JPH11239078A - 通信システム - Google Patents
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- JPH11239078A JPH11239078A JP10314550A JP31455098A JPH11239078A JP H11239078 A JPH11239078 A JP H11239078A JP 10314550 A JP10314550 A JP 10314550A JP 31455098 A JP31455098 A JP 31455098A JP H11239078 A JPH11239078 A JP H11239078A
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- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/69—Spread spectrum techniques
- H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- H04B1/69—Spread spectrum techniques
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- H04B1/7073—Synchronisation aspects
- H04B1/7075—Synchronisation aspects with code phase acquisition
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
- G06K7/0008—General problems related to the reading of electronic memory record carriers, independent of its reading method, e.g. power transfer
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- G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
- G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 変調バックスキャッタリング（ＭＢＳ）背景
雑音に関する処理利得を有するＭＢＳ通信システムを提
供する。 【解決手段】 広帯域アップリンク信号と狭帯域ダウン
リンク信号を用いることによって、ＭＢＳ背景雑音に関
する処理利得を有するＭＢＳ通信システムが実現され
る。この際、狭帯域信号はスペクトル拡散されていない
信号である。広帯域アップリンク信号は、広帯域データ
信号を用いて狭帯域ダウンリンク信号の反射を制御する
ことによって生成される。広帯域データ信号は、擬似ラ
ンダム信号を情報すなわちデータ信号で変調することに
よって生成される。この際、擬似ランダム信号のチップ
レートはデータ信号のデータレートより高く、データレ
ートは、例えばビットレートあるいはシンボルレートで
ある。
雑音に関する処理利得を有するＭＢＳ通信システムを提
供する。 【解決手段】 広帯域アップリンク信号と狭帯域ダウン
リンク信号を用いることによって、ＭＢＳ背景雑音に関
する処理利得を有するＭＢＳ通信システムが実現され
る。この際、狭帯域信号はスペクトル拡散されていない
信号である。広帯域アップリンク信号は、広帯域データ
信号を用いて狭帯域ダウンリンク信号の反射を制御する
ことによって生成される。広帯域データ信号は、擬似ラ
ンダム信号を情報すなわちデータ信号で変調することに
よって生成される。この際、擬似ランダム信号のチップ
レートはデータ信号のデータレートより高く、データレ
ートは、例えばビットレートあるいはシンボルレートで
ある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は無線通信システムに
関し、特に、変調バックスキャッタ通信システムにおけ
るサブキャリア周波数の直接シーケンススペクトル拡散
変調に関する。
関し、特に、変調バックスキャッタ通信システムにおけ
るサブキャリア周波数の直接シーケンススペクトル拡散
変調に関する。
【０００２】
【従来の技術】無線周波数識別（ＲＦＩＤ）システム
は、装置、在庫、あるいは生物の識別及び／あるいは追
跡に用いられている。ＲＦＩＤシステムは、インテロゲ
ータ（interrogator：質問器、探査局）と呼称される無
線トランシーバと、タグと呼称される多くの安価なデバ
イスとの間で通信を行なう無線通信システムである。Ｒ
ＦＩＤシステムの目的は、信頼できかつ堅固なアーキテ
クチャを設計し、システム性能要求を充たしつつ、イン
テロゲータとタグとのトータルコストを最小化すること
である。ＲＦＩＤシステムにおいては、インテロゲータ
は、変調済み無線信号を用いてタグと通信し、タグは変
調済み無線信号で応答する。インテロゲータは、まず、
振幅変調済み信号をタグ宛に送信する。その後、インテ
ロゲータは、タグ宛に連続波（ＣＷ）無線信号を送信す
る。ＣＷ無線信号は周波数ホッピング（ＦＨ）キャリア
であり、マルチパス環境におけるタグの動作能力を増大
させる。その後、タグはＣＷ信号を変調バックスキャッ
タリング（ＭＢＳ）を用いて変調する。この際、アンテ
ナが、タグの変調信号によって、ＲＦ放射の吸収器から
ＲＦ放射の反射器へと電気的に切り替えられる。このこ
とによって、タグの情報が、ＣＷ無線信号上にエンコー
ドされる。インテロゲータは、受信された変調済み無線
信号を復調し、タグの情報メッセージをデコードする。
ＭＢＳシステムは、通常、インテロゲータからタグへの
通信（ダウンリンク）に振幅変調技法を用いる。タグか
らインテロゲータへの（アップリンク）通信は、従来技
術においては、狭帯域変調技法が用いられてきた。さら
に、従来技術においては、インテロゲータにおけるＭＢ
Ｓ信号のベースバンドホモダイン検波が用いられてき
た。データ転送が成功する確率を増大させるため、タグ
は、データレートより速いレートで反射係数を変調し、
それによってＣＷ ＲＦ信号上に変調済みサブキャリア
信号を生成する。
は、装置、在庫、あるいは生物の識別及び／あるいは追
跡に用いられている。ＲＦＩＤシステムは、インテロゲ
ータ（interrogator：質問器、探査局）と呼称される無
線トランシーバと、タグと呼称される多くの安価なデバ
イスとの間で通信を行なう無線通信システムである。Ｒ
ＦＩＤシステムの目的は、信頼できかつ堅固なアーキテ
クチャを設計し、システム性能要求を充たしつつ、イン
テロゲータとタグとのトータルコストを最小化すること
である。ＲＦＩＤシステムにおいては、インテロゲータ
は、変調済み無線信号を用いてタグと通信し、タグは変
調済み無線信号で応答する。インテロゲータは、まず、
振幅変調済み信号をタグ宛に送信する。その後、インテ
ロゲータは、タグ宛に連続波（ＣＷ）無線信号を送信す
る。ＣＷ無線信号は周波数ホッピング（ＦＨ）キャリア
であり、マルチパス環境におけるタグの動作能力を増大
させる。その後、タグはＣＷ信号を変調バックスキャッ
タリング（ＭＢＳ）を用いて変調する。この際、アンテ
ナが、タグの変調信号によって、ＲＦ放射の吸収器から
ＲＦ放射の反射器へと電気的に切り替えられる。このこ
とによって、タグの情報が、ＣＷ無線信号上にエンコー
ドされる。インテロゲータは、受信された変調済み無線
信号を復調し、タグの情報メッセージをデコードする。
ＭＢＳシステムは、通常、インテロゲータからタグへの
通信（ダウンリンク）に振幅変調技法を用いる。タグか
らインテロゲータへの（アップリンク）通信は、従来技
術においては、狭帯域変調技法が用いられてきた。さら
に、従来技術においては、インテロゲータにおけるＭＢ
Ｓ信号のベースバンドホモダイン検波が用いられてき
た。データ転送が成功する確率を増大させるため、タグ
は、データレートより速いレートで反射係数を変調し、
それによってＣＷ ＲＦ信号上に変調済みサブキャリア
信号を生成する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】理論的には、サブキャ
リア変調は、受信された波形が、ＣＷ ＲＦ信号と混合
された後に、ホモダイン検波器のＤＣ雑音上に信号を生
成し、ＣＷ局部発振器の位相雑音の影響を受けない、と
いう固有の利点を有している。しかしながら、タグある
いは基地局近傍の種々の物体がＣＷ ＲＦ信号を基地局
のレシーバに対して反射し、“運動する機器”が存在す
る場合には、数ＭＨｚに至るサブキャリア周波数におけ
るＭＢＳ背景雑音が生成される。前述の“運動する機
器”には、モータ、ジェネレータ、ポンプ、及びファン
等が含まれる。これらの機器は、工場等の産業環境に一
般的なものである。運動する金属よりなるデバイスも、
入射ＲＦ波をその機械の回転あるいは振動に関連する周
波数で変調する。
リア変調は、受信された波形が、ＣＷ ＲＦ信号と混合
された後に、ホモダイン検波器のＤＣ雑音上に信号を生
成し、ＣＷ局部発振器の位相雑音の影響を受けない、と
いう固有の利点を有している。しかしながら、タグある
いは基地局近傍の種々の物体がＣＷ ＲＦ信号を基地局
のレシーバに対して反射し、“運動する機器”が存在す
