KR100518720B1 - 차동 위상편이변조 복조장치 - Google Patents

차동 위상편이변조 복조장치 Download PDF

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KR100518720B1
KR100518720B1 KR10-1999-7005763A KR19997005763A KR100518720B1 KR 100518720 B1 KR100518720 B1 KR 100518720B1 KR 19997005763 A KR19997005763 A KR 19997005763A KR 100518720 B1 KR100518720 B1 KR 100518720B1
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미크론 테크놀로지,인코포레이티드
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Abstract

원격 지능 통신 시스템의 질문기에서 사용하기 위한 차동 위상 편이 변조 복조 장치(52)가 개시된다. 복조 장치는 직각위상 합성기(64)를 포함하고, 이 직각위상 합성기는 직각위상 신호들 중 하나를 지연시키고, 그런 후에 FIR 정합 필터(66)를 통해 지연 및 지연되지 않은 신호들을 합성한다. 유한 임펄스 응답 정합 필터(66)는 직각위상 합성기(64)의 출력을 필터링하는 것에 의하여, 서브 캐리어 상의 차동 위상 편이 변조된 데이터가 필터링된 출력에 응답하여 간단한 지연 및 곱셈회로(68, 70)를 이용해 변조될 수 있다.

Description

차동 위상편이변조 복조장치{DPSK demodulator}
본 발명은 미합중국 특허법 제119(e)조에 의거하여 우선권이 주장된 1996년 12월 23일 미합중국 가특허출원 제60/033,829호에 관련된 것이며,
본 발명은 원격 지능 통신 시스템에서 질문기(interrogator)에 사용하기 위한 차동 위상편이 변조(DPSK: differential phase-shift keying) 복조장치에 관한 것이다.
원격 지능 통신 시스템은 도 1을 참고했을 때 시스템(2) 내의 호스트 컴퓨터(10)가 소정의 통신매체(18)를 거쳐서 선택된 원격 지능 통신장치(141), 예들 들어 다수의 원격 지능 통신장치들(140, 141, 142)과 통신한다. 질문기(12)는 호스트 컴퓨터(10)와 통신매체(18) 사이에 설치되어 호스트 컴퓨터(10)를 통신매체(18)에 적절히 결합시킨다. 호스트 컴퓨터(10)는 질문기(12)와 원격 지능 통신장치(14)를 구성하고 동작시키는 데 사용되는 애플리케이션 및 명령 라이브러리를 갖는다.
예시적인 응용에 있어서, 호스트 컴퓨터(10)는 적절한 프로그램을 통해 그 내부의 명령 라이브러리(11)로부터 적절한 명령을 검색하고 디지털 인터페이스 링크(16)을 통해 관련된 명령 데이터를 질문기(12)로 전송한다. 디지털 인터페이스 링크(16)는 확장 병렬 포트(EPP)의 디지털 인터페이스 포트이다. 호스트 컴퓨터(10)로부터 질문기(12)로 전달된 명령은 질문기(12)를 구성시키는 명령, 질문기(12)를 동작시키는 명령, 또는 원격 지능 통신장치(14)를 구성하거나 동작시키는 명령일 수 있다.
질문기(12)가 명령을 수신하였을 때, 질문기(12)는 명령 인스트럭션에 따라 적절하게 그 자신을 구성하거나, 및/또는 적절한 데이터를 순방향 고주파(RF) 통신링크(18)를 따라 원격 지능 통신장치(14)로 전달한다. 명령의 형태에 따라서, 원격 지능 통신장치(14)는 적절한 복귀 RF 통신링크(18)를 가지고 응답할 수 있다. 이러한 응답을 받는다면, 질문기(12)는 RF 응답 신호로부터 디지털 데이터를 추출하여 차후 분석을 위해 응답 메세지를 호스트 컴퓨터(10)로 보낸다.
원격 지능 통신장치(14)는 미합중국 아이다호주, 보아제시 소재의 마이크론 커뮤니케이션사(Micron Communications Inc.)로부터 입수할 수 있는 AmbitJ 원격 지능 통신장치로 이루어질 수 있다.
질문기(12)는 디지털 인터페이스 포트(16)를 통해 디지털 데이터를 수신한다. 이 포트는 확장 병렬 포트(EPP)일 수 있다. "마이크론 RFID 라이브러리"(11)의 일부 명령들은 질문기(12)를 구성하는 데 관련된다. 예를 들어, 질문기(12)는 적절한 송수신 안테나 구조를 구성하기 위한 명령을 수신할 수 있다. 여기서 수신 안테나 구조는 RF 신호를 수신하기 위하여 선택적으로 구성할 수 있는 2개 이상의 독립 안테나들을 포함할 수 있다. 이와 유사하게, 송신 안테나들은 질문기(12)에서 2이상의 전송이 가능케 되도록 선택적으로 구성될 수 있다. 더욱이, 송수신 경로에서의 다이버시티 스위치들은 각각 디지털 컨트롤러로부터 수신한 컨피그레이션 데이터에 따라서 구성될 수 있다. 다이버시티 스위치들은 질문기(12)의 수신기 및 송신기 통신링크들의 개개의 안테나 구조체를 구성한다.
위에 기술한 통신 시스템에 대한 보다 상세한 설명은 본 출원인의 미합중국 특허 출원 08/656,530호에서 찾아볼 수 있으며, 여기에 참고로 다시 기재한다. 도 6 및 도 7을 참고하면, 원격 지능 통신 시스템에서 호스트 컴퓨터(110)는 소정의 통신매체(118)를 통해 다수의 원격 지능 통신장치들(1140, 1141, 1142) 중 선택된 하나의 원격 지능 통신장치(1141)와 통신한다. 전형적으로, 질문기(112)는 호스트 컴퓨터(110)와 통신매체(118) 사이에 설치되어 호스트 컴퓨터(110)를 통신매체(118)와 적절하게 연결시킨다. 바람직하게, 호스트 컴퓨터(110)는 질문기(112)와 원격 지능 통신장치(114)를 구성하고 동작시키는 데 사용될 수 있는 명령 라이브러리(111)를 가진다.
예시적인 응용에서, 호스트 컴퓨터(110)는, 적절한 프로그램에 의하여 그 내부의 명령 라이브러리(111)로부터 적절한 명령을 검색하여 디지털 인터페이스 링크(116)를 거쳐 관련된 명령 데이터를 질문기(112)로 보낸다. 바람직하게, 디지털 인터페이스 링크(116)는 EPP 디지털 인터페이스 포트이다. 호스트(110)로부터 질문기(112)로 보내어진 명령은 그 질문기를 구성하기 위한 명령, 질문기를 동작시키기 위한 명령, 원격 지능 통신장치(114)를 구성하거나 동작시키기 위한 명령일 수 있다.
