライタ（タグリーダ，通信装置）１は、送信側の構成として、周波数シンセサイザ２，変調器３，送信アンプ４を備えている。周波数シンセサイザ２は、例えばＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路などにより構成され、制御部５（周波数帯選択手段）より設定される周波数値に応じて９５０ＭＨｚ帯のメインキャリアを発振出力する。変調器３は、そのメインキャリアを、制御部５より与えられる送信データにより例えばＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）変調する。そして、被変調信号は、送信アンプ４により増幅されると、アンテナ共用器６を介してアンテナ７より電波信号として外部に送信する。 (First embodiment)
A first embodiment in which the present invention is applied to a reader / writer that communicates with an RFID tag will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 shows an electrical configuration of the reader / writer 1. The reader / writer (tag reader, communication device) 1 includes a frequency synthesizer 2, a modulator 3, and a transmission amplifier 4 as a configuration on the transmission side. The frequency synthesizer 2 is composed of a PLL (Phase Locked Loop) circuit, for example, and oscillates and outputs a main carrier in the 950 MHz band in accordance with the frequency value set by the control unit 5 (frequency band selection means). The modulator 3 performs, for example, ASK (Amplitude Shift Keying) modulation on the main carrier with the transmission data given from the control unit 5. Then, when the modulated signal is amplified by the transmission amplifier 4, it is transmitted to the outside as a radio wave signal from the antenna 7 via the antenna duplexer 6.

一方、ＲＦＩＤタグより返信された応答信号をアンテナ７が受信すると、その受信信号はアンテナ共用器６を介してミキサ８（周波数帯変換手段）に入力される。ミキサ８には、受信信号を、例えば１０ＭＨｚ程度の中間周波数帯に変換するため、受信側の周波数シンセサイザ９（変換周波数信号発振器）より与えられる周波数信号も入力されている。周波数シンセサイザ９は、制御部５による設定に応じて、発振周波数を（ｆｃ＋ｆｉｆ＋ｆｓ），（ｆｃ＋ｆｉｆ−ｆｓ）の何れかに切り替えて出力する。ここで、ｆｃはメインキャリア周波数，ｆｉｆは中間周波数，ｆｓはＲＦＩＤタグが使用するサブキャリア周波数である。   On the other hand, when the antenna 7 receives the response signal returned from the RFID tag, the received signal is input to the mixer 8 (frequency band converting means) via the antenna duplexer 6. The mixer 8 also receives a frequency signal given from a frequency synthesizer 9 (converted frequency signal oscillator) on the receiving side in order to convert the received signal into an intermediate frequency band of about 10 MHz, for example. The frequency synthesizer 9 switches the oscillation frequency to either (fc + fif + fs) or (fc + fif−fs) according to the setting by the control unit 5 and outputs it. Here, fc is a main carrier frequency, fif is an intermediate frequency, and fs is a subcarrier frequency used by the RFID tag.

ミキサ８によって、周波数シンセサイザ９の出力信号と受信信号とがミキシングされたものは、中間周波帯域制限フィルタ（例えばバンドパスフィルタ）１０を介すことで中間周波帯域の信号成分のみが選択される。それから、分配器１１により２系統（Ｉ，Ｑ系列）に振り分けられて２つのミキサ１２Ｉ，１２Ｑに入力される。これらのミキサ１２Ｉ，１２Ｑには、中間周波数帯の信号をベースバンド帯に変換するための周波数信号が入力される。
ミキサ１３（信号生成手段）には、周波数シンセサイザ２より出力されるメインキャリアと、周波数シンセサイザ９より出力される中間周波数帯への変換用信号とが入力されており、ミキサ１３より出力される信号の周波数は（ｆｉｆ＋ｆｓ），若しくは（ｆｉｆ−ｆｓ）となる。ミキサ１２Ｉにはミキサ１３の出力信号が直接入力され、ミキサ１２Ｑには、前記出力信号が移相器１４により９０度移相されたものが入力されている。 When the output signal of the frequency synthesizer 9 and the received signal are mixed by the mixer 8, only the signal component in the intermediate frequency band is selected through the intermediate frequency band limiting filter (for example, bandpass filter) 10. Then, it is divided into two systems (I and Q series) by the distributor 11 and input to the two mixers 12I and 12Q. These mixers 12I and 12Q receive a frequency signal for converting an intermediate frequency band signal into a baseband band.
The main carrier output from the frequency synthesizer 2 and the signal for conversion to the intermediate frequency band output from the frequency synthesizer 9 are input to the mixer 13 (signal generating means). The signal output from the mixer 13 The frequency of is (fif + fs) or (fif−fs). The output signal of the mixer 13 is directly input to the mixer 12I, and the mixer 12Q is input with the output signal phase-shifted by 90 degrees by the phase shifter.

ミキサ１２Ｉ，１２Ｑより出力された信号はベースバンド帯域制限フィルタ（ローパスフィルタ）１５Ｉ，１５Ｑにそれぞれ入力され、対応するベースバンド帯域の信号成分のみが選択される。そして、フィルタ１５Ｉ，１５Ｑの出力信号は、Ａ／Ｄコンバータ１６Ｉ，１６ＱによりＡ／Ｄ変換されると、信号遅延部（遅延回路）１７Ｉ，１７Ｑを介してデコード処理部１８に入力される。信号遅延部１７Ｉ，１７Ｑは、制御部５より与えられる制御信号に応じて、Ａ／Ｄコンバータ１６Ｉ，１６Ｑの出力データに遅延時間を付与するものである。すなわち、受信側は直交検波方式を採用している。   The signals output from the mixers 12I and 12Q are input to baseband band limiting filters (low-pass filters) 15I and 15Q, respectively, and only the corresponding baseband signal components are selected. The output signals of the filters 15I and 15Q are A / D converted by the A / D converters 16I and 16Q, and then input to the decode processing unit 18 via the signal delay units (delay circuits) 17I and 17Q. The signal delay units 17I and 17Q give a delay time to the output data of the A / D converters 16I and 16Q according to the control signal given from the control unit 5. That is, the reception side adopts a quadrature detection method.

また、フィルタ１０の出力端子には、中間周波検波回路１９（受信レベル検出手段）が接続されている。この検波回路１９は、一般的なリーダライタが備えている「キャリアセンス機能」に対応するもので、アンテナ７が受信した信号の電界強度（ＲＳＳＩ:Received Signal Strength Indicator）を複数の周波数帯について測定し、その測定結果を制御部５に出力するようになっている。   Further, an intermediate frequency detection circuit 19 (reception level detection means) is connected to the output terminal of the filter 10. The detection circuit 19 corresponds to a “carrier sense function” provided in a general reader / writer, and measures the received signal strength indicator (RSSI) of a signal received by the antenna 7 in a plurality of frequency bands. The measurement result is output to the control unit 5.