る場合には、数ＭＨｚに至るサブキャリア周波数におけ
るＭＢＳ背景雑音が生成される。前述の“運動する機
器”には、モータ、ジェネレータ、ポンプ、及びファン
等が含まれる。これらの機器は、工場等の産業環境に一
般的なものである。運動する金属よりなるデバイスも、
入射ＲＦ波をその機械の回転あるいは振動に関連する周
波数で変調する。
【０００４】さらに、従来技術においては、インテロゲ
ータによって送信されたＣＷ無線信号のダイレクトシー
ケンス拡散が用いられてきたが、多くのＭＢＳ雑音源は
拡散されたＣＷ無線信号を変調してしまい、それがデテ
クタによって圧縮され、狭帯域の場合には、ホモダイン
検波器によってＭＢＳ雑音として受信されることによ
る。それゆえ、ＣＷ無線信号の周波数ホッピングあるい
は直接シーケンス拡散のいずれも、ＭＢＳ背景雑音に関
しては利点を有していない。
ータによって送信されたＣＷ無線信号のダイレクトシー
ケンス拡散が用いられてきたが、多くのＭＢＳ雑音源は
拡散されたＣＷ無線信号を変調してしまい、それがデテ
クタによって圧縮され、狭帯域の場合には、ホモダイン
検波器によってＭＢＳ雑音として受信されることによ
る。それゆえ、ＣＷ無線信号の周波数ホッピングあるい
は直接シーケンス拡散のいずれも、ＭＢＳ背景雑音に関
しては利点を有していない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る実施例は、
広帯域アップリンク信号と狭帯域ダウンリンク信号を用
いることによって、ＭＢＳ背景雑音に関する処理利得を
有するＭＢＳシステムを実現する。この際、狭帯域信号
はスペクトル拡散されていない信号である。広帯域アッ
プリンク信号は、広帯域データ信号を用いて狭帯域ダウ
ンリンク信号の反射を制御することによって生成され
る。広帯域データ信号は、擬似ランダム信号を情報すな
わちデータ信号で変調することによって生成される。こ
の際、擬似ランダム信号のチップレートはデータ信号の
データレートより高く、データレートは、例えばビット
レートあるいはシンボルレートである。
広帯域アップリンク信号と狭帯域ダウンリンク信号を用
いることによって、ＭＢＳ背景雑音に関する処理利得を
有するＭＢＳシステムを実現する。この際、狭帯域信号
はスペクトル拡散されていない信号である。広帯域アッ
プリンク信号は、広帯域データ信号を用いて狭帯域ダウ
ンリンク信号の反射を制御することによって生成され
る。広帯域データ信号は、擬似ランダム信号を情報すな
わちデータ信号で変調することによって生成される。こ
の際、擬似ランダム信号のチップレートはデータ信号の
データレートより高く、データレートは、例えばビット
レートあるいはシンボルレートである。
【０００６】本発明に係る実施例は、複数個のタグがア
ップリンク信号の直接シーケンス拡散によってＴＤＭＡ
（時分割多重アクセス）システムのアップリンク時間ス
ロットに同時にアクセスする場合のパケット捕捉を改善
する。直接シーケンススペクトル拡散ＴＤＭＡシステム
においては、同一の時間スロットをアクセスする２つの
タグが同一のチップ位相を有する確率は小さいため（あ
るいは、意識的に小さくなるように設計されるため）、
単一のチップ位相を追跡するコリレータレシーバは、複
数個のタグが単一のＴＤＭＡスロットをアクセスする場
合においても、一つのアップリンクバーストを復調する
ことが可能である。
ップリンク信号の直接シーケンス拡散によってＴＤＭＡ
（時分割多重アクセス）システムのアップリンク時間ス
ロットに同時にアクセスする場合のパケット捕捉を改善
する。直接シーケンススペクトル拡散ＴＤＭＡシステム
においては、同一の時間スロットをアクセスする２つの
タグが同一のチップ位相を有する確率は小さいため（あ
るいは、意識的に小さくなるように設計されるため）、
単一のチップ位相を追跡するコリレータレシーバは、複
数個のタグが単一のＴＤＭＡスロットをアクセスする場
合においても、一つのアップリンクバーストを復調する
ことが可能である。
【０００７】本発明に従って、デュプレクス無線通信シ
ステムは、第一情報信号を無線キャリア信号に変調する
ことによって第一変調済み信号を生成するインテロゲー
タを有している。インテロゲータは、第一変調済み信号
を、システム内の少なくとも一つの遠隔タグ宛に送出す
る。遠隔タグは、第一変調済み信号を受信して処理す
る。タグは擬似ランダム雑音（ＰＮ）サブキャリア信号
を生成し、ある実施例においては、このサブキャリアに
第二情報信号を位相シフトキーイング（ＰＳＫ）変調す
ることによって、擬似ランダムサブキャリア信号を生成
する。変調方式は、振幅変調、周波数変調、あるいは任
意の複雑さを有する位相変調、もしくは、振幅変調、周
波数変調及び／あるいは位相変調の組み合わせのいずれ
かである。この擬似ランダムサブキャリア信号を用いた
バックスキャッタ変調器は、第一変調済み信号の反射を
変調し、変調された信号は第二変調済み信号となる。こ
こで、擬似ランダムサブキャリア信号が、未変調のＣＷ
無線信号の反射を変調するためにも用いられることに留
意されたい。インテロゲータは、第二変調済み信号を受
信・復調して、第二情報信号を得る。ある実施例におい
ては、復調にはホモダイン検波器及びホモダイン検波器
の局部発振源として第一変調済み信号が用いられる。イ
ンテロゲータは、入力される変調済み波形を局部発振器
からの信号と混合し、インフェーズ及びクワドラチャフ
ェーズ擬似ランダムサブキャリア信号を生成する。これ
らは、サブキャリア周波数のバンドパスフィルタを通過
させられ、デジタル復調器に入力される。デジタル復調
器は、擬似ランダムサブキャリア周波数によって変調さ
れた第二情報信号を再生成する。本発明は、ＭＢＳアプ
リケーションが、ＭＢＳ背景雑音が存在するような環
境、すなわち産業環境や軍事的環境、において動作する
ことを可能にする。さらに、本発明は、一つのインテロ
ゲータを各々単一のチップフェーズを追跡する複数個
（Ｎ個）のコリレータレシーバと共に用いる直接シーケ
ンススペクトル拡散ＴＤＭＡシステム中の複数個のタグ
が、単一のＴＤＭＡスロットをアクセスしているＮ個の
タグを復調することを可能にする。
ステムは、第一情報信号を無線キャリア信号に変調する
ことによって第一変調済み信号を生成するインテロゲー
タを有している。インテロゲータは、第一変調済み信号
を、システム内の少なくとも一つの遠隔タグ宛に送出す
る。遠隔タグは、第一変調済み信号を受信して処理す
る。タグは擬似ランダム雑音（ＰＮ）サブキャリア信号
を生成し、ある実施例においては、このサブキャリアに
第二情報信号を位相シフトキーイング（ＰＳＫ）変調す
ることによって、擬似ランダムサブキャリア信号を生成
する。変調方式は、振幅変調、周波数変調、あるいは任
意の複雑さを有する位相変調、もしくは、振幅変調、周
波数変調及び／あるいは位相変調の組み合わせのいずれ
かである。この擬似ランダムサブキャリア信号を用いた
バックスキャッタ変調器は、第一変調済み信号の反射を
変調し、変調された信号は第二変調済み信号となる。こ
こで、擬似ランダムサブキャリア信号が、未変調のＣＷ
無線信号の反射を変調するためにも用いられることに留
意されたい。インテロゲータは、第二変調済み信号を受
信・復調して、第二情報信号を得る。ある実施例におい
ては、復調にはホモダイン検波器及びホモダイン検波器
の局部発振源として第一変調済み信号が用いられる。イ
ンテロゲータは、入力される変調済み波形を局部発振器
からの信号と混合し、インフェーズ及びクワドラチャフ
ェーズ擬似ランダムサブキャリア信号を生成する。これ
らは、サブキャリア周波数のバンドパスフィルタを通過
させられ、デジタル復調器に入力される。デジタル復調
器は、擬似ランダムサブキャリア周波数によって変調さ
れた第二情報信号を再生成する。本発明は、ＭＢＳアプ
リケーションが、ＭＢＳ背景雑音が存在するような環
境、すなわち産業環境や軍事的環境、において動作する
ことを可能にする。さらに、本発明は、一つのインテロ
ゲータを各々単一のチップフェーズを追跡する複数個
（Ｎ個）のコリレータレシーバと共に用いる直接シーケ
ンススペクトル拡散ＴＤＭＡシステム中の複数個のタグ
が、単一のＴＤＭＡスロットをアクセスしているＮ個の
タグを復調することを可能にする。
【０００８】
【発明の実施の形態】ＲＦＩＤ応用の一例として、ＲＦ
ＩＤ技術を、センサ、コンテナ、パレット、あるいは目
標物に固定したタグからの情報を読み出すために用いる
ことが挙げられる。ある応用例においては、コンテナ
が、インテロゲータの読み出しフィールドを横断するよ
うに動かされる。読み出しフィールドは、タグとインテ
ロゲータとの間の通信が成功するようになされ得る体積
空間として規定される。タグが読み出しフィールド内に
存在する間に、すなわち、タグが読み出しフィールド
（インテロゲーションフィールド）から出ていく前に、
インテロゲータとタグとは情報交換を完了しなければな
らない。
ＩＤ技術を、センサ、コンテナ、パレット、あるいは目
標物に固定したタグからの情報を読み出すために用いる
ことが挙げられる。ある応用例においては、コンテナ
が、インテロゲータの読み出しフィールドを横断するよ
うに動かされる。読み出しフィールドは、タグとインテ
ロゲータとの間の通信が成功するようになされ得る体積
空間として規定される。タグが読み出しフィールド内に
存在する間に、すなわち、タグが読み出しフィールド