질문기(112)는 명령을 받았을 때, 명령 인스트럭션에 따라 적절하게 그 자신을 구성하거나, 및/또는 적절한 데이터를 순방향 RF 통신링크(118F :도 7)를 따라 원격 지능 통신장치(114)로 보낸다. 명령의 형태에 따라, 원격 지능 통신장치(114)는 적절한 복귀 RF 통신링크(118R)를 통해 응답할 수 있다. 이러한 응답을 받으면, 질문기(112)는 디지털 데이터를 RF 응답신호로부터 추출하여, 차후의 분석을 위해 응답 메세지를 호스트 컴퓨터(110)로 전송한다.
호스트 컴퓨터(110)는 Microsoft DOSTM와 호환이 될 수 있는 컴퓨터일 수 있으며, 80486TM프로세서와 동급이거나 그 이상의 성능의 프로세서를 가질 수 있다. 바람직하게, 호스트 컴퓨터(110)는 디지털 인터페이스 링크(116)에 질문기(112)를 연결하기 위한 확장 병렬 포트(EPP)를 가진다. 질문기(112)와 원격 지능 통신장치들(114)을 동작시키기 위한 명령 라이브러리는 상기한 Micron Communications, Inc.로부터 입수할 수 있는 소프트웨어 툴 "Micron RFID 라이브러리(MRL)"을 사용할 수 있다. 같은 회사 발행의 "Micron RFID 시스템 개발자 가이드"(버전 3.1, 1996년 5월 9일)는 MRL 소프트웨어 툴에서 사용할 수 있는 소프트웨어 명령을 식별하기 위한 사용자 안내 및 원격 통신 시스템을 구성하고 동작시키기 위한 이러한 명령을 사용하는 방법을 제공한다.
일 실시예에서, 원격 지능 통신장치(114)는 상기한 Micron Communications, Inc.로부터 입수할 수 있는 AmbitTM 원격 지능 통신장치로 이루어진다. 대체 실시예에서, 상기 원격 지능 통신장치(114)는 또한 상기 Micron Communications, Inc.로부터 입수할 수 있는 MicrostampTM 원격 지능 통신장치로 이루어진다. 대체로, 이들 2개 장치를 동작시키기 위한 명령은 본질적으로 동일하다: 그들 사이의 차이점은 위에서 언급한 "Micron RFID 시스템 개발자 가이드"에 기술되어 있다.
도 8을 참고하면, 질문기(112)는 디지털 인터페이스 포트(116)(예를 들면, EPP)를 통해 디지털 데이터를 수신한다. "Micron RFID 라이브러리"의 일부 명령들은 질문기(112)를 구성하는 데 연관되어 있다. 예를 들어, 질문기(112)는 적절한 송수신 안테나 구조체를 구성하기 위한 명령을 수신할 수 있다. 수신 안테나 구조는, 본 발명의 일 실시예에서, RF 신호를 수신하기 위해 선택적으로 구성할 수 있는 2개의 독립 안테나(1201 및 1202)를 포함한다. 유사하게, 송신 안테나 구조체(1221 및 1222)는 질문기(112)로부터 RF 신호의 송신을 가능케 하기 위해 선택적으로 구성될 수 있다. 송신 및 수신 경로의 다이버시티 스위치(136, 138)는 각각 디지털 컨트롤러(124)에서 보내진 컨피그레이션 데이터에 따라서 구성될 수 있다. 다이버시티 스위치들은 질문기(112)의 수신 및 송신 통신링크들의 개개의 안테나 구조체를 구성한다.
증폭기(140)는 수신 안테나 구조체(120)로부터(다이버시티 스위치(138)를 거쳐서) RF 입력신호를 받아, 수신된 RF 신호의 증폭된 신호를 다운 컨버터(142)로 보낸다. 다운 컨버터(142)는 질문기 내부의 주파수 합성기(126)로부터 증배기(128)를 거쳐 국부발진기(LO)의 신호를 받는다. LO 신호는, 복조기(144)로 보내지는 중간 주파수(IF) 출력신호(예를 들면, 완전 직교 복조를 위한 I 및 Q 출력들)를 제공하기 위하여 수신된 RF 입력신호와 혼합된다. 복조기(144)는 다운 컨버터(142)로부터 받은 IF 신호를 복조하여, IF 신호 상의 변조방식에 따라 데이터를 복구한다. 전형적으로, 디지털 컨트롤러(124)는 상기 복구된 데이터를 수신하고 이를 디지털 인터페이스(116)를 경유하여 호스트 컴퓨터(110)로 전송한다.
순방향 전송 경로에서, 믹서(130)는 주파수 합성기(126)로부터의 캐리어 신호를 증배기(128)를 거쳐 수신한다. 캐리어 신호는 디지털 컨트롤러(124)에 의해 설정된 데이터에 따라서 변조된다. 그 결과로 생긴 변조된 출력 캐리어는 다이버시티 스위치(136)에서 설정된 대로 송신 안테나 구조체(122)로 보내지기 전에 적절한 증폭을 위하여 증폭기(132 및 134)로 보내진다. 하나의 바람직한 실시예에서, 질문기(112)는 상기한 Micron Communications, Inc.로부터 입수할 수 있는 915MHz 백 스캐터(backscatter) 질문기이다.
도 7에 나타낸 원격 지능 모니터링 시스템에서, 원격 지능 통신장치(114)는 차량(115)과 연결되어 있다. 그러나, 다른 응용예에서, 원격 지능 통신장치(114)는 수화물, 선적 화물, 동물, 제조물, 철도차량, 선박 등을 포함하는 생물 또는 무생물과 연결될 수 있다(그러나 이에 제한되는 것은 아니다).
도 6 및 도 7에 예시된 원격 지능 통신 시스템에서, 원격 지능 통신장치(114)는 일반적으로 관련 RF 통신링크(118)의 무결성을 유지하기 위하여 질문기(112)에 대하여 가시거리의 RF 경로를 사용한다. RF 통신 경로를 따라서 장애물이나 중간물을 만나게 되면, 통신링크는 없어질 수 있다. 더욱이, 질문기(112) 및 원격 지능 통신장치(114)의 전송출력 제한은 RF 통신링크의 무결성 및 이 RF 통신링크가 가질 수 있는 최대 사용거리에 영향을 준다.
일 실시예에 따라, 도 9에 보여진 바와 같이 모뎀 통신링크가 호스트 컴퓨터(110)와 원격 지능 통신장치(114)사이에 제공될 수 있다. 모뎀(152)는 적절한 모뎀 인터페이스(150)를 통하여 호스트(110)에 연결된다. 바람직하게, 인터페이스(150)은 RS-232 데이터 인터페이스로 이루어진다. 유사하게, 원격 통신장치(114)는 적절한 디지털 인터페이스(156), 바람직하게는 RS-232 호환 인터페이스를 통하여 다른 하나의 모뎀 장치(154)와 연결된다. 모뎀 장치(152, 154)는 적절한 모뎀 인터페이스 채널(158)를 통하여 호스트(110)와 원격 지능 통신장치(114) 간에 "투명한(transparent)" 대체 인터페이스 솔루션을 제공한다. 이 모뎀 인터페이스는 통상적인 RF 통신링크(118)에 대한 변형예이다.
