KR101060505B1 - RDF reader and method for removing transmission leakage signal - Google Patents

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Abstract

송신 누설 신호를 제거하는 RFID 리더기 및 그 방법이 개시된다. 본 발명의 송신 누설 신호를 제거하는 RFID 리더기는 안테나와 결합된 결합기; 송신 신호를 변조, 필터링 및 증폭하여 상기 결합기로 출력하는 송신단; 상기 결합기를 통해 수신되는 수신 신호를 증폭 및 복조하는 수신단; 벡터 변조 신호를 발생하는 벡터 변조기; 상기 벡터 변조 신호와 상기 수신 신호를 합산하는 합산기; 상기 합산기로부터 출력되는 합산 신호를 수신하여 전력을 검출하는 전력 검출기; 및 상기 합산 신호의 전력이 최소가 되도록 상기 벡터 변조 신호를 조절하는 제어부를 구비하며, 상기 벡터 변조기는 상기 제어부의 제어에 따라 상기 벡터 변조 신호의 동 위상 신호 크기 및 직교 위상 신호 크기를 가변한다.An RFID reader and method for canceling a transmission leak signal are disclosed. The RFID reader for removing the transmission leakage signal of the present invention includes a combiner coupled to the antenna; A transmitter for modulating, filtering, and amplifying a transmission signal and outputting the same to the combiner; A receiver for amplifying and demodulating a received signal received through the combiner; A vector modulator for generating a vector modulated signal; A summer for summing the vector modulated signal and the received signal; A power detector configured to detect a power by receiving a sum signal output from the summer; And a control unit for adjusting the vector modulated signal to minimize the power of the sum signal, wherein the vector modulator varies in-phase signal magnitude and quadrature phase signal magnitude of the vector modulated signal under control of the controller.

RFID, 리더기, 누설, 간섭, 태그 RFID, Reader, Leakage, Interference, Tag

Description

송신 누설 신호를 제거하는 ＲＦＩＤ 리더기 및 그 방법{RFID reader for canceling transmission leakage signal and Method there-of}RFID reader for canceling transmission leakage signal and Method there-of

본 발명은, RFID 리더기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 송신 누설 신호를 제거하는 기능을 가지는 RFID 리더기 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an RFID reader, and more particularly, to an RFID reader having a function of removing a transmission leakage signal and a method thereof.

도 1은 통상의 RFID 시스템을 나타내는 개략적인 블록도이다. 통상의 RFID 시스템은 RFID 리더기(100)와 RFID 태그(전자 태그라고도 함)(110)를 포함한다. 1 is a schematic block diagram showing a conventional RFID system. A typical RFID system includes an RFID reader 100 and an RFID tag (also called an electronic tag) 110.

RFID 리더기(100)는 RFID 태그(110)로 RF 신호를 송출하고, 이 RF 신호에 응답하여 RFID 태그(110)는 내장된 정보(예컨대, 자신의 고유 식별 번호)를 송출한다. RFID 태그(110)로부터 송출된 신호는 RFID 리더기(100)에 의해 수신되고 소정의 처리를 거쳐 인식된다. The RFID reader 100 transmits an RF signal to the RFID tag 110, and in response to the RF signal, the RFID tag 110 transmits embedded information (eg, its own unique identification number). The signal transmitted from the RFID tag 110 is received by the RFID reader 100 and recognized through a predetermined process.

이와 같이 RFID 리더기(100)는 RFID 태그(110)로/로부터 신호를 송/수신하기 위하여 안테나를 구비한다. 고정형 RFID 리더기의 경우 송신 안테나와 수신 안테나를 각각 갖추고 있는 경우가 많지만, 일반적으로 휴대형 RFID 리더기의 경우에는 도 1에 도시된 바와 같이, 송수신 겸용 안테나(101)를 구비하는 경우가 많다. As such, the RFID reader 100 includes an antenna for transmitting / receiving signals to / from the RFID tag 110. In the case of a fixed RFID reader, a transmitting antenna and a receiving antenna are often provided, respectively, but in general, a portable RFID reader often includes a transmitting and receiving antenna 101 as shown in FIG. 1.

RFID 리더기(100)는 송신 신호와 수신 신호를 분리하기 위해 방향성 커플 러(Directional Coupler)(102)를 사용한다. 방향성 커플러(102)는 송신부(103)로부터의 송신신호는 안테나(101) 방향으로, 안테나(101)로부터의 수신신호는 수신부(104) 방향으로 전달한다. 그러나 일반적으로 방향성 커플러(102)의 송수신 분리도가 크지 않기 때문에 어느 정도의 송신신호가 수신부(104) 방향으로 누설된다. 이를 송신 누설 신호라 한다. The RFID reader 100 uses a directional coupler 102 to separate the transmitted and received signals. The directional coupler 102 transmits the transmission signal from the transmission unit 103 toward the antenna 101 and the reception signal from the antenna 101 toward the reception unit 104. However, in general, since the transmission / reception separation of the directional coupler 102 is not large, a certain amount of transmission signal leaks toward the receiver 104. This is called a transmission leak signal.

