KR100768462B1 - Ｒｆｉｄ 태그 판독 방법 및 이를 이용한 ｒｆｉｄ 태그리더 - Google Patents

Ｒｆｉｄ 태그 판독 방법 및 이를 이용한 ｒｆｉｄ 태그리더 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수신 신호의 위상을 0°, 45°, 90° 및 135° 쉬프트시키고 쉬프트된 신호 중 수신 상태가 가장 양호한 신호를 선택하여 RFID 태그를 판독함으로써 우수한 RFID 태그 판독성을 제공하는 RFID 태그 판독 방법 및 이를 이용한 RFID 태그 리더에 관한 것이다. 본 발명에 따른 RFID 태그 리더는 RFID 태그와 통신하여 상기 RFID 태그에 저장된 정보를 판독하는 RFID 태그 리더에 있어서, 상기 RFID 태그로부터 수신한 수신 신호의 위상을 각각 0° 및 90° 쉬프트한 I0 채널 신호 및 Q0 채널 신호 및 상기 수신 신호의 위상을 각각 45° 및 135° 쉬프트한 I45 채널 신호 및 Q45 채널 신호를 출력하는 RF 신호 처리부; 및 상기 I0 채널 신호, Q0 채널 신호, I45 채널 신호 및 Q45 채널 신호 중 가장 양호한 신호로부터 상기 RFID 태그에 저장된 정보를 판독하는 기저 대역 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

ＲＦＩＤ 태그 판독 방법 및 이를 이용한 ＲＦＩＤ 태그 리더{METHOD FOR READING RFID TAG AND RFID TAG READER USING THE SAME}
도 1은 종래 기술에 따른 RFID 태그 리더를 도시한 블록도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 RFID 태그 리더를 도시한 블록도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 RFID 태그 판독 방법을 도시한 흐름도.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 RFID 태그 리더를 도시한 블록도.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 RFID 태그 판독 방법을 도시한 흐름도.
본 발명은 RFID 태그 판독 방법 및 이를 이용한 RFID 태그 리더에 관한 것으로, 특히 수신 신호의 위상을 0°, 45°, 90° 및 135° 쉬프트시키고 쉬프트된 신호 중 수신 상태가 가장 양호한 신호를 선택하여 RFID 태그를 판독함으로써 우수한 RFID 태그 판독성을 제공하는 RFID 태그 판독 방법 및 이를 이용한 RFID 태그 리더에 관한 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 RFID 태그 리더(1)를 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 수신단의 저잡음 증폭기(14)는 출력 신호를 RF 전력 분배기(divider)에 제공하여, RF 신호를 I-동위상 다운 컨버젼 믹서(22)와 Q-직교위상 다운 컨버젼 믹서(26)에 공급한다. 믹서(22, 26)는 I 및 Q 국부 발진기 신호를 발생하는 합성 국부 발진기 직교 위상 쉬프터(synthesized local oscillator quadrature phase shifter)(30)에 의하여 주파수 도약 신호를 공급받는다. 위상 쉬프터(30)로부터의 신호는 다운 컨버터 믹서(22, 26)를 구동하는데 이용된다. 믹서(22, 26)의 입력단 측의 노드(18)에서 수신되는 신호는 직교 위상 쉬프터(30)로부터의 출력 신호와 혼합되어 그 위상이 각각 0° 및 90° 쉬프트된다. 믹서는 각각 I 채널 IF(Intermediate Frequency) 증폭기(34)와 수신 Q 채널 IF 증폭기(36)에 출력 신호를 제공한다.
IF 증폭기(34, 36)의 출력은 각각, 원하지 않는 믹서의 출력을 제거하기 위한 대역 통과 필터로서 동작하는 I 및 Q 수신 I 채널 및 Q 채널 IF 필터(38, 42)에 제공된다. 필터(38, 42)의 대역 통과 필터 출력은 수신 I 채널 IF 리미터(50) 및 수신 Q 채널 IF 리미터(52)로 동작하는 리미터(50, 52)에 제공된다. 리미터(50, 52)는 위상 변조되거나 주파수 변조된 아날로그 I 또는 Q 수신 신호를 DSP(62)의 I 및 Q 입력으로서 이용하기 위한 디지털 신호로 전환하기 위하여, 아날로그 디지털 변환기(54, 56)에 출력 신호를 제공한다.