（インテロゲーションフィールド）から出ていく前に、
インテロゲータとタグとは情報交換を完了しなければな
らない。
【０００９】図１は、本発明の応用例を記述するために
有用なＲＦＩＤシステム例の概略を示すブロック図であ
る。アプリケーションプロセッサ１０１は、ローカルエ
リアネットワーク（ＬＡＮ）１０２を介して、複数個の
インテロゲータ１０３−１０４と通信する。インテロゲ
ータは、各々、単一あるいは複数個のタグ１０５−１０
７と通信する。例えば、インテロゲータ１０３は、通
常、アプリケーションプロセッサ１０１から情報信号を
受信する。インテロゲータ１０３は、この情報を取り出
し、プロセッサ２００（図２）が、タグ宛に送出される
ダウンリンクメッセージ（情報信号２００ａ）をフォー
マットする。図１及び図２を参照すると、無線信号源２
０１は無線信号を生成し、変調器２０２は情報信号２０
０ａで無線信号を変調し、送信機２０３は変調済み信
号、この実施例の場合には振幅変調による変調済み信
号、をアンテナ２０４を介してタグ宛に送信する。ここ
で、周波数変調及び／あるいは位相変調等の他の変調方
式も用いられ得ることに留意されたい。この実施例にお
いて振幅変調が用いられる理由は、タグがこの振幅変調
済み信号を単一の安価な非線型素子（例えばダイオー
ド）を用いて復調することが可能であるからである。
有用なＲＦＩＤシステム例の概略を示すブロック図であ
る。アプリケーションプロセッサ１０１は、ローカルエ
リアネットワーク（ＬＡＮ）１０２を介して、複数個の
インテロゲータ１０３−１０４と通信する。インテロゲ
ータは、各々、単一あるいは複数個のタグ１０５−１０
７と通信する。例えば、インテロゲータ１０３は、通
常、アプリケーションプロセッサ１０１から情報信号を
受信する。インテロゲータ１０３は、この情報を取り出
し、プロセッサ２００（図２）が、タグ宛に送出される
ダウンリンクメッセージ（情報信号２００ａ）をフォー
マットする。図１及び図２を参照すると、無線信号源２
０１は無線信号を生成し、変調器２０２は情報信号２０
０ａで無線信号を変調し、送信機２０３は変調済み信
号、この実施例の場合には振幅変調による変調済み信
号、をアンテナ２０４を介してタグ宛に送信する。ここ
で、周波数変調及び／あるいは位相変調等の他の変調方
式も用いられ得ることに留意されたい。この実施例にお
いて振幅変調が用いられる理由は、タグがこの振幅変調
済み信号を単一の安価な非線型素子（例えばダイオー
ド）を用いて復調することが可能であるからである。
【００１０】タグ１０５（図３）においては、アンテナ
３０１（例えば、ループアンテナあるいはパッチアンテ
ナ）が、変調済み信号を受信する。この信号は、具体的
には単一のショットキーダイオードである検波器／変調
器３０２を用いて直接ベースバンドに復調される。この
ダイオードは、ダイオードとアンテナ３０１とのインピ
ーダンス整合を取るために、適切な電流レベルで適切に
バイアスされている。そのため、無線信号の損失が最小
化される。ダイオード検波器の検波結果は、本質的に入
力信号のベースバンドへの直接復調である。その後、情
報信号２００ａは増幅器３０３によって増幅され、クロ
ック／フレーム回復回路３０４によって同期が回復され
る。その結果得られた情報はプロセッサ３０５へ供給さ
れる。プロセッサ３０５は、通常、安価な４ビットある
いは８ビットマイクロプロセッサであり、クロック回復
回路３０４は、プロセッサ３０５と共に機能するＡＳＩ
Ｃ（アプリケーションスペシフィック集積回路）によっ
てインプリメントされるか、あるいはプロセッサ３０５
のソフトウエアプログラムとしてインプリメントされ
る。プロセッサ３０５は、タグ１０５からインテロゲー
タ（例えば１０３）宛に返送される情報信号３０６を生
成する。情報信号３０６は、プロセッサ３０５によっ
て、クロック／フレーム回復回路３０４によって生成さ
れたタイミング情報を用いて、変調器制御回路３０７宛
に送出される。ＴＤＭＡ時間スロットアップリンクプロ
トコルを用いた実施例においては、プロセッサ３０５
は、プロトコルのフレーム、時間スロット及びガード時
間に係る要求が充足されることを保証する目的で、回復
回路３０４からのクロック、フレーム及び時間スロット
情報を利用する。プロセッサ３０５は、どのフレーム及
びフレーム内のどの時間スロットがインテロゲータ宛の
情報信号送出に用いられるべきであるかを決定するため
に、回復された情報信号２００ａからの相互作用を利用
する。変調器制御回路３０７は、変調器制御回路３０７
によって生成され、周波数源３０８によって駆動された
擬似ランダム雑音サブキャリアを変調するために情報信
号３０６を用いる。周波数源３０８は、プロセッサ３０
５とは個別の水晶発振器であるか、あるいは、発振器３
１２から得られるプロセッサの基本クロック周波数の除
数等の、プロセッサ３０５内部に存在する信号から派生
させられた周波数源である。変調済み擬似ランダムサブ
キャリア信号３１１は、検波器／変調器３０２によっ
て、インテロゲータ１０３から受信した無線キャリア信
号を変調するために用いられ、変調済みバックスキャッ
タ（すなわち反射）信号が生成される。このことは、擬
似ランダムサブキャリア信号３１１を用いてショットキ
ーダイオードをオン−オフスイッチングすることによっ
て実行される。このためアンテナ３０１の反射率が変化
する。バッテリ３１０あるいは他の電源が、タグ１０５
の回路に電力を供給する。
３０１（例えば、ループアンテナあるいはパッチアンテ
ナ）が、変調済み信号を受信する。この信号は、具体的
には単一のショットキーダイオードである検波器／変調
器３０２を用いて直接ベースバンドに復調される。この
ダイオードは、ダイオードとアンテナ３０１とのインピ
ーダンス整合を取るために、適切な電流レベルで適切に
バイアスされている。そのため、無線信号の損失が最小
化される。ダイオード検波器の検波結果は、本質的に入
力信号のベースバンドへの直接復調である。その後、情
報信号２００ａは増幅器３０３によって増幅され、クロ
ック／フレーム回復回路３０４によって同期が回復され
る。その結果得られた情報はプロセッサ３０５へ供給さ
れる。プロセッサ３０５は、通常、安価な４ビットある
いは８ビットマイクロプロセッサであり、クロック回復
回路３０４は、プロセッサ３０５と共に機能するＡＳＩ
Ｃ（アプリケーションスペシフィック集積回路）によっ
てインプリメントされるか、あるいはプロセッサ３０５
のソフトウエアプログラムとしてインプリメントされ
る。プロセッサ３０５は、タグ１０５からインテロゲー
タ（例えば１０３）宛に返送される情報信号３０６を生
成する。情報信号３０６は、プロセッサ３０５によっ
て、クロック／フレーム回復回路３０４によって生成さ
れたタイミング情報を用いて、変調器制御回路３０７宛
に送出される。ＴＤＭＡ時間スロットアップリンクプロ
トコルを用いた実施例においては、プロセッサ３０５
は、プロトコルのフレーム、時間スロット及びガード時
間に係る要求が充足されることを保証する目的で、回復
回路３０４からのクロック、フレーム及び時間スロット
情報を利用する。プロセッサ３０５は、どのフレーム及
びフレーム内のどの時間スロットがインテロゲータ宛の
情報信号送出に用いられるべきであるかを決定するため
に、回復された情報信号２００ａからの相互作用を利用
する。変調器制御回路３０７は、変調器制御回路３０７
によって生成され、周波数源３０８によって駆動された
擬似ランダム雑音サブキャリアを変調するために情報信
号３０６を用いる。周波数源３０８は、プロセッサ３０
５とは個別の水晶発振器であるか、あるいは、発振器３
１２から得られるプロセッサの基本クロック周波数の除
数等の、プロセッサ３０５内部に存在する信号から派生
させられた周波数源である。変調済み擬似ランダムサブ
キャリア信号３１１は、検波器／変調器３０２によっ
て、インテロゲータ１０３から受信した無線キャリア信
号を変調するために用いられ、変調済みバックスキャッ
タ（すなわち反射）信号が生成される。このことは、擬
似ランダムサブキャリア信号３１１を用いてショットキ
ーダイオードをオン−オフスイッチングすることによっ
て実行される。このためアンテナ３０１の反射率が変化
する。バッテリ３１０あるいは他の電源が、タグ１０５
の回路に電力を供給する。
【００１１】変調 タグからインテロゲータ宛にＭＢＳを用いて情報を送出
するための技法は種々存在している。ある種のＭＢＳ技
法においては、タグの変調器制御回路３０７が、インテ
ロゲータから受信したＣＷ信号を、周波数ｆ2を有する
情報信号で変調することによって振幅変調済み信号を生
成する。無線信号源２０１がＣＷ周波数ｆcを生成する
場合には、インテロゲータはタグから周波数ｆcにおい
て信号を受信する。この信号の帯域は２ｆ2であり、こ
の帯域幅の外側に存在する信号は濾波される。この方式
は、“ベースバンドＭＢＳ”と呼称される。
するための技法は種々存在している。ある種のＭＢＳ技
法においては、タグの変調器制御回路３０７が、インテ
ロゲータから受信したＣＷ信号を、周波数ｆ2を有する
情報信号で変調することによって振幅変調済み信号を生
成する。無線信号源２０１がＣＷ周波数ｆcを生成する
場合には、インテロゲータはタグから周波数ｆcにおい
て信号を受信する。この信号の帯域は２ｆ2であり、こ
の帯域幅の外側に存在する信号は濾波される。この方式
