KR101785897B1 - 무선 장치를 위한 송신 장치 - Google Patents

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Abstract

무선 장치에 대한 송신 장치는: 원 신호를 수신하고, 무선 장치로부터의 정보를 포함하는 변조 신호를 후방 산란하기 위한 안테나; 안테나에 연결된 가변 임피던스로서, 임피던스 값을 갖는 것인 가변 임피던스; 및 변조 신호를 생성하기 위한 정보에 따라, 임피던스 값, 및 그에 의해 안테나에 대한 후방 산란 계수를 변조하기 위한, 가변 임피던스에 연결된 디코더를 포함한다.

Description

무선 장치를 위한 송신 장치{TRANSMISSION APPARATUS FOR A WIRELESS DEVICE}
이 특허출원은, 2012년 7월 11일에 출원되고 인용에 의해 본원에 통합된 미국 가특허출원 제61/670,259호, 및 2013년 5월 1일에 출원되고 인용에 의해 본원에 통합된 미국 가특허출원 제13/874,996호를 우선권 주장한다.
본 발명은 무선 주파수 식별 시스템 분야에 관한 것이며, 보다 상세하게는, 후방 산란(backscatter) 및 유도 연결(inductively couple)된 무선 주파수 식별 시스템에서 무선 장치들(예를 들어, 태그들)에 대한 송신 장치에 관한 것이다.
무선 주파수 식별(radio frequency identification; RFID) 시스템은 다수의 애플리케이션들에서 매우 대중화되었다. 일반적인 RFID 시스템(100)이 도 1에 도시된다. RFID 시스템(100)은 애플리케이션 시스템(110), 판독기(120), 및 태그(130)를 포함한다. 태그(130)가 판독기(120)의 작동 범위에 나타날 경우에, 태그(130)는, 판독기(120)의 송신기/수신기(121) 및 안테나(123)를 통해 판독기(120)로부터 태그(130)의 안테나(133)를 통해 에너지(140) 및 데이터(150) 양자 모두를 수신하기 시작한다. 태그(130)의 정류 회로(131)는 태그(130)의 다른 회로들(예를 들어, 제어기/변조기(132))에 전력을 공급하기 위해 에너지(140)를 수집 및 저장한다. 충분한 에너지(140)를 수집한 이후에, 태그(130)는 작동하고 판독기(120)에 미리 저장된 데이터를 되돌려 보낼 수 있다. 판독기(120)는 그 후 시스템 애플리케이션들을 위한 애플리케이션 시스템(110)의 서버 시스템/데이터베이스(111)에 통신 인터페이스(160)를 통해 수신된 응답 데이터를 전달(pass)한다.
RFID 시스템(100)의 태그들(130)은 태그들의 전력 공급에 따라 수동 및 능동 유형들로 분류될 수 있다. 수동 태그들은 그들 자신의 전력 공급원(power supply)을 갖지 않으며 그에 따라 태그의 안테나(133)를 통해 수신된 전자기 에너지에 의해 판독기(120)로부터 필요한 모든 전력을 얻는다. 반면에, 능동 태그들은 그들의 작동을 위해 필요한 모든 또는 일부의 전력을 공급하는 배터리를 포함한다.
RFID 시스템(100)의 판독기(120)와 태그(130) 사이의 에너지(140) 및 데이터(150)의 일반적인 송신 방법은 후방 산란 연결(또는 후방 산란)의 방법에 의해서이다. 판독기(120)의 안테나(123)는 에너지(140)를 태그(130)에 연결시킨다. 태그의 안테나(133)의 반사 계수를 변조하는 것에 의해, 데이터(150)는 태그(130)와 판독기(120) 사이에서 송신될 수 있다. 후방 산란은, 도 2에 도시된 바와 같이, 마이크로파 대역 RFID 시스템들에서 일반적으로 사용된다. 전력 P인는 판독기의 안테나(123)로부터 나온다. P인의 작은 부분이 태그의 안테나(133)에 의해 수신되고 전력 공급원의 역할을 하기 위해 태그(130)의 저장 커패시터를 충전하도록 정류된다. 충분한 에너지를 모은 이후에, 태그(130)는 작동을 시작한다. 들어오는 전력 P인의 일부분은 태그의 안테나(133)에 의해 반사되고 전력 P리턴로 리턴된다. 반사 특성들은 안테나(133)에 연결된 로드(load)를 변경하는 것에 의해 영향을 받을 수 있다. 태그(130)로부터 판독기(120)에 데이터를 송신하기 위해, 송신 데이터 스트림에 맞추어 트랜지스터가 스위치 온 및 오프된다. 반사된 전력 P리턴의 크기는 그에 따라 변조되고 판독기의 안테나(123)에 의해 픽업(pick up)될 수 있다.