RF 태그 리더 모드에서 수신되는 것과 같은 진폭 변조된 신호의 경우에는, 리미터(50, 52)는 바이패스 될 수 있다.
송신단의 디지털 신호 처리부(62)는 디지털 아날로그 변환기(58, 60)에 I 및 Q 출력 신호를 제공하고, 디지털 아날로그 변환기(58, 60)는 차례로 아날로그 출력 신호를 송신 I 채널 IF 필터(44) 및 송신 Q 채널 IF 필터(40)에 제공한다.
필터(44, 40)는 각각 I 및 Q 채널 IF로, RF 업 컨버터 믹서(28, 24)에 출력 신호를 제공한다.
믹서(28, 24)는 업 컨버터 믹서(28, 24)를 구동하기 위한 I 및 Q 국부 발진 신호를 생성하는 합성 국부 발진기 직교 위상 쉬프터(32)로부터의 입력 신호에 응답한다. 직교 위상 쉬프터(32)로부터의 이러한 신호는, 도시된 바와 같이, 필터(44, 40)로부터 믹서(28, 24)로 전달된 입력 신호와 혼합되어 그 위상이 각각 0° 및 90° 쉬프트된다.
믹서(24, 28)는 RF 업 컨버터(28, 24)로부터의 I 및 Q 송신 신호를 결합하여 노드(20)에 출력 신호를 제공한다. 노드(20)는 전송 증폭기(16)에 결합된 출력 신호를 제공한다. 전송 증폭기(16)의 출력은 노드(12)에 제공되어, 차례로 노드(12)에 안테나(10)로부터 방사되는 출력 무선 신호(70)로서, 안테나(10)에 의한 송신을 위하여 송신 출력 신호가 제공된다.
종래 기술에 따른 RFID 태그 리더는 수신 신호의 위상을 0° 및 90°를 쉬프트하는데 이 경우 RFID 태그의 위치에 따라 판독 감도가 달라지게 된다.
예를 들어, 수신 신호의 I 채널 출력 신호가 RFID 태그와 RFID 태그 리더 사이의 거리에 대한 사인파로 표시되는 경우 수신 신호의 Q 채널 출력 신호는 90° 쉬프트된 코사인파로 표시될 수 있다. 이 경우 I 채널 출력 신호와 Q 채널 출력 신호 중 수신 상태가 양호한 것을 선택하여 RFID 태그의 정보를 판독하게 된다. I 채 널 출력 신호가 선택되었다고 가정하면, RFID 태그와 RFID 태그 리더 사이의 거리가 90°(λ/2)에 해당하는 경우에는 큰 문제없이 RFID 태그를 판독할 수 있다. 그러나, 상기 거리가 45°(λ/4)에 해당하는 경우에는 RFID 태그를 판독하기 어렵다는 문제가 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 수신 신호의 위상을 0°, 45°, 90° 및 135° 쉬프트시키고 쉬프트된 신호 중 수신 상태가 가장 양호한 신호를 선택하여 RFID 태그를 판독함으로써 우수한 RFID 태그 판독성을 제공하는 RFID 태그 판독 방법 및 이를 이용한 RFID 태그 리더를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명에 따른 RFID 태그 리더는 RFID 태그와 통신하여 상기 RFID 태그에 저장된 정보를 판독하는 RFID 태그 리더에 있어서, 상기 RFID 태그로부터 수신한 수신 신호의 위상을 각각 0° 및 90° 쉬프트한 I0 채널 신호 및 Q0 채널 신호 및 상기 수신 신호의 위상을 각각 45° 및 135° 쉬프트한 I45 채널 신호 및 Q45 채널 신호를 출력하는 RF 신호 처리부; 및 상기 I0 채널 신호, Q0 채널 신호, I45 채널 신호 및 Q45 채널 신호 중 가장 양호한 신호로부터 상기 RFID 태그에 저장된 정보를 판독하는 기저 대역 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 RF 신호 처리부는 상기 수신 신호의 위상을 0° 또는 45° 쉬프트하기 위한 제1 위상 쉬프트 신호 및 상기 수신 신호의 위상을 90° 또는 135° 쉬프트하기 위한 제2 위상 쉬프트 신호를 출력하는 위상 쉬프터; 상기 제1 위상 쉬프트 신호에 따라 상기 수신 신호의 위상을 0° 또는 45° 쉬프트하는 I 채널 믹서; 상기 제2 위상 쉬프트 신호에 따라 상기 수신 신호의 위상을 90° 또는 135° 쉬프트하는 Q 채널 믹서를 포함할 수 있다. 이때, 상기 RF 신호 처리부는 상기 I0 채널 신호 및 Q0 채널 신호와 상기 I45 채널 신호 및 Q45 채널 신호를 출력한다.