図２は、サブキャリアを用いたバックスキャッタ方式により応答を行う一般的なＲＦＩＤタグ２１の電気的構成を示す機能ブロック図である。ＲＦＩＤタグ２１は、アンテナ２２，電源回路２３，復調回路２４，制御回路２５，メモリ２６，符号化回路２７，負荷変調回路２８などで構成されている。
ＲＦタグ２１は、リーダライタ１より送信されたメインキャリアをアンテナ２２で受信すると、電源回路２３においてそのキャリアを整流して動作用電源を生成し、マイクロコンピュータで構成される制御回路２５及びその他の構成要素に供給する。また、メインキャリアに重畳されているリーダライタ１からの送信データは復調回路２４で復調され、制御回路２５に出力される。 FIG. 2 is a functional block diagram showing an electrical configuration of a general RFID tag 21 that performs a response by a backscatter method using a subcarrier. The RFID tag 21 includes an antenna 22, a power supply circuit 23, a demodulation circuit 24, a control circuit 25, a memory 26, an encoding circuit 27, a load modulation circuit 28, and the like.
When the RF tag 21 receives the main carrier transmitted from the reader / writer 1 via the antenna 22, the power supply circuit 23 rectifies the carrier to generate an operating power source, and generates a control circuit 25 composed of a microcomputer and other components. Supply to the component. The transmission data from the reader / writer 1 superimposed on the main carrier is demodulated by the demodulation circuit 24 and output to the control circuit 25.

制御回路２５は、リーダライタ１側にデータを送信する場合はメモリ２６に記憶されているデータを読み出して符号化回路２７に出力し、符号化回路２７は、周波数が例えば２００ｋＨｚのサブキャリアを例えばＡＳＫ変調することで符号化し、被変調信号を負荷変調回路２８に出力する。また、制御回路２５は、リーダライタ１よりライトコマンドが送信された場合は、そのコマンドと共に送信されたデータをメモリ２６に書き込む。
アンテナ２２に対しては、負荷変調回路２８を構成する抵抗及びスイッチの直列回路が接続されており、負荷変調回路２８では、符号化回路２７より出力される被変調信号に応じてスイッチがＯＮ／ＯＦＦされることで負荷変調が行われ、メインキャリアがＡＳＫ変調される。 When transmitting data to the reader / writer 1 side, the control circuit 25 reads the data stored in the memory 26 and outputs the data to the encoding circuit 27. The encoding circuit 27 outputs a subcarrier having a frequency of, for example, 200 kHz, for example. Coding is performed by ASK modulation, and the modulated signal is output to the load modulation circuit 28. Further, when a write command is transmitted from the reader / writer 1, the control circuit 25 writes the data transmitted together with the command in the memory 26.
A series circuit of a resistor and a switch constituting the load modulation circuit 28 is connected to the antenna 22. In the load modulation circuit 28, the switch is turned on / off according to the modulated signal output from the encoding circuit 27. When it is turned off, load modulation is performed and the main carrier is ASK modulated.

次に、本実施例の作用について図３乃至図５も参照して説明する。図３は、リーダライタ１の制御部５による制御内容を本願発明の要旨に係る部分について示すフローチャートであり、ＲＦＩＤタグ２１からの応答信号を受信する場合の処理に関するものである。また、図４は、リーダライタ１が上記応答信号を受信処理する場合の各部における信号の状態を示す周波数スペクトラムである。   Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a flowchart showing the contents of the control by the control unit 5 of the reader / writer 1 according to the subject matter of the present invention, and relates to processing when a response signal from the RFID tag 21 is received. FIG. 4 is a frequency spectrum showing the state of signals in each part when the reader / writer 1 receives and processes the response signal.

図４（ａ）は、リーダライタ１のアンテナ７が受信したＲＦ帯の応答信号について示すもので、メインキャリア周波数ｆｃのパワー（受信電力）が最も強く、その周波数ｆｃに対し、サブキャリア周波数ｆｓを加減した周波数（ｆｃ＋ｆｓ），（ｆｃ−ｆｓ）の両側に、応答データが含まれている側波帯が現れている。制御部５は、まず周波数シンセサイザ９の発振周波数を（ｆｃ＋ｆｉｆ＋ｆｓ）に設定し、中間周波検波回路１９により、上側サブキャリア周波数帯について受信電界強度ＲＳＳＩuprを取得する（ステップＳ１）。また、続くステップＳ２では、周波数シンセサイザ９の発振周波数を（ｆｃ＋ｆｉｆ−ｆｓ）に設定して下側サブキャリア周波数帯について受信電界強度ＲＳＳＩlwrを取得する。尚、ステップＳ１，Ｓ２を実行する期間がキャリアセンス時間に対応する。   FIG. 4A shows an RF band response signal received by the antenna 7 of the reader / writer 1. The power (reception power) of the main carrier frequency fc is the strongest, and the subcarrier frequency fs with respect to the frequency fc. Sidebands including response data appear on both sides of the frequencies (fc + fs) and (fc−fs) obtained by adding or subtracting. The control unit 5 first sets the oscillation frequency of the frequency synthesizer 9 to (fc + fif + fs), and acquires the received electric field strength RSSIupr for the upper subcarrier frequency band by the intermediate frequency detection circuit 19 (step S1). In the subsequent step S2, the oscillation frequency of the frequency synthesizer 9 is set to (fc + fif−fs), and the received electric field strength RSSIlwr is obtained for the lower subcarrier frequency band. The period for executing steps S1 and S2 corresponds to the carrier sense time.

