KR100943766B1 - Method for excluding offset noise, method and apparatus for receiving tag signal - Google Patents
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Abstract
본 발명은 오프셋 왜곡 제거 방법, 태그신호 수신방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an offset distortion canceling method, a tag signal receiving method and apparatus.
본 발명에서, 태그신호 수신장치는 RFID 태그로부터 수신되는 태그신호로부터 고주파 성분 및 잡음 성분을 제거하는 필터링을 수행하고, 오프셋 왜곡신호를 제거한다. 이후, 태그신호 수신장치는 고주파 성분, 잡음 성분 및 오프셋 왜곡신호가 제거된 태그신호로부터 에지 신호를 생성하고, 생성된 에지 신호에 기초해 생성한 에지 클럭에 기초해 비트 데이터를 결정한다. In the present invention, the tag signal receiving apparatus performs filtering to remove the high frequency component and the noise component from the tag signal received from the RFID tag, and removes the offset distortion signal. Thereafter, the tag signal receiver generates an edge signal from the tag signal from which the high frequency component, the noise component, and the offset distortion signal are removed, and determines bit data based on the generated edge clock based on the generated edge signal.
RFID, 태그, 오프셋 왜곡, 에지 신호, 태그 데이터, 비트 데이터 RFID, tag, offset distortion, edge signal, tag data, bit data
Description
본 발명은 오프셋 왜곡 제거 방법, 태그신호 수신방법 및 장치에 관한 것이다. 특히 본 발명은 무선주파수인식(Radio Frequency Identification, RFID) 리더에서의 오프셋 왜곡신호 제거 방법, 태그신호 수신방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an offset distortion canceling method, a tag signal receiving method and apparatus. In particular, the present invention relates to a method for removing offset distortion signals, a tag signal receiving method, and an apparatus in a radio frequency identification (RFID) reader.
본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT성장동력핵심기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2006-S-023-02, 과제명: RFID 시스템 고도화 기술개발].The present invention is derived from the research conducted as part of the IT growth engine core technology development project of the Ministry of Information and Communication and the Ministry of Information and Telecommunication Research and Development. [Task Management No .: 2006-S-023-02, Title: RFID System Advancement Technology Development] .
일반적으로, 무선주파수인식(Radio Frequency Identification, RFID)은 무선 주파수를 사용하여 고유한 식별 정보를 가지고 있는 태그(tag)로부터 비접촉식으로 정보를 독출하거나 기록함으로써 태그가 부착된 물건, 동물 및 사람 등을 인식, 추적 및 관리할 수 있도록 하는 기술이다. RFID 시스템은 고유한 식별 정보를 지니며 물건이나 동물 등에 부착되는 다수의 태그(electronic tag 또는 transponder)와 태그의 정보를 읽거나 쓰기 위한 RFID 리더(Reader 또는 Interrogator)로 구성된다. 이러한 RFID 시스템은 리더와 태그 사이의 상호 통신 방식에 따라 상호 유도 방식 과 전자기파 방식으로 구분되고, 태그가 자체 전력으로 동작하는지 여부에 따라 능동형과 수동형으로 구분되며, 사용하는 주파수에 따라 장파, 중파, 단파, 초단파 및 극초단파형으로 구분된다.In general, Radio Frequency Identification (RFID) uses radio frequency to read or record information from a tag having unique identification information in a non-contact manner to identify tagged objects, animals, and people. A technology that enables recognition, tracking, and management. The RFID system is composed of a plurality of tags (electronic tags or transponders) attached to an object or animal with unique identification information, and an RFID reader (Reader or Interrogator) for reading or writing the information of the tags. The RFID system is classified into mutual induction and electromagnetic waves according to the intercommunication method between the reader and the tag, and is classified into active and passive types according to whether the tag operates with its own power. It is divided into short wave, microwave and microwave.