모뎀 장치들(152 및 154) 사이의 인터페이스 매체, 즉 인터페이스 채널(158)은 다른 RF 채널, 광 매체, 또는 음향 매체와 같은 무선 통신 매체를 포함할 수 있다. 또한 모뎀 장치들(152, 154)는 그 사이에서 무선 매체를 통하여 통신하기 위한 적절한 무선 모뎀장치를 포함한다. 인터페이스 매체 (158)은 셀룰러 네트워크를 포함할 수 있으며, 모뎀 장치들(152, 154)는 셀룰러 네트워크로의 인터페이싱을 위한 셀룰러 모뎀장치일 수 있다. 통상, 셀룰러 모뎀장치들 및 셀룰러 네트워크는 통신링크를 위해 아날로그 셀룰러 변조기술을 사용한다. 변형예로서, 바람직하게, 셀룰러 모뎀 장치들 및 셀룰러 네트워크는 아날로그 셀룰러 통신링크보다 더 보안성이 높은 셀룰러 디지털 패킷 기술을 사용한다. 모뎀 장치들(152 및 154)는 또한 위성 링크(158)를 통하여 그들 사이에 통신을 가능케 하는 위성 모뎀장치일 수 있다. 상기 모뎀 장치들은 예를 들어 모토롤라 인코포레이티드 및 다른 모뎀 제조업체들로부터 입수할 수 있다.
위의 모뎀 장치들은 개개의 무선, 셀룰러, 및 위성 링크에 따라서 호스트 컴퓨터(110)와 원격 지능 통신장치들(114)사이의 양자택일적인 통신을 가능케 한다. 따라서, 원격 지능 통신장치(114)가 RF 통신링크(118)과 관련된 통상의 작동범위를 벗어나 움직이고 있거나, 통상의 RF 통신링크(118)내에서 부적합한 RF 인터페이스를 만나게 되면, 호스트 컴퓨터(110)는 모뎀 장치들(152, 154)를 통하여 원격 지능 통신장치(114)와의 대체 통신링크를 얻을 수 있다. 바람직하게, 모뎀 장치들(152, 154) 및 관련된 디지털 인터페이스는, 호스트 컴퓨터(110)와 원격 지능 통신장치(114)사이의 투명한 RS-232 인터페이스 솔루션을 제공한다.
원격 지능 통신장치(114)를 보다 구체적으로 도 10에 나타내었다. 제시된 실시예에서, 원격 지능 통신장치(114)는 Micron Communications, Inc.로부터 입수할 수 있는 상표 "마이크로스탬프"와 같은 원격 지능 통신장치, 또는 상표 "앰비트"와 같은 원격 지능 통신장치로 이루어진다. 도 10의 블록다이어그램은 위에 언급한 2개 형태의 원격 지능 통신장치들 모두를 대표한다. 그러나, 그들 장치 간에 차이점이 존재하며, 그 몇가지는 아래에 설명될 것이다.
도 10 및 도 11을 참고하면, 통상 원격 지능 통신장치(114)와의 RF 통신은 RF 포트(164)를 통하여 이루어진다. 한 실시예에서, RF 포트(164)는 단일 안테나 구조체로 이루어진다. 다른 예에서, 두개의 독립된 안테나들, 예를 들면, 하나는 수신용이고 다른 하나는 송신용으로 사용된다. 전형적으로, 수신기(166)는 적절한 다운 컨버터, 필터 회로, 증폭 및 검출회로를 포함한다. 수신기(166)는 RF 입력 신호를 수신하기 위하여 RF 포트(164)에 연결된다. 수신기(166)는 적절하게 수신된 RF 입력신호를 클럭 및 데이터 복구회로(168)에 보낸다. 클럭 및 데이터 복구회로(168)는 수신기(166)로부터의 출력신호를 받아 이로부터 데이터를 복구한다. 부가적으로, 클럭 및 데이터 복구회로(168)은 복구된 데이터에 관련된 주파수와 그 복구 데이터와 동기된 에지들을 갖는 클럭 신호를 복구한다. 본 발명의 일 실시예에서는, 복구된 클럭(176)은 출력 주파수 변조기(170)로 보내진다. 출력 주파수 변조기(170)는 복구된 클럭 주파수에 관련된 주파수의 캐리어 신호를 제공하며, 적절한 송신을 위해 소정의 데이터에 따라서 캐리어 신호를 변조한다. 이와 달리, 원격 지능 통신장치(114)의 출력에서의 송신은 입력 RF 신호 자체를 상이한 백 스캐터(backscatter) 동작 모드에서 캐리어 신호 소스로서 이용한다. 그에 대하여는 아래에 보다 상세하게 설명한다.
특정한 백 스캐터 동작 모드에서, 원격 지능 통신장치(114)의 안테나 포트(164)는 다이폴 또는 루프 안테나에 대한 입력부로서, 한 쌍의 전송 라인, 즉 순방향 및 복귀 전송 라인(도시되지 않음)을 포함한다. 백 스캐터 동작을 가능케 하기 위하여, 스위칭 소자(도시되지 않음)가 안테나에 인접하게 원격 지능 통신장치(114)에 대한 인터페이스로서 안테나 구조체의 순방향 및 복귀 전송라인 사이에 결합된다. 선택 스위치가 닫혔을 때, 관련된 안테나의 임피던스 특성은 스위치가 개방되었을 때의 임피던스 특성과 비교하여 달라진다. 바람직하게, 선택스위치가 개방되었을 때, 안테나는 정합된 임피던스를 가진다. 정합 임피던스는 원격 지능 통신장치(114)로 입력되는 소정 주파수의 RF 신호들의 반사를 피하기 위한 적절한 종단 임피던스값을 나타낸다. 한편, 선택스위치가 닫혔을 때, 바람직하게, 스위치장치는 단락을 제공하여, 순방향 및 복귀 전송 라인을 단락시킨다. 따라서, RF 입력 포트에서 수신되는 RF 신호들은 원격 지능 통신장치(114)에 의해 종단되기 보다는 반사된다. 선택스위치의 개방/단락 특성을 이용하여 안테나 구조체의 정합 및 반사 특성을 조정함으로써, 반사성 RF 신호가 선택적으로 제공될 수 있다. 반사된 RF 신호의 캐리어 주파수는 입사 RF 신호의 캐리어 주파수에 해당하며, 선택 스위치의 개방 및 닫힘에 따라서 반사된 RF 신호의 진폭 변조가 이루어진다.
하나의 실시예에서, 선택 스위치는 핀 다이오드이다. 예를 들어, 스위칭 장치는 쇼트키 다이오드, 다이폴 트랜지스터, 또는 FET 트랜지스터이다. 개개의 다이오드 또는 트랜지스터는 원격 지능 통신장치(114)에서 보내질 데이터, 즉 복구된 데이터에 따라 기능적으로 변화된다.