次に、制御部５は、ステップＳ１，Ｓ２で取得した受信電界強度ＲＳＳＩupr，ＲＳＳＩlwrの大小を比較し（ステップＳ３）、ＲＳＳＩupr＞ＲＳＳＩlwrであれば（ＹＥＳ）、上側サブキャリア周波数帯の妨害レベルが高いと推定し、下側サブキャリア周波数帯を選択して復調を行う。そのため、周波数シンセサイザ９の発振周波数を（ｆｃ＋ｆｉｆ−ｆｓ）に設定して（ステップＳ４）、受信信号をミキサ８により中間周波数帯に変換する。
この場合、中間周波帯の周波数スペクトラムは、メインキャリア周波数の成分が周波数（ｆｉｆ−ｆｓ）に変換されるので、下側サブキャリア周波数帯の中心が中間周波数ｆｉｆとなり、帯域制限フィルタ１０を通過する。そして、上記周波数帯の信号は、更にミキサ１２Ｉ，１２Ｑ並びにフィルタ１５Ｉ，１５Ｑによりベースバンド帯域に復調される。 Next, the control unit 5 compares the received electric field strengths RSSIupr and RSSIlwr acquired in steps S1 and S2 (step S3). If RSSIupr> RSSIlwr (YES), the interference level of the upper subcarrier frequency band is It is estimated that the frequency is high, and the lower subcarrier frequency band is selected and demodulated. Therefore, the oscillation frequency of the frequency synthesizer 9 is set to (fc + fif−fs) (step S4), and the received signal is converted into an intermediate frequency band by the mixer 8.
In this case, since the main carrier frequency component is converted to the frequency (fif−fs) in the frequency spectrum of the intermediate frequency band, the center of the lower subcarrier frequency band becomes the intermediate frequency fif and passes through the band limiting filter 10. . The signal in the frequency band is further demodulated into the baseband by the mixers 12I and 12Q and the filters 15I and 15Q.

ここで、図５（ｂ）に示すように、下側サブキャリア周波数帯を選択した場合は、Ｉ側の復調信号がＱ側の信号よりサブキャリア周期の１／４に相当する時間（Δｔ）だけ遅延する。そこで、制御部５は、信号遅延部１７ＱによりＱ側信号をΔｔだけ遅延させた信号Ｑ’を出力させるようにして（ステップＳ５）、デコード処理部１８では、復調信号Ｉ，Ｑ’によりデコードを行うようにする（ステップＳ６）。
一方、ステップＳ３において、ＲＳＳＩupr＜ＲＳＳＩlwrであれば（ＮＯ）、下側サブキャリア周波数帯の妨害レベルが高いと推定し、上側サブキャリア周波数帯を選択して復調を行う。そのため、周波数シンセサイザ９の発振周波数を（ｆｃ＋ｆｉｆ＋ｆｓ）に設定して（ステップＳ７）、受信信号をミキサ８により中間周波数帯に変換する。そして、上記と同様に復調処理が行われる。 Here, as shown in FIG. 5B, when the lower subcarrier frequency band is selected, the time (Δt) corresponding to ¼ of the subcarrier cycle of the I-side demodulated signal from the Q-side signal Just delay. Therefore, the control unit 5 outputs the signal Q ′ obtained by delaying the Q-side signal by Δt by the signal delay unit 17Q (step S5), and the decode processing unit 18 performs decoding using the demodulated signals I and Q ′. This is performed (step S6).
On the other hand, in step S3, if RSSIupr <RSSIlwr (NO), it is estimated that the interference level of the lower subcarrier frequency band is high, and demodulation is performed by selecting the upper subcarrier frequency band. Therefore, the oscillation frequency of the frequency synthesizer 9 is set to (fc + fif + fs) (step S7), and the received signal is converted into an intermediate frequency band by the mixer 8. Then, demodulation processing is performed in the same manner as described above.

図４（ｂ）は、ステップＳ７を実行した場合にミキサ８より出力される信号（中間周波帯）の周波数スペクトラムを示す。この時、メインキャリア周波数の成分は、周波数（ｆｉｆ＋ｆｓ）に変換されるので、上側サブキャリア周波数帯の中心が中間周波数ｆｉｆとなり、帯域制限フィルタ１０を通過する。図４（ｃ）は、ベースバンド帯に変換された場合の周波数スペクトラムである。
但し、図５（ａ）に示すように、上側サブキャリア周波数帯を選択した場合は、図５（ｂ）のケースとは逆にＱ側の信号がＩ側の信号より時間Δｔだけ遅延するので、制御部５は、信号遅延部１７ＩによりＩ側の復調信号をΔｔだけ遅延させた信号Ｉ’を出力させて（ステップＳ８）、復調信号Ｉ’，Ｑによりデコードを行うようにする（ステップＳ９）。 FIG. 4B shows a frequency spectrum of a signal (intermediate frequency band) output from the mixer 8 when step S7 is executed. At this time, the component of the main carrier frequency is converted to the frequency (fif + fs), so that the center of the upper subcarrier frequency band becomes the intermediate frequency fif and passes through the band limiting filter 10. FIG. 4C shows the frequency spectrum when converted to the baseband.
However, as shown in FIG. 5A, when the upper subcarrier frequency band is selected, the signal on the Q side is delayed by the time Δt from the signal on the I side, contrary to the case of FIG. 5B. Then, the control unit 5 causes the signal delay unit 17I to output a signal I ′ obtained by delaying the I-side demodulated signal by Δt (step S8), and performs decoding using the demodulated signals I ′ and Q (step S9). ).

尚、ステップＳ３において、受信電界強度ＲＳＳＩupr，ＲＳＳＩlwrのレベルがほぼ同じであり有意な差が見られない場合には、何れのサブキャリア周波数帯も妨害を受けていないと推定される。この場合には、上側，下側の周波数帯を双方とも選択しても良いし、使用環境に応じて他のリーダライタや通信機器等の妨害を受ける可能性がより低いと推定される側の周波数帯を選択するようにしても良い。   In step S3, if the levels of the received electric field strengths RSSIupr and RSSIlwr are substantially the same and no significant difference is observed, it is estimated that none of the subcarrier frequency bands is disturbed. In this case, both the upper and lower frequency bands may be selected, or the side that is estimated to be less likely to be disturbed by other reader / writers or communication devices depending on the use environment. A frequency band may be selected.

以上のように本実施例によれば、リーダライタ１の制御部５は、キャリアセンス時間において、中間周波検波回路１９により検出される上側サブキャリア周波数帯と下側サブキャリア周波数帯の受信レベルを比較し、ＲＦＩＤタグ２１が返信した応答信号を、受信レベルがより低い方の周波数帯から復調するために、何れかのサブキャリア周波数帯を選択するようにした。
したがって、妨害波の影響を受けていないサブキャリア周波数帯から応答信号を良好に復調することができる。そして、ＲＦＩＤタグには、サブキャリア変調方式を用いるものと用いないものとがあるので、リーダライタ１に本発明を適用すれば、それらのＲＦＩＤタグが混在して通信が行われるような環境下において、妨害波の影響を回避して通信を良好に行うことができる。 As described above, according to the present embodiment, the control unit 5 of the reader / writer 1 determines the reception levels of the upper subcarrier frequency band and the lower subcarrier frequency band detected by the intermediate frequency detection circuit 19 during the carrier sense time. In comparison, any subcarrier frequency band is selected in order to demodulate the response signal returned by the RFID tag 21 from the lower frequency band of the reception level.
Therefore, it is possible to satisfactorily demodulate the response signal from the subcarrier frequency band not affected by the interference wave. Since some RFID tags use and do not use the subcarrier modulation method, if the present invention is applied to the reader / writer 1, an environment in which these RFID tags are mixed and communication is performed. Thus, it is possible to perform communication satisfactorily while avoiding the influence of the interference wave.

