KR100730759B1 - 전파 식별 장치를 위한 신호 복원 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 RFID(Radio Frequency IDentification) 시스템에서 낮은 신호대 잡음비 환경에서 판독 장치로 입사되는 왜곡된 신호를 복원하여 신호 수신 성능을 높일 수 있도록한 전파 식별 장치를 위한 신호 복원 장치 및 방법에 관한 것으로, 그 구성은 무선 수신되어 디지탈 변환된 데이터를 순차적으로 저장하는 샘플 버퍼;설정된 시간에 지정된 데이터를 평균하여 출력하는 샘플 평균기;상기 샘플 평균기로부터 데이터를 입력받아 저장하는 평균 버퍼;상기 평균 버퍼의 출력을 평균하여 판정에 필요한 블록 평균값을 출력하는 블록 평균기;상기 블록 평균기로부터 판정에 필요한 정보를 제공받아 평균 버퍼의 출력을 판정하는 판별기를 포함한다.
RFID, 신호 왜곡, 가산성 백색 잡음, 후방 산란

Description

전파 식별 장치를 위한 신호 복원 장치 및 방법{Method and apparatus of signal detection for RFID Systems}
도 1은 일반적인 RFID 판독 장치의 구성 블록도
도 2는 종래 기술의 RFID 판독 장치를 이용한 SNR이 0dB인 채널 환경에서의 수신 신호 파형도
도 3은 본 발명에 따른 전파 식별 장치를 위한 신호 복원 장치의 구성 블록도
도 4는 본 발명에 따른 전파 식별 장치를 위한 신호 복원 장치를 이용하여 복원된 신호의 파형도
도 5는 본 발명에 따른 신호 복원 방법을 나타낸 순서도
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
31. 무선 수신부 32. 아날로그 디지털 변환기
33. 샘플 버퍼 34. 샘플 평균기
35. 평균 버퍼 36. 블록 평균기
37. 판별기 38. 증폭기
39. FMO 디코더
본 발명은 RFID(Radio Frequency IDentification) 시스템에 관한 것으로, 낮은 신호대 잡음비 환경에서 판독 장치로 입사되는 왜곡된 신호를 복원하여 신호 수신 성능을 높일 수 있도록한 전파 식별 장치를 위한 신호 복원 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 RFID(Radio Frequency Identification) 기술은 전기적인 접촉 없이 자기적 또는 전기적 필드(field)를 이용하여 RFID 태그(tag)에서 RFID 리더(reader)로 데이터 전송을 가능하게 한다.
이처럼, RFID는 기계적인 접촉이 필요 없기 때문에, 마찰로 인한 손상이 없고 오염이나 환경의 영향이 적으며 비금속 재료를 통과할 수 있다. 또한, 고속 인식이 가능하여 고속으로 움직이는 이동체 인식이 가능하다는 장점이 있다.
이러한 RFID를 이용한 전형적인 시스템은 RFID 리더의 안테나에서 지속적으로 전파를 발산하는 경우, 고유한 식별자와 데이터가 저장된 RFID 태그가 그 전파 범위 내에 진입하면, RFID 리더는 RFID 태그의 식별자와 데이터를 읽어 들인다.그리고 RFID 리더는 읽은 정보를 데이터 처리장치로 전송하여 필요한 서비스를 제공한다.
이와 같이 RFID 기술은 무선신호를 통해 사물에 부착한 태그로부터 고유식별자(unique ID;UID)를 획득하여 처리하는 시스템으로 현재 공급망관리(Supply Chain Management;SCM), 출입관리, 물류유통, 창고관리, 도서관, 대여점관리, 의료분야등 에 폭넓게 활용되고 있다.
이하에서 첨부된 도면을 참고하여 일반적인 RFID 판독 장치를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 일반적인 RFID 판독 장치의 구성 블록도이다.
그리고 도 2는 종래 기술의 RFID 판독 장치를 이용한 SNR이 0dB인 채널 환경에서의 수신 신호 파형도이다.
900MHz 대역을 사용하는 RFID 시스템은 판독기의 인식 영역내에 있는 태그들이 판독기의 신호로부터 에너지를 공급받아 자신의 정보를 리더에게 송신하는 수동형 방식을 채택하고 있다.