또한, 상기 RF 신호 처리부는 상기 수신 신호의 위상을 각각 0°, 45°, 90° 및 135° 쉬프트하기 위한 제1 위상 쉬프트 신호, 제2 위상 쉬프트 신호, 제3 위상 쉬프트 신호 및 제4 위상 쉬프트 신호를 출력하는 위상 쉬프터; 상기 제1 위상 쉬프트 신호 내지 제4 위상 쉬프트 신호에 따라 상기 수신 신호의 위상을 각각 0°, 45°, 90° 및 135° 쉬프트하는 제1 I 채널 믹서, 제2 I 채널 믹서, 제1 Q 채널 믹서 및 제2 Q 채널 믹서를 포함할 수 있다. 이때, 상기 RF 신호 처리부는 I0 채널 신호, Q0 채널 신호, I45 채널 신호 및 Q45 채널 신호를 동시에 출력한다.
본 발명에 따른 RFID 태그 판독 방법은 (a) RFID 태그와 통신하여 상기 RFID 태그에 저장된 정보를 포함하는 RF 신호를 수신하는 단계; (b) 상기 수신 신호의 위상을 각각 0°, 90°, 45° 및 135° 쉬프트하여 I0 채널 신호, Q0 채널 신호, I45 채널 신호 및 Q45 채널 신호를 생성하여 기저 대역 처리부로 전송하는 단계; 및 (c) 상기 I0 채널 신호, Q0 채널 신호, I45 채널 신호 및 Q45 채널 신호 중 가장 양호한 신호로부터 상기 RFID 태그에 저장된 정보를 판독하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
삭제
이하에서는, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 RFID 태그 리더를 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 RFID 태그 리더는 RF 신호 처리부(200) 및 기저 대역 처리부(300)를 포함한다.
RFID 태그로부터 수신한 수신 신호는 안테나(100) 및 저잡음 증폭기(110)를 거쳐 RF 신호 처리부(200)로 전달된다.
RF 신호 처리부(200)는 수신 신호의 위상을 각각 0° 및 90° 쉬프트하여 I0 채널 신호 및 Q0 채널 신호를 생성하고 상기 수신 신호의 위상을 각각 45° 및 135° 쉬프트하여 I45 채널 신호 및 Q45 채널 신호를 생성한다.
구체적으로는, RF 신호 처리부(200)는 위상 쉬프터(210), I 채널 믹서(220) 및 Q 채널 믹서(230)를 포함한다.
위상 쉬프터(210)는 상기 수신 신호의 위상을 0° 및 45° 쉬프트하기 위한 제1 위상 쉬프트 신호와 상기 수신 신호의 위상을 90° 및 135° 쉬프트하기 위한 제2 위상 쉬프트 신호를 각각 I 채널 믹서(220) 및 Q 채널 믹서(230)에 제공한다.
I 채널 믹서(220)는 상기 제1 위상 쉬프트 신호에 따라 상기 수신 신호의 위상을 0° 및 45° 쉬프트한다.
Q 채널 믹서(230)는 상기 제2 위상 쉬프트 신호에 따라 상기 수신 신호의 위상을 90° 및 135° 쉬프트한다.
위상 쉬프터(210)는 상기 수신 신호를 0° 및 90° 쉬프트하기 위한 제1 위상 쉬프트 신호 및 제2 위상 쉬프트 신호를 각각 I 채널 믹서(220) 및 Q 채널 믹서(230)에 제공한다. 또한, 위상 쉬프터(210)는 상기 수신 신호를 45° 및 135° 쉬프트하기 위한 제1 위상 쉬프트 신호 및 제2 위상 쉬프트 신호를 각각 I 채널 믹서(220) 및 Q 채널 믹서(230)에 제공한다. 따라서 RF 신호 처리부(200)는 상기 I0 채널 신호 및 Q0 채널 신호와 상기 I45 채널 신호 및 Q45 채널 신호를 출력한다.