また、中間周波検波回路１９は、少なくとも、メインキャリア周波数ｆｃを基準としてサブキャリア周波数ｆｓ分だけ離隔した周波数帯について受信レベルを検出するので、制御部５は、上側，下側の各サブキャリア周波数帯に妨害波が干渉しているか否かを、より確実に判定することができる。
また、周波数シンセサイザ９は、制御部５により選択された側のサブキャリア周波数帯に応じて発振周波数が設定され、ミキサ８は、周波数シンセサイザ９により出力される周波数信号を用いてサブキャリア周波数帯の被変調信号を中間周波数帯に変換するので、何れのサブキャリア周波数帯を選択する場合でも、共通の帯域制限フィルタ１０を用いることができる。 Further, since the intermediate frequency detection circuit 19 detects the reception level at least in the frequency band separated by the subcarrier frequency fs with reference to the main carrier frequency fc, the control unit 5 detects the upper and lower subcarrier frequencies. It can be more reliably determined whether or not the interference wave interferes with the band.
The frequency synthesizer 9 is set with an oscillation frequency according to the subcarrier frequency band on the side selected by the control unit 5, and the mixer 8 uses the frequency signal output from the frequency synthesizer 9 to set the subcarrier frequency band. Since the modulated signal is converted to the intermediate frequency band, the common band limiting filter 10 can be used regardless of which subcarrier frequency band is selected.

更に、ミキサ１３は、メインキャリアと周波数シンセサイザ９により出力される周波数信号とを混合することで、中間周波数帯の被変調信号をベースバンド帯に変換するための周波数信号を生成する。したがって、応答信号を復調するための構成を簡単にすることができる。また、さほど良好と言えないＲＦＩＤタグのサブキャリア周波数精度に対しても、独立した中間周波数と同じ周波数を発振する発振器を用いた場合と異なり、確実に折り返し歪みを生じることなくベースバンド帯に変換できる。   Furthermore, the mixer 13 mixes the main carrier and the frequency signal output from the frequency synthesizer 9, thereby generating a frequency signal for converting the modulated signal in the intermediate frequency band to the baseband. Therefore, the configuration for demodulating the response signal can be simplified. Also, for subcarrier frequency accuracy of RFID tags that is not so good, unlike the case of using an oscillator that oscillates at the same frequency as an independent intermediate frequency, it is reliably converted to the baseband without causing aliasing distortion. it can.

加えて、制御部５により選択されたサブキャリア周波数帯に応じて、復調されたＩ信号とＱ信号との何れか一方を、信号遅延部１７Ｉ，１７Ｑによりサブキャリア周期の１／４相当時間だけ遅延させるようにしたので、直交検波方式を採用した場合に復調されたＩ信号とＱ信号との位相差をキャンセルして、応答データを正確に取得することができる。
そして、ミキサ８の出力側に中間周波帯域制限フィルタ１０を配置したので、メインキャリアをフィルタ１０により抑圧できる。したがって、回路規模が大きなキャリアキャンセラなどを用いずとも、受信側への回り込を防止することができる。 In addition, according to the subcarrier frequency band selected by the control unit 5, either one of the demodulated I signal and Q signal is converted by the signal delay units 17I and 17Q for a time corresponding to ¼ of the subcarrier period. Since the delay is performed, the phase difference between the demodulated I signal and Q signal can be canceled when the quadrature detection method is adopted, and the response data can be obtained accurately.
Since the intermediate frequency band limiting filter 10 is arranged on the output side of the mixer 8, the main carrier can be suppressed by the filter 10. Therefore, it is possible to prevent wraparound to the receiving side without using a carrier canceller having a large circuit scale.

（第２実施例）
図６及び図７は本発明の第２実施例を示すものであり、第１実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分について説明する。第１実施例は、受信チャネルが１つだけの場合を想定しているが、第２実施例は、受信チャネルが複数設定されており、リーダライタ１がメインキャリアについてキャリアセンスを行い、その結果に応じて受信チャネルを選択する場合を示す。 (Second embodiment)
6 and 7 show a second embodiment of the present invention. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. Hereinafter, different parts will be described. In the first embodiment, it is assumed that there is only one reception channel. However, in the second embodiment, a plurality of reception channels are set, and the reader / writer 1 performs carrier sense on the main carrier. The case where a reception channel is selected according to is shown.

図７に示すフローチャートにおいて、制御部５（メインキャリア選択手段）は、先ずポインタｋを「１」に初期設定すると（ステップＳ１１）、周波数シンセサイザ９に周波数ｆｃ（ｋ）を設定して（ステップＳ１２）、受信チャネル１のメインキャリアに対応する受信電界強度ＲＳＳＩ（ｋ）を中間周波検波回路１９により取得する（ステップＳ１３）。それから、受信電界強度ＲＳＳＩ（ｋ）を、メインキャリアの検出閾値と比較し（ステップＳ１４）、ＲＳＳＩ（ｋ）＞（閾値）であれば（ＹＥＳ）、ポインタｋをインクリメントする（ステップＳ１５）。そして、ポインタｋが最大値ｋmax（受信チャネル数に対応）を超えていなければ（ステップＳ１６：ＮＯ）、ステップＳ１２に戻る。
すなわち、メインキャリアの受信電界強度が閾値を超えている場合、対応する受信チャネルは他のリーダライタのような通信装置により既に使用されていると判断される。したがって、その受信チャネルは排除して、次の受信チャネルについて上記と同様の処理を繰り返す。 In the flowchart shown in FIG. 7, the control unit 5 (main carrier selection means) first sets the pointer k to “1” (step S11), and then sets the frequency fc (k) in the frequency synthesizer 9 (step S12). ), The reception field strength RSSI (k) corresponding to the main carrier of the reception channel 1 is acquired by the intermediate frequency detection circuit 19 (step S13). Then, the received electric field strength RSSI (k) is compared with the detection threshold of the main carrier (step S14). If RSSI (k)> (threshold) (YES), the pointer k is incremented (step S15). If the pointer k does not exceed the maximum value kmax (corresponding to the number of reception channels) (step S16: NO), the process returns to step S12.
That is, when the received electric field strength of the main carrier exceeds the threshold value, it is determined that the corresponding reception channel has already been used by a communication device such as another reader / writer. Therefore, the reception channel is excluded, and the same processing as described above is repeated for the next reception channel.