일반적인 RFID 판독 장치는 안테나를 통해 판독 장치에 입사된 신호를 기저대역(baseband)으로 하향 변환(down conversion)하는 무선 수신부(10)와, 무선 수신부(10)를 통하여 기저 대역으로 변환된 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier;LNA)(11)와, 증폭된 신호를 비교 출력하는 비교기(comparator)(12)와, 상기 비교기(12)에서 출력되는 신호를 해석하여 복원하는 디코더(Decoder)(13)로 크게 구성된다.
이와 같이 판독 장치의 신호로부터 에너지를 공급받아 자신의 정보를 리더에게 송신하는 수동형 방식의 경우에는 다음과 같은 동작 특성을 갖는다.
수동형 태그는 리더로부터 에너지를 공급받기 때문에 전력소비에 매우 민감하며, 생산단가를 낮추기 위해 기본적인 회로만으로 구성되기 때문에 내부 메모리 및 연산 능력에 많은 제한을 받게 된다.
또한, 900MHz 대역을 사용하는 RFID 시스템의 경우 주변 기기와의 간섭문제로 인하여 판독기에서 송출 가능한 최대전력이 엄격하게 제한되고 있다.
미국의 경우 ISM(Industrial Science Medical) 대역과 사용주파수가 겹치는 문제가 발생하여 FCC(Federal Communication Commission)에서 Part 12.547을 통해 출력전력을 엄격히 제한하였으며, 국내기술 기준도 상기와 유사한 이유로 FCC와 비슷한 수준의 제한을 적용하고 있는 실정이다.
따라서, 900MHz 대역의 RFID 시스템의 구성에 있어서 다음과 같은 제약이 따른다.
첫째, 태그는 저비용, 소형화를 지향하기 때문에 신호 및 데이터 처리에 제한이 많고, 이로 인해 오류 정정코드의 삽입과 같은 방법의 적용이 어렵다는 점이다.
둘째, 송출 전력이 엄격히 제한됨에 따라 후방산란(backscattering)되어 판독기로 입사되는 신호의 전력에 한계가 있어 잡음에 민감하며, 채널에 의한 신호의 왜곡이 커질 수 있다는 것이다.
이와 같이, 잡음 성분에 의해 신호왜곡이 발생하는 경우에는 도1 에서와 같이, 안테나를 통해 판독기에 입사된 신호를 무선수신부(10)를 통해 기저대역(baseband)로 하향변환(down conversion)하고 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier)(11)를 통과시켜 약한 신호를 증폭하여 비교기(comparator)(12)를 통해 신호를 복원하는 방법을 사용하게 되면 잡음에 의한 신호왜곡을 보상해줄 수 있는 방법이 없으므로 디코더(FMO Decoder)(13)에서는 잘못된 정보를 해석하게 된다.
특히, 가산성 백색잡음(Additive White Gaussian Noise;AWGN) 채널과 같은 전송 채널상에서 도 2에서와 같이, 신호대 잡음비(Signal to Noise Ratio;SNR)가 0dB에 가까운 열악한 환경이 되면 판독 장치는 태그로부터 정확한 정보를 전달받을 수 없다.
따라서, 이로 인해 재송신을 하게 되므로 시간낭비가 유발되어 성능이 크게 저하된다.
본 발명은 이와 같은 종래 기술의 RFID 판독 장치의 문제를 해결하기 위한 것으로, RFID(Radio Frequency IDentification) 시스템에서 낮은 신호대 잡음비 환경에서 판독 장치로 입사되는 왜곡된 신호를 효율적으로 복원하여 신호 수신 성능을 높일 수 있도록한 전파 식별 장치를 위한 신호 복원 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전파 식별 장치를 위한 신호 복원 장치는 태그의 정보를 판독하기 위한 전파 식별 장치에 있어서, 무선 수신되어 디지탈 변환된 데이터를 순차적으로 저장하는 샘플 버퍼;설정된 시간에 지정된 데이터를 평균하여 출력하는 샘플 평균기;상기 샘플 평균기로부터 데이터를 입력받아 저장하는 평균 버퍼;상기 평균 버퍼의 출력을 평균하여 판정에 필요한 블록 평균값을 출력하는 블록 평균기;상기 블록 평균기로부터 판정에 필요한 정보를 제공받아 평균 버퍼의 출력을 판정하는 판별기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 태그 정보를 수신하여 기저대역으로 하향 변환하는 무선 수신부와, 상기 무선 수신부의 아날로그 신호를 디지털로 변환하는 아날로그 디지털 변환부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 아날로그 디지털 변환기의 샘플링 주파수는 태그에서 판독 장치로의 데이터 전송 속도의 2배보다 큰 조건을 만족하는 임의의 주파수 중에서 선택되는 것이 바람직하다.