일반적으로 태그(110)는 매우 낮은 전력으로 동작하게 되므로, 안테나(101)를 통해 수신되는 태그로부터의 RF 신호의 레벨은 매우 낮다. 따라서, 송신 누설 신호의 레벨은 무시할 수 없는 크기를 갖게 된다. 특히, 태그로부터 수신되는 RF 신호를 증폭하기 위한 저잡음 증폭기를 수신단에 채용하게 되면 송신 누설 신호에 의하여 저잡음 증폭기가 포화되게 되므로, 현실적으로 저잡음 증폭기를 채용하기 어렵다. 따라서, RFID 리더기의 수신 감도를 향상시켜 RFID 리더에서의 태그 인식률을 향상시키기 위해서는 송신 누설 신호를 최대한 억제 혹은 제거할 필요가 있다.In general, the tag 110 operates at very low power, so the level of the RF signal from the tag received via the antenna 101 is very low. Therefore, the level of the transmission leakage signal has a magnitude that cannot be ignored. In particular, when a low noise amplifier for amplifying the RF signal received from the tag is adopted at the receiving end, the low noise amplifier is saturated by the transmission leakage signal, so it is difficult to adopt the low noise amplifier in reality. Therefore, in order to improve the reception sensitivity of the RFID reader and improve the tag recognition rate in the RFID reader, it is necessary to suppress or eliminate the transmission leakage signal as much as possible.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 송신 누설 신호를 포함하는 수신 신호의 전력을 최소화시키는 방향으로 적응적으로 송신 누설 신호를 캔슬함으로써 송신 누설 신호를 최대한 억제 혹은 제거할 수 있는 RFID 리더기 및 그 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an RFID reader capable of suppressing or removing a transmission leakage signal as much as possible by adaptively canceling the transmission leakage signal in a direction of minimizing the power of a reception signal including the transmission leakage signal. To provide.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 면에 따른 RFID 리더기는 안테나와 결합된 결합기; 송신 신호를 변조, 필터링 및 증폭하여 상기 결합기로 출력하는 송신단; 상기 결합기를 통해 수신되는 수신 신호를 증폭 및 복조하는 수신단; 벡터 변조 신호를 발생하는 벡터 변조기; 상기 벡터 변조 신호와 상기 수신 신호를 합산하는 합산기; 상기 합산기로부터 출력되는 합산 신호를 수신하여 전력을 검출하는 전력 검출기; 및 상기 합산 신호의 전력이 최소가 되도록 상기 벡터 변조 신호를 조절하는 제어부를 구비한다. 상기 벡터 변조기는 상기 제어부의 제어에 따라 상기 벡터 변조 신호의 동 위상 신호 크기 및 직교 위상 신호 크기를 가변한다. RFID reader according to an aspect of the present invention for achieving the technical problem is a combiner coupled to the antenna; A transmitter for modulating, filtering, and amplifying a transmission signal and outputting the same to the combiner; A receiver for amplifying and demodulating a received signal received through the combiner; A vector modulator for generating a vector modulated signal; A summer for summing the vector modulated signal and the received signal; A power detector configured to detect a power by receiving a sum signal output from the summer; And a controller configured to adjust the vector modulated signal to minimize the power of the sum signal. The vector modulator varies the magnitude of the in-phase signal and the quadrature phase signal of the vector modulated signal under the control of the controller.

상기 결합기는 써큘레이터 또는 방향성 커플러일 수 있다. The coupler can be a circulator or a directional coupler.

상기 벡터 변조 신호는 Icos(wt)-Qsin(wt)로 표시되고, 상기 I는 상기 동 위상 신호 크기 및 상기 Q는 상기 직교 위상 신호 크기이며, 상기 제어부는 상기 합산 신호의 전력이 최소가 되도록 상기 I 및 Q를 가변할 수 있다.The vector modulated signal is represented by Icos (wt) -Qsin (wt), wherein I is the in-phase signal magnitude and Q is the quadrature phase signal magnitude, and the control unit is configured to minimize the power of the sum signal. I and Q can vary.

상기 I 및 Q는 다음의 수학식,I and Q are the following equations,

Figure 112009078252502-pat00001
에 의해 결정될 수 있다.
Figure 112009078252502-pat00001
Can be determined by.

여기서, In - 1는 상기 벡터 변조 신호의 이전의 동 위상 신호 크기, Qn - 1는 상기 벡터 변조 신호의 이전의 직교 위상 신호 크기, In는 상기 벡터 변조 신호의 현재의 동 위상 신호 크기, Qn는 상기 벡터 변조 신호의 현재의 직교 위상 신호 크기, Pn - 1는 이전의 합산 신호의 전력, Pn는 현재 합산 신호의 전력, In + 1는 상기 벡터 변조 신호의 다음 동 위상 신호 크기, Qn + 1는 상기 벡터 변조 신호의 다음 직교 위상 신호 크기이고, μ는 스텝 계수이다. Where I n - 1 is the magnitude of the previous in-phase signal of the vector modulated signal, Q n - 1 is the magnitude of the previous quadrature phase signal in the vector modulated signal, and I n is the magnitude of the current in-phase signal of the vector modulated signal. Q n is the current quadrature signal amplitude of the vector modulated signal, P n - 1 is the power of the previous summed signal, P n is the power of the current summed signal, and I n + 1 is the next in-phase of the vector modulated signal. The signal magnitude, Q n + 1, is the magnitude of the next quadrature phase signal of the vector modulated signal, and μ is the step coefficient.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 면에 따른 RFID 리더기의 누설 신호 제거 방법은 결합기로부터 수신되는 수신 신호 및 벡터 변조기로부터 발생되는 벡터 변조 신호를 합산하는 단계; 합산된 합산 신호의 전력을 검출하는 단계; 검출된 전력에 따라 상기 벡터 변조 신호의 동 위상 신호 크기 및 직교 위상 신호 크기를 조절하여, 조절된 동 위상 신호 크기 및 직교 위상 신호 크기를 출력하는 단계; 및 출력된 동 위상 신호 크기와 직교 위상 신호 크기를 갖는 벡터 변조 신호를 발생하는 단계를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of removing a leakage signal of an RFID reader, comprising: adding a received signal received from a combiner and a vector modulated signal generated from a vector modulator; Detecting power of the summed sum signal; Adjusting the in-phase signal magnitude and the quadrature phase signal magnitude of the vector modulated signal according to the detected power to output the adjusted in-phase signal magnitude and the quadrature phase signal magnitude; And generating a vector modulated signal having the output in-phase signal magnitude and the quadrature phase signal magnitude.