클럭 및 데이터 복구 회로(168)에서 복구된 데이터는 마이크로컨트롤러(160)에 대한 입력 데이터(174)로서 보내어진다. 입력 데이터(174)는 컨피규레이션 데이터 또는 다른 형태의 정보 이외에, 명령 데이터를 포함할 수 있다. 마이크로컨트롤러(160)는 원격 지능 통신장치(114)의 동작을 제어하기 위하여 입력 데이터를 해석한다. 이러한 제어는 소정의 디지털 포트(184)의 구성, 소정의 아날로그 포트(186)의 구성, 메모리(162)의 분할 또는 할당, RF 포트(164)에서 적절한 안테나 구조의 구성, 원하는 입력/출력 주파수 채널들의 선정, 웨이크 업 회로(186)의 시간지속 기간 및 동작, 및/또는 배터리(183)의 충전 또는 배터리(183)로부터 전류의 분배에 대한 것을 포함할 수 있다.
또한, 마이크로컨트롤러(160)는 다른 모뎀 장치(154)와의 선택적인 인터페이스를 위한 다른 모뎀 포트(180)의 동작을 제어한다. 바람직하게, 마이크로 컨트롤러(160)와 모뎀(154)사이의 인터페이스는 RS-232 디지털 인터페이스이다. 이러한 조건에서, 마이크로컨트롤러(160)는 외부 통신을 위한 다른 모뎀 포트를 인에이블시키며, 적절한 전송속도, 예를 들어 2400, 4800, 또는 9600 bps로 통신이 이루어지도록 데이터 모뎀(154)을 구성한다(도 13의 1104).
모뎀(154)을 인에블링시키고 구성하는 하나의 방법은 주 RF 인터페이스(118)을 통하여 원격 지능 통신장치(114)로 적절한 명령과 함께 컨피규레이션 데이터를 전송하는 것에 관련된다. 마이크로컨트롤러(160)는 명령을 해석하여 원격 지능 통신장치(114) 내의 제어 레지스터(도시되지 않음)로 적절한 컨피규레이션 데이터를 보내는 것에 의하여 다른 모뎀 포트(180)를 인에블링시킨다. 부가적으로, 마이크로컨트롤러(160)는 호스트 컴퓨터(110)와 적절한 통신을 가능케하기 위하여 소정의 전송속도 및 적절한 통신 프로토콜에 관련된 적절한 컨피규레이션 데이터를 모뎀(154)에 보낸다.
위와 달리, 원격 지능 통신장치(114)는 예를 들어 접지 또는 공급전압(Vcc)와 같은 적절한 전위에 선으로 연결될 수 있는 선택 핀들을 가짐으로써 원격 지능 통신장치(114)에 전원이 인가될 때마다 마이크로컨트롤러(160)가 배선 핀들을 감지하여 그 자신을 적절하게 구성하고, 배선 핀들의 상태에 따라서 모뎀 포트(160)와 모뎀 장치(154)를 적절하게 구성하게 할 수도 있다. 전원 팁 구성 절차를 제공하는 또 다른 방법은 원격 지능 통신장치(114) 내의 비휘발성 메모리에 적절한 명령 및 컨피규레이션 데이터를 저장하는 것을 포함한다. 전원 인가시, 명령 데이터 및 적절한 컨피규레이션 데이터가 비휘발성 메모리에서 검색되어 시동 구성 과정 동안 마이크로컨트롤러(160)에 의하여 실행된다.
상기 실시예에서, 원격 지능 통신장치(114)와 모뎀 장치(154) 사이의 인터페이스는 RS-232 인터페이스로서 기술되었다. 이와 다른 실시예로서 모뎀(154)과 원격 지능 통신장치(114) 사이의 인터페이스는 적절한 클럭 신호와 동기하여 데이터를 전송하기 위한 직렬 데이터 링크 및 동기 클럭 라인을 포함한다.
원격 지능 통신장치(114)의 하나의 예시적인 실시예에 있어서, 웨이크 업(wake-up) 회로(182)는 적절한 RF 입력 신호가 수신기(166)에서 수신되는 것을 감지하여, 그 RF 입력 신호가 유효한 것인지 그리고 특정의 원격 지능 통신장치(114)에서 호환 가능한 유효한 질문 프로토콜인지를 판단하였을 때 원격 지능 통신장치(114)의 다른 부분들을 활성화한다. 원격 지능 통신장치(114)의 다른 실시예에서, 웨이크 업 회로(182)는 질문 신호가 존재하는지를 판단키 위하여 주기적으로 조회하는 자체 타이머를 포함한다. 자체 타이머가 슬립 모드의 끝에서 타임 아웃 신호를 발생하였을 때, 웨이크 업 회로(182)는 수신기(166)와 클럭 및 데이터 복구 회로(168)를 인에이블시킨다. 이 부분들이 인에블링되면, 유효한 입력 신호가 수신되었는지 아닌지에 대하여 결정이 이루어질 수 있다. 유효한 질문신호(적절한 질문 프로토콜)에 대해 결정이 이루어지면, 웨이크 업 회로는 원격 지능 통신장치(114)의 나머지 부분들을 인에블링시켜 전체 동작이 가능하게 만든다.
배터리(183)는 원격 지능 통신장치의 각부에 전원을 제공하고, 웨이크 업 회로(182)에 의하여 인에블링된다. 슬립 모드 동작 동안, 웨이크 업 회로는 배터리(183)로부터 흐르는 전류의 양을 최소화한다. 다른 동작 모드 동안, 웨이크 업 회로(182)는 배터리(183)로 하여금 필요에 따라서 원격 지능 통신장치(114)의 각부에 적절한 전류를 제공하게 만든다.
질문기(112)와 원격 지능 통신장치(114) 사이의 적절한 프로토콜에 관한 추가적인 정보는 "식별 프로토콜을 이용한 데이터 통신 방법(Data Communication Method Using Identification Protocol)"이라는 명칭으로 1992년 12월 26일 출원되어 1996년 3월 16일에 등록된 미국 특허 제5,500,650호, "고주파 식별 장치에서의 에러 검출 및 보정 장치 및 방법(Apparatus and Method for Error Detection and Correction in a Radio Frequency Identification Device)"이라는 명칭으로 1993년 9월 30일 출원되어 1995년 12월 26일 등록된 미국 특허 제5,479,416호에서 입수 가능하며, 이러한 특허들은 본 출원인에게 양도되어 참조에 의하여 본 발명에 전체적으로 통합되었다.
바람직한 예시적 실시예에 있어서, 도 10 내지 도 13을 참조하면, 원격 지능 통신장치(114)는 글로벌 포지셔닝 시스템(GPS)의 수신기(188)와 같은 항법 수신기에 결합된 제 1 디지털 인터페이스 포트(1841)를 가진다. GPS 수신기(188)는 적절하게 튜닝된 GPS 안테나(189)를 통하여 GPS 위성 정보를 선택적으로 수신한다. 추가적인 디지털 인터페이스 포트(1842)는 락웰 인터내셔널 코포레이션(Rockwell International Corp.)으로부터 구입 가능한 배달 트럭용 "트립 마스터(trip master: 상표)"와 같은 감시 회로장치(194), 배달 트럭의 도어를 감시하기 위한 연속성 테스터, 또는 원격 지능 통신장치(114)에 샘플링된 아날로그 측정 신호를 나타내는 디지털 정보를 제공하는 아날로그/디지털 변환장치에 선택적으로 결합된다. 아날로그 인터페이스 포트(1861)는 각각의 변환기에 의하여 측정되는 것으로서 연결 연속성, 압력, 자장, 온도 또는 가속도에 따른 아날로그 측정 신호를 수신하기 위하여 변환기(190)(또는 가속도계(192))에 선택적으로 결합된다. 마이크로 컨트롤러(160)는 적절한 명령 및 컨피규레이션 데이터에 따라서 디지털 및 아날로그 인터페이스 포트(184, 186) 각각의 구성을 제어한다.