그리고 샘플 버퍼와 평균 버퍼의 용량은 설정된 디지털 변환시의 샘플링 주파수에 따라 결정되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 샘플 버퍼의 값을 평균하여 평균버퍼로 전달하는 샘플 평균기의 동작시간은 해당 RFID 시스템이 사용하는 프로토콜에서 정의된 1bit 시간의 1/2 보다 작은 조건을 만족하는 크기인 것이 바람직하다.
그리고 샘플 평균기는 샘플 버퍼에 데이터가 입력될 때마다 평균값을 구하는 것을 특징으로 한다.
그리고 판별기의 출력을 필요한 경우 시스템에 맞도록 조정하는 증폭기와, 증폭된 신호를 받아 고유 식별자를 해석하는 FMO 디코더를 더 포함하고 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 판별기는 평균 버퍼의 데이터 각각을 0과 1로만 출력하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 판별기는 평균 버퍼에 저장된 데이터 각각을 임의의 m-bit로 재할당 하여 2m 단계로 출력하는 것이 바람직하다.
다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전파 식별 장치를 위한 신호 복원 방법은 수신된 신호를 M개의 구간으로 나누어 샘플링 속도 S로 샘플링하여 i번째 구간의 이산 신호
Figure 112006003083419-pat00001
를 구하는 단계;구해진
Figure 112006003083419-pat00002
을 크기가 N인 버퍼에 저장하는 단계;i번째 샘플의 평균
Figure 112006003083419-pat00003
을 구하는 단계;
Figure 112006003083419-pat00004
의 값을
Figure 112006003083419-pat00005
로 갱신하고
Figure 112006003083419-pat00006
을 전체 구간의 평균을 구하기 위하여 다시 저장하는 단계;수신이 종료되면 전체 M 구간의 블록 평균값
Figure 112006003083419-pat00007
를 구하는 단계;블록 평균값
Figure 112006003083419-pat00008
를 문턱값으로 정해 해당 블록의 데이터값을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 해당 블록의 데이터값을 구하기 위하여 신호가 문턱값 이상이면 1로 결정되며 작으면 0으로 결정하는 것이 바람직하다.
그리고 i번째 샘플의 평균은,
Figure 112006003083419-pat00009
에 의해 구하는 것을 특징으로 한다.
그리고
Figure 112006003083419-pat00010
의 값을
Figure 112006003083419-pat00011
로의 갱신은,
Figure 112006003083419-pat00012
에 의해 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고 전체 M 구간의 블록 평균값
Figure 112006003083419-pat00013
은,
Figure 112006003083419-pat00014
에 의해 구해지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 목적, 특성 및 잇점들은 이하에서의 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
본 발명에 따른 전파 식별 장치를 위한 신호 복원 장치 및 방법의 바람직한 실시예에 관하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 전파 식별 장치를 위한 신호 복원 장치의 구성 블록도이다.
본 발명은 잡음으로 인해 왜곡된 신호를 샘플링과 블록 평균을 이용하여 잡음 효과를 감소시켜 신호 검출의 정확성을 높일 수 있도록 한 것이다.
본 발명에 따른 전파 식별 장치를 위한 신호 복원 장치는 무선 수신부(RF RX)(31), 아날로그 디지털 변환기(ADC)(32), 샘플버퍼(Sample Buffer)(33), 샘플 평균기(Sample Averager)(34), 평균 버퍼(Average Buffer)(35), 블록 평균기(block Averager)(36), 판별기(Slicer)(37), 증폭기(Amplifier)(38), FMO 디코더(FMO Decoder)(39)를 포함하고 구성된다.