한편, 종래 RFID 리더의 태그신호 수신장치는 안테나로 입력되는 태그신호에 대하여 ASK(Amplitude-Shift Keying) 복조를 수행하고, ASK 복조된 태그신호로부터 비트 데이터를 생성하였다. 따라서, 종래의 태그신호 수신장치는 태그신호가 PSK 방식으로 변화될 때 혹은 ASK 방식 및 PSK 방식이 동시에 수행될 때 이에 대응하지 못하는 단점이 존재하였다.Meanwhile, a tag signal receiving apparatus of a conventional RFID reader performs ASK (Amplitude-Shift Keying) demodulation on a tag signal input to an antenna and generates bit data from the ASK demodulated tag signal. Therefore, the conventional tag signal receiving apparatus has a disadvantage in that it does not respond when the tag signal is changed to the PSK scheme or when the ASK scheme and the PSK scheme are simultaneously performed.
또한, 종래 RFID 리더의 태그신호 수신장치는 안테나로 입력되어 아날로그부를 통과한 태그신호에 오프셋 현상 등에 의한 왜곡 잡음이 발생하면, ASK 복조할 경우, 성능 열화가 발생하여 신뢰성 있는 태그 데이터를 검출하지 못하는 단점이 존재한다. In addition, when the tag signal receiving apparatus of the conventional RFID reader generates distortion noise due to an offset phenomenon or the like in a tag signal inputted through an antenna and passes through an analog unit, when ASK demodulation occurs, performance deterioration occurs and it is impossible to detect reliable tag data. There are disadvantages.
따라서, 안테나를 통해 입력되는 태그신호에 오프셋 현상 등에 의한 왜곡 잡음이 존재하더라도 변조 방식에 상관 없이 태그 데이터를 성공적으로 복원할 수 있는 방법 및 장치가 필요하다. Accordingly, there is a need for a method and apparatus capable of successfully restoring tag data regardless of a modulation scheme, even when distortion noise due to an offset phenomenon exists in a tag signal input through an antenna.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 변조 방식에 상관없이 태그 데이터를 성공적으로 복원하기 위한 오프셋 왜곡 제거 방법, 태그신호 수신방법 및 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an offset distortion cancellation method, a tag signal receiving method, and an apparatus for successfully restoring tag data regardless of a modulation scheme.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 무선주파수인식 리더에서의 오프셋 왜곡 제거 방법은,Offset distortion removing method in a radio frequency identification reader according to a feature of the present invention for achieving the above object,
무선주파수인식 태그에서 수신되는 신호로부터 연속적인 태그신호 평균값을 산출하는 단계; 상기 연속적인 태그신호 평균값의 이득을 조정하는 단계; 및 상기 이득이 조정된 연속적인 태그신호 평균값을 이용하여 상기 수신되는 신호로부터 오프셋 왜곡신호를 제거하는 단계를 포함한다.Calculating a continuous value of a tag signal from a signal received at a radio frequency identification tag; Adjusting the gain of the continuous tag signal average value; And removing the offset distortion signal from the received signal using the average value of the successive tag signals with the gain adjusted.
또한, 본 발명의 다른 특징에 따른 무선주파수인식 리더에서의 태그신호 수신방법은,In addition, the tag signal receiving method in a radio frequency identification reader according to another aspect of the present invention,
무선주파수인식 태그에서 수신되는 신호로부터 이동평균필터를 통해 산출한 연속적인 태그신호 평균값을 이용하여, 상기 수신되는 신호에서 오프셋 왜곡신호를 제거하는 단계; 상기 오프셋 왜곡신호가 제거된 신호로부터 에지 신호를 생성하는 단계; 상기 에지 신호로부터 에지 정보를 검출하는 단계; 및 상기 에지 정보로부터 생성한 에지 클럭에 기초해 태그신호에 대응하는 비트 데이터를 결정하는 단계를 포함한다.Removing an offset distortion signal from the received signal using a continuous tag signal average value calculated through a moving average filter from a signal received from a radio frequency identification tag; Generating an edge signal from the signal from which the offset distortion signal has been removed; Detecting edge information from the edge signal; And determining bit data corresponding to a tag signal based on the edge clock generated from the edge information.