바람직하게, 원격 지능 통신장치(114)는 또한 비교기(196) 및/또는 아날로그/디지털 변환기(198)를 포함하며, 이들 비교기와 변환기는 관련된 명령 및 컨피규레이션 데이터에 따라서 제어기에 의하여 선택적으로 인에이블될 수 있다. 한가지 선택 구성에 있어서, 비교기(196)는 아날로그 포트(186)로부터 아날로그 신호를 수신하며, 소정의 기준 전압(Vref)에 대하여 수신된 아날로그 신호를 비교한다. 비교기(196)는 마이크로컨트롤러(160)로 플래그(또는 경보음)를 트리거하여; 아날로그 포트(1861)에서 수신된 전압이 기준 전압(Vref)보다 크다(또는 작다)는 것을 신호로 알린다. 다른 선택 구성에 있어서, 아날로그 포트(1861)에서 수신된 아날로그 신호는 입력 아날로그/디지털 변환기(198)에 결합된다. 아날로그/디지털 변환기는 아날로그 입력 신호를 받아들여 이 신호를 디지털 신호, 즉 아날로그 전압을 나타내는 측정 데이터로 변환시킨다. 그 디지털 신호는 마이크로컨트롤러(160) 또는 적절한 디지털 버스로 보내진다.
예시적인 응용에 있어서, 도 12를 참조하면, 원격 지능 통신장치(114)는 예를 들어 배달 트럭의 화물 격실(1100)의 도어(1102)의 개방/폐쇄 상태를 감시하기 위하여 사용된다. 변환기(190)는 도어(1102)가 개방되거나 폐쇄되었을 때를 검출하기 위하여 도어(1102)에 인접한 화물 격실(1100)에 설치된다. 예를 들어, 변환기(190)는 도어(1102)의 개방/폐쇄와 관련된 자기적인 특성을 감지하기 위한 마그네틱 변환기를 포함한다. 변환기(190)는 도어의 개방/폐쇄 상태를 나타내는 아날로그 신호를 만들고, 이는 원격 지능 통신장치(114)의 아날로그 포트(1861)로 보내진다. 비록, 변환기(190)가 마그네틱 변환기로서 기술되었을지라도, 대체 실시예에서의 변환기(190)는 "컨테이너 및 수하물의 허가되지 않은 개방을 검출하는 도난 방지 방법"이라는 명칭으로 출원되고 본 출원인에게 양도되어 본 명세서에 참고로 통합된 미국 특허 제 5,406,263호에 채택되고 개시된 바와 같은 '연속성 감시기'와 같은 것이다. 원격 지능 통신장치(114)는 도어(1102)가 개방되었을 때를 감지하도록 비교기(196)를 통해 입력 아날로그 신호를 모니터링하도록 적절하게 구성된다(도 13의 스텝 1106). 도어가 개방된 것으로 판단되었을 때, 마이크로컨트롤러(160)은 그 상태를 기록한다. 이러한 실시예의 한 양태에 따르면, 비교기는 아날로그 포트(1861)에서 하이레벨 신호를 감지하는 것으로 마이크로컨트롤러(160)에 인터럽트 신호를 보낸다. 이와 달리, 마이크로컨트롤러(160)는 아날로그 포트(1861)를 주기적으로 검사하고, 변환기(190)에 의하여 측정되는 도어(1102)의 상태를 체크한다.
도어(1102)의 상태를 모니터링하는 것에 더하여, 원격 지능 통신장치(114)는 적절한 구성에 관하여 디지털 포트(1841)에 선택적으로 결합되는 GPS 수신기(188)와 같은 항법 수신기로부터 수신되는 정보를 기록할 수 있다(도 13의 스텝 1106). GPS 수신기(188)는 GPS 연결부, 예를 들어 안테나(189)를 통하여 GPS 정보를 수신한다. 원격 지능 통신장치(114)는 GPS 정보를 수신하고 그 로그 데이터를 메모리(162)에 저장한다. 이러한 형태에 있어서, 배달 트럭, 즉 화물 격실(1100)의 위치에 관한 좌표 정보는 도어(1102)의 개방/폐쇄에 각각 관련될 수 있다. 이 후에, 변환기(190)에 의해 얻어져 저장된 측정 데이터와, 항법 수신기(188)에 의하여 얻어지고 저장된 좌표 데이터는 메모리(162)에서 검색되고 나서 RF 접속부(118)를 통하거나 전술한 바와 같은 모뎀 채널을 통해 호스트 컴퓨터(110)에 의하여 판독된다(도 13의 스텝 1108).
데이터가 원격 지능 통신장치(114)에서 판독되고 나서 이 데이터는 바람직하게 차후의 분석을 위하여 호스트 컴퓨터(110) 내에 축적된다(도 13의 스텝 1110). 이러한 분석을 돕기 위하여, 측정된 측정치 및 좌표 데이터는 주어진 데이터 분석 소프트웨어 도구로 입력된다. 데이터 분석 도구는 예를 들어 상표 액셀, 로터스, 마이크로소프트 액세스 또는 이와 유사한 데이터 분석 소프트웨어 도구와 같은 공지의 스프레드시트 분석 도구를 사용할 수 있다. 달리, 특정한 원격 모니터링 응용에 적합한 주문형 데이터 분석 프로그램을 개발하여 사용할 수도 있다.
바람직하게, 원격 지능 통신장치(114)로부터 검색된 각각의 파라메터에 관한 의미있는 결론 또는 보고(report)를 이끌어내기 위하여 적절한 매크로들이 공지의 방법으로 개발될 수 있다. 모니터링된 특성들의 보고에 있어서(도 13의 스텝 1112), 그래프 또는 차트가 파생된 결론에 따라 컴파일되고, 공지된 청각적 및/또는 시각적 멀티미디어 도구를 사용하여 소정의 디스플레이(또는 프린트 매체) 상에 적절하게 묘사된다.