ステップＳ１４において、ＲＳＳＩ（ｋ）≦（閾値）となった場合（ＮＯ）、その受信チャネルについてサブキャリアの受信電界強度を取得するため、周波数シンセサイザ９に周波数［ｆｃ（ｋ）＋ｆｉｆ−ｆｓ］を設定し（ステップＳ１７）、下側サブキャリアに対応する受信電界強度ＲＳＳＩlwr（ｋ）を中間周波検波回路１９により取得する（ステップＳ１８）。そして、受信電界強度ＲＳＳＩlwr（ｋ）が最小値ＭＩＮよりも小さい否かを判断する（ステップＳ１９）。尚、最小値ＭＩＮには適当な初期値を設定しておく。   When RSSI (k) ≦ (threshold value) is satisfied in step S14 (NO), the frequency [fc (k) + fif−fs] is set to the frequency synthesizer 9 in order to obtain the reception electric field strength of the subcarrier for the reception channel. The received electric field strength RSSIlwr (k) corresponding to the lower subcarrier is acquired by the intermediate frequency detection circuit 19 (step S18). Then, it is determined whether or not the received electric field strength RSSIlwr (k) is smaller than the minimum value MIN (step S19). An appropriate initial value is set as the minimum value MIN.

ＲＳＳＩlwr（ｋ）＜ＭＩＮであれば（ＹＥＳ）、その受信電界強度ＲＳＳＩlwr（ｋ）を新たな最小値ＭＩＮにすると共に、下側サブキャリアであることを示すポインタｉを「０」に設定し、選択した受信チャネル（に対応するメインキャリアの送出チャネル）を示すポインタＭに、その時点のポインタｋを代入する（ステップＳ２０）。
ステップＳ１９で「ＮＯ」と判断した場合、又はステップＳ２０を実行すると、周波数シンセサイザ９に周波数［ｆｃ（ｋ）＋ｆｉｆ＋ｆｓ］を設定し（ステップＳ２１）、上側サブキャリアに対応する受信電界強度ＲＳＳＩupr（ｋ）を中間周波検波回路１９により取得する（ステップＳ２２）。そして、受信電界強度ＲＳＳＩupr（ｋ）が最小値ＭＩＮよりも小さい否かを判断する（ステップＳ２３）。 If RSSIlwr (k) <MIN (YES), the reception field strength RSSIlwr (k) is set to a new minimum value MIN, and the pointer i indicating the lower subcarrier is set to “0”. The pointer k at that time is assigned to the pointer M indicating the selected reception channel (the transmission channel of the corresponding main carrier) (step S20).
If “NO” is determined in step S19, or if step S20 is executed, the frequency [fc (k) + fif + fs] is set in the frequency synthesizer 9 (step S21), and the received electric field strength RSSIupr (k ) Is acquired by the intermediate frequency detection circuit 19 (step S22). Then, it is determined whether or not the received electric field strength RSSIupr (k) is smaller than the minimum value MIN (step S23).

ＲＳＳＩupr（ｋ）＜ＭＩＮであれば（ＹＥＳ）、その受信電界強度ＲＳＳＩupr（ｋ）を新たな最小値ＭＩＮにすると共に、上側サブキャリアであることを示すポインタｉを「１」に設定し、選択した受信チャネルを示すポインタＭに、その時点のポインタｋを代入する（ステップＳ２４）。そして、ステップＳ２３で「ＮＯ」と判断した場合、又はステップＳ２４を実行すると、ステップＳ１５に移行する。   If RSSIupr (k) <MIN (YES), the reception field strength RSSIupr (k) is set to a new minimum value MIN, and the pointer i indicating the upper subcarrier is set to “1” and selected. The pointer k at that time is substituted for the pointer M indicating the received channel (step S24). And when it is judged as "NO" at Step S23, or when Step S24 is performed, it will shift to Step S15.

ステップＳ１２〜Ｓ１６，Ｓ１７〜Ｓ２４のループを回っている間に、ポインタｋが最大値ｋmaxを超えると（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、周波数シンセサイザ２に周波数ｆｃ（Ｍ）を設定し（ステップＳ２５）、メインキャリアの送信，すなわち通信を開始する（ステップＳ２６）。周波数ｆｃ（Ｍ）は、ステップＳ２０又はＳ２４において、サブキャリアの受信レベルが最小値となった受信チャネルに対応するメインキャリアの周波数である。以上までの処理が、送信キャリアの選択手続きに対応する。   If the pointer k exceeds the maximum value kmax (step S16: YES) during the loop of steps S12 to S16 and S17 to S24, the frequency fc (M) is set in the frequency synthesizer 2 (step S25). Transmission of the main carrier, that is, communication is started (step S26). The frequency fc (M) is the frequency of the main carrier corresponding to the reception channel in which the reception level of the subcarrier becomes the minimum value in step S20 or S24. The above processing corresponds to the transmission carrier selection procedure.

次に、制御部５は、ポインタｉが「１」か否かを判断し（ステップＳ２７）、「０」であれば（ＮＯ）ステップＳ２８〜Ｓ３０を実行し、「１」であれば（ＹＥＳ）ステップＳ３１〜Ｓ３３を実行する。これらは、第１実施例におけるステップＳ４〜Ｓ６，Ｓ７〜Ｓ９に対応する処理であり、ポインタｉが「０」であれば下側サブキャリアに対応する周波数［ｆｃ（Ｍ）＋ｆｉｆ−ｆｓ］を選択設定し、ポインタｉが「１」であれば上側サブキャリアに対応する周波数［ｆｃ（Ｍ）＋ｆｉｆ＋ｆｓ］を選択設定する。   Next, the control unit 5 determines whether or not the pointer i is “1” (step S27). If it is “0” (NO), steps S28 to S30 are executed, and if it is “1” (YES) ) Steps S31 to S33 are executed. These are processes corresponding to steps S4 to S6 and S7 to S9 in the first embodiment. If the pointer i is “0”, the frequency [fc (M) + fif−fs] corresponding to the lower subcarrier is set. If the pointer i is “1”, the frequency [fc (M) + fif + fs] corresponding to the upper subcarrier is selected and set.