상기 검출된 전력에 따라 벡터 변조 신호의 동 위상 신호 크기 및 직교 위상 신호 크기를 조절하는 단계는, 이전 단계에서 측정된 상기 합산 신호의 제1 전력, 이전 단계에서 결정된 상기 벡터 변조 신호의 제1 동 위상 신호 크기와 제1 직교 위상 신호 크기 및 현 단계의 상기 벡터 변조 신호의 제2 동 위상 신호 크기와 제2 직교 위상 신호 크기를 저장하는 단계; 상기 저장부로부터 출력된 상기 제1 전력, 제1 동 위상 신호 크기와 제1 직교 위상 신호 크기 및 제2 동 위상 신호 크기와 제2 직교 위상 신호 크기, 상기 전력 검출기로부터 출력되는 합산 신호의 제2 전력을 이용하여 상기 벡터 변조 신호의 제3 동 위상 신호 크기와 제3 직교 위상 신호 크기를 산출하는 단계; 및 산출된 상기 제3 동 위상 신호 크기와 제3 직교 위상 신호 크기를 상기 벡터 변조기로 전달하여 상기 벡터 변조기가 상기 제3 동 위상 신호 크기와 상기 제3 직교 위상 신호 크기를 갖는 벡터 변조 신호를 발생하도록 하는 단계를 포함한다.Adjusting the in-phase signal magnitude and the quadrature-phase signal magnitude of the vector modulated signal according to the detected power includes: first power of the sum signal measured in the previous step, first equality of the vector modulated signal determined in the previous step; Storing a phase signal magnitude and a first quadrature phase signal magnitude and a second in-phase signal magnitude and a second quadrature phase signal magnitude of the vector modulated signal of the current step; The second power of the sum signal output from the power detector, the first power, the first in-phase signal magnitude and the first quadrature-phase signal magnitude, the second in-phase signal magnitude and the second orthogonal phase signal magnitude, and the output signal from the power detector; Calculating a third in-phase signal magnitude and a third quadrature phase signal magnitude of the vector modulated signal using power; And transfer the calculated third in-phase signal magnitude and third quadrature-phase signal magnitude to the vector modulator to generate a vector modulated signal having the third in-phase signal magnitude and the third orthogonal phase signal magnitude. It includes the steps to.

본 발명에 따르면, RFID 리더기에서 송신 누설 신호를 포함하는 수신 신호의 전력을 최소화시키는 방향으로 적응적으로 송신 누설 신호를 캔슬함으로써 송신 누설 신호를 최대한 억제 혹은 제거할 수 있다. 이에 따라 태그로부터 수신되는 RF 신호를 증폭하기 위한 저잡음 증폭기가 송신 누설 신호에 의하여 포화되는 현상을 방지하여 RFID 리더기의 수신 감도를 향상시킬 수 있다.According to the present invention, it is possible to suppress or eliminate the transmission leakage signal as much as possible by adaptively canceling the transmission leakage signal in the direction of minimizing the power of the reception signal including the transmission leakage signal in the RFID reader. Accordingly, the low noise amplifier for amplifying the RF signal received from the tag may be prevented from being saturated by the transmission leakage signal, thereby improving the reception sensitivity of the RFID reader.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도 면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by explaining preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in the drawings denote like elements.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 리더기(200)의 기능 블록도이다.2 is a functional block diagram of an RFID reader 200 according to an embodiment of the present invention.

이를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 리더기(200)는 안테나(210), 안테나와 결합된 결합기(220), 송신 데이터를 처리하여 상기 결합기(220)로 출력하는 송신단(230), 상기 결합기(220)를 통해 수신되는 수신 신호를 처리하는 수신단(240), 누설 신호 제거부(250) 및 신호 처리부(260)를 포함한다.Referring to this, the RFID reader 200 according to an embodiment of the present invention includes an antenna 210, a combiner 220 coupled to the antenna, a transmitter 230 for processing and outputting the transmitted data to the combiner 220, And a receiver 240, a leakage signal remover 250, and a signal processor 260 for processing the received signal received through the combiner 220.

상기 결합기(220)는 방향성 커플러 혹은 써큘레이터이다. The coupler 220 is a directional coupler or circulator.

송신단(230)는 송신부(233), 대역통과필터(BPF, 232) 및 전력 증폭기(PA, 231)를 포함한다. 송신부(233)는 신호 처리부(260)로부터 기저대역의 송신 데이터를 입력받으면 이를 변조하여 변조신호를 발생하는 변조부일 수 있다. 송신부(233)는 또한 변조 신호와 무변조(CW: Continuous Wave) 신호를 번갈아 송신할 수 있다. 대역통과필터(232)는 송신부(233)로부터 출력되는 신호를 대역 통과 필터링하여 전력 증폭기(231)로 전달한다. 전력 증폭기(231)는 대역통과필터(232)의 출력 신호를 전력 증폭하여 결합기(220)로 전달한다. 송신단(230)에서 출력되는 송신 신호는 결합기(220)에 의해 안테나(210)로 전달되어 안테나(210)를 통해 태그(미도시)로 송출된다.The transmitter 230 includes a transmitter 233, a band pass filter BPF 232, and a power amplifier PA 231. The transmitter 233 may be a modulator that modulates the baseband transmission data from the signal processor 260 to generate a modulated signal. The transmitter 233 may also alternately transmit a modulated signal and a continuous wave (CW) signal. The band pass filter 232 performs band pass filtering on the signal output from the transmitter 233 and transmits the signal to the power amplifier 231. The power amplifier 231 power amplifies the output signal of the bandpass filter 232 and transmits the power signal to the combiner 220. The transmission signal output from the transmitter 230 is transmitted to the antenna 210 by the combiner 220 and transmitted to the tag (not shown) through the antenna 210.