또한, 본 발명의 특징에 따른 태그신호 수신장치는,In addition, the tag signal receiving apparatus according to an aspect of the present invention,
무선주파수인식 태그로부터 수신되는 신호에서 고주파 성분 및 잡음 성분을 제거된 신호를 출력하는 필터부; 상기 필터부에서 출력되는 신호에서 오프셋 왜곡신호가 제거된 신호를 출력하는 오프셋 신호 제거부; 상기 오프셋 신호 제거부로부터 출력되는 신호로부터 에지 신호를 생성하는 에지 신호 생성부; 상기 에지 신호 로부터 에지 정보를 추출하고, 상기 에지 정보에 대응하는 에지 클럭을 생성하는 에지 정보 검출부; 및 상기 에지 클럭에 기초해 비트 데이터를 결정하고, 상기 비트 데이터에 결정해 프리앰블을 검출하는 데이터 디코딩부를 포함한다.A filter unit for outputting a signal from which a high frequency component and a noise component are removed from a signal received from a radio frequency identification tag; An offset signal removing unit outputting a signal from which an offset distortion signal is removed from the signal output from the filter unit; An edge signal generator for generating an edge signal from the signal output from the offset signal remover; An edge information detector for extracting edge information from the edge signal and generating an edge clock corresponding to the edge information; And a data decoding unit for determining bit data based on the edge clock and detecting the preamble based on the bit data.
본 발명에 따르면, RFID 리더의 태그신호 수신장치는 변조 방식에 따라 별도의 스위칭을 수행하지 않고도 오프셋 왜곡신호에 강인하고 신뢰성 있는 태그 데이터를 보다 빠르게 획득하는 것이 가능하다. According to the present invention, the tag signal receiving apparatus of the RFID reader can acquire the tag data robust and reliable to the offset distortion signal faster without performing a separate switching according to the modulation scheme.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding other components unless specifically stated otherwise. In addition, the terms “… unit”, “… group” described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software.
이제 아래에서는 본 발명의 실시 예에 따른 무선주파수인식(Radio Frequency Identification, RFID) 리더에서의 태그(tag)신호 수신장치 및 그 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a tag signal receiving apparatus and method in a radio frequency identification (RFID) reader according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 태그신호 수신장치(100)를 도시한 구조도로서, RFID 리더 내에서의 태그신호 수신장치(100)를 도시한 것이다. 1 is a structural diagram illustrating a tag
도 1을 보면, 태그신호 수신장치(100)는 복조부(110), 에지 정보 검출부(120) 및 데이터 디코딩부(130)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the tag
복조부(110)는 필터부(111), 오프셋 신호 제거부(112) 및 에지 신호 생성부(113)를 포함하며, RFID 태그로부터 리더 안테나(미도시)를 통해 수신되어 아날로그부(미도시)를 거쳐 입력되는 기저대역(baseband)의 태그신호(I채널/Q채널 태그신호)로부터 에지 신호를 생성하여 출력한다. 여기서, I 채널 태그신호 및 Q 채널 태그신호는 정현파 신호인 태그신호를 복소수 좌표계로 대응시킨 것을 의미한다. The
필터부(111)는 입력되는 기저대역 태그신호, 즉 I 채널 태그신호 및 Q 채널태그 신호를 각각 필터링 하여 원하지 않는 고주파 성분 및 잡음 성분을 제거하여 출력한다. 여기서, 필터부(111)는 입력되는 태그신호가 FM0(Frequency Modulation 0)인 경우에는, 저역대역통과 필터(Low Pass Filter)를 사용하여 필터링하고, 입력되는 태그신호가 밀러 부반송파(Miller sub-carrier) 신호인 경우에는 대역통과 필터(Band Pass Filter)를 사용하여 필터링을 수행한다.The
오프셋 신호 제거부(112)는 필터부(111)로부터 출력되는 태그신호에서 오프셋 왜곡신호를 제거하여 출력한다. 이때, 오프셋 신호 제거부(112)는 I 채널 태그신호 및 Q 채널태그 신호 각각에 대하여 오프셋 왜곡신호를 제거하여 출력한다.The offset