바람직한 방법에서, 소정의 원격 지능 통신장치(114)에 의하여 모니터링되는 특정한 측정 현상은 이 현상에 대한 추가적인 이해를 제공하기 위하여 관련된 지리 위치정보, 시간/데이터 정보, 온도, 및/또는 다른 선택적인 측정 이벤트(들)과 상관된다. 예를 들어, 특정의 측정 현상이 도어의 개폐에 관한 것일 때, 허락되지 않은 도어 개방/폐쇄에 대해 반대되는 것으로서 인가된 도어 개방/폐쇄의 결정을 돕기 위하여, 관련된 지리적 위치정보 및/또는 시간이 서로 상관될 수 있다. 더욱이, 화물격실 내 온도 회복을 위한 과도 냉각 또는 가열 상태를 결정하기 위하여 도어의 개방 및 폐쇄와 그 사이의 시간 간격에 각각 상관될 수 있다. 그 후, 데이터 분석에 의하여 제공되는 결론에 근거하여 필요에 따라 교정 동작이 취해질 수 있다.
상기한 특정의 예시적인 구성에 있어서, 변환기(190)는 원격 지능 통신장치(114)의 외부에 위치하는 것으로 설명되었다. 그러나, 원격 지능 통신장치는 내부에 설치되는 마그네틱 센서를 가질 수 있다. 내부 마그네틱 센서는 도어(1102)와 관련된 특정의 자기적인 성질을 선택적으로 모니터링할 수 있다.
상기 예시적인 구성의 다른 양태에 있어서, 원격 지능 통신장치는 또한 온도를 동시에 모니터링하기 위한 온도 변환기, 선적 안정성(충격)을 모니터링하기 위한 가속도계, 또는 관련된 운반 차량(1100)의 '트립 마스터'로부터 추가적인 정보를 얻기 위한 인터페이스 회로를 포함한다. 이러한 다양한 입력 장치들은 도 11을 참조하여 앞에서 보다 상세하게 기술하였다.
도 1은 특정한 원격 지능 통신장치와 선택적으로 통신하기 위한 원격 통신 시스템의 간략화한 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 질문기의 전체 블록도.
도 3은 도 2의 DPSK 회로의 상세 블록도.
도 4는 도 2의 RF 회로의 상세도.
도 5는 도 2의 FIR 정합 필터의 데이터의 직각 엔빌로프 및 탭 값을 예시한 도면.
도 6은 원격 지능 통신장치들과 선택적으로 통신하기 위한 원격 통신 시스템의 일 예를 나타낸 블록도.
도 7은 도 6의 원격 통신 시스템에서 사용하는 원격 지능 통신장치에 대한 순방향 통신링크 및 복귀 통신링크를 나타낸 간략도.
도 8은 도 6의 질문기의 블록도.
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 원격 통신 시스템의 블록도.
도 10은 본 발명의 특정 실시예에 따라 대체 통신 채널과 통합된 원격 지능 통신장치의 블록도.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따라 원격 물체의 다양한 특성을 모니터링하기 위한 원격 지능 통신장치의 블록도.
도 12는 본 발명의 실시예에 따라 소정 상태를 모니터링하기 위하여 배달 차량의 화물격실과 결합된 원격 지능 통신장치의 블록도.
도 13은 본 발명의 특정 실시예에 따라서 원격 지능 통신장치를 동작시키기 위한 일반적인 방법을 나타낸 흐름도.
발명은 신규한 차동 위상편이변조 복조장치에 관한 것이고, 이에 대한 예시적인 용도가 상기한 형태의 원격 지능 통신장치의 질문기에 있다. 예시적인 실시예에 따라서, I 및 Q 출력들은 직각위상 다운 컨버터로부터 얻어지고, 이는 디지털 신호로 변환되어 차동 위상편이변조를 통해 감지된 단일 주파수로 동작하는 직각위상 합성기로 입력된다. 따라서, 서브 캐리어에서 단지 하나의 주파수가 존재한다. 더욱이, 직각위상 합성기의 사용은 입력되는 신호의 위상을 알 수 없기 때문에 백 스캐터 통신 시스템에서 매우 중요하다. 다시 말해서, 복구된 신호가 다운 컨버터 출력의 I 또는 Q 출력 어디에 나타날지를 예측하는 것은 불가능하다. 또한, I 및 Q 출력이 서로 위상이 일치하는지 또는 벗어나 있는지를 예측하는 것도 불가능하다. 직각위상 합성기의 사용은 복구신호가 I 또는 Q 채널에 존재하는 것에 관계없이 출력신호가 동일한 진폭으로 되기 때문에 상기 불확실성을 제거한다. 더욱이, 단일의 신호 출력이 유한 임펄스 응답(FIR) 정합 필터를 통과하게 되고, 이러한 FIR 정합 필터는 서브 캐리어 주파수에서 탭과 함께 사각의 시간 엔빌로프를 가지며, 탭 값들은 모두 동일한 크기를 가지므로, 정합 필터의 구현을 단순화한다. 그 후, 복조는 단순한 지연 및 승산 방법을 사용함에 의해 얻어질 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같은 통신 시스템에서 사용될 수도 있는 도 2의 질문기(25: interrogator)는 확장 병렬 포트(EPP) 회로(50)와, 차동 위상편이 변조 (DPSK)회로(52) 및 고주파(RF) 회로(54) 뿐만 아니라 전원 공급부(도시되지 않음) 및 하우징 또는 새시(도시되지 않음)를 포함한다. 예시된 실시예에서, EPP 회로(50), DPSK 회로(52) 및 RF 회로(54)는 각각 회로 카드(CCA)를 형성한다. 질문기(25)는 호스트 컴퓨터와 통신하기 위해 EPP 모드에서 IEEE-1284 호환 포트를 사용한다. EPP 회로(50)는 원격지능 통신장치, 즉 트랜스폰더(14)와의 메시지 송수신을 제어하기 위하여 필요한 모든 디지털 로직을 제공한다. 이에 따라 EPP 회로(50)는 호스트 컴퓨터(10)에서 전송된 데이터를 버퍼링하고, 이 데이터를 직렬 데이터로 변환시키고, 변환된 데이터를 암호화한다. EPP 회로(50)는 트랜스폰더(14)로부터의 데이터를 대기하고, 받은 데이터를 병렬로 변환시키고 나서 호스트 컴퓨터(10)로 전달한다. 하나의 예시적인 실시예에서, 메시지는 64 바이트의 데이터를 포함한다.
EPP 모드 인터페이스는 일반적으로 호스트 장치에 의하여 제어되는 비동기의 인터록킹되고 바이트 대역폭의 양방향성 채널을 제공한다. EPP 모드는 또한 호스트 컴퓨터가 단일 CPU 입출력 사이클(전형적으로 바이트 당 0.5 ㎲) 내에서 질문기로 또는 이로부터 데이터를 고속으로 전송할 수 있게 한다.