한편, 태그(미도시)로부터 송출된 신호는 안테나(210)를 통해 수신되어 결합 기(220)로 전달된다. 결합기(220)는 안테나(210)로부터 입력된 신호를 수신단(240)으로 전달한다. 즉, 결합기(220)는 송신단(230)로부터의 송신신호는 안테나(210)로 전달하고, 안테나(210)로부터의 수신신호는 수신단(240)으로 전달한다. 그러나 송신단(230)로부터의 송신신호의 일부는 결합기(220)를 거쳐 수신단(240)으로 입력된다. 즉, 수신단(240)으로 입력되는 수신 신호에는 안테나(210)를 통해 수신된 신호 외에 송신 신호의 누설 신호(이하, 송신 누설 신호)가 섞여 있다.On the other hand, the signal transmitted from the tag (not shown) is received through the antenna 210 is delivered to the combiner 220. The combiner 220 transfers the signal input from the antenna 210 to the receiver 240. That is, the combiner 220 transmits the transmission signal from the transmitting terminal 230 to the antenna 210, and transmits the received signal from the antenna 210 to the receiving terminal 240. However, a part of the transmission signal from the transmitter 230 is input to the receiver 240 via the combiner 220. That is, in addition to the signal received through the antenna 210, the received signal input to the receiver 240 includes a leakage signal (hereinafter, referred to as a transmission leakage signal) of a transmission signal.

수신단(240)은 상기 결합기(220)를 통해 수신되는 수신 신호를 처리하여 신호 처리부(260)로 보낸다. 이를 위하여, 수신단(240)는 대역통과필터(241), 합산기(242), 저잡음 증폭기(243) 및 복조부(244)를 포함한다. 대역 통과 필터(241)는 결합기(220)로부터 출력되는 신호를 대역 통과 필터링하여 출력한다. 합산기(242)는 대역통과필터(241)를 통과한 수신신호(RS)와 벡터 변조 신호(VS)를 합산한다. 저잡음 증폭기(243)은 합산기(242)의 출력 신호인 합산 신호(AS)를 수신하여 증폭한다. 복조부(244)는 저잡음 증폭기(243)에서 증폭된 신호를 수신하고 수신한 신호를 복조하여 신호 처리부(260)로 전달한다.The receiver 240 processes the received signal received through the combiner 220 and sends it to the signal processor 260. To this end, the receiver 240 includes a band pass filter 241, a summer 242, a low noise amplifier 243 and a demodulator 244. The band pass filter 241 performs band pass filtering on the signal output from the combiner 220. The summer 242 adds the received signal RS and the vector modulated signal VS that have passed through the band pass filter 241. The low noise amplifier 243 receives and amplifies the sum signal AS, which is an output signal of the adder 242. The demodulator 244 receives the signal amplified by the low noise amplifier 243, demodulates the received signal, and transmits the demodulated signal to the signal processor 260.

누설 신호 제거부(250)는 전력 검출기(PD, 251), 제어부(252) 및 벡터 변조기(253)를 포함한다. 전력 검출기(251)는 합산기(242)로부터 출력되는 합산 신호(AS)를 수신하여 전력을 검출한다. 제어부(252)는 상기 합산 신호(AS)의 전력이 최소가 되도록 벡터 변조 신호(VS)를 조절한다. 벡터 변조기(253)는 제어부(252)의 제어에 따라 상기 벡터 변조 신호(VS)의 동 위상(in-phase) 성분 및 직교 위상(quadrature-phase) 성분을 가변하여 가변된 벡터 변조 신호(VS)를 발생한다.The leakage signal remover 250 includes a power detector PD 251, a controller 252, and a vector modulator 253. The power detector 251 detects power by receiving the sum signal AS output from the summer 242. The controller 252 adjusts the vector modulated signal VS to minimize the power of the sum signal AS. The vector modulator 253 may vary the in-phase and quadrature-phase components of the vector modulated signal VS under the control of the controller 252 to change the vector modulated signal VS. Occurs.

송신단(230)으로부터 송출되는 전송신호가 다음의 수학식 1과 같이 표시된다고 가정한다.It is assumed that the transmission signal transmitted from the transmitter 230 is represented by Equation 1 below.

Figure 112009078252502-pat00002
Figure 112009078252502-pat00002

여기서, D는 송신 신호의 크기, W는 각속도, t는 시간이다. Where D is the magnitude of the transmission signal, W is the angular velocity, and t is the time.

안테나(210) 및 커플러(220)로부터 들어오는 수신 신호는 다음의 수학식 2와 같이 표시된다. The received signal from the antenna 210 and the coupler 220 is represented by the following equation (2).

Figure 112009078252502-pat00003
Figure 112009078252502-pat00003

B는 송신 누설 신호를 포함하는 수신 신호를 나타내며, A는 수신 신호의 크기로서, D에 비해 현저히 적을 수 있다. φA 는 수신 신호의 위상이다. B represents a received signal including a transmission leakage signal, and A is the magnitude of the received signal, which may be significantly less than D. φ A is the phase of the received signal.

벡터 변조기(253)에 의해 출력되는 벡터 변조 신호(VM)를 동위상 신호와 직교위상 신호로 표현하면 다음과 같다. The vector modulated signal VM output by the vector modulator 253 is expressed as an in-phase signal and a quadrature signal as follows.

Figure 112009078252502-pat00004
Figure 112009078252502-pat00004

여기서, I는 동위상 신호의 크기, Q는 직교위상 신호의 크기이다.Where I is the magnitude of the in-phase signal and Q is the magnitude of the quadrature signal.