에지 신호 생성부(113)는 오프셋 신호 제거부(112)로부터 출력되는 신호로부터 에지 신호를 출력한다. 여기서, 에지 신호는 태그신호의 기울기의 부호가 바뀌는 점의 정보를 포함하고 있는 신호를 의미한다. The
에지 정보 검출부(120)는 복조부(110)로부터 출력되는 에지 신호로부터 에지 정보를 검출하고, 검출된 에지 정보에 대응하는 에지 클럭을 생성한다.The
데이터 디코딩부(130)는 에지 정보 검출부(120)로부터 출력되는 에지 클럭을 분석하여 비트 데이터를 결정하고, 결정된 비트 데이터를 이용하여 태그 데이터를 출력한다.The
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 오프셋 신호 제거부(112)를 도시한 구조도이다.2 is a structural diagram illustrating an
도 2를 보면, 오프셋 신호 제거부(112)는 이동평균필터(Moving Average Filter, MAF)(1121), 이득(Gain)부(1122) 및 차감기(1123)를 포함한다. Referring to FIG. 2, the offset
MAF(1121)는 필터부(111)에서 필터링 되어 출력되는 I 채널 태그신호 및 Q 채널 태그신호 평균값을 각각 연속적으로 산출한다. 이렇게 산출된 태그신호의 연속적인 평균값은 이득부(1122)를 통해 이득이 조정되고, 차감기(1123)는 이득이 조정된 연속적인 태그신호의 평균값을 이용하여 오프셋 신호 제거부(112)로 입력되는 각 태그신호에서 오프셋 왜곡신호를 제거하여 출력한다. The MAF 1121 continuously calculates an average value of the I channel tag signal and the Q channel tag signal respectively filtered and output from the
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 에지 신호 생성부(113)를 도시한 구조도이다.3 is a structural diagram illustrating an
도 3을 보면, 에지 신호 생성부(113)는 정합필터(Matched Filter)(1131), 절 대값 생성기(1132), 제곱기(1133), 합산기(1134) 및 레벨 결정기(1135)를 포함한다. Referring to FIG. 3, the
일반적으로, 정합필터란 필터 인자가 미리 알려진 입력신호의 특성에 정합되어 있어, 해당 신호 입력 시 최대의 출력값을 나타내는 필터를 의미하며, 태그신호 수신장치(100)에서의 정합필터(1131)는 오프셋 신호 제거부(112)에서 오프셋 신호가 제거된 I 채널 태그신호 및 Q 채널 태그신호가 입력되면, 정확한 에지 신호를 검출하기 위해 각 태그신호를 필터링한다. 여기서, I 채널 태그신호와 Q 채널 태그신호는 동일한 계수를 사용하여 필터링되며, 정합필터(1131)의 계수는 태그신호의 모양(shaping)에 따라 달라진다. 즉, 태그신호로부터 에지 신호를 정확하게 검출하기 위해, 태그신호 수신장치(100)는 정합필터(1131)의 계수를 태그신호의 모양에 대응하여 설정한다.In general, the matched filter refers to a filter whose filter factor matches the characteristics of a known input signal, and indicates a maximum output value when the corresponding signal is input, and the matched
태그신호가 FMO 신호이고, 한 심볼 내에 한 개의 트랜지션(transition)이 존재하는 "0" 심볼을 정합필터(1131)의 기본 신호로 설정하는 경우, 정합필터(1131)의 계수는 다음의 수학식 1과 같다.When the tag signal is an FMO signal and a " 0 " symbol having one transition in one symbol is set as the basic signal of the matching
여기서, nTerm은 정합필터(1131)의 모양을 결정하는 변수이고, nSamp은 정합필터(1131)의 차수로서, 수신되는 태그신호의 복조를 위하여 심볼 당 샘플 개수와 동일하게 설정한다. Here, nTerm is a variable for determining the shape of the matched
즉, 태그신호가 구형펄스에 가깝게 입력될 경우 RFID 태그신호 수신장치(100)는 nTerm값을 크게 하여 태그신호 모양과 유사하게 정합 필터의 계수를 설정하며, 태그신호가 대역 제한 등에 의하여 정현파(sin) 펄스에 가깝게 입력될 경우, nTerm값을 작게 하여 태그신호 모양과 유사하게 정합 필터의 계수를 설정할 수 있다.That is, when the tag signal is input close to the square pulse, the RFID tag
한편, 정합필터(1131)를 통해 필터링 된 각 신호는 절대값 생성기(1132), 제곱기(1133)를 거치고, 합산기(1134)에서 합산되어 하나의 제1 에지 신호로 출력된다. On the other hand, each signal filtered through the matched
레벨 결정기(1135)는 합산기(1134)로부터 출력되는 제1 에지 신호에서 특정 레벨의 잡음 성분을 제거하여 제2 에지 신호를 출력한다. The