그 구성은 도 3에서와 같이, 안테나를 통해 수신되고, 기저대역으로 하향 변환하는 무선 수신부(RF RX)(31)와, 상기 무선 수신부(31)의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그 디지털 변환기(ADC)(32)와, 상기 아날로그 디지털 변환기(32)로부터 출력되는 데이터를 순차적으로 저장하는 샘플 버퍼(Sample Buffer)(33)와, 상기 샘플 버퍼(33)에 저장된 데이터를 이용하여 사용자에 의해 정의된 시간에 지정된 데이터를 평균하여 평균 버퍼(Average Buffer)에 출력하는 샘플 평균기(Sample Averager)(34)와, 상기 샘플 평균기(34)로부터 데이터를 입력받아 저장하는 평균버퍼(Average Buffer)(35)와, 상기 평균 버퍼(35)의 출력을 평균하여 판정에 필요한 정보를 제공하는 블록 평균기(Block Average)(36)와, 상기 블록 평균기(36)로부터 판정에 필요한 정보를 제공받아 평균 버퍼(Average Buffer)의 출력을 판정하는 판별기(Slicer)(37)와, 상기 판별기(37)의 출력을 필요한 경우 시스템에 맞도록 조정하는 증폭기(Amplifier)(38) 그리고 증폭된 신호를 받아 고유 식별자를 해석하는 FMO 디코더(39)를 포함하고 구성된다.
여기서, 아날로그 디지털 변환기(ADC)(32)의 샘플링 주파수는 태그에서 판독장치로의 데이터 전송속도의 최소 2배 이상인 조건을 만족하는 임의의 주파수 중에서 선택하고, 샘플 버퍼(33)와 평균 버퍼(35)의 크기는 설정된 아날로그 디지털 변환기(ADC)(32)의 샘플링 주파수에 따라 결정된다.
그리고 샘플 버퍼(33)의 값을 평균하여 평균버퍼(35)로 전달하는 샘플 평균기(34)의 동작시간은 해당 RFID 시스템이 사용하는 프로토콜에서 정의된 1bit 시간 의 1/2 이하인 조건을 만족하는 임의의 시간중에서 선택하여 사용이 가능하다.
그리고 샘플 버퍼(33)와 평균버퍼(35)는 일반적으로 사용되는 메모리 버퍼 중에서 사용자가 임의로 선택할 수 있으며, 판별기(37)는 입력신호를 논리회로에서 처리할 수 있는 데이터 형태로 변경할 수 있는 비교기와 같은 형태의 장치로 구성한다.
이와 같은 본 발명에 따른 전파 식별 장치를 위한 신호 복원 장치에서 수신된 아날로그 신호에서 고유 식별자를 해석하기 위하여 다음과 같은 처리 단계를 수행한다.
상기 무선 수신부(31)는 안테나를 통해 수신된 900MHz 대역의 아날로그 신호는 기저대역으로 하향 변환하여 아날로그 디지털 변환기(32)로 출력하는 역할을 수행한다.
그리고 아날로그 디지털 변환기(32)는 기저대역으로 하향 변환되어 아날로그 신호를 양자화된 디지털 신호로 변환하여 샘플 버퍼(33)로 출력한다.
이와 같이 아날로그 디지털 변환기(32)에서 제공된 데이터를 샘플 버퍼(33)에서 순차적으로 저장하고, 태그로부터 신호 전송이 종료될 때까지 시스템에서 설정한 시간마다 지정된 수의 데이터를 샘플 평균기(34)로 전송한다.
그리고 샘플 평균기(34)가 제공된 데이터를 평균하여 평균 버퍼(35)에 전달하면 샘플 버퍼(33)는 샘플 평균기(34)로 전송한 데이터를 삭제한다.
그리고 샘플 평균기(34)는 샘플 버퍼(33)로부터 시스템에서 설정된 시간마다 전송받은 데이터를 평균하여 평균 버퍼(35)로 출력한다.
샘플 평균기(34)는 태그로부터 신호전송이 종료되어 샘플 버퍼(33)에 마지막 데이터가 저장되어 샘플 평균기(34)로 전송되면 전송된 값의 평균을 취하여 평균 버퍼(35)로 전송하고 다음 입력 때까지 대기한다.