진폭 편이 방식(amplitude shift keying; ASK) 변조는 RFID 시스템들(100)에서 일반적으로 이용된다. ASK 변조에서, 캐리어(carrier)의 진폭은 이진 송신 코드 시퀀스에 의해 제어되는 2개의 상태들 사이에서 스위칭(switch)된다. 또한, 일부 애플리케이션들에서, 위상 편이 방식(phase shift keying; PSK) 변조가 또한 이용된다. 그러나, 임의적인 복합(complex) 유형 변조들은 현재의 RFID 후방 산란 시스템들에서 일반적으로 이용되지 않는다. 여기서 복합 유형 변조들은 보통 I+jQ로 표현되는 것들이며, 이 때 I는 동위상(in-phase) 성분이고, Q는 직각 위상(quadrature) 성분이며, j는 -1의 제곱근이다.
참고로, RFID 이용의 시작은 2차 세계 대전까지 거슬러 올라가서 찾을 수 있다. 예시로, 1948년 10월, Stockman H.의 "반사된 전력에 의한 통신", Proc. IRE, 1196-1204 페이지를 참조하라. 무선 주파수(radio frequency; RF) 후방 산란에 의해 판독기와 통신하기 위해 수동 및 반수동(semi-passive) RFID 태그들이 이용되었다. 후방 산란 RFID 시스템들에서, 도 3에 도시된 바와 같이 다수의 태그들(130)이 주요 판독기 장치(120)와 상호작용한다. 판독기(130)는: (i) RF 신호의 전력을 통해 태그들(130)에 전력을 넣고(power up), (ii) 태그들(130)에 데이터를 전달하며, (iii) 태그들(130)로부터 정보를 판독하는 데에 이용된다.
일반적으로, 판독기(120)와 태그(130) 사이에 링크 버짓(budget)이 존재한다. 태그는(130) ASK 또는 PSK 변조 중 어느 하나를 이용하여 RF 신호를 판독기(120)에 되돌려 후방 산란하는 것에 의해 판독기(120)와 통신한다. 후방 산란 방법의 한 가지 이점은, 태그(130) 내의 칩 상에 RF 캐리어를 생성할 필요가 없으며, 그에 따라 더 낮은 전력, 더 낮은 복잡도, 및 더 낮은 비용을 필요로 한다는 것이다. 태그(130)에 대한 후방 산란 송신 장치(400)의 일반적인 블록도가 도 4에 도시된다. 도 4에서, Zant는 안테나(133)의 임피던스이고, Zo는 스위치(410)와 병렬인 고정된 임피던스이다. 반사 계수 Γ는 다음의 수학식으로 주어진다:
Figure 112017040742379-pat00001
스위치(410)가 온(on)일 때(즉, 닫힐 때), Γ=1이다. 스위치가 오프(off)일 때(즉, 열릴 때), Γ=0이다. 스위치(410)를 턴온 및 턴오프하는 것에 의해, 도 4에 도시된 바와 같이 ASK 신호(420)가 생성된다.
PSK 신호들은 유사한 셋업을 이용하여 또한 생성될 수 있다. 이것은 도 5에 도시된 송신 장치(500)에 나타나 있다. 여기서, 반사 계수 Γ는 다음의 수학식으로 주어진다:
Figure 112017040742379-pat00002
여기서, Zi는 도 5에 따라 스위치 인(in)되는 임피던스이다. 따라서, 스위치(410, 510)의 위치에 따라, 후방 산란이 ASK 신호(420) 또는 PSK 신호(520) 중 어느 하나를 생성하도록 설계된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 후방 산란 기법들을 이용하여, 각각의 태그(130)는 동일한 캐리어(620) 상에 RF 신호들(610)을 전송하고, 그에 따라 다른 태그들(130)의 RF 스펙트럼과 중복(overlapping)된다. 이것은 모든 태그들(130) 사이의 데이터 충돌들을 피하는 것에 대하여 도전한다. 현재의 시스템들에서, 이 충돌 문제들은 판독기(120)와 태그들(130) 사이에서 이용되는 통신 프로토콜을 통해 해결된다.