기저 대역 처리부(300)는 상기 I0 채널 신호, Q0 채널 신호, I45 채널 신호 및 Q45 채널 신호 중 수신 상태가 가장 양호한 신호로부터 상기 RFID 태그에 저장된 정보를 판독한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 RFID 태그 판독 방법을 도시한 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 RFID 태그 리더는 RFID 태그와 통신하여 상기 RFID 태그에 저장된 정보를 포함하는 RF 신호를 수신한다(S100).
RF 신호 처리부는 상기 수신 신호의 위상을 각각 0°, 45°, 90° 및 135° 쉬프트하여 I0 채널 신호, I45 채널 신호, Q0 채널 신호 및 Q45 채널 신호를 생성한다(S110).
다음에는, 생성된 I0 채널 신호, I45 채널 신호, Q0 채널 신호 및 Q45 채널 신호를 기저 대역 처리부로 전송한다(S120).
기저 대역 처리부는 상기 I0 채널 신호, Q0 채널 신호, I45 채널 신호 및 Q45 채널 신호를 수신하고 이중 적어도 어느 하나(예를 들면 수신 상태가 가장 양호한 신호)를 선택하여(S130) 선택된 신호로부터 상기 RFID 태그에 저장된 정보를 판독한다(S140).
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 RFID 태그 리더를 도시한 블록도이다.
도 4를 참조하면, RFID 태그로부터 수신한 수신 신호는 안테나(100) 및 저잡음 증폭기(110)를 거쳐 RF 신호 처리부(200)로 전달된다.
RF 신호 처리부(200)는 수신 신호의 위상을 각각 0° 및 90° 쉬프트하여 I0 채널 신호 및 Q0 채널 신호를 생성하고 상기 수신 신호의 위상을 각각 45° 및 135° 쉬프트하여 I45 채널 신호 및 Q45 채널 신호를 생성한다.
구체적으로는, RF 신호 처리부(200)는 위상 쉬프터(210), 제1 I 채널 믹서(220), 제1 Q 채널 믹서(240), 제2 I 채널 믹서(230) 및 제2 Q 채널 믹서(250)를 포함한다.
위상 쉬프터(210)는 상기 수신 신호의 위상을 각각 0°, 45°, 90° 및 135° 쉬프트하기 위한 제1 위상 쉬프트 신호, 제2 위상 쉬프트 신호, 제3 위상 쉬프트 신호 및 제4 위상 쉬프트 신호를 각각 제1 I 채널 믹서(220), 제2 I 채널 믹서(230), 제1 Q 채널 믹서(240) 및 제2 Q 채널 믹서(250)에 제공한다.
제1 I 채널 믹서(220)는 상기 제1 위상 쉬프트 신호에 따라 상기 수신 신호의 위상을 0° 쉬프트한다.
제2 I 채널 믹서(230)는 상기 제3 위상 쉬프트 신호에 따라 상기 수신 신호의 위상을 45° 쉬프트한다.
제1 Q 채널 믹서(240)는 상기 제2 위상 쉬프트 신호에 따라 상기 수신 신호의 위상을 90° 쉬프트한다.
제2 Q 채널 믹서(250)는 상기 제4 위상 쉬프트 신호에 따라 상기 수신 신호의 위상을 135° 쉬프트한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 RF 신호 처리부(200)는 상기 I0 채널 신호 및 Q0 채널 신호와 상기 I45 채널 신호 및 Q45 채널 신호를 동시에 출력하게 된다.
기저 대역 처리부(300)는 상기 I0 채널 신호, Q0 채널 신호, I45 채널 신호 및 Q45 채널 신호 중 수신 상태가 가장 양호한 신호로부터 상기 RFID 태그에 저장된 정보를 판독한다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 RFID 태그 판독 방법을 도시한 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 RFID 태그 리더는 RFID 태그와 통신하여 상기 RFID 태그에 저장된 정보를 포함하는 RF 신호를 수신한다(S100).
RF 신호 처리부는 상기 수신 신호의 위상을 각각 0°, 45°, 90° 및 135° 쉬프트하여 I0 채널 신호, Q0 채널 신호, I45 채널 신호 및 Q45 채널 신호를 생성한다(S110).