は、“ベースバンドＭＢＳ”と呼称される。
【００１２】別のアプローチにおいては、図３に示され
ているように、タグが、周波数源３０８によって生成さ
れたサブキャリア周波数ｆsを生成する。情報は、ＡＭ
（振幅変調）、ＦＳＫ（周波数シフトキーイング）ある
いはＰＳＫ（位相シフトキーイング）を用いて、サブキ
ャリアｆsを周波数ｆ2を有する情報信号３０６で変調
し、信号３１１を生成することによって伝達される。こ
の例においては、インテロゲータは周波数ｆcにおいて
信号を受信し、その帯域は２ｆ2であるが、それはｆcと
は異なったｆsにおいてである。この方法は、“サブキ
ャリアＭＢＳ”と呼称される。ここでは、チップレート
ｆsにおいて、帯域２ｆsの擬似ランダム雑音サブキャリ
ア４０２を生成するアプローチを選択する。
ているように、タグが、周波数源３０８によって生成さ
れたサブキャリア周波数ｆsを生成する。情報は、ＡＭ
（振幅変調）、ＦＳＫ（周波数シフトキーイング）ある
いはＰＳＫ（位相シフトキーイング）を用いて、サブキ
ャリアｆsを周波数ｆ2を有する情報信号３０６で変調
し、信号３１１を生成することによって伝達される。こ
の例においては、インテロゲータは周波数ｆcにおいて
信号を受信し、その帯域は２ｆ2であるが、それはｆcと
は異なったｆsにおいてである。この方法は、“サブキ
ャリアＭＢＳ”と呼称される。ここでは、チップレート
ｆsにおいて、帯域２ｆsの擬似ランダム雑音サブキャリ
ア４０２を生成するアプローチを選択する。
【００１３】タグ１０５は、インテロゲータダウンリン
ク信号の存在を検出すると、レシーバによって同期のた
めに用いられる公知のプリアンブルをそのＲＦＩＤデー
タに前置して共に送出することによって応答する。ある
実施例においては、図４Ａに示されているように、タグ
は、周波数ｆ2におけるアップリンクデータ情報信号３
０６を微分符号化して擬似ランダム信号４０２をＢＰＳ
Ｋ変調し、信号３１１を生成することによって、アップ
リンクメッセージをインテロゲータ宛に送出する。擬似
ランダム信号は、最大長シフトレジスタ４０１によって
生成され、このシフトレジスタは周波数源３０８から得
られる周波数ｆsの信号によってクロックがかけられて
いる。その結果得られる擬似ランダムサブキャリア信号
３１１は、検波器／変調器３０２によって、インテロゲ
ータ１０３から受信した無線キャリア信号を変調して、
基地局レシーバの圧縮符号レート（ｆs）での変調済み
バックスキャッタ（すなわち反射）信号を生成するため
に用いられる。このようにして、第二の変調済み信号が
インテロゲータ宛に返送される。この実施例において
は、タグは、“予め”圧縮コード及びレートを知ってい
なければならない。ある実施例においては、この情報は
情報信号２００ａによって送出される。例えば、情報２
００ａは、タグとインテロゲータとの間でその後になさ
れる通信において用いられる圧縮コードあるいは拡散コ
ードのうちのひとつを規定することが可能である。
ク信号の存在を検出すると、レシーバによって同期のた
めに用いられる公知のプリアンブルをそのＲＦＩＤデー
タに前置して共に送出することによって応答する。ある
実施例においては、図４Ａに示されているように、タグ
は、周波数ｆ2におけるアップリンクデータ情報信号３
０６を微分符号化して擬似ランダム信号４０２をＢＰＳ
Ｋ変調し、信号３１１を生成することによって、アップ
リンクメッセージをインテロゲータ宛に送出する。擬似
ランダム信号は、最大長シフトレジスタ４０１によって
生成され、このシフトレジスタは周波数源３０８から得
られる周波数ｆsの信号によってクロックがかけられて
いる。その結果得られる擬似ランダムサブキャリア信号
３１１は、検波器／変調器３０２によって、インテロゲ
ータ１０３から受信した無線キャリア信号を変調して、
基地局レシーバの圧縮符号レート（ｆs）での変調済み
バックスキャッタ（すなわち反射）信号を生成するため
に用いられる。このようにして、第二の変調済み信号が
インテロゲータ宛に返送される。この実施例において
は、タグは、“予め”圧縮コード及びレートを知ってい
なければならない。ある実施例においては、この情報は
情報信号２００ａによって送出される。例えば、情報２
００ａは、タグとインテロゲータとの間でその後になさ
れる通信において用いられる圧縮コードあるいは拡散コ
ードのうちのひとつを規定することが可能である。
【００１４】別の実施例においては、図４Ｂに示されて
いるように、タグがサブキャリア周波数ｆsを生成し、
変調済み擬似ランダムサブキャリア信号３１１をサブキ
ャリアｆsと混合して、変調済み擬似ランダム雑音サブ
キャリア信号を生成する。この混合の結果得られた信号
は、検波器／変調器３０２の反射率を制御するために用
いられ、このことによって第二の変調済み信号がインテ
ロゲータ宛に返送される。
いるように、タグがサブキャリア周波数ｆsを生成し、
変調済み擬似ランダムサブキャリア信号３１１をサブキ
ャリアｆsと混合して、変調済み擬似ランダム雑音サブ
キャリア信号を生成する。この混合の結果得られた信号
は、検波器／変調器３０２の反射率を制御するために用
いられ、このことによって第二の変調済み信号がインテ
ロゲータ宛に返送される。
【００１５】レシーバ 図２において、インテロゲータ１０３は、反射・変調さ
れた信号を受信アンテナ２０６によって受信し、低雑音
増幅器２０７で増幅し、ミキサ２０８におけるホモダイ
ン検波を用いて単一のサブキャリアｆsの中間周波数
（ＩＦ）に復調する。（ある種のインテロゲータ設計に
おいては、単一の送信アンテナ２０４及び受信アンテナ
２０６が用いられる。この場合には、送信信号をレシー
バチェーンによって受信される信号から分離する電気的
方法が必要になる。このことは、例えばサーキュレータ
のようなデバイスによって実現される。）送信チェーン
において用いられたものと同一の無線信号源２０１を用
いることは、ＩＦへの復調がホモダイン検波を用いてな
されることを意味している。このことは、レシーバ回路
における位相雑音を大幅に低減できるという利点を有し
ている。ここで、変調済み信号２１５が、増幅器２０７
からの信号をホモダイン検波を用いて復調するために、
クワドラチャミキサ２０８によって用いられる、という
ことに留意されたい。ミキサ２０８は、ダウンコンバー
ト済み信号２０９−クワドラチャミキサが用いられる場
合には、インフェーズ（Ｉ）信号及びクワドラチャフェ
ーズ（Ｑ）信号の双方−をフィルタ／増幅器２１０へ送
出し、復調済み信号２０９を濾波してハードウエアによ
るリミッタをかける。その結果得られた濾波済み信号−
通常、ＩＦサブキャリアによって伝達される情報信号２
１１−は、サブキャリア復調器２１２によってサブキャ
リアから復調され、サブキャリア復調器２１２は情報信
号２１３をプロセッサ２００宛に送出して、メッセージ
内容を決定させる。信号２０９のＩ及びＱチャネルは、
フィルタ／増幅器２１０内、あるいはサブキャリア復調
器２１２内で組み合わせられるか、あるいはプロセッサ
２００内で組み合わせられる。
れた信号を受信アンテナ２０６によって受信し、低雑音
増幅器２０７で増幅し、ミキサ２０８におけるホモダイ
ン検波を用いて単一のサブキャリアｆsの中間周波数
（ＩＦ）に復調する。（ある種のインテロゲータ設計に
おいては、単一の送信アンテナ２０４及び受信アンテナ
２０６が用いられる。この場合には、送信信号をレシー
バチェーンによって受信される信号から分離する電気的
方法が必要になる。このことは、例えばサーキュレータ
のようなデバイスによって実現される。）送信チェーン
において用いられたものと同一の無線信号源２０１を用
いることは、ＩＦへの復調がホモダイン検波を用いてな
されることを意味している。このことは、レシーバ回路
における位相雑音を大幅に低減できるという利点を有し
ている。ここで、変調済み信号２１５が、増幅器２０７
からの信号をホモダイン検波を用いて復調するために、
クワドラチャミキサ２０８によって用いられる、という
ことに留意されたい。ミキサ２０８は、ダウンコンバー
ト済み信号２０９−クワドラチャミキサが用いられる場
合には、インフェーズ（Ｉ）信号及びクワドラチャフェ
ーズ（Ｑ）信号の双方−をフィルタ／増幅器２１０へ送
出し、復調済み信号２０９を濾波してハードウエアによ
るリミッタをかける。その結果得られた濾波済み信号−
通常、ＩＦサブキャリアによって伝達される情報信号２
１１−は、サブキャリア復調器２１２によってサブキャ
リアから復調され、サブキャリア復調器２１２は情報信
号２１３をプロセッサ２００宛に送出して、メッセージ
内容を決定させる。信号２０９のＩ及びＱチャネルは、
フィルタ／増幅器２１０内、あるいはサブキャリア復調
器２１２内で組み合わせられるか、あるいはプロセッサ
２００内で組み合わせられる。
【００１６】このレシーバ構成においては、ＭＢＳ背景
雑音信号は２１２によって圧縮されることなく、プロセ
ッサ２００に伝達されることもない。それゆえ、レシー
バに到達し、レートｆsの擬似ランダム雑音符号によっ
て変調された所望の信号のみが圧縮されてプロセッサ２
００に伝達される。あらゆる狭帯域信号は、周波数上で
拡散され、プロセッサ２００に追加ガウシアン雑音とし
て伝達される。よって、所望のＭＢＳ信号２１３は、Ｍ
ＢＳ背景雑音に関する処理利得という利点を有してい
る。
雑音信号は２１２によって圧縮されることなく、プロセ