전술한 바와 같이, 태그신호 수신장치(100)는 정합필터(1131), 절대값 생성기(1132), 제곱기(1133)등을 이용하여 간단하게 위상 편이 방식(Binary Phase Shift Key, BPSK) 또는 진폭 편이 방식(Amplitude Shift Key, ASK)으로 변조되어 수신되는 태그신호의 에지 신호를 생성할 수 있다. 또한, RFID 태그의 링크 주파수(Link Frequency, LF)가 변화하더라도, 태그신호의 에지 성분을 정확하게 검출하는 것이 가능하다. 이에 따라, 태그신호 수신장치(100)의 태그 데이터 복호화 처리속도가 향상되고, 태그 데이터에 대한 신뢰도 또한 증가하는 효과가 있다. As described above, the tag
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 디코딩부(130)를 도시한 구조도이다.4 is a structural diagram illustrating a
도 4를 보면, 데이터 디코딩부(130)는 비트 데이터(bit data) 결정기(131) 및 프리앰블(preamble) 검출기(132)를 포함한다.4, the
비트 데이터 결정기(131)는 에지 정보 검출부(120)로부터 출력되는 에지 클럭으로부터 데이터 펄스(Decoded 데이터)를 복원하고, 복원된 데이터 펄스의 펄스폭에 기초해 비트 데이터를 결정한다. 예를 들어, 비트 데이터 결정기(131)는 FM0 태그신호가 입력되는 경우, 복원되는 데이터 펄스의 펄스폭이 좁은 것을 비트(bit) 0, 펄스폭이 넓은 것을 비트(bit) 1로 결정할 수 있다.The bit data determiner 131 restores a data pulse (decoded data) from the edge clock output from the
프리앰블 검출기(132)는 비트 데이터 결정기(131)에서 출력되는 비트 데이터에 기초해 태그신호의 프리앰블을 검출하고, 검출된 프리앰블을 이용하여 태그 데이터를 출력한다. 즉, 비트 데이터로부터 태그 데이터의 시작 정보를 담고 있는 프리앰블을 검출하고, 이를 기초로 태그 데이터를 검출하여 출력한다.The
전술한 바에 따르면, 태그신호 수신장치(100)는 안테나를 통해 수신되어 아날로그부를 통해 입력되는 기저대역의 태그신호로부터 생성한 에지 신호를 이용하여 태그신호에 해당하는 비트 데이터를 생성 함으로써, 태그신호의 변조 방식에 상관없이 태그신호에 대한 신뢰성 있는 비트 데이터를 생성하는 것이 가능한 효과가 있다. As described above, the tag
다음, 도 5 내지 도 11을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 따른 태그신호 수신장치(100)의 태그신호 수신방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.Next, a tag signal receiving method of the tag
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 태그신호 수신장치(100)의 태그신호 수신방법을 도시한 흐름도이다. 5 is a flowchart illustrating a tag signal receiving method of the tag
또한, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 태그신호 수신장치로 입력되는 기저대역의 태그신호의 일 예를 도시한 것으로서, 고주파 성분, 잡음 성분 및 오프셋 왜곡신호 등에 의해 왜곡된 태그신호를 도시한 것이다. 또한, 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 고주파 성분, 잡음 성분 및 오프셋 왜곡신호가 제거된 태그신호의 일 예를 도시한 것이다. 6 illustrates an example of a baseband tag signal input to a tag signal receiving apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention, and illustrates a tag signal distorted by a high frequency component, a noise component, and an offset distortion signal. will be. 7 illustrates an example of a tag signal from which a high frequency component, a noise component, and an offset distortion signal are removed according to an exemplary embodiment of the present invention.
또한, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 태그신호 수신장치(100)의 에지 신호 생성방법을 도시한 흐름도이고, 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 제1 에지 신호 및 제2 에지 신호의 일 예를 도시한 것이다.8 is a flowchart illustrating a method for generating an edge signal of the tag
또한, 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 에지 클럭 생성 방법을 도시한 흐름도이고, 도 11은 에지 정보에 기초해 생성된 에지 클럭 및 데이터 펄스(decoded 데이터)의 일 예를 도시한 것이다.10 is a flowchart illustrating an edge clock generation method according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 11 illustrates an example of an edge clock and data pulses (decoded data) generated based on edge information.