도 3의 DPSK 회로(52)는 RF 회로(54; 이후에 설명)로부터 신호 I 및 Q를 수신하며, 이들 신호는 DPSK 변조된 서브 캐리어를 포함한다. DPSK 회로(52)는 I 및 Q 신호를 각각 필터링하기 위한 앤티 에일리어싱(anti-aliasing) 필터(56, 58)와, 각각 필터(56, 58)에 결합되어 필터링된 신호들을 아날로그로부터 디지털 신호로 변환시키기 위한 아날로그-디지털(A/D) 컨버터(60, 62)를 포함한다. DPSK 회로(52)는 A/D 컨버터(60, 62)에 결합되는 합성기(64)를 더 구비하여 디지털 신호를 합성한다. DPSK 회로(52)는 합성기(64)에 결합되어 합성된 신호를 필터링하는 유한 임펄스 응답(FIR) 정합 필터(66)를 더 포함한다. DPSK 회로(52)는 또한 FIR 정합 필터(66)에 결합되는 지연회로(68)와 곱셈회로(70)를 포함하여, 합성된 신호를 지연시키고 서브 캐리어를 제거하도록 합성된 신호와 지연된 신호를 승산한다. 더욱이, DPSK 회로(52)는 서브 캐리어 주파수 성분을 2번째 제거하기 위하여 곱셈회로(70)의 출력을 필터링하는, 곱셈회로(70)에 결합된 로우패스 필터(72)를 더 포함한다. DPSK 회로(52)는 클럭 데이터의 재생을 위하여 로우패스 필터(72)에 결합되는 비트 동기회로(74)를 포함할 뿐만 아니라 로우패스 필터(72)에 결합되어 록 검출 신호를 생성하는 록 검출회로(76)를 포함한다. 데이터, 클럭 및 록 검출신호는 EPP 회로(50)로 보내진다.
도 4의 RF 회로(54)는 송신 및 수신 안테나(X1,X2 및 R1,R2)와 접속된다. 작용적으로, RF 회로(54)는 트랜스폰더(14)로 전송하기 위한 데이터를 변조하고, 트랜스폰더(14)와 통신하기 위한 연속파(CW: continuous wave) 캐리어 신호를 제공하고, 트랜스폰더 장치에서 송신되는 신호(하나의 바람직한 실시예에서 백 스캐터 신호)를 수신하고 수신된 신호를 변환(down convert)한다.
RF 회로(54)는 또한 증배기(73) 및 이 증배기(73)에 결합되는 주파수 합성기(75)를 포함한다. 주파수 합성기(75)는 주파수 호핑(hopping)및 밴드 선택을 위하여 RF 연속파 캐리어를 조정한다. RF 회로는 송신기를 구성하고, EPP 회로(50)로부터 데이터를 수신한다. RF 회로(54)는 또한 EPP 회로(50)로부터 데이터를 수신하여 캐리어 상에서 데이터를 진폭변조시키는 진폭변조(AM)스위치(77)를 포함한다. 특히, AM 스위치(77)는 고주파를 턴 온 및 턴 오프시킨다(ON/OFF KEY). RF 회로(54)는 AM 스위치(77)에 결합되어 신호를 증폭시키는 전력 증폭기(79)를 더 포함한다. 2개의 송신 안테나(X1, X2)중 선택된 하나를 통하여 증폭된 신호를 전송하기 위하여 전력 증폭기(79)에 결합된 다이버시티 스위치(78)가 RF 회로(54)에 더 포함된다. 이와 다른 실시예로서, 스위치(78)는 2개 이상의 안테나에 결합되어, 다수의 안테나들을 스위칭한다.
백 스캐터 모드로의 연속파(CW) 전송 중에, AM 스위치(77)는 닫혀진 위치를 유지한다. 질문기(26)가 CW 모드로 전송중일 때, 트랜스폰더는 DPSK 변조된 서브 캐리어를 가진 신호를 후방 산란(backscatter)시킨다. 이 신호는 2개의 다이버시티수신 안테나(R1, R2) 중 어느 하나를 경유하여 수신된다. 더욱이, RF 회로(54)는 수신 안테나(R1, R2)에 결합되는 다이버시티 스위치(80)를 더 포함한다. 다른 실시예로서, 스위치(80)는 2개 이상의 수신 안테나에 결합되어, 다수의 안테나들을 스위칭한다. 또 다른 실시예에서, 백 스캐터 통신이 사용되지 않았을 때와 같이, RF 회로(54)는 송신 및 수신을 위한 공통의 안테나를 사용하고, 이용가능한 다중 송/수신안테나로부터 선택된다. RF 회로(54)는 수신된 신호를 증폭하기 위하여 스위치(80)에 결합된 저잡음 증폭기(82: LNA)를 더 포함한다. RF 회로(54)는 수신된 신호를 다운 컨버팅하기 위하여 LNA(82)에 결합되는 직각위상 다운 컨버터(84)를 더 포함한다. 또한, RF 회로(54)는 직각위상 다운 컨버터(84)에 결합된 자동 이득 제어기(86, 88: AGC)를 더 포함한다. 신호의 진폭은 자동 이득 제어기(86, 88)를 이용하여 세팅되어 신호 I 및 Q를 제공한다. DPSK 변조된 서브 캐리어를 포함하는 I 및 Q 신호는 복조를 위하여 DPSK 회로(52)로 보내진다.
트랜스폰더(14)에서의 복귀 링크의 데이터는 600㎑ 서브 캐리어 상에 변조된 DPSK 신호이며, 여기서 '0' 데이터는 제 1의 위상에 해당하고, '1' 데이터는 제 1 위상으로부터 180도 시프트된 제 2의 위상에 해당한다.
이전에 언급한 바와 같이, I 및 Q 신호들은 로우패스 필터링되어 A/D 컨버터 및 일련의 디지털 회로에서의 에일리어싱을 방지한다. 필터링된 신호들은 A/D 컨버터에 의하여 샘플링되고, 그 다음에 직각위상 합성기(64)로 입력된다. 여기서, 직각위상 합성기(64)는 채널 신호들중 하나를 1/4 서브 캐리어 사이클 만큼 지연시키고 이 지연된 신호를 지연되지 않은 신호와 합산하는 동작을 수행한다. DPSK 변조방식이 사용되기 때문에, 단지 하나의 신호 주파수가 서브 캐리어에 존재한다. 그러므로, 직각위상 합성기(64)는 단지 하나의 주파수에서의 직각위상 합성기이다. 더욱이, 데이터 변조가 신호 에너지의 일부 퍼짐을 유발할지라도, 이 비교적 간단한 회로는 직각위상 합성기와 다름없다.
백스캐터 통신 시스템에서, 인입되는 신호의 위상을 알 수 없기 때문에 직각위상 합성기가 중요하다는 것을 알 수 있을 것이다. 그럼에도 불구하고, RF 수신신호의 I 및 Q 다운 컨버팅을 수행하는 것은 신호의 위상에 관계없이 신호가 복구되는 것을 보장한다.
그러나, 여기서 복구된 신호가 I 또는 Q 출력 또는 이들의 어떤 조합에 나타날지를 예측하는 것은 불가능하다. 더욱이, I 및 Q 채널 신호가 서로 위상이 같은지 벗어났을 지를 예측하는 것은 마찬가지로 불가능하다. 상기 직각위상 합성기를 사용하는 것에 의하여, 이러한 불확실성이 더 이상 문제가 되지 않는다. 즉, 출력은 복구된 신호가 I 또는 Q 채널 또는 이들의 어떤 조합에 존재하거나 존재하지 않은 것에 관계없이 동일한 진폭으로 된다.