図７に示す処理を行うことで、例えば各周波数帯に関する受信状態が図６に示すような状況である場合、周波数帯（１）は、メインキャリア（１）の受信レベルがキャリアセンス閾値を超えているため、選択対象から外される。そして、周波数帯（２），（３）に対応するメインキャリア（２），（３）の受信レベルは閾値未満であるから、これらのサブキャリアの受信レベルが取得される。その結果、周波数帯（２）の下側サブキャリアの受信レベルが最小値を示すため、周波数帯（２）のメインキャリア（２）が送出されて、下側サブキャリアが選択されて受信が行われる。   By performing the processing shown in FIG. 7, for example, when the reception state regarding each frequency band is as shown in FIG. 6, in the frequency band (1), the reception level of the main carrier (1) exceeds the carrier sense threshold. Therefore, it is removed from the selection target. Since the reception levels of the main carriers (2) and (3) corresponding to the frequency bands (2) and (3) are less than the threshold, the reception levels of these subcarriers are acquired. As a result, since the reception level of the lower subcarrier of the frequency band (2) indicates the minimum value, the main carrier (2) of the frequency band (2) is transmitted, and the lower subcarrier is selected and reception is performed. Is called.

以上のように第２実施例によれば、制御部５は、受信チャネルが複数設定されている場合、各受信チャネルに対応するメインキャリアの受信レベルを検出し、受信レベルが所定の閾値を超えているメインキャリアに対応する受信チャネルを、キャリア送出チャネルの選択対象より除外する。したがって、他の通信装置等が使用している可能性が高い受信チャネルを選択対象外として、良好な通信結果を得ることができる。
そして、制御部５は、各受信チャネルについてサブキャリア周波数帯の受信レベルを比較して、受信レベルが最低となった受信チャネルのメインキャリアを選択して送出するので、妨害波の影響を受けていない可能性が最も高い受信チャネルのメインキャリアを選択して通信し、応答信号を良好に復調することができる。 As described above, according to the second embodiment, when a plurality of reception channels are set, the control unit 5 detects the reception level of the main carrier corresponding to each reception channel, and the reception level exceeds a predetermined threshold value. The reception channel corresponding to the main carrier is excluded from the carrier transmission channel selection targets. Therefore, it is possible to obtain a good communication result by excluding a reception channel that is highly likely to be used by another communication device or the like from a selection target.
The control unit 5 compares the reception level of the subcarrier frequency band for each reception channel, and selects and transmits the main carrier of the reception channel having the lowest reception level, so that it is affected by the interference wave. It is possible to select and communicate with the main carrier of the reception channel that is most likely not present, and to successfully demodulate the response signal.

（第３実施例）
図８及び図９は本発明の第３実施例を示すものであり、第２実施例と異なる部分について説明する。第３実施例は、第２実施例と同様に受信チャネルが複数設定されている場合において、第２実施例とは異なり、リーダライタ１がメインキャリアについてキャリアセンスを行うことなく受信チャネルを選択する場合を示す。
図８は、図７相当図であり、第２実施例の処理からステップＳ１２〜Ｓ１４を削除し、ステップＳ１１に続いてステップＳ１７〜Ｓ２４を実行する。したがって、例えば各周波数帯に関する受信状態が図９に示すような状況である場合、周波数帯（１）〜（３）に対応するメインキャリア（１）〜（３）の受信レベルの大小にかかわらず、周波数帯（１）〜（３）のうち、上側サブキャリアの受信レベルが最小値を示した周波数帯（１）のメインキャリア（１）が送出され、上側サブキャリアが選択されて受信が行われる。 (Third embodiment)
FIGS. 8 and 9 show a third embodiment of the present invention, and different parts from the second embodiment will be described. In the third embodiment, unlike the second embodiment, the reader / writer 1 selects a reception channel without performing carrier sense on the main carrier when a plurality of reception channels are set as in the second embodiment. Show the case.
FIG. 8 is a diagram corresponding to FIG. 7, in which steps S12 to S14 are deleted from the processing of the second embodiment, and steps S17 to S24 are executed following step S11. Therefore, for example, when the reception state regarding each frequency band is as shown in FIG. 9, regardless of the reception level of the main carriers (1) to (3) corresponding to the frequency bands (1) to (3), In the frequency bands (1) to (3), the main carrier (1) of the frequency band (1) in which the reception level of the upper subcarrier indicates the minimum value is transmitted, and the upper subcarrier is selected to perform reception. Is called.

以上のように第３実施例によれば、受信チャネルが複数設定されている場合に、各チャネルのメインキャリアについてキャリアセンスを行うことなく、サブキャリアの受信レベルが最小値を示した受信チャネルを選択し、対応するメインキャリアを送信するので、リーダライタ１がキャリアセンスを行わない場合においても、受信チャネルを適切に選択することができる。   As described above, according to the third embodiment, when a plurality of reception channels are set, the reception channel having the minimum reception level of the subcarrier is detected without performing carrier sense for the main carrier of each channel. Since the selected main carrier is transmitted, the reception channel can be appropriately selected even when the reader / writer 1 does not perform carrier sense.

本発明は上記し且つ図面に記載された実施例にのみ限定されるものではなく、以下のような変形又は拡張が可能である。
ベースバンド帯への復調を行う場合に使用する周波数信号は、周波数シンセサイザ２，９とは別個の発振回路により生成しても良い。
使用する周波数帯は、ＵＨＦ帯に限ることはない。
サブキャリア周波数帯の受信レベル検出における周波数シンセサイザ９の発振周波数はｆｃ＋ｆｉｆ±ｆｓに限ることなく、それ以外の周波数について検出を行っても良い。
電源を内蔵したアクティブタイプのＲＦＩＤタグを通信対象とするタグリーダに適用しても良い。
受信側で復調を行う方式は、直交検波に限らない。
通信対象が応答を行う方式は、バックスキャッタ方式に限ることはない。
ＲＦＩＤタグシステムに限ることなく、通信対象がサブキャリアを使用して応用を返信するものであれば、適用が可能である。 The present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings, and the following modifications or expansions are possible.
The frequency signal used when demodulating to the baseband may be generated by an oscillation circuit separate from the frequency synthesizers 2 and 9.
The frequency band to be used is not limited to the UHF band.
The oscillation frequency of the frequency synthesizer 9 in the detection of the reception level in the subcarrier frequency band is not limited to fc + fif ± fs, and other frequencies may be detected.
An active type RFID tag with a built-in power supply may be applied to a tag reader for communication.
The method of performing demodulation on the receiving side is not limited to quadrature detection.
The method in which the communication target responds is not limited to the backscatter method.
The present invention is not limited to the RFID tag system, and can be applied as long as the communication target uses a subcarrier to send back an application.