이 때, 송신 누설신호와 벡터 변조 신호(VM)의 출력신호의 합인 합산 신호(AS), S(t)은 다음과 같이 표현된다. At this time, the sum signal AS and S (t), which are the sum of the transmission leakage signal and the output signal of the vector modulated signal VM, are expressed as follows.

Figure 112009078252502-pat00005
Figure 112009078252502-pat00005

상기 수학식 4를 정리하면, 다음의 수학식 5와 같이 표현된다.In summary, Equation 4 is expressed as Equation 5 below.

Figure 112009078252502-pat00006
Figure 112009078252502-pat00006

전력 검출기(251)에서 검출된 합산신호(AS)의 순시 전력인 P(t)은 다음과 같다. The instantaneous power P (t) of the sum signal AS detected by the power detector 251 is as follows.

Figure 112009078252502-pat00007
Figure 112009078252502-pat00007

평균 전력(P)은 다음의 수학식 7과 같이 정의된다.The average power P is defined as in Equation 7 below.

Figure 112009078252502-pat00008
Figure 112009078252502-pat00008

합산 신호는 상술한 바와 같이, 송신 누설 신호를 포함하는 신호이다. 따라서, 송신 누설 신호가 많이 포함될수록, 즉, 송신 누설 신호가 제거되지 않고 많이 남아 있을수록 합산 신호의 전력은 증가한다. 따라서, 합산 신호의 전력을 최소화하는 방향으로 송신 누설 신호를 제거해야 한다.The summation signal is a signal including the transmission leakage signal as described above. Therefore, the more the transmission leakage signal is included, that is, the more the transmission leakage signal is left without being removed, the power of the sum signal increases. Therefore, it is necessary to remove the transmission leakage signal in the direction of minimizing the power of the sum signal.

따라서, 평균전력 P값을 최소화하기 위해 최소 평균제곱오차의 최소화 알고리즘인 LMS (least mean Square) 혹은 확률 경사 경로 알고리즘(stochastic-gradient descent algorithm)을 적용한다. Therefore, in order to minimize the average power P value, LMS (least mean square) or stochastic-gradient descent algorithm is applied.

따라서, 최소 평균 제곱 P의 I,Q 성분의 최소값을 구하기 위해서는 미분을 이용하면 다음과 같다. Therefore, to find the minimum value of the I, Q components of the minimum mean square P, the derivative is as follows.

Figure 112009078252502-pat00009
Figure 112009078252502-pat00009

즉, 다음과 같은 관계로 간략하게 나타낼 수 있다. That is, it can be briefly represented by the following relationship.

Figure 112009078252502-pat00010
Figure 112009078252502-pat00010

수학식 9를 다시 풀어서 정리하면 다음의 수학식 10과 같다.Solving and arranging Equation 9 again, the following Equation 10 is obtained.

Figure 112009078252502-pat00011
Figure 112009078252502-pat00011

상기 수학식 10를 LMS 알고리즘 계수 업데이트 식으로 표현하면 다음과 같다. Equation 10 is expressed as an LMS algorithm coefficient update equation as follows.

Figure 112009078252502-pat00012
Figure 112009078252502-pat00012

Figure 112009078252502-pat00013
Figure 112009078252502-pat00013

여기서, In - 1는 상기 벡터 변조 신호의 이전의 동 위상 신호 크기고, Qn - 1는 상기 벡터 변조 신호의 이전의 직교 위상 신호 크기고, In는 상기 벡터 변조 신호의 현재의 동 위상 신호 크기고, Qn는 상기 벡터 변조 신호의 현재의 직교 위상 신호 크기고, Pn - 1는 이전의 합산 신호의 전력이고, Pn는 현재 합산 신호의 전력이며, μ는 스텝 계수이다. 이러한 값들은 모두 제어부(252) 내에 저장될 수 있다.Where I n - 1 is the magnitude of the previous in-phase signal of the vector modulated signal, Q n - 1 is the magnitude of the previous quadrature phase signal of the vector modulated signal, and I n is the current in-phase phase of the vector modulated signal. Signal magnitude, Q n is the current quadrature signal magnitude of the vector modulated signal, P n - 1 is the power of the previous summed signal, P n is the power of the current summed signal, and μ is the step coefficient. All of these values may be stored in the controller 252.

도 3은 도 2에 도시된 제어부(252)의 일 실시예에 따른 기능 블록도이다. 이를 참조하면, 제어부(252)는, 저장부(252a), 계산부(252b) 및 출력부(252c)를 포함한다. 3 is a functional block diagram of an embodiment of the controller 252 illustrated in FIG. 2. Referring to this, the control unit 252 includes a storage unit 252a, a calculation unit 252b, and an output unit 252c.

저장부(252a)는 이전 단계에서 측정된 합산 신호의 전력(Pn -1) 및 이전 단계에서 결정된 상기 벡터 변조 신호의 동 위상 신호 크기(In -1)과 직교 위상 신호 크기(Qn-1)을 저장한다. 저장부(252a)는 또한 현 단계에서의 상기 벡터 변조 신호의 동 위상 신호 크기(In)과 직교 위상 신호 크기(Qn)을 저장할 수 있다.The storage unit 252a stores the power P n -1 of the sum signal measured in the previous step and the in-phase signal magnitude I n -1 and the quadrature phase signal magnitude Q n− of the vector modulated signal determined in the previous step. 1 ) Save. The storage unit 252a may also store the in-phase signal magnitude I n and the quadrature phase signal magnitude Q n of the vector modulated signal at this stage.