ッサ２００に伝達されることもない。それゆえ、レシー
バに到達し、レートｆsの擬似ランダム雑音符号によっ
て変調された所望の信号のみが圧縮されてプロセッサ２
００に伝達される。あらゆる狭帯域信号は、周波数上で
拡散され、プロセッサ２００に追加ガウシアン雑音とし
て伝達される。よって、所望のＭＢＳ信号２１３は、Ｍ
ＢＳ背景雑音に関する処理利得という利点を有してい
る。
【００１７】サブキャリア復調器２１２におけるデータ
回復を実現するための複数の選択肢が存在する。従来技
術に係るアナログＩ／Ｑ復調及びコスタスループ等のサ
ンプリングされたサブキャリアに関するデジタル信号処
理（ＤＳＰ）を用いた擬似ランダムサブキャリア信号の
包絡線検波、あるいはデジタルロジックによるレシーバ
の実現等である。
回復を実現するための複数の選択肢が存在する。従来技
術に係るアナログＩ／Ｑ復調及びコスタスループ等のサ
ンプリングされたサブキャリアに関するデジタル信号処
理（ＤＳＰ）を用いた擬似ランダムサブキャリア信号の
包絡線検波、あるいはデジタルロジックによるレシーバ
の実現等である。
【００１８】復調 復調器２１２は、具体的には図５に示されているような
ゲートアレイ回路によってインプリメントされる。これ
は、以下の３つの機能を有している： １）入力される直接シーケンススペクトル拡散入力信号
を圧縮する； ２）微分符号化位相シフトキーイングデータの復調（デ
ータ回復回路）；及び、 ３）復調済みデータストリーム用の受信ビットクロック
の導出（クロック回復回路）。
ゲートアレイ回路によってインプリメントされる。これ
は、以下の３つの機能を有している： １）入力される直接シーケンススペクトル拡散入力信号
を圧縮する； ２）微分符号化位相シフトキーイングデータの復調（デ
ータ回復回路）；及び、 ３）復調済みデータストリーム用の受信ビットクロック
の導出（クロック回復回路）。
【００１９】擬似ランダムシーケンスチップコードのタ
イミング回復は、２つの段階、すなわちタイミング獲得
と時間トラッキング、において実行される。タイミング
獲得回路は、ＰＮコードシーケンス中でトランスミッタ
が存在している位置を見い出す。レシーバは、ひとたび
ＰＮコードをロックすると、ビットシンクを獲得する。
ビットシンクが達成されると、レシーバは“ワード”シ
ンクを獲得する。すなわち、パケット境界が見い出さ
れ、それゆえ、パケット中のかくバイトの意味がデコー
ドされる。パケット境界は、最初の１３ビットが既知の
シーケンス（例えば、バーカーコードワード）であり、
かつ、最後の２バイトがＣＲＣチェックサムであるもの
として規定される。時間トラッキングは、送信擬似ラン
ダムコードシーケンス発生器とのロック状態を保つ目的
でレシーバの擬似ランダムコードシーケンス発生器を微
妙に調節することである。
イミング回復は、２つの段階、すなわちタイミング獲得
と時間トラッキング、において実行される。タイミング
獲得回路は、ＰＮコードシーケンス中でトランスミッタ
が存在している位置を見い出す。レシーバは、ひとたび
ＰＮコードをロックすると、ビットシンクを獲得する。
ビットシンクが達成されると、レシーバは“ワード”シ
ンクを獲得する。すなわち、パケット境界が見い出さ
れ、それゆえ、パケット中のかくバイトの意味がデコー
ドされる。パケット境界は、最初の１３ビットが既知の
シーケンス（例えば、バーカーコードワード）であり、
かつ、最後の２バイトがＣＲＣチェックサムであるもの
として規定される。時間トラッキングは、送信擬似ラン
ダムコードシーケンス発生器とのロック状態を保つ目的
でレシーバの擬似ランダムコードシーケンス発生器を微
妙に調節することである。
【００２０】データ回復／復調回路２１２への入力は、
ハードウエアによってリミッタがかけられたサブキャリ
ア２１１である。これは、ある実施例においては、微分
符号化ＢＰＳＫによって変調され、チップレートｆsを
有する最大長擬似乱数ビットシーケンスによって拡散さ
せられる。サブキャリアは、タイミング獲得ユニット５
０１と時間トラッキングユニット５０３の双方に対して
入力される。タイミング獲得ユニット５０１は、サブキ
ャリア２１１を拡散するために用いられた現時点でのチ
ップコードシーケンスのおよその推定値を見い出すため
に用いられる。タイミング獲得ユニットは、サブキャリ
ア２１１の現時点でのチップフェーズを見い出すと、ロ
ック信号５０２を出すことによって時間トラッキングユ
ニット５０３に対して通知する。時間トラッキングユニ
ット５０３は、ロック信号５０２を受信すると、入力サ
ブキャリア２１１を圧縮し、微分符号化ＢＰＳＫ情報信
号５０４を生成する。これは、情報信号３０６の推定値
である。微分符号化ＢＰＳＫ信号５０４はベースバンド
復調器ユニット５０５に伝達され、ベースバンド復調器
ユニット５０５は、信号５０４を微分復号化して情報信
号２１３を生成する。
ハードウエアによってリミッタがかけられたサブキャリ
ア２１１である。これは、ある実施例においては、微分
符号化ＢＰＳＫによって変調され、チップレートｆsを
有する最大長擬似乱数ビットシーケンスによって拡散さ
せられる。サブキャリアは、タイミング獲得ユニット５
０１と時間トラッキングユニット５０３の双方に対して
入力される。タイミング獲得ユニット５０１は、サブキ
ャリア２１１を拡散するために用いられた現時点でのチ
ップコードシーケンスのおよその推定値を見い出すため
に用いられる。タイミング獲得ユニットは、サブキャリ
ア２１１の現時点でのチップフェーズを見い出すと、ロ
ック信号５０２を出すことによって時間トラッキングユ
ニット５０３に対して通知する。時間トラッキングユニ
ット５０３は、ロック信号５０２を受信すると、入力サ
ブキャリア２１１を圧縮し、微分符号化ＢＰＳＫ情報信
号５０４を生成する。これは、情報信号３０６の推定値
である。微分符号化ＢＰＳＫ信号５０４はベースバンド
復調器ユニット５０５に伝達され、ベースバンド復調器
ユニット５０５は、信号５０４を微分復号化して情報信
号２１３を生成する。
【００２１】図６を参照すると、タイミング獲得ユニッ
ト５０１は、ハードウエアによってリミッタがかけられ
たサブキャリア２１１を受信し、周波数レートｆsでＮ
チップをサンプリングし、それらはシリアルにレジスタ
６０１に入力される。局部生成器（ローカルジェネレー
タ）によって生成された最大長擬似ランダムコードシー
ケンスがレジスタ６０３に入力され、レジスタ６０１に
ストアされたデータと比較される。一致が検出された場
合には、ロック信号５０２が出力される。一致が検出さ
れたい場合には、新たに生成された値がレジスタ６０３
に入力される。本発明に係る一実施例においては、タイ
ミング獲得を実現する目的で、マスタークロックレート
で動作するローカル擬似ランダムコードシーケンスジェ
ネレータを用いた、送信チップレートよりも大幅に速い
速度で機能する個別のコリレータレシーバ部が、現時点
での入力データストリーム中の擬似ランダムコード位相
を検索して見い出すために用いられる。例えば、マスタ
ークロックは、１００ＭＨｚより随分高い。ある実施例
においては、サブキャリア復調器あるいはベースバンド
レシーバは、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲー
トアレイ）を用いてインプリメントされており、結果と
して、コリレータレシーバ部の動作スピードはＦＰＧＡ
の最大クロックレートによって制限される。タイミング
獲得回路は、アップリンクメッセージのプリアンブルビ
ットに対して用いられるコードシンボルをモニタする必
要があるだけである。タイミング獲得がメッセージプリ
アンブルビットの端部までで実現されない場合には、メ
ッセージは適切にデコードされることが不可能であり、
レシーバのデジタルロジック部によって破棄される。プ
リアンブルワードを用いることにより、充分な数のビッ
トがレシーバを通過することが可能になり、その結果、
タイミング回復回路がＰＮコードシンク及びビットタイ
ミングシンクを獲得することが可能になる。このインプ
リメンテーションにおいては、レシーバはプリアンブル
データを見い出すためにサーチしているのではない。レ
シーバは、シンクを獲得すると、メッセージコードワー
ドの開始部、通常はバーカーシーケンス、をサーチす
る。レシーバは、一致するバーカーワードを見い出す
と、パケットビット及びバイトの意味をそれらのバーカ
ーワードの末端に対するオフセット関係によって規定し
ながら、パケットの残りをデコードする。同時に、レシ
ーバは、受信したパケットビット全体に亘るＣＲＣチェ
ックサムを計算し、その結果を、送信されたＣＲＣチェ
ックサムである、パケット中の最終２バイトと比較す
る。それらが一致する場合には、パケットは正確に受信
されたとみなされる。
ト５０１は、ハードウエアによってリミッタがかけられ
たサブキャリア２１１を受信し、周波数レートｆsでＮ
チップをサンプリングし、それらはシリアルにレジスタ
６０１に入力される。局部生成器（ローカルジェネレー
タ）によって生成された最大長擬似ランダムコードシー
ケンスがレジスタ６０３に入力され、レジスタ６０１に
ストアされたデータと比較される。一致が検出された場
合には、ロック信号５０２が出力される。一致が検出さ
れたい場合には、新たに生成された値がレジスタ６０３
に入力される。本発明に係る一実施例においては、タイ