本発明をＲＦＩＤタグ用のリーダライタに適用した場合の第１実施例であり、リーダライタの電気的構成を示す機能ブロック図1 is a functional block diagram showing an electrical configuration of a reader / writer according to a first embodiment when the present invention is applied to a reader / writer for an RFID tag. ＲＦＩＤタグの電気的構成を示す機能ブロック図Functional block diagram showing the electrical configuration of the RFID tag リーダライタの制御部による制御内容を示すフローチャートFlow chart showing control contents by control unit of reader / writer （ａ）はＲＦ帯、（ｂ）は中間周波数帯、（ｃ）はベースバンド帯における周波数スペクトラム(A) is an RF band, (b) is an intermediate frequency band, and (c) is a frequency spectrum in a baseband band. （ａ），（ｂ）は、上側，下側サブキャリア周波数帯を選択した場合の復調信号Ｉ，Ｑの波形を示す図(A), (b) is a figure which shows the waveform of the demodulation signals I and Q at the time of selecting an upper side and a lower subcarrier frequency band 本発明の第２実施例であり、受信チャネルが複数設定されている場合の周波数スペクトラムを示す図The figure which is a 2nd Example of this invention, and shows the frequency spectrum in case the receiving channel is set in multiple numbers 図３相当図3 equivalent figure 本発明の第３実施例を示す図７相当図FIG. 7 equivalent diagram showing a third embodiment of the present invention. 図６相当図6 equivalent diagram

符号の説明Explanation of symbols

図面中、１はリーダライタ（タグリーダ，通信装置）、５は制御部（周波数帯選択手段，メインキャリア選択手段）、８はミキサ（周波数帯変換手段）、９は周波数シンセサイザ（変換周波数信号発振器）、１３はミキサ（信号生成手段）、１９は中間周波検波回路（受信レベル検出手段）を示す。   In the drawings, 1 is a reader / writer (tag reader, communication device), 5 is a control unit (frequency band selecting means, main carrier selecting means), 8 is a mixer (frequency band converting means), and 9 is a frequency synthesizer (converted frequency signal oscillator). , 13 indicates a mixer (signal generation means), and 19 indicates an intermediate frequency detection circuit (reception level detection means).

Claims (15)