2010년, Thomas S., Reynolds S. Matthew의 "수동 UHF RFID 태그들에 대한 QAM 후방 산란", IEEE RFID, 210 페이지(Thomas 외)에서, 다수의 Γ값들이 스위치 인 및 아웃되는, 4개의 직각 진폭 변조(quadrature amplitude modulation; QAM) 신호들의 생성이 제안되었다.
종래의 태그 송신 장치에는 몇몇 문제점들이 있다. 예를 들어, Thomas 외에 의해 제안된 것과 같은 시스템들은 그들이 후방 산란할 수 있는 신호들의 본질로 제한된다. 즉, 어떤 임의 신호도 송신될 수 없다. 예를 들어, QAM 신호가 필터에 의해 먼저 필터링될 경우, Thomas 외의 시스템은 QAM 신호의 필터링된 버전을 송신할 수 없다. 다른 예시로서, 신호가 단순히 사인(sine) 파 또는 가우스 최소 편이 방식(Gaussian minimum shift keying; GMSK) 신호일 경우, Thomas 외의 시스템은 이 신호를 송신하는 데에 이용될 수 없다. 또 다른 예시로서, Thomas 외의 시스템은 단측파대(single side band) 신호들을 송신할 수 없다.
따라서, 후방 산란 및 유도 연결된 무선 주파수 식별 시스템들에서 무선 장치들(예를 들어, 태그들)에 대한 개선된 송신 장치에 대한 필요가 존재한다. 이에 따라, 전술한 그리고 다른 결점들을, 적어도 부분적으로, 다루는 해결책이 요구된다.
본 발명의 일 양상에 따르면, 원 신호를 수신하고, 무선 장치로부터의 정보를 포함하는 변조 신호를 후방 산란하기 위한 안테나; 안테나에 연결된 가변 임피던스로서, 임피던스 값을 갖는 것인 가변 임피던스; 및 변조 신호를 생성하기 위한 정보에 따라, 임피던스 값 및 그에 의해 안테나에 대한 후방 산란 계수를 변조하기 위한, 가변 임피던스에 연결된 디코더를 포함하는, 무선 장치에 대한 송신 장치가 제공된다.
본 발명의 실시예들의 특성들 및 이점들은, 첨부된 도면들과 결합되어, 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 무선 주파수 식별(RFID) 시스템을 도시하는 블록도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 RFID 시스템의 판독기와 태그 사이의 에너지 및 데이터의 송신을 도시하는 블록도이다.
도 3은 종래 기술에 따른 RFID 시스템의 판독기와 다수의 태그들 사이의 통신들을 도시하는 블록도이다.
도 4는 종래 기술에 따른, 후방 산란 ASK 및/또는 온-오프 키잉(on-off keying; OOK) 신호들을 위한 태그에 대한 송신 장치를 도시하는 블록도이다.
도 5는 종래 기술에 따른, 후방 산란 PSK 신호들을 위한 태그에 대한 송신 장치를 도시하는 블록도이다.
도 6은 종래 기술에 따른, 동일한 주파수 스펙트럼을 이용하여 판독기에 되돌려 통신하는 다수의 태그들을 도시하는 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 디지털 파형 입력에 기초하여 판독기에 신호들을 후방 산란하기 위한 무선 장치에 대한 송신 장치를 도시하는 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 감마(Γ)와 Zi 사이의 관계를 도시하는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른, I 및 Q 데이터 입력에 기초하여 판독기에 임의적인 변조 신호들을 후방 산란하기 위한 무선 장치에 대한 가산기가 있는 송신 장치를 도시하는 블록도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른, I 및 Q 데이터 입력에 기초하여 판독기에 임의적인 변조 신호들을 후방 산란하기 위한 무선 장치에 대한 인터리버가 있는 송신 장치를 도시하는 블록도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 Z-공간(space)에 대한 Γ 값들의 맵핑(mapping)을 도시하는 그래프들이다.
도 12a는 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 시스템의 판독기와 무선 장치 사이의 유도 연결을 도시하는 블록도이다.