그후, 위와 같은 단일의 신호는 FIR 정합 필터를 통하여 처리된다. 데이터가 시간에 대하여 사각형으로 되기 때문에, 도 5에 도시된 특성을 가지는 이상적인 정합 필터는 사각의 시간 엔빌로프 및 서브 캐리어 주파수의 탭(tap)들을 구비한다. 데이터의 사각 엔빌로프로 인하여, 탭 값들은 모두 동일한 진폭, 즉 +1 또는 -1이다. 이러한 특성들은 부호 비트를 반전시키거나 반전시키지 않고서 다만 합산을 수행하는 것으로 정합 필터의 구성과 동작을 단순화시킨다.
부가적인 특징으로서, 데이터가 서브 캐리어 상에서 차동적으로 위상 편이 변조되기 때문에, 복조는 상기된 바와 같은 간단한 지연 및 승산 방법을 사용하여 얻어질 수 있다. 따라서, 인입되는 현재 비트의 위상이 선행 비트와 동일 위상이면, 양(+)의 직류값이 곱셈회로의 출력에 나타날 것이다. 반면에, 현재 비트의 위상이 이전 비트의 위상과 반대이면, 음(-)의 직류값이 곱셈회로의 출력에 나타날 것이다. 또한, 곱셈회로가 서브 캐리어 주파수 신호를 2회 발생시키기 때문에, 로우패스 필터(72)는 불필요한 신호를 제거할 수 있다. 그 후, 복조된 출력 데이터는 데이터 클럭을 복구시키는 비트 동기회로(74)로 입력된다. 비트 동기회로(74)의 상세한 구성은 본 출원인에게 양도되고 그 전체로서 참고로 본 명세서에 통합된 미합중국 특허출원 제08/781,884호(1996. 12. 21.출원)에 기재되어 있다. 본 발명이 최상의 실시 및 바람직한 실시예를 고려하여 설명되었으나, 첨부된 청구항들은 개시된 실시예로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 신규한 특징 및 장점을 보유하는 어떠한 변경, 수정 및 등가의 장치를 포함하는 것으로 해석하여야 한다.
삭제

Claims (16)

  1. 아날로그-디지털 변환기로 공급되고 이에 의해 직각위상 디지털 출력으로 변환되는 직각위상 입력 신호를 이용하는 차동 위상편이변조 복조장치로서,
    상기 직각위상 디지털 출력을 합성하기 위하여 그 직각위상 디지털 출력에 응답하는 직각위상 합성기와; 상기 직각위상 디지털 출력 중 하나의 출력은 다른 하나의 지연되지 않은 출력에 대해 지연되고, 이들 지연 및 지연되지 않은 직각위상 디지털 출력은 합성된 출력 신호를 생성하도록 합산되며,
    상기 합성된 출력 신호를 필터링하기 위하여 상기 직각위상 합성기에 결합된 유한 임펄스 응답 정합 필터와; 그리고
    복조 출력 신호를 생성하기 위해 현재의 필터링된 합성 출력 신호를 지연된 필터링된 합성 출력 신호와 승산하는 시간 지연 및 곱셈회로를 포함하는 차동 위상편이변조 복조장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 직각위상 입력 신호는 단일 주파수의 서브 캐리어 상에서 차동 위상편이 변조된 것을 특징으로 하는 차동 위상편이변조 복조장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 유한 임펄스 응답 정합 필터는 사각의 시간 엔빌로프를 가지는 것을 특징으로 하는 차동 위상편이변조 복조장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 유한 임펄스 응답 정합 필터는 사각의 시간 엔빌로프 및 서브 캐리어 주파수의 탭을 가지는 것을 특징으로 하는 차동 위상편이변조 복조장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 곱셈회로는 서브 캐리어 주파수 신호를 2회 발생시키는 것을 특징으로 하는 차동 위상편이변조 복조장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 서브 캐리어 주파수 신호를 2회 제거하기 위하여 상기 곱셈회로에 응답하는 로우 패스 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차동 위상편이변조 복조장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 복조된 출력 신호로부터 데이터 클럭을 복구하는 비트 동기회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차동 위상편이변조 복조장치.
  8. 프로그램 가능한 컴퓨터와, 질문기 및 통신매체를 통해 상기 컴퓨터에 접속된 다수의 원격 통신장치를 포함하는 원격 지능 통신 시스템에서, 상기 질문기는 아날로그-디지털 변환기로 공급되고 이에 의해 직각위상 디지털 출력으로 변환되는 직각위상 입력 신호를 이용하는 차동 위상편이변조 복조장치를 포함하며, 이 차동위상편이변조 복조장치는,
    상기 직각위상 디지털 출력을 합성하기 위하여 그 직각위상 디지털 출력에 응답하는 직각위상 합성기와; 상기 직각위상 디지털 출력 중 하나의 출력은 다른 하나의 지연되지 않은 출력에 대해 지연되고, 이들 지연 및 지연되지 않은 직각위상 디지털 출력은 합성된 출력 신호를 생성하도록 합산되며,
    상기 합성된 출력 신호를 필터링하기 위하여 상기 직각위상 합성기에 결합된 유한 임펄스 응답 정합 필터와; 그리고
    복조 출력 신호를 생성하기 위해 현재의 필터링된 합성 출력 신호를 지연된 필터링된 합성 출력 신호와 승산하는 시간 지연 및 곱셈회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 지능 통신 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 원격 통신장치는 백 스캐터 신호를 만드는 트랜스폰더이며, 상기 직각위상 입력 신호를 생성하기 위한 다운 컨버터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 지능 통신 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 직각위상 입력 신호는 단일 주파수의 서브 캐리어상에서 차동 위상 편이 변조되는 것을 특징으로 하는 원격 지능 통신 시스템.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 직각위상 입력 신호는 상기 아날로그-디지털 변환기로 입력되기 전에 필터링되는 것을 특징으로 하는 원격 지능 통신 시스템.
  12. 제 8 항에 있어서, 상기 유한 임펄스 응답 필터는 사각형의 시간 엔빌로프를 가지는 것을 특징으로 하는 원격 지능 통신 시스템.
  13. 제 9 항에 있어서, 상기 유한 임펄스 응답 정합 필터는 사각형의 시간 엔빌로프 및 서브 캐리어 주파수의 탭들을 가지는 것을 특징으로 하는 원격 지능 통신 시스템.
  14. 제 9 항에 있어서, 상기 곱셈회로는 상기 서브 캐리어 주파수 신호를 2회 발생시키는 것을 특징으로 하는 원격 지능 통신 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 서브 캐리어 주파수 신호를 2회 제거하기 위하여 상기 곱셈회로에 응답하는 로우 패스 필터를 더 포함하는 원격 지능 통신 시스템.
  16. 제 8 항에 있어서, 상기 복조된 출력 신호로부터 데이터 클럭을 복구하는 비트 동기회로를 더 포함하는 원격 지능 통신 시스템.
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