サブキャリアを用いた変調方式により応答データを返信する通信対象と通信を行う通信装置において、
複数の周波数帯について、受信レベルを検出する受信レベル検出手段と、
前記受信レベル検出手段により検出される上側サブキャリア周波数帯と下側サブキャリア周波数帯の受信レベルを比較して、受信レベルがより低い方の周波数帯の信号を復調するために選択する周波数帯選択手段と、
受信チャネルが複数設定されていると、前記複数の受信チャネルに対応するメインキャリアの何れかを選択して送信するメインキャリア選択手段とを備え、
前記メインキャリア選択手段は、前記受信レベル検出手段により、前記複数の受信チャネルについてサブキャリア周波数帯の受信レベルを比較し、前記受信レベルが最低となった受信チャネルのメインキャリアを選択すること特徴とする通信装置。 In a communication apparatus that communicates with a communication target that returns response data by a modulation method using a subcarrier,
Reception level detection means for detecting the reception level for a plurality of frequency bands;
Frequency band selection for comparing the reception level of the upper subcarrier frequency band and the lower subcarrier frequency band detected by the reception level detection means to demodulate the signal in the lower frequency band Means ,
When a plurality of reception channels are set, main carrier selection means for selecting and transmitting any of the main carriers corresponding to the plurality of reception channels,
The main carrier selection means compares the reception levels of the subcarrier frequency bands for the plurality of reception channels by the reception level detection means, and selects the main carrier of the reception channel with the lowest reception level ; Communication device. 前記受信レベル検出手段は、少なくとも、メインキャリア周波数を基準として、前記サブキャリア周波数分だけ離隔した周波数帯について受信レベルを検出することを特徴とする請求項１記載の通信装置。   The communication apparatus according to claim 1, wherein the reception level detection means detects a reception level at least in a frequency band separated by the subcarrier frequency with reference to a main carrier frequency. 前記周波数帯選択手段によって選択された側のサブキャリア周波数帯に応じて発振周波数が設定される変換周波数信号発振器と、
この変換周波数信号発振器により出力される周波数信号を用いて、前記サブキャリア周波数帯の被変調信号を中間周波数帯に変換する周波数帯変換手段とを備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の通信装置。 A conversion frequency signal oscillator in which an oscillation frequency is set according to a subcarrier frequency band on the side selected by the frequency band selection means;
3. A frequency band converting means for converting a modulated signal in the subcarrier frequency band into an intermediate frequency band using a frequency signal output from the converted frequency signal oscillator. Communication equipment. 前記周波数帯変換手段の出力側に、前記中間周波数帯に帯域制限するフィルタを配置したことを特徴とする請求項３記載の通信装置。   4. The communication apparatus according to claim 3, wherein a filter for limiting a band to the intermediate frequency band is disposed on an output side of the frequency band converting means. メインキャリアと、前記変換周波数信号発振器により出力される周波数信号とを混合することで、前記中間周波数帯の被変調信号をベースバンド帯に変換するための周波数信号を生成する信号生成手段を備えたことを特徴とする請求項３又は４記載の通信装置。   Signal generating means for generating a frequency signal for converting the modulated signal in the intermediate frequency band into a baseband band by mixing the main carrier and the frequency signal output from the converted frequency signal oscillator The communication apparatus according to claim 3 or 4, characterized by the above. 前記信号生成手段が、互いに位相が９０度異なるＩ側，Ｑ側の周波数信号を生成し、復調側が直交検波方式に対応して構成される場合、
前記周波数帯選択手段により選択されたサブキャリア周波数帯に応じて、復調されたＩ信号とＱ信号との何れか一方を、サブキャリア周期の１／４に対応する時間だけ遅延させる遅延回路を備えたことを特徴とする請求項５記載の通信装置。 When the signal generating means generates I-side and Q-side frequency signals whose phases are different from each other by 90 degrees, and the demodulation side is configured corresponding to the quadrature detection method,
A delay circuit for delaying one of the demodulated I signal and Q signal by a time corresponding to ¼ of the subcarrier period according to the subcarrier frequency band selected by the frequency band selecting means; The communication device according to claim 5, wherein 前記受信レベル検出手段により、前記複数の受信チャネルに対応するメインキャリアの受信レベルを検出し、
前記メインキャリア選択手段は、前記受信レベル検出手段により検出されたメインキャリアのレベルが所定の閾値を超えている場合は、前記メインキャリアに対応する受信チャネルを、前記選択の対象より除外すること特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の通信装置。 The reception level detection means detects a reception level of a main carrier corresponding to the plurality of reception channels,
The main carrier selection means excludes the reception channel corresponding to the main carrier from the selection target when the level of the main carrier detected by the reception level detection means exceeds a predetermined threshold. A communication apparatus according to any one of claims 1 to 6. サブキャリアを用いた変調方式により応答データを返信する通信対象と通信を行う通信装置において、
複数の周波数帯について、受信レベルを検出する受信レベル検出手段と、
前記受信レベル検出手段により検出される上側サブキャリア周波数帯と下側サブキャリア周波数帯の受信レベルを比較して、受信レベルがより低い方の周波数帯の信号を復調するために選択する周波数帯選択手段と、
この周波数帯選択手段によって選択された側のサブキャリア周波数帯に応じて発振周波数が設定される変換周波数信号発振器と、
この変換周波数信号発振器により出力される周波数信号を用いて、前記サブキャリア周波数帯の被変調信号を中間周波数帯に変換する周波数帯変換手段と、
メインキャリアと、前記変換周波数信号発振器により出力される周波数信号とを混合することで、前記中間周波数帯の被変調信号をベースバンド帯に変換するため、互いに位相が９０度異なるＩ側，Ｑ側の周波数信号を生成し、復調側が直交検波方式に対応して構成される信号生成手段と、
前記周波数帯選択手段により選択されたサブキャリア周波数帯に応じて、復調されたＩ信号とＱ信号との何れか一方を、サブキャリア周期の１／４に対応する時間だけ遅延させる遅延回路とを備えたことを特徴とする通信装置。 In a communication apparatus that communicates with a communication target that returns response data by a modulation method using a subcarrier,
Reception level detection means for detecting the reception level for a plurality of frequency bands;
Frequency band selection for comparing the reception level of the upper subcarrier frequency band and the lower subcarrier frequency band detected by the reception level detection means to demodulate the signal in the lower frequency band Means,
A conversion frequency signal oscillator in which the oscillation frequency is set according to the subcarrier frequency band on the side selected by the frequency band selection means;
A frequency band converting means for converting the modulated signal in the subcarrier frequency band into an intermediate frequency band using the frequency signal output by the converted frequency signal oscillator;
By mixing the main carrier and the frequency signal output from the converted frequency signal oscillator, the modulated signal in the intermediate frequency band is converted to the baseband, so that the phases are 90 degrees different from each other on the I side and Q side. A signal generation means configured to generate a frequency signal of the demodulator and the demodulation side configured to correspond to the quadrature detection method,
A delay circuit that delays one of the demodulated I signal and Q signal by a time corresponding to ¼ of the subcarrier period according to the subcarrier frequency band selected by the frequency band selecting means; A communication device comprising: 前記受信レベル検出手段は、少なくとも、メインキャリア周波数を基準として、前記サブキャリア周波数分だけ離隔した周波数帯について受信レベルを検出することを特徴とする請求項８記載の通信装置。 9. The communication apparatus according to claim 8, wherein the reception level detection means detects a reception level at least in a frequency band separated by the subcarrier frequency with reference to a main carrier frequency . 前記周波数帯変換手段の出力側に、前記中間周波数帯に帯域制限するフィルタを配置したことを特徴とする請求項８又は９記載の通信装置。 10. The communication apparatus according to claim 8, wherein a filter that limits a band to the intermediate frequency band is disposed on an output side of the frequency band converting unit . 受信チャネルが複数設定されている場合、前記複数の受信チャネルに対応するメインキャリアの何れかを選択して送信するメインキャリア選択手段を備え、
前記メインキャリア選択手段は、前記受信レベル検出手段により、前記複数の受信チャネルについてサブキャリア周波数帯の受信レベルを比較し、前記受信レベルが最低となった受信チャネルのメインキャリアを選択すること特徴とする請求項８乃至１０の何れかに記載の通信装置。 When a plurality of reception channels are set, main carrier selection means for selecting and transmitting any of the main carriers corresponding to the plurality of reception channels,
The main carrier selection means compares the reception levels of the subcarrier frequency bands for the plurality of reception channels by the reception level detection means, and selects the main carrier of the reception channel with the lowest reception level; The communication device according to claim 8 . 前記受信レベル検出手段により、前記複数の受信チャネルに対応するメインキャリアの受信レベルを検出し、The reception level detection means detects a reception level of a main carrier corresponding to the plurality of reception channels,
前記メインキャリア選択手段は、前記受信レベル検出手段により検出されたメインキャリアのレベルが所定の閾値を超えている場合は、前記メインキャリアに対応する受信チャネルを、前記選択の対象より除外すること特徴とする請求項１１記載の通信装置。The main carrier selection means excludes the reception channel corresponding to the main carrier from the selection target when the level of the main carrier detected by the reception level detection means exceeds a predetermined threshold. The communication device according to claim 11. 前記通信対象はＲＦＩＤタグであり、タグリーダとして構成されること特徴とする請求項１乃至１２の何れかに記載の通信装置。The communication apparatus according to claim 1, wherein the communication target is an RFID tag and is configured as a tag reader. サブキャリアを用いた変調方式により応答データを返信する通信対象と通信を行う方法において、In a method of communicating with a communication target that returns response data by a modulation method using a subcarrier,
受信チャネルが複数設定されていると、前記複数の受信チャネルに対応するメインキャリアの何れかを選択して送信し、When a plurality of reception channels are set, select and transmit one of the main carriers corresponding to the plurality of reception channels,
前記複数の受信チャネルについてサブキャリア周波数帯の受信レベルを比較し、前記受信レベルが最低となった受信チャネルのメインキャリアを選択し、Compare the reception level of the subcarrier frequency band for the plurality of reception channels, select the main carrier of the reception channel with the lowest reception level,
上側サブキャリア周波数帯と下側サブキャリア周波数帯の受信レベルを比較して、受信レベルがより低い方の周波数帯の信号を復調するために選択することを特徴とする通信方法。A communication method comprising: comparing reception levels in an upper subcarrier frequency band and a lower subcarrier frequency band and selecting a signal in a frequency band having a lower reception level for demodulation. 前記複数の受信チャネルに対応するメインキャリアの受信レベルを検出し、Detecting a reception level of a main carrier corresponding to the plurality of reception channels;
検出されたメインキャリアのレベルが所定の閾値を超えている場合は、前記メインキャリアに対応する受信チャネルを、前記選択の対象より除外すること特徴とする請求項１４記載の通信方法。The communication method according to claim 14, wherein when the detected level of the main carrier exceeds a predetermined threshold, a reception channel corresponding to the main carrier is excluded from the selection target.
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