ミング獲得を実現する目的で、マスタークロックレート
で動作するローカル擬似ランダムコードシーケンスジェ
ネレータを用いた、送信チップレートよりも大幅に速い
速度で機能する個別のコリレータレシーバ部が、現時点
での入力データストリーム中の擬似ランダムコード位相
を検索して見い出すために用いられる。例えば、マスタ
ークロックは、１００ＭＨｚより随分高い。ある実施例
においては、サブキャリア復調器あるいはベースバンド
レシーバは、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲー
トアレイ）を用いてインプリメントされており、結果と
して、コリレータレシーバ部の動作スピードはＦＰＧＡ
の最大クロックレートによって制限される。タイミング
獲得回路は、アップリンクメッセージのプリアンブルビ
ットに対して用いられるコードシンボルをモニタする必
要があるだけである。タイミング獲得がメッセージプリ
アンブルビットの端部までで実現されない場合には、メ
ッセージは適切にデコードされることが不可能であり、
レシーバのデジタルロジック部によって破棄される。プ
リアンブルワードを用いることにより、充分な数のビッ
トがレシーバを通過することが可能になり、その結果、
タイミング回復回路がＰＮコードシンク及びビットタイ
ミングシンクを獲得することが可能になる。このインプ
リメンテーションにおいては、レシーバはプリアンブル
データを見い出すためにサーチしているのではない。レ
シーバは、シンクを獲得すると、メッセージコードワー
ドの開始部、通常はバーカーシーケンス、をサーチす
る。レシーバは、一致するバーカーワードを見い出す
と、パケットビット及びバイトの意味をそれらのバーカ
ーワードの末端に対するオフセット関係によって規定し
ながら、パケットの残りをデコードする。同時に、レシ
ーバは、受信したパケットビット全体に亘るＣＲＣチェ
ックサムを計算し、その結果を、送信されたＣＲＣチェ
ックサムである、パケット中の最終２バイトと比較す
る。それらが一致する場合には、パケットは正確に受信
されたとみなされる。
【００２２】あるインプリメンテーションにおいては、
データタイミング回復を含むベースバンドデジタル復調
器は、ＦＰＧＡのマスタークロックを駆動する４ＭＨｚ
のクロック発振器によって動作させられる。ＦＰＧＡ内
部の他の全てのクロック及びタイミングは、このマスタ
ークロックから導出される。マスタークロックレート
は、毎秒５０ｋバイトというベースバンドデータレート
よりも８０倍大きい。
データタイミング回復を含むベースバンドデジタル復調
器は、ＦＰＧＡのマスタークロックを駆動する４ＭＨｚ
のクロック発振器によって動作させられる。ＦＰＧＡ内
部の他の全てのクロック及びタイミングは、このマスタ
ークロックから導出される。マスタークロックレート
は、毎秒５０ｋバイトというベースバンドデータレート
よりも８０倍大きい。
【００２３】図７を参照すると、時間トラッキングユニ
ット５０３は、ロック信号５０２を受信すると、サブキ
ャリア２１１を復調するためにアーリー・レート（Ｅａ
ｒｌｙ−Ｌａｔｅ）トラッキング方式を利用する。ある
実施例においては、トラッキング獲得回路５０１は、最
大長擬似ランダムレジスタ６０３の内容を時間トラッキ
ング最大長シフトレジスタ７０１（これらのレジスタ
は、ゲートアレイ内部のの物理的に同一のレジスタであ
る可能性がある）にロードする。入力サブキャリア２１
１には、Ｎチップ最大長シフトレジスタ７０１の３つの
相異なった時間遅延のもの、すなわちレートタイムバー
ジョン７０５ａ、アーリータイムバージョン７０５ｂ、
及び現時点での推定バージョン７０５、が乗算される。
３つの積、７０６ａ、７０６ｂ、及び７０６は、３つの
コリレータ一致フィルタ検出器７０２に入力される。コ
リレータ一致フィルタ検出器７０２は、Ｎサンプルに亘
って積分／集積を行ない、サブキャリア２１１と最大長
シフトレジスタ７０１からのＮチップの入力時間遅延サ
ンプルとの間の自己相関を計算する。３つの入力７０６
ａ、７０６ｂ及び７０６のうちから得られる最大出力を
有するコリレータ検出器７０２が、入力サブキャリア信
号２１１に関する正確な時間参照であると決定される。
タイミング回路７０３は、それぞれレジスタ７０１及び
６０３のクロック参照７０４及び５１０を調節し、入力
サブキャリア信号２１１とチップとのロックを維持す
る。
ット５０３は、ロック信号５０２を受信すると、サブキ
ャリア２１１を復調するためにアーリー・レート（Ｅａ
ｒｌｙ−Ｌａｔｅ）トラッキング方式を利用する。ある
実施例においては、トラッキング獲得回路５０１は、最
大長擬似ランダムレジスタ６０３の内容を時間トラッキ
ング最大長シフトレジスタ７０１（これらのレジスタ
は、ゲートアレイ内部のの物理的に同一のレジスタであ
る可能性がある）にロードする。入力サブキャリア２１
１には、Ｎチップ最大長シフトレジスタ７０１の３つの
相異なった時間遅延のもの、すなわちレートタイムバー
ジョン７０５ａ、アーリータイムバージョン７０５ｂ、
及び現時点での推定バージョン７０５、が乗算される。
３つの積、７０６ａ、７０６ｂ、及び７０６は、３つの
コリレータ一致フィルタ検出器７０２に入力される。コ
リレータ一致フィルタ検出器７０２は、Ｎサンプルに亘
って積分／集積を行ない、サブキャリア２１１と最大長
シフトレジスタ７０１からのＮチップの入力時間遅延サ
ンプルとの間の自己相関を計算する。３つの入力７０６
ａ、７０６ｂ及び７０６のうちから得られる最大出力を
有するコリレータ検出器７０２が、入力サブキャリア信
号２１１に関する正確な時間参照であると決定される。
タイミング回路７０３は、それぞれレジスタ７０１及び
６０３のクロック参照７０４及び５１０を調節し、入力
サブキャリア信号２１１とチップとのロックを維持す
る。
【００２４】図８に示されているように、コリレータ一
致フィルタの出力決定は微分符号化ＢＰＳＫ情報信号５
０４であり、これは情報レートｆ2を有するベースバン
ド信号である。これは、フィルタ８０１によって低域濾
波され、その出力８０４はデジタル位相ロックトループ
（ＰＬＬ）回路８０６に入力される。デジタルＰＬＬ８
０６は、サブキャリア復調回路２１２用の受信クロック
を生成する。ベースバンド信号８０４は、乗算器８０３
によって、同一ベースバンド信号８０４の１ビット遅れ
のもの８０５と乗算され、ベースバンド復調器出力信号
２１３が生成される。
致フィルタの出力決定は微分符号化ＢＰＳＫ情報信号５
０４であり、これは情報レートｆ2を有するベースバン
ド信号である。これは、フィルタ８０１によって低域濾
波され、その出力８０４はデジタル位相ロックトループ
（ＰＬＬ）回路８０６に入力される。デジタルＰＬＬ８
０６は、サブキャリア復調回路２１２用の受信クロック
を生成する。ベースバンド信号８０４は、乗算器８０３
によって、同一ベースバンド信号８０４の１ビット遅れ
のもの８０５と乗算され、ベースバンド復調器出力信号
２１３が生成される。
【００２５】直接シーケンススペクトル拡散ＴＤＭＡシ
ステムにおいては、同一の時間スロットをアクセスする
２つのタグが同一のチップ位相を有する可能性が小さい
ため、あるチップ位相を追跡するコリレータレシーバ
は、単一のアップリンクバーストを復調することが可能
である。
ステムにおいては、同一の時間スロットをアクセスする
２つのタグが同一のチップ位相を有する可能性が小さい
ため、あるチップ位相を追跡するコリレータレシーバ
は、単一のアップリンクバーストを復調することが可能
である。
【００２６】本発明に係る実施例において実現される処
理利得は、 ＰＧ＝Ｂｗｓ／Ｂｗｄ＝Ｎ のように表現される。ここで、ＰＧは処理利得、Ｂｗｓ
は直接シーケンススペクトル拡散サブキャリア信号の帯
域幅、Ｂｗｄは情報すなわちデータ信号の帯域、そして
Ｎは情報すなわちデータビット当たりのチップ数であ
る。
理利得は、 ＰＧ＝Ｂｗｓ／Ｂｗｄ＝Ｎ のように表現される。ここで、ＰＧは処理利得、Ｂｗｓ
は直接シーケンススペクトル拡散サブキャリア信号の帯
域幅、Ｂｗｄは情報すなわちデータ信号の帯域、そして
Ｎは情報すなわちデータビット当たりのチップ数であ
る。
【００２７】ここで、ＤＱＰＳＫ（微分クワドラチャ位
相シフトキーイング）に係るサブキャリア復調器が、上
述されているような方式に関しては図４Ａに示されたＤ
ＢＰＳＫ（微分二進位相シフトキーング）に係るサブキ
ャリア復調器と同一の性質を有する、ということに留意
されたい。よって、より高次のＭ次ＤＰＳＫ（微分位相
シフトキーイング）変調方式もインプリメントされ得
る。
相シフトキーイング）に係るサブキャリア復調器が、上
述されているような方式に関しては図４Ａに示されたＤ
ＢＰＳＫ（微分二進位相シフトキーング）に係るサブキ
ャリア復調器と同一の性質を有する、ということに留意
されたい。よって、より高次のＭ次ＤＰＳＫ（微分位相
シフトキーイング）変調方式もインプリメントされ得
る。
【００２８】以上の説明は、本発明の一実施例に関する
もので，この技術分野の当業者であれば、本発明の種々
の変形例が考え得るが、それらはいずれも本発明の技術
的範囲に包含される。
もので，この技術分野の当業者であれば、本発明の種々
の変形例が考え得るが、それらはいずれも本発明の技術
的範囲に包含される。
【００２９】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、広