도 5를 보면, 태그신호 수신장치(100)는 RFID 태그로부터 안테나를 통해 수신되어 아날로그부를 거쳐 입력되는 기저대역의 태그신호로부터 원치 않는 고주파 성분 및 잡음 성분을 제거하기 위해 필터링을 수행한다(S101). 이때, 태그신호 수신장치(100)는 기저대역의 태그신호 즉, 기저대역의 I 채널 태그신호 및 Q 채널 태그신호 각각에 대하여 필터링을 수행하며, 태그신호가 FM0 신호인 경우에는 저역대역통과 필터링을 수행하고 태그신호가 밀러 부반송파 신호인 경우에는 대역통과 필터링을 수행한다.Referring to FIG. 5, the tag
이후, 태그신호 수신장치(100)는 고주파 성분 및 잡음 성분이 제거된 I 채널 태그신호 및 Q 채널 태그신호로부터 오프셋 왜곡신호를 제거하여 출력한다(S102).Thereafter, the tag
도 6은 고주파 성분, 잡음 성분 및 오프셋 왜곡신호에 의해 왜곡된 태그신호의 일 예를 도시한 것이고, 도 7은 S101 단계 및 S102 단계를 거치면서 태그신호 수신장치(100)에 의해 고주파 성분, 잡음 성분 및 오프셋 왜곡신호가 제거된 태그신호의 일 예를 도시한 것이다.6 illustrates an example of a tag signal distorted by a high frequency component, a noise component, and an offset distortion signal, and FIG. 7 illustrates a high frequency component and noise by the tag
도 7을 보면, 도 6에 도시된 태그신호에 비해 고주파 성분, 잡음 성분 및 오프셋 왜곡신호가 많이 완화된 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 7, it can be seen that the high frequency component, the noise component, and the offset distortion signal are alleviated in comparison with the tag signal shown in FIG. 6.
다시, 도 5를 보면, 태그신호 수신장치(100)는 오프셋 왜곡신호를 태그신호로부터 제거한 후, 고주파 성분, 잡음 성분 및 오프셋 왜곡신호가 제거된 태그신호를 이용하여 에지 신호를 생성한다(S103).Referring back to FIG. 5, the
도 8은 태그신호 수신장치(100)의 에지 신호 생성방법을 도시한 흐름도이다.8 is a flowchart illustrating a method of generating an edge signal of the tag
도 8을 보면, 태그신호 수신장치(100)는 우선, 정합필터(1131), 절대값 생성기(1132), 제곱기(1133) 및 합산기(1134)를 통해 제1 에지 신호를 생성한다(S201).Referring to FIG. 8, the tag
그리고, 생성된 제1 에지 신호를 기준레벨신호와 비교한다(S202). 그리고, 제1 에지 신호 중에서 기준레벨신호보다 레벨이 높은 부분은 그대로 제1 에지 신호를 출력하고(S203), 기준레벨신호보다 레벨이 낮은 부분은 0으로 출력하여 제2 에지 신호를 생성한다(S204). 즉, 태그신호 수신장치(100)는 제1 에지 신호에서 기준레벨신호보다 낮은 레벨의 잡음을 제거한 제2 에지 신호를 최종 에지 신호로 출력한다. 따라서, 추후 태그신호 수신장치(100)는 잡음이 제거된 에지 신호로부터 오차 없이 에지 정보를 검출하는 것이 가능하다. 도 9는 전술한 방법으로 생성된 제1 에지 신호(1st edge signal) 및 제2 에지 신호(2nd edge signal)의 일 예를 도시한 것이다. 도 9를 보면, 제2 에지 신호는 제1 에지 신호에서 낮은 레벨의 잡음이 제거되었음을 알 수 있다.The generated first edge signal is compared with the reference level signal (S202). A portion of the first edge signal higher than the reference level signal is output as it is (S203), and a portion lower than the reference level signal is outputted as 0 to generate a second edge signal (S204). ). That is, the tag