계산부(252b)는 수학식 10을 이용하여, 상기 저장부(252a)로부터 출력된 이전 합산 신호의 전력(Pn -1), 이전 동 위상 신호 크기(In-1)과 이전 직교 위상 신호 크기(Qn -1), 현 동 위상 신호 크기(In)과 현 직교 위상 신호 크기(Qn), 상기 전력 검출기로부터 출력되는 현 합산 신호의 전력(Pn)을 이용하여 상기 벡터 변조 신호(VS)의 다음 동 위상 신호 크기(In+1)과 직교 위상 신호 크기(Qn+1)을 산출한다.The calculation unit 252b calculates the power P n -1 , the previous in-phase signal magnitude I n-1 , and the previous quadrature phase signal of the previous sum signal output from the storage unit 252a using Equation 10. The vector modulated signal using the magnitude Q n -1 , the current phase signal magnitude I n and the current quadrature phase signal magnitude Q n , and the power P n of the current sum signal output from the power detector. The next in-phase signal magnitude I n + 1 and the quadrature phase signal magnitude Q n + 1 of (VS) are calculated.

출력부(252c)는 산출된 동 위상 신호 크기(In+1)과 직교 위상 신호 크기(Qn+1)을 상기 벡터 변조기(253)로 전달한다. 그러면, 상기 벡터 변조기(253)는 산출된 동 위상 신호 크기(In +1)과 직교 위상 신호 크기(Qn +1)를 갖는 벡터 변조 신호를 발생함으로써, 업데이트된 벡터 변조 신호를 합산기(242)로 출력한다.The output unit 252c transfers the calculated in-phase signal magnitude I n + 1 and the quadrature phase signal magnitude Q n + 1 to the vector modulator 253. Then, the vector modulator 253 generates a vector modulated signal having the calculated in-phase signal magnitude I n +1 and the quadrature phase signal magnitude Q n +1 , thereby adding the updated vector modulated signal to the summator. 242).

도 2의 실시예에서는 전력 검출기(251)가 합산기(242)와 저잡음 증폭기(243)의 경로상이 아닌 위치에 별도로 구비되는 것으로 도시되나, 본 발명이 이에 한정되는 아니며, 실제 구현시에는 전력 검출기(251)가 합산기(242)와 저잡음 증폭기(243)의 경로상에 위치할 수 있다.In the embodiment of FIG. 2, the power detector 251 is illustrated as being separately provided at a position that is not on the path of the summer 242 and the low noise amplifier 243, but the present invention is not limited thereto. 251 may be located on the path of summer 242 and low noise amplifier 243.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 RFID 리더기의 누설신호 제거 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 4 is a flowchart illustrating a method of removing a leakage signal of an RFID reader according to an embodiment of the present invention.

이를 참조하면, 먼저, 수신 신호가 입력되는지 확인한다(S401). 수신 신호(RS)가 입력되면, 벡터 변조기(253)에 의해 벡터 변조 신호(VM)가 발생한다(S402). 이와 같이 RFID의 전원 온 후 혹은 리셋 후 동작 초기에 발생하는 벡터 변조 신호(VM)는 미리 정해진 초기값(예컨대, 초기 I 및 Q)에 의해 발생될 수 있다.Referring to this, first, it is checked whether a received signal is input (S401). When the received signal RS is input, the vector modulated signal VM is generated by the vector modulator 253 (S402). As such, the vector modulated signal VM generated after the power-on or reset of the RFID may be generated by a predetermined initial value (eg, initial I and Q).

다음으로, 결합기(220)로부터 수신되는 수신 신호(RS) 및 벡터 변조기(253)로부터 발생되는 벡터 변조 신호(VM)가 합산기(242)에 의해 합산된다(S403). 그리고, 합산된 합산 신호(AS)의 전력을 검출한다(S404). 검출된 전력에 따라 상기 벡터 변조 신호(VM)의 동 위상 신호 크기(I) 및 직교 위상 신호 크기(Q)를 조절하 여(S405), 조절된 동 위상 신호 크기 및 직교 위상 신호 크기를 출력한다(S406).Next, the received signal RS received from the combiner 220 and the vector modulated signal VM generated from the vector modulator 253 are summed by the summer 242 (S403). Then, the power of the summed signal AS is detected (S404). The adjusted in-phase signal magnitude (I) and quadrature phase signal magnitude (Q) of the vector modulated signal (VM) are adjusted according to the detected power (S405), and the adjusted in-phase signal magnitude and the quadrature phase signal magnitude are output. (S406).

수신 종료 조건(예컨대, 파워 오프) 인지를 체크하여 수신 종료 조건이 아니라면, S401 단계로 복귀하여 S401 내지 S406 단계가 반복 수행될 수 있다.If it is not the reception termination condition by checking whether it is a reception termination condition (eg, power off), the process returns to step S401 and steps S401 to S406 may be repeatedly performed.

본 발명의 실시예에 따른 RFID 리더기의 송신 누설 신호 제거 방법은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. The method for removing a transmission leak signal of an RFID reader according to an embodiment of the present invention may also be implemented as computer readable codes on a computer readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all kinds of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored.

예컨대, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있다. For example, computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, and the like.

발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

도 1은 통상의 RFID 시스템의 구성도이다.1 is a block diagram of a conventional RFID system.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 RFID 수신기의 구성도이다.2 is a block diagram of an RFID receiver according to an embodiment of the present invention.

도 3은 도 2의 제어부를 나타내는 구성도이다.3 is a configuration diagram illustrating the control unit of FIG. 2.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 RFID 수신기의 누설신호 제거 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method of removing a leakage signal of an RFID receiver according to an embodiment of the present invention.