이와 같이 태그로부터 전송되는 신호에 잡음이 부가되어 무선 수신부(31), 아날로그 디지털 변환기(32)를 거쳐 샘플 버퍼(33)에 저장된 경우, 샘플 평균기(34)가 저역 필터(Low Pass Filter, LPF) 역할을 수행하여 일부 잡음 성분을 제거하므로 판별기(37)에서 발생할 수 있는 잡음으로 인한 오류를 감소시켜 준다.
따라서 낮은 신호 대 잡음비에서도 일반적인 수신기와 비교하여 수신 성능이 개선된다.
그리고 평균 버퍼(35)는 샘플 평균기(34)가 마지막 데이터를 전송하면 버퍼 내부에 저장된 모든 데이터를 블록 평균기(36)로 전송하며, 블록 평균기(36)가 전송받은 데이터를 평균하여 그 값을 판별기(37)로 전송하면 평균버퍼(35)도 판별기(37)로 데이터를 전송한다.
여기서, 블록 평균기(36)는 평균버퍼(35)에서 전송된 데이터를 평균하여 판별기(37)에 필요한 문턱값을 제공한다.
이는 태그에서 판독기로 전송되는 신호가 가산성 백색잡음(AWGN) 채널을 통과하면서 잡음의 영향을 받거나, 채널에 의해 신호가 왜곡되면 입력신호를 0과 1로 판별하기 위한 문턱값이 변하게 되어 판별기(37)에서 에러가 발생할 수 있다.
따라서, 판독 장치에 입사된 신호의 평균크기를 기준으로 하여 문턱값을 결정함으로써 판별기(37)에서의 신호검출오류를 줄여 판독 장치의 수신 성능을 개선 하기 위함이다.
그리고 판별기(37)는 블록 평균기(36)에서 제공받은 문턱 값을 기준으로 하여, 평균버퍼(35)의 데이터가 문턱 값보다 크면 1로 작으면 0으로 판별하여 증폭기(38)로 전달한다.
여기서, 증폭기(38)는 판별기(37)에서 출력되는 데이터가 논리적 신호처리에 부적합한 전압레벨을 가질 경우, 회로에 적합하도록 전압레벨을 조정하여 FMO(Flexible Macroblock Ordering) 디코더(39)로 출력하고, FMO 디코더(39)는 입력된 신호를 바탕으로 고유 식별자를 해석한다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 전파 식별 장치를 위한 신호 복원 장치는 태그로부터 RFID 판독 장치에 입사되는 신호에 메모리 버퍼에 저장하고, 메모리 버퍼에 저장된 데이터를 일정 블록단위로 평균을 취하여 신호를 복원하는 방법을 구현하여 RFID 시스템에서 잡음의 영향을 감소시켜 판독기의 수신 성능을 개선한다.
구체적인 신호 복원 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명에 따른 전파 식별 장치를 위한 신호 복원 장치를 이용하여 복원된 신호의 파형도이고, 도 5는 본 발명에 따른 신호 복원 방법을 나타낸 순서도이다.
먼저, RFID 판독 장치로 동기가 일치되어 입사되는 신호를 r(t)라 하고 이 신호를 ISO/IEC 18000-6B Air Interface의 규약에 의해 1bit 길이의 1/2인 12.5㎲로 나누어 전체 M개의 구간을 얻는다.(S501)
이어, 각 구간의 신호를 샘플링 속도 S로 샘플링하여 i번째 구간의 이산 신호
Figure 112006003083419-pat00015
를 구한다.(S502)
그리고 샘플들의 평균을 산출하기 위하여 구해진
Figure 112006003083419-pat00016
을 크기가 N인 버퍼에 저장한다.(S503)
그리고 i번째 샘플의 평균
Figure 112006003083419-pat00017
은 다음과 같이 구한다.(S504)
Figure 112006003083419-pat00018
여기서, 버퍼 크기 N은 샘플링 속도 S와 1bit 시간의 길이에 의해 결정된다.