다시, 도 5를 보면, 태그신호 수신장치(100)는 에지 신호가 생성되면, 에지 신호로부터 에지 정보를 검출하고, 검출된 에지 정보에 대응하는 에지 클럭을 생성한다(S104). 즉, 태그신호 수신장치(100)는 태그신호로부터 생성된 에지 신호에서 에지(태그신호의 기울기의 부호가 변하는 지점)에 대한 정보인 에지 정보를 검출하고, 검출된 에지 정보에 기초해 에지에서 인에이블(enable)되는 에지 클럭을 생성한다.Referring back to FIG. 5, when an edge signal is generated, the tag
도 10은 태그신호 수신장치(100)에서 에지 클럭의 생성 방법을 도시한 흐름도이다. 10 is a flowchart illustrating a method of generating an edge clock in the tag
도 10을 보면, 에지 신호가 연속적으로 제1 시점(n-dn), 제2 시점(n), 제3 시점(n + dn)에서 샘플링 되고, 제2 시점이 현재 첨두점인지 판별하고자 하는 지점에 대응하는 샘플링 시점이라고 하면, 태그신호 수신장치(100)는 각 샘플링 시점 별 에지 신호의 레벨(x(n-dn), x(n), x(n+dn))을 획득한다(S301). 그리고, 첨두점인지 판별하고자 하는 제2 시점(n)에서의 제1 참조값(dx_high) 및 제2 참조값(dx_low)을 다음의 수학식 2를 이용하여 산출한다(S302).Referring to FIG. 10, an edge signal is continuously sampled at a first time point n-dn, a second time point n, and a third time point n + dn, and a point to be determined whether the second time point is a current peak point. If it is a sampling time point corresponding to, the tag
dx_low = x(n) - x(n-dn)dx_low = x (n)-x (n-dn)
여기서, dn=1,2,3,...으로 참조값 생성에 사용하는 시점 간에 샘플링 간격을 나타낸다. 즉, 판별 대상이 되는 지점을 기준으로 얼마나 떨어진 샘플링 시점의 레벨을 제1 참조값 및 제2 참조값 생성에 사용할 것인지를 결정하는 값이다. 예를 들어, dn = 1이면 바로 이웃하는 샘플링 시점의 레벨을 두 참조값 생성에 사용하는 것을 의미하며, dn = 2 이면 현재 샘플링 시점에서 두 번째 떨어진 샘플링 시점의 레벨을 두 참조값 생성에 사용하는 것을 의미한다. 이와 같이 참조값 생성에 사용하는 샘플링 시점 간 간격을 조정하면, 에지 신호에 로컬 피크(peak)의 잡음 신호가 존재하는 경우, dn 값을 1보다 큰 값으로 조정하여 로컬 피크 잡음의 영향을 최소화할 수 있는 장점이 있다.Here, dn = 1, 2, 3, ... denotes sampling intervals between the time points used for generating reference values. That is, it is a value that determines how far the level of sampling time point is used for generating the first reference value and the second reference value based on the point to be determined. For example, dn = 1 means that the level of the neighboring sampling point is used to generate two reference values. Dn = 2 means that the level of the sampling point away from the current sampling point is used to generate two reference values. do. If the interval between sampling points used to generate the reference value is adjusted in this way, when the local peak noise signal exists in the edge signal, the dn value can be adjusted to a value greater than 1 to minimize the influence of the local peak noise. There is an advantage.