다음에는, 생성된 I0 채널 신호, Q0 채널 신호, I45 채널 신호 및 Q45 채널 신호를 기저 대역 처리부로 전송한다(S120).
기저 대역 처리부는 상기 I0 채널 신호, Q0 채널 신호, I45 채널 신호 및 Q45 채널 신호를 수신하고 이중 적어도 어느 하나(예를 들면 수신 상태가 가장 양호한 신호)로부터 상기 RFID 태그에 저장된 정보를 판독한다(S130).
본 발명에 따른 RFID 태그 판독 방법 및 이를 이용한 RFID 태그 리더는 수신 신호의 위상을 0°, 45°, 90° 및 135° 쉬프트시키고 쉬프트된 신호 중 수신 상태가 가장 양호한 신호를 선택하여 RFID 태그를 판독함으로써 우수한 RFID 태그 판독성을 제공한다는 장점이 있다.

Claims (7)

  1. RFID 태그와 통신하여 상기 RFID 태그에 저장된 정보를 판독하는 RFID 태그 리더에 있어서,
    상기 RFID 태그로부터 수신한 수신 신호의 위상을 각각 0° 및 90° 쉬프트한 I0 채널 신호 및 Q0 채널 신호 및 상기 수신 신호의 위상을 각각 45° 및 135° 쉬프트한 I45 채널 신호 및 Q45 채널 신호를 출력하는 RF 신호 처리부; 및
    상기 I0 채널 신호, Q0 채널 신호, I45 채널 신호 및 Q45 채널 신호 중 가장 양호한 신호로부터 상기 RFID 태그에 저장된 정보를 판독하는 기저 대역 처리부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID 태그 리더.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 RF 신호 처리부는
    상기 수신 신호의 위상을 0° 또는 45° 쉬프트하기 위한 제1 위상 쉬프트 신호 및 상기 수신 신호의 위상을 90° 또는 135° 쉬프트하기 위한 제2 위상 쉬프 트 신호를 출력하는 위상 쉬프터;
    상기 제1 위상 쉬프트 신호에 따라 상기 수신 신호의 위상을 0° 및 45° 쉬프트하는 I 채널 믹서;
    상기 제2 위상 쉬프트 신호에 따라 상기 수신 신호의 위상을 90° 및 135° 쉬프트하는 Q 채널 믹서
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID 태그 리더.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 RF 신호 처리부는 상기 I0 채널 신호 및 Q0 채널 신호와 상기 I45 채널 신호 및 Q45 채널 신호를 교대로 출력하는 것을 특징으로 하는 RFID 태그 리더.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 RF 신호 처리부는
    상기 수신 신호의 위상을 각각 0°, 45°, 90° 및 135° 쉬프트하기 위한 제1 위상 쉬프트 신호, 제2 위상 쉬프트 신호, 제3 위상 쉬프트 신호 및 제4 위상 쉬프트 신호를 출력하는 위상 쉬프터;
    상기 제1 위상 쉬프트 신호 내지 제4 위상 쉬프트 신호에 따라 상기 수신 신호의 위상을 각각 0°, 45°, 90° 및 135° 쉬프트하는 제1 I 채널 믹서, 제2 I 채널 믹서, 제1 Q 채널 믹서 및 제2 Q 채널 믹서
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID 태그 리더.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 RF 신호 처리부는 I0 채널 신호, Q0 채널 신호, I45 채널 신호 및 Q45 채널 신호를 동시에 출력하는 것을 특징으로 하는 RFID 태그 리더.
  6. (a) RFID 태그와 통신하여 상기 RFID 태그에 저장된 정보를 포함하는 RF 신호를 수신하는 단계;
    (b) 상기 수신 신호의 위상을 각각 0°, 90°, 45° 및 135° 쉬프트하여 I0 채널 신호, Q0 채널 신호, I45 채널 신호 및 Q45 채널 신호를 생성하여 기저 대역 처리부로 전송하는 단계; 및
    (c) 상기 I0 채널 신호, Q0 채널 신호, I45 채널 신호 및 Q45 채널 신호 중 가장 양호한 신호로부터 상기 RFID 태그에 저장된 정보를 판독하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID 태그 판독 방법.
  7. 삭제
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