Figure 112006003083419-pat00019
의 값을 수학식 2에서와 같이
Figure 112006003083419-pat00020
로 갱신하고
Figure 112006003083419-pat00021
은 전체 구간의 평균을 구하기 위하여 다시 버퍼에 저장한다.(S505)
Figure 112006003083419-pat00022
그리고 수신이 종료되면 전체 M 구간의 블록 평균값
Figure 112006003083419-pat00023
를 수학식 3에서와 같이 구한다.(S506)
Figure 112006003083419-pat00024
이 블록 평균값
Figure 112006003083419-pat00025
를 문턱값으로 정해 블록의 데이터값을 결정하고, 결정된 데이터값을 디코더로 보낸다.(S507)
디코더는 한 블록내의 0과 1의 개수를 세어 전송 신호를 복원하므로 블록내에 에러가 발생한 데이터값이 조금 있더라도 정확한 신호를 검출할 수 있다.(S508)
도 4의 파형은 본 발명에 따른 전파 식별 장치를 위한 신호 복원 장치를 이용하여 복원된 신호를 나타낸 것이다.
가로선은 M 개의
Figure 112006003083419-pat00026
의 평균값이며 이 값을 문턱값으로 하여 신호가 문턱값 이상이면 1로 결정되며 작으면 0으로 결정한다.
이와 같은 본 발명에 따른 전파 식별 장치를 위한 신호 복원 방법은 샘플링 속도 S를 증가시키면 한 블록의 크기 N 이 증가하여, 신호의 변화를 잘 반영하므로 블록 평균으로 인한 효과가 증대되는 장점이 있다.
이 샘플들의 평균을 취하게 되면 원래의 신호에 더해진 잡음 성분들의 영향이 줄어들게 되므로 미약 신호의 복원을 가능하게 한다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 전파 식별 장치를 위한 신호 복원 장치 및 방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.
본 발명은 메모리 버퍼와 블록평균을 이용하여 낮은 신호대 잡음비 환경에서 판독 장치로 입사되는 왜곡된 신호를 복원함으로써, 판독 장치의 수신 성능을 개선한다.
즉, 채널의 잡음 성분에 의해 단순 비교기를 사용하여 판정한 데이터 값이 정확하지 않을 경우에 발생하는 판독 장치의 성능 열화를 방지할 수 있게 된다.
따라서, RFID 시스템에서 잡음의 영향을 감소시켜 판독기의 수신 성능을 개선한다.

Claims (14)

  1. 태그의 정보를 판독하기 위한 전파 식별 장치에 있어서,
    무선 수신되어 디지탈 변환된 데이터를 순차적으로 저장하는 샘플 버퍼;
    설정된 시간에 지정된 데이터를 평균하여 출력하는 샘플 평균기;
    상기 샘플 평균기로부터 데이터를 입력받아 저장하는 평균 버퍼;
    상기 평균 버퍼의 출력을 평균하여 판정에 필요한 블록 평균값을 출력하는 블록 평균기;
    상기 블록 평균기로부터 판정에 필요한 정보를 제공받아 평균 버퍼의 출력을 판정하는 판별기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전파 식별 장치를 위한 신호 복원 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 태그 정보를 수신하여 기저대역으로 하향 변환하는 무선 수신부와, 상기 무선 수신부의 아날로그 신호를 디지털로 변환하는 아날로그 디지털 변환부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전파 식별 장치를 위한 신호 복원 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 아날로그 디지털 변환기의 샘플링 주파수는 태그에서 판독 장치로의 데이터 전송 속도의 2배보다 큰 조건을 만족하는 임의의 주파수 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 전파 식별 장치를 위한 신호 복원 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 샘플 버퍼와 평균 버퍼의 용량은 설정된 디지털 변환시의 샘플링 주파수에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 전파 식별 장치를 위한 신호 복원 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 샘플 버퍼의 값을 평균하여 평균버퍼로 전달하는 샘플 평균기의 동작시간은 해당 RFID 시스템이 사용하는 프로토콜에서 정의된 1bit 시간의 1/2 보다 작은 조건을 만족하는 크기인 것을 특징으로 하는 전파 식별 장치를 위한 신호 복원 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 샘플 평균기는 샘플 버퍼에 데이터가 입력될 때마다 평균값을 구하는 것을 특징으로 하는 전파 식별 장치를 위한 신호 복원 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 판별기의 출력을 필요한 경우 시스템에 맞도록 조정하는 증폭기와, 증폭된 신호를 받아 고유 식별자를 해석하는 FMO(Flexible Macroblock Ordering) 디코더를 더 포함하고 구성되는 것을 특징으로 하는 전파 식별 장치를 위한 신호 복원 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 판별기는 평균 버퍼의 데이터 각각을 0과 1로만 출력하는 것을 특징으로 하는 전파 식별 장치를 위한 신호 복원 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 판별기는 평균 버퍼에 저장된 데이터 각각을 임의의 m-bit로 재할당하여 2m 단계로 출력하는 것을 특징으로 하는 전파 식별 장치를 위한 신호 복원 장치.