한편, 전술한 바와 같이 두 개의 참조값이 산출되면, 태그신호 수신장치(100)는 두 개의 참조값이 기 설정된 조건을 만족하는지 확인한다(S303). 즉, 제1 참조값이 0보다 작건 같고(dx_high <= 0) 제2 참조값이 0보다 큰(dx_low > 0) 조건을 만족하는지 확인한다. 즉, 현재 판별 대상이 되는 샘플링 시점(제2 시점)에서의 에지 신호 레벨이 이전 샘플링 시점(제1 시점)에서의 에지 신호 레벨보다 크고, 다음 샘플링 시점(제3 시점)에서의 에지 신호 레벨이 현재 샘플링 시점(제2 시점)에서의 에지 신호 레벨보다 작거나 같은지 확인한다.Meanwhile, when the two reference values are calculated as described above, the tag
확인 결과, 두 참조값이 기 설정된 조건을 만족한다고 판단되면, 태그신호 수신장치(100)는 해당 샘플링 시점(제2 시점)이 에지 신호의 기울기가 양(+)에서 음(-)으로 변하는 첨두점(n)이라고 판단하고, 첨두점에 대응하는 에지 정보를 생성한다(S304). 그리고, 생성된 에지 정보에 기초해 에지 신호의 첨두점에 대응하는 에지 클럭을 생성한다(S305). 반면에, 두 참조값이 기 설정된 조건을 만족하지 못 하는 경우에는 첨두점을 찾을 때까지 전술한 과정(S301 단계 내지 S303)을 반복해서 수행한다.When it is determined that the two reference values satisfy the preset condition, the tag
다시, 도 5를 보면, 태그신호 수신장치(100)는 에지 클럭에 기초해 에지 클럭이 발생할 때마다 레벨이 0에서 1 또는 1에서 0으로 변경되는 데이터 펄스를 생성하고, 생성된 데이터 펄스의 펄스폭에 기초해 비트 데이터를 결정한다(S105). 예를 들어, 입력되는 태그신호가 FM0 신호인 경우, 데이터 펄스의 펄스폭이 기준 펄스폭보다 좁으면 비트(bit) 0, 기준 펄스폭보다 넓으면 비트(bit) 1로 결정한다. 도 11은 태그신호 수신장치(100)에서 에지 신호로부터 에지 클럭(Edge 클럭)을 생성하고, 에지 클럭에 기초해 데이터 펄스(Decoded 데이터)를 생성하는 일 예를 나타낸다.Referring back to FIG. 5, the tag
다시, 도 5를 보면, 태그신호 수신장치(100)는 비트 데이터가 결정되면, 비트 데이터를 분석하여 태그신호의 프리앰블을 검출한다(S106). 즉, 비트 데이터로부터 태그신호 중 유용한 특정 데이터의 시작 정보를 포함하는 프리앰블을 검출하고, 이를 바탕으로 태그 데이터를 검출한다. Referring back to FIG. 5, when bit data is determined, the tag
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다. The embodiments of the present invention described above are not only implemented by the apparatus and method but may be implemented through a program for realizing the function corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention or a recording medium on which the program is recorded, The embodiments can be easily implemented by those skilled in the art from the description of the embodiments described above.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 태그신호 수신장치를 도시한 구조도이다. 1 is a structural diagram showing a tag signal receiving apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 오프셋 신호 제거부를 도시한 구조도이다.2 is a structural diagram illustrating an offset signal remover according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 에지 신호 생성부를 도시한 구조도이다.3 is a structural diagram illustrating an edge signal generator according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 디코딩부를 도시한 구조도이다.4 is a structural diagram illustrating a data decoding unit according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 태그신호 수신장치의 태그신호 복조방법을 도시한 흐름도이다. 5 is a flowchart illustrating a tag signal demodulating method of a tag signal receiving apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 태그신호 수신장치로 입력되는 기저대역의 태그신호의 일 예를 도시한 것이다. 6 illustrates an example of a baseband tag signal input to a tag signal receiving apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 고주파 성분, 잡음 성분 및 오프셋 왜곡신호가 제거된 태그신호의 일 예를 도시한 것이다. 7 illustrates an example of a tag signal from which a high frequency component, a noise component, and an offset distortion signal are removed according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 태그신호 수신장치의 에지 신호 생성방법을 도시한 흐름도이다. 8 is a flowchart illustrating a method of generating an edge signal of a tag signal receiving apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 제1 에지 신호 및 제2 에지 신호의 일 예를 도시한 것이다. 9 illustrates an example of a first edge signal and a second edge signal according to an embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 에지 클럭 생성 방법을 도시한 흐름도이다. 10 is a flowchart illustrating an edge clock generation method according to an embodiment of the present invention.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 에지 정보에 기초해 생성된 에지 클럭 및 데이터 펄스의 일 예를 도시한 것이다.11 illustrates an example of an edge clock and a data pulse generated based on edge information according to an embodiment of the present invention.
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