Claims (11)

안테나와 결합된 결합기;A coupler coupled to the antenna; 송신 신호를 변조, 필터링 및 증폭하여 상기 결합기로 출력하는 송신단;A transmitter for modulating, filtering, and amplifying a transmission signal and outputting the same to the combiner; 상기 결합기를 통해 수신되는 수신 신호를 증폭 및 복조하는 수신단;A receiver for amplifying and demodulating a received signal received through the combiner; 벡터 변조 신호를 발생하는 벡터 변조기;A vector modulator for generating a vector modulated signal; 상기 벡터 변조 신호와 상기 수신 신호를 합산하는 합산기;A summer for summing the vector modulated signal and the received signal; 상기 합산기로부터 출력되는 합산 신호를 수신하여 전력을 검출하는 전력 검출기; 및A power detector configured to detect a power by receiving a sum signal output from the summer; And 상기 합산 신호의 전력이 최소가 되도록 상기 벡터 변조 신호를 조절하는 제어부를 구비하며,And a control unit for adjusting the vector modulated signal such that the power of the sum signal is minimized. 상기 벡터 변조기는 상기 제어부의 제어에 따라 상기 벡터 변조 신호의 동 위상 신호 크기 및 직교 위상 신호 크기를 가변하며,The vector modulator varies the magnitude of the in-phase signal and the quadrature phase signal of the vector modulated signal under the control of the controller, 상기 제어부는, The control unit, 이전 단계에서 측정된 상기 합산 신호의 제1 전력, 이전 단계에서 결정된 상기 벡터 변조 신호의 제1 동 위상 신호 크기와 제1 직교 위상 신호 크기 및 현 단계의 상기 벡터 변조 신호의 제2 동 위상 신호 크기와 제2 직교 위상 신호 크기를 저장하는 저장부; The first power of the sum signal measured in the previous step, the first in-phase signal magnitude and the first orthogonal phase signal magnitude of the vector modulated signal determined in the previous step and the second in-phase signal magnitude of the vector modulated signal in the current step And a storage unit to store the magnitude of the second quadrature phase signal; 상기 저장부로부터 출력된 상기 제1 전력, 제1 동 위상 신호 크기와 제1 직교 위상 신호 크기 및 제2 동 위상 신호 크기와 제2 직교 위상 신호 크기, 상기 전력 검출기로부터 출력되는 합산 신호의 제2 전력을 이용하여 상기 벡터 변조 신호의 제3 동 위상 신호 크기와 제3 직교 위상 신호 크기를 산출하는 계산부; 및The second power of the sum signal output from the power detector, the first power, the first in-phase signal magnitude and the first quadrature-phase signal magnitude, the second in-phase signal magnitude and the second orthogonal phase signal magnitude, and the output signal from the power detector; A calculator configured to calculate a third dynamic phase signal magnitude and a third quadrature phase signal magnitude of the vector modulated signal using power; And 산출된 상기 제3 동 위상 신호 크기와 제3 직교 위상 신호 크기를 상기 벡터 변조기로 전달하는 출력부를 구비하며,An output unit for transmitting the calculated third in-phase signal magnitude and a third quadrature-phase signal magnitude to the vector modulator, 상기 벡터 변조기는 상기 제3 동 위상 신호 크기와 상기 제3 직교 위상 신호 크기를 갖는 벡터 변조 신호를 발생하는 RFID 리더기.And the vector modulator generates a vector modulated signal having the third in-phase signal magnitude and the third quadrature-phase signal magnitude. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 결합기는 써큘레이터 또는 방향성 커플러인 RFID 리더기.And the coupler is a circulator or a directional coupler. 제1항에 있어서, 상기 벡터 변조 신호는 Icos(wt)-Qsin(wt)로 표시되고,The method of claim 1, wherein the vector modulated signal is represented by Icos (wt) -Qsin (wt), 상기 I는 상기 동 위상 신호 크기 및 상기 Q는 상기 직교 위상 신호 크기이며,Where I is the in-phase signal magnitude and Q is the quadrature signal magnitude, 상기 제어부는 상기 합산 신호의 전력이 최소가 되도록 상기 I 및 Q를 가변하는 RFID 리더기.The control unit is a RFID reader for varying the I and Q so that the power of the sum signal is minimum. 제3항에 있어서, 상기 I 및 Q는 수학식,The method of claim 3, wherein I and Q are equations,
Figure 112009078252502-pat00014
에 의해 결정되며,
Figure 112009078252502-pat00014
Determined by In - 1는 상기 벡터 변조 신호의 이전의 동 위상 신호 크기, Qn - 1는 상기 벡터 변조 신호의 이전의 직교 위상 신호 크기, In는 상기 벡터 변조 신호의 현재의 동 위상 신호 크기, Qn는 상기 벡터 변조 신호의 현재의 직교 위상 신호 크기, Pn - 1는 이전의 합산 신호의 전력, Pn는 현재 합산 신호의 전력, In + 1는 상기 벡터 변조 신호의 다음 동 위상 신호 크기, Qn + 1는 상기 벡터 변조 신호의 다음 직교 위상 신호 크기이고, μ는 스텝 계수인 RFID 리더기.I n - 1 is the magnitude of the previous in-phase signal of the vector modulated signal, Q n - 1 is the magnitude of the previous quadrature phase signal in the vector modulated signal, I n is the magnitude of the current in-phase signal of the vector modulated signal, Q n is the current quadrature signal amplitude of the vector modulated signal, P n - 1 is the power of the previous summed signal, P n is the power of the current summed signal, and I n + 1 is the next in-phase signal magnitude of the vector modulated signal , Q n + 1 is the magnitude of the next quadrature phase signal of the vector modulated signal, and μ is the step coefficient. 제4항에 있어서, 상기 제어부는, The method of claim 4, wherein the control unit, 상기 In -1 , Qn -1, In, Qn, 및 Pn -1을 저장하기 위한 저장부를 구비하는 RFID 리더기.And a storage unit for storing the I n -1 , Q n -1 , I n , Q n , and P n -1 . RFID reader. 