帯域アップリンク信号と狭帯域ダウンリンク信号を用い
ることによって、ＭＢＳ背景雑音に関する処理利得を有
するＭＢＳシステムが提供される。
帯域アップリンク信号と狭帯域ダウンリンク信号を用い
ることによって、ＭＢＳ背景雑音に関する処理利得を有
するＭＢＳシステムが提供される。
【図１】 無線周波数識別（ＲＦＩＤ）システム例を示
すブロック図。
すブロック図。
【図２】 図１のＲＦＩＤシステムにおいて用いられる
インテロゲータユニット例を示すブロック図。
インテロゲータユニット例を示すブロック図。
【図３】 図１のＲＦＩＤシステムにおいて用いられる
タグユニットを示すブロック図。
タグユニットを示すブロック図。
【図４】 Ａ：図３のタグユニットにおける変調器制御
を示す論理ダイアグラム。 Ｂ：変調済み擬似ランダムサブキャリアの他のサブキャ
リアと混合を示す論理ダイアグラム。
を示す論理ダイアグラム。 Ｂ：変調済み擬似ランダムサブキャリアの他のサブキャ
リアと混合を示す論理ダイアグラム。
【図５】 図２のインテロゲータユニットにおける擬似
ランダム雑音サブキャリア復調器ユニットを示す論理ダ
イアグラム。
ランダム雑音サブキャリア復調器ユニットを示す論理ダ
イアグラム。
【図６】 図５の復調器ユニットにおける時間獲得ユニ
ットを示す論理ダイアグラム。
ットを示す論理ダイアグラム。
【図７】 図５の復調器ユニットにおける時間追跡ユニ
ットを示す論理ダイアグラム。
ットを示す論理ダイアグラム。
【図８】 図５のゲートアレイベースバンドＤＢＰＳＫ
レシーバユニットを示す論理ダイアグラム。
レシーバユニットを示す論理ダイアグラム。
１０１ アプリケーションプロセッサ １０２ ＬＡＮ １０３、１０４ インテロゲータ １０５、１０６、１０７ タグ ２００ プロセッサ ２０１ 無線信号源 ２０２ 変調器 ２０３ トランスミッタ ２０４ 送信アンテナ ２０６ 受信アンテナ ２０７ 低雑音増幅器 ２０８ クワドラチャミキサ ２１０ フィルタ増幅器 ２１２ サブキャリア復調器 ３０１ アンテナ ３０２ 検波器／変調器 ３０３ 増幅器 ３０４ クロック回復回路 ３０５ プロセッサ ３０７ 変調器制御 ３０８ 周波数源 ３０９ ディスプレイ ３１０ バッテリ ３１２ 発振器 ４０１ 最大長シフトレジスタ ５０１ タイミング獲得ユニット ５０３ 時間トラッキングユニット ５０５ ベースバンド復調器ユニット ６０１、６０３ レジスタ ６０２ 比較／決定回路 ７０１ 時間トラッキング最大長シフトレジスタ ７０２ コリレータ一致フィルタ検出器 ７０３ タイミング回路 ８０１ ローパスフィルタ ８０２ Ｄフリップフロップ ８０３ 乗算器 ８０６ デジタルＰＬＬ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ａｖｅｎｕｅ, Ｍｕｒｒａｙ Ｈｉｌｌ， Ｎｅｗ Ｊｅ ｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 アール．アンソニー ショバー アメリカ合衆国，07701 ニュージャージ ー，レッド バンク，マニー ウェイ 29
Claims (23)
- 【請求項１】 狭帯域信号を送信する少なくとも一つの
インテロゲータ；及び、 反射された信号を広帯域データ信号を用いて変調するこ
とによって前記インテロゲータ宛のアップリンクメッセ
ージを通信する少なくとも一つのタグ；よりなる通信シ
ステムにおいて、 前記反射された信号が前記狭帯域信号の反射であり、前
記広帯域データ信号があるデータレートを有するデータ
信号によって変調された広帯域信号であり、前記広帯域
信号が前記データレートより大きいチップレートを有す
ることを特徴とする通信システム。 - 【請求項２】 前記広帯域信号が擬似ランダムシーケン
スであることを特徴とする請求項１記載の通信システ
ム。 - 【請求項３】 前記広帯域信号が位相シフトキーイング
を用いて変調されていることを特徴とする請求項１記載
の通信システム。 - 【請求項４】 前記広帯域信号が二進位相シフトキーイ
ングを用いて変調されていることを特徴とする請求項３
記載の通信システム。 - 【請求項５】 前記広帯域信号が微分位相シフトキーイ
ングを用いて変調されていることを特徴とする請求項３
記載の通信システム。 - 【請求項６】 前記広帯域信号が微分クワドラチャ位相
シフトキーイングを用いて変調されていることを特徴と
する請求項５記載の通信システム。 - 【請求項７】 前記広帯域信号が微分二進位相シフトキ
ーイングを用いて変調されていることを特徴とする請求
項５記載の通信システム。 - 【請求項８】 前記データ信号が微分符号化されている
ことを特徴とする請求項１記載の通信システム。 - 【請求項９】 前記狭帯域信号が連続波（ＣＷ）信号で
あることを特徴とする請求項１記載の通信システム。 - 【請求項１０】 前記狭帯域信号が変調済み連続波信号
であることを特徴とする請求項９記載の通信システム。 - 【請求項１１】 前記狭帯域信号が振幅変調されている
ことを特徴とする請求項１０記載の通信システム。 - 【請求項１２】 前記狭帯域信号が位相変調されている
ことを特徴とする請求項１０記載の通信システム。 - 【請求項１３】 前記狭帯域信号が周波数変調されてい
ることを特徴とする請求項１０記載の通信システム。 - 【請求項１４】 狭帯域信号を送信する少なくとも一つ
のインテロゲータ；及び、 反射された信号を広帯域サブキャリアデータ信号を用い
て変調することによって前記インテロゲータ宛のアップ
リンクメッセージを通信する少なくとも一つのタグ；よ
りなる通信システムにおいて、 前記反射された信号が前記狭帯域信号の反射であり、前
記広帯域サブキャリアデータ信号があるデータレートを
有するデータ信号によって変調されたサブキャリア信号
であることを特徴とする通信システム。 - 【請求項１５】 前記サブキャリア信号が連続波信号で
あることを特徴とする請求項１４記載の通信システム。 - 【請求項１６】 前記広帯域データ信号が、あるデータ
レートを有するデータ信号によって変調された広帯域信
号であり、前記広帯域信号が前記データレートより大き
いチップレートを有することを特徴とする請求項１４記
載の通信システム。 - 【請求項１７】 前記広帯域信号が位相シフトキーイン
グを用いて変調されていることを特徴とする請求項１６
記載の通信システム。 - 【請求項１８】 前記データ信号が微分符号化されてい
ることを特徴とする請求項１６記載の通信システム。 - 【請求項１９】 前記狭帯域信号が連続波信号であるこ
とを特徴とする請求項１４記載の通信システム。 - 【請求項２０】 前記狭帯域信号が変調済み連続波信号
であることを特徴とする請求項１９記載の通信システ
ム。 - 【請求項２１】 時分割多重アクセス通信システムにお
いて、当該システムが、 狭帯域信号を送信する少なくとも一つのインテロゲー
タ；ここで、前記狭帯域信号は、複数個の時間スロット
よりなるフレーム中の少なくとも最初の時間スロットの
間のダウンリンクメッセージを有している；及び、 反射された信号を広帯域データ信号を用いて変調するこ
とによってインテロゲータ宛のアップリンクメッセージ
を通信する少なくとも一つのタグ；ここで、前記アップ
リンクメッセージは少なくとも第二の時間スロットの間
に送出され、前記広帯域データ信号はあるデータレート
を有するデータ信号によって変調された広帯域信号であ
り、前記広帯域信号が既知のシーケンス及び前記データ
レートより大きいチップレートを有している；を有する
ことを特徴とする通信システム。 - 【請求項２２】 前記既知のシーケンスが前記ダウンリ
ンクメッセージ中において規定されていることを特徴と
する請求項２１記載の通信システム。 - 【請求項２３】 前記第二時間スロットが前記ダウンリ
ンクメッセージにおいて規定されていることを特徴とす
る請求項２２記載の通信システム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US96626597A | 1997-11-07 | 1997-11-07 | |
| US08/966265 | 1997-11-07 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11239078A true JPH11239078A (ja) | 1999-08-31 |
Family
ID=25511130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10314550A Pending JPH11239078A (ja) | 1997-11-07 | 1998-11-05 | 通信システム |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0915573A3 (ja) |
| JP (1) | JPH11239078A (ja) |
| KR (1) | KR19990045137A (ja) |
| CA (1) | CA2248507A1 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007105758A1 (ja) * | 2006-03-15 | 2007-09-20 | Toshiba Tec Kabushiki Kaisha | 直交復調装置、直交復調方法および直交復調用プログラム |