  10. 태그의 정보를 판독하기 위한 전파 식별 장치의 신호 복원에 있어서,
    수신된 신호를 M개의 구간으로 나누어 샘플링 속도 S로 샘플링하여 i번째 구간의 이산 신호
    Figure 112006003083419-pat00027
    를 구하는 단계;
    구해진
    Figure 112006003083419-pat00028
    을 크기가 N인 버퍼에 저장하는 단계;
    i번째 샘플의 평균
    Figure 112006003083419-pat00029
    을 구하는 단계;
    Figure 112006003083419-pat00030
    의 값을
    Figure 112006003083419-pat00031
    로 갱신하고
    Figure 112006003083419-pat00032
    을 전체 구간의 평균을 구하기 위하여 다시 저장하는 단계;
    수신이 종료되면 전체 M 구간의 블록 평균값
    Figure 112006003083419-pat00033
    를 구하는 단계;
    블록 평균값
    Figure 112006003083419-pat00034
    를 문턱값으로 정해 해당 블록의 데이터값을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전파 식별 장치를 위한 신호 복원 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 해당 블록의 데이터값을 구하기 위하여 신호가 문턱값 이상이면 1로 결정되며 작으면 0으로 결정하는 것을 특징으로 하는 전파 식별 장치를 위한 신호 복원 방법.
  12. 제 10항에 있어서, i번째 샘플의 평균은,
    Figure 112006003083419-pat00035
    에 의해 구하는 것을 특징으로 하는 전파 식별 장치를 위한 신호 복원 방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    Figure 112006003083419-pat00036
    의 값을
    Figure 112006003083419-pat00037
    로의 갱신은,
    Figure 112006003083419-pat00038
    에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 전파 식별 장치를 위한 신호 복원 방법.
  14. 제 10항에 있어서, 전체 M 구간의 블록 평균값
    Figure 112006003083419-pat00039
    은,
    Figure 112006003083419-pat00040
    에 의해 구해지는 것을 특징으로 하는 전파 식별 장치를 위한 신호 복원 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR920704459A (ko) * 1990-12-20 1992-12-19 죤 에이취. 무어 시분할 다중 액세스 무선 주파수 송신기용전력 제어회로
US5539775A (en) 1993-03-17 1996-07-23 Micron Technology, Inc. Modulated spread spectrum in RF identification systems method
US5867065A (en) 1997-05-07 1999-02-02 Glenayre Electronics, Inc. Frequency selective predistortion in a linear transmitter
KR20050117151A (ko) * 2004-06-09 2005-12-14 (주)에이피앤텍 절전 기능을 갖는 전파식별(rfid) 리더 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR920704459A (ko) * 1990-12-20 1992-12-19 죤 에이취. 무어 시분할 다중 액세스 무선 주파수 송신기용전력 제어회로
US5539775A (en) 1993-03-17 1996-07-23 Micron Technology, Inc. Modulated spread spectrum in RF identification systems method
US5867065A (en) 1997-05-07 1999-02-02 Glenayre Electronics, Inc. Frequency selective predistortion in a linear transmitter
KR20050117151A (ko) * 2004-06-09 2005-12-14 (주)에이피앤텍 절전 기능을 갖는 전파식별(rfid) 리더 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101237973B1 (ko) 2008-01-31 2013-02-28 한양대학교 산학협력단 밀러 디코딩 방식을 이용하여 디코딩하는 rfid 리더 및그 디코딩 방법

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