삭제delete 결합기로부터 수신되는 수신 신호 및 벡터 변조기로부터 발생되는 벡터 변조 신호를 합산하는 단계;Summing the received signal received from the combiner and the vector modulated signal generated from the vector modulator; 합산된 합산 신호의 전력을 검출하는 단계;Detecting power of the summed sum signal; 검출된 전력에 따라 상기 벡터 변조 신호의 동 위상 신호 크기 및 직교 위상 신호 크기를 조절하여, 조절된 동 위상 신호 크기 및 직교 위상 신호 크기를 출력하는 단계; 및Adjusting the in-phase signal magnitude and the quadrature phase signal magnitude of the vector modulated signal according to the detected power to output the adjusted in-phase signal magnitude and the quadrature phase signal magnitude; And 출력된 동 위상 신호 크기와 직교 위상 신호 크기를 갖는 벡터 변조 신호를 발생하는 단계를 포함하며, Generating a vector modulated signal having an output in-phase signal magnitude and a quadrature phase signal magnitude, 상기 검출된 전력에 따라 벡터 변조 신호의 동 위상 신호 크기 및 직교 위상 신호 크기를 조절하는 단계는,Adjusting the in-phase signal magnitude and the quadrature phase signal magnitude of the vector modulated signal according to the detected power, 이전 단계에서 측정된 상기 합산 신호의 제1 전력, 이전 단계에서 결정된 상기 벡터 변조 신호의 제1 동 위상 신호 크기와 제1 직교 위상 신호 크기 및 현 단계의 상기 벡터 변조 신호의 제2 동 위상 신호 크기와 제2 직교 위상 신호 크기를 저장하는 단계;The first power of the sum signal measured in the previous step, the first in-phase signal magnitude and the first orthogonal phase signal magnitude of the vector modulated signal determined in the previous step and the second in-phase signal magnitude of the vector modulated signal in the current step Storing a second quadrature phase signal magnitude; 상기 저장된 상기 제1 전력, 제1 동 위상 신호 크기와 제1 직교 위상 신호 크기 및 제2 동 위상 신호 크기와 제2 직교 위상 신호 크기, 상기 합산 신호의 제2 전력을 이용하여 상기 벡터 변조 신호의 제3 동 위상 신호 크기와 제3 직교 위상 신호 크기를 산출하는 단계; 및The stored first power, the first in-phase signal magnitude and the first quadrature phase signal magnitude, the second in-phase signal magnitude and the second orthogonal phase signal magnitude, and the second power of the summation signal to Calculating a third in-phase signal magnitude and a third quadrature phase signal magnitude; And 산출된 상기 제3 동 위상 신호 크기와 제3 직교 위상 신호 크기를 상기 벡터 변조기로 전달하여 상기 벡터 변조기가 상기 제3 동 위상 신호 크기와 상기 제3 직교 위상 신호 크기를 갖는 벡터 변조 신호를 발생하도록 하는 단계를 포함하는 RFID 리더기의 누설 신호 제거 방법.And transmit the calculated third in-phase signal magnitude and third quadrature-phase signal magnitude to the vector modulator so that the vector modulator generates a vector modulated signal having the third in-phase signal magnitude and the third orthogonal phase signal magnitude. Leak signal removal method of the RFID reader comprising the step of. 삭제delete 제7항에 있어서, 상기 벡터 변조 신호는 Icos(wt)-Qsin(wt)로 표시되고,The method of claim 7, wherein the vector modulated signal is represented by Icos (wt) -Qsin (wt), 상기 I는 상기 동 위상 신호 크기 및 상기 Q는 상기 직교 위상 신호 크기이며,Where I is the in-phase signal magnitude and Q is the quadrature signal magnitude, 상기 검출된 전력에 따라 벡터 변조 신호의 동 위상 신호 크기 및 직교 위상 신호 크기를 조절하는 단계는 Adjusting the in-phase signal magnitude and the quadrature phase signal magnitude of the vector modulated signal according to the detected power 상기 합산 신호의 전력이 최소가 되도록 상기 I 및 Q를 가변하는 단계를 포함하는 RFID 리더기의 누설 신호 제거 방법.Varying the I and Q such that the power of the sum signal is minimal. 제9항에 있어서, 상기 I 및 Q는 수학식,The method of claim 9, wherein I and Q are mathematical formulas,
Figure 112009078252502-pat00015
에 의해 결정되며,
Figure 112009078252502-pat00015
Determined by In - 1는 상기 벡터 변조 신호의 이전의 동 위상 신호 크기, Qn - 1는 상기 벡터 변조 신호의 이전의 직교 위상 신호 크기, In는 상기 벡터 변조 신호의 현재의 동 위상 신호 크기, Qn는 상기 벡터 변조 신호의 현재의 직교 위상 신호 크기, Pn - 1는 이전의 합산 신호의 전력, Pn는 현재 합산 신호의 전력, In + 1는 상기 벡터 변조 신호의 다음 동 위상 신호 크기, Qn + 1는 상기 벡터 변조 신호의 다음 직교 위상 신호 크기이고, μ는 스텝 계수인 RFID 리더기의 누설 신호 제거 방법.I n - 1 is the magnitude of the previous in-phase signal of the vector modulated signal, Q n - 1 is the magnitude of the previous quadrature phase signal in the vector modulated signal, I n is the magnitude of the current in-phase signal of the vector modulated signal, Q n is the current quadrature signal amplitude of the vector modulated signal, P n - 1 is the power of the previous summed signal, P n is the power of the current summed signal, and I n + 1 is the next in-phase signal magnitude of the vector modulated signal , Q n + 1 is the magnitude of the next quadrature phase signal of the vector modulated signal, and μ is the step coefficient. 제7항 및 제9항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록매체. A recording medium on which a computer program for executing the method according to any one of claims 7 and 9 to 10 is recorded.
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