| US7705711B2 (en) | 2003-09-30 | 2010-04-27 | Sony Corporation | Information-processing apparatus, wireless communication system and wireless communication method |
| JP2017511635A (ja) * | 2014-03-05 | 2017-04-20 | アルカテル−ルーセント | 短距離無線周波数通信用のセキュリティメカニズム |
| JP2022522325A (ja) * | 2018-12-19 | 2022-04-18 | アレス トレーディング ソシエテ アノニム | 電子通信要素と共に使用される通信装置、電子通信要素、及びその使用 |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19933814A1 (de) * | 1999-07-20 | 2001-01-25 | Abb Research Ltd | Verfahren und Anordnung zur drahtlosen Informationsübertragung sowie Informationssystem für eine eine Vielzahl von Sensoren und/oder Aktoren aufweisende Maschine |
| WO2001059713A1 (de) * | 2000-02-08 | 2001-08-16 | Teratron Gmbh | Verfahren zum aufbau einer datenkommunikation zwischen einer basisstation und einer vielzahl von datenträgern sowie basisstation und datenträger zur durchführung des verfahrens |
| US7095794B2 (en) | 2001-10-23 | 2006-08-22 | Ncr Corporation | Methods and apparatus for a spread spectrum modulated backscatter electronic shelf label system |
| US7548153B2 (en) | 2004-07-09 | 2009-06-16 | Tc License Ltd. | Multi-protocol or multi-command RFID system |
| US7545272B2 (en) | 2005-02-08 | 2009-06-09 | Therasense, Inc. | RF tag on test strips, test strip vials and boxes |
| KR100682062B1 (ko) * | 2005-06-23 | 2007-02-15 | 삼성전자주식회사 | 리더기, 태그, 전파식별(ｒｆｉｄ) 시스템 및 전파 식별방법 |
| US8072313B2 (en) | 2006-02-01 | 2011-12-06 | Vitaly Drucker | RFID interrogator with improved symbol decoding and systems based thereon |
| US8120465B2 (en) | 2006-02-01 | 2012-02-21 | Vitaly Drucker | RFID tag, interrogator and system with improved symbol encoding and decoding |
| US8226003B2 (en) | 2006-04-27 | 2012-07-24 | Sirit Inc. | Adjusting parameters associated with leakage signals |
| US8248212B2 (en) | 2007-05-24 | 2012-08-21 | Sirit Inc. | Pipelining processes in a RF reader |
| US8427316B2 (en) | 2008-03-20 | 2013-04-23 | 3M Innovative Properties Company | Detecting tampered with radio frequency identification tags |
| US8446256B2 (en) | 2008-05-19 | 2013-05-21 | Sirit Technologies Inc. | Multiplexing radio frequency signals |
| US8169312B2 (en) | 2009-01-09 | 2012-05-01 | Sirit Inc. | Determining speeds of radio frequency tags |
| US8416079B2 (en) | 2009-06-02 | 2013-04-09 | 3M Innovative Properties Company | Switching radio frequency identification (RFID) tags |
| US10062025B2 (en) | 2012-03-09 | 2018-08-28 | Neology, Inc. | Switchable RFID tag |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5649296A (en) * | 1995-06-19 | 1997-07-15 | Lucent Technologies Inc. | Full duplex modulated backscatter system |
| US5649295A (en) * | 1995-06-19 | 1997-07-15 | Lucent Technologies Inc. | Dual mode modulated backscatter system |
| US5940006A (en) * | 1995-12-12 | 1999-08-17 | Lucent Technologies Inc. | Enhanced uplink modulated backscatter system |
-
1998
- 1998-09-30 CA CA002248507A patent/CA2248507A1/en not_active Abandoned
- 1998-10-27 EP EP98308785A patent/EP0915573A3/en not_active Withdrawn
- 1998-11-05 JP JP10314550A patent/JPH11239078A/ja active Pending
- 1998-11-07 KR KR1019980047911A patent/KR19990045137A/ko not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7705711B2 (en) | 2003-09-30 | 2010-04-27 | Sony Corporation | Information-processing apparatus, wireless communication system and wireless communication method |
| WO2007105758A1 (ja) * | 2006-03-15 | 2007-09-20 | Toshiba Tec Kabushiki Kaisha | 直交復調装置、直交復調方法および直交復調用プログラム |
| US8023579B2 (en) | 2006-03-15 | 2011-09-20 | Toshiba Tec Kabushiki Kaisha | Quadrature demodulation device, quadrature demodulation method, and quadrature demodulation program |
| JP2017511635A (ja) * | 2014-03-05 | 2017-04-20 | アルカテル−ルーセント | 短距離無線周波数通信用のセキュリティメカニズム |
| JP2022522325A (ja) * | 2018-12-19 | 2022-04-18 | アレス トレーディング ソシエテ アノニム | 電子通信要素と共に使用される通信装置、電子通信要素、及びその使用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2248507A1 (en) | 1999-05-07 |
| EP0915573A2 (en) | 1999-05-12 |
| EP0915573A3 (en) | 1999-10-20 |
| KR19990045137A (ko) | 1999-06-25 |
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