도 12b는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 12a의 RFID 시스템에 대한 등가 회로를 도시하는 블록도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른, 디지털 파형 입력에 기초하여 판독기에 신호들을 송신하기 위한 무선 장치에 대한 유도 연결을 이용하는 송신 장치를 도시하는 블록도이다.
첨부된 도면들 전체 걸쳐서, 동일한 피쳐(feature)들은 동일한 참조 번호들에 의해 식별된다.
이하의 설명에서, 발명에 관한 이해를 제공하기 위해 세부 사항들이 제시된다. 일부 예시들에서, 발명을 모호하게 하지 않기 위해, 어떤 소프트웨어, 회로들, 구조들 및 방법들은 상세하게 설명 또는 도시되지 않았다. 용어 "장치"는, 본원에서 설명된 시스템, 장치, 및 네트워크 배치(arrangement)를 포함하는, 데이터를 프로세싱하기 위한 임의의 기계를 언급하기 위해 본원에서 사용된다. 용어 "무선 장치"는, RFID 태그, RFID 트랜스폰더, 휴대 전화, 스마트폰, 휴대용 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 또는 유사한 장치들을 언급하기 위해 본원에서 사용된다. 본 발명은, 데이터 프로세싱 시스템의 운영 시스템이 본 발명의 요건들을 지원할 수 있는 설비들을 제공할 경우에, 임의의 컴퓨터 프로그래밍 언어로 구현될 수 있다. 제시되는 임의의 제한들은 특정한 유형의 운영 시스템 또는 컴퓨터 프로그래밍 언어의 결과일 것이며, 본 발명에 관한 제한이 아닐 것이다. 본 발명은 하드웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 또한 구현될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 디지털 파형 입력(830)에 기초하여 판독기(120)에 신호들을 후방 산란하기 위한 무선 장치(130)에 대한 송신 장치(800)를 도시하는 블록도이다. 본 발명은 수동 및 반수동 RFID 시스템들(100)에 대한 복합 파형들을 생성하기 위한 방법 및 장치를 제공한다. 복합 파형들은, 8 위상 편이 방식(8-constellation phase shift keying; 8PSK), 직교 주파수-분할 멀티플렉싱(orthogonal frequency-division multiplexing; OFDM), 또는 n 직각 진폭 변조(n-constellation quadrature amplitude modulation; nQAM)과 같은 임의의 유형의 복합 변조 신호들을 생성할 수 있다. 방법 및 장치는 각각의 무선 장치(130)에 대하여 주파수 채널들을 생성하는 데에 또한 이용될 수 있다. 일반적으로, 송신 장치(예를 들어, 800)는 무선 장치(130)의 후방 산란 디코더(820)를 통해 스위치 온 또는 오프되는 임피던스들의 어레이(810)로 구성된다. 디코더(820)의 입력에 인가되는 신호(830)는 임의의 유형의 디지털 신호로 구성될 수 있다. 송신 장치(800)는, 디코더(820)를 제어하기 위한 프로세서(880), 정보(예를 들어, 디지털 파형들(830))를 저장하기 위한 메모리(890), 및 당업자에게 알려진 바와 같은 관련 하드웨어 및 소프트웨어를 포함할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 감마(Γ)와 Zi 사이의 관계를 도시하는 그래프이다. 여기서, Γ는 반사 계수이고, Zi는 안테나에 의해 확인된 임피던스이다. 반사 계수는 디지털 파형(830)에 직접적으로 비례한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 후방 산란 RF 애플리케이션들에 대하여, 반사 또는 후방 산란 계수 감마(Γ)는 다음과 같이 주어지며:
Figure 112017040742379-pat00003
여기서, φi는 위상이고, α는 반사 계수의 크기이며, j는 -1의 제곱근이다. 후방 산란 임피던스(즉, 안테나(133)에 의해 확인된 임피던스)는 그 후 다음과 같이 주어지며:
Figure 112017040742379-pat00004
여기서, Zs는 상수(일반적으로 50옴)이고, Zi는 후방 산란 임피던스 값이다.
위상이 0(zero)이라고 가정하면:
Figure 112017040742379-pat00005
s(t)가 판독기(120)에 전송될 신호(예를 들어 사인 파)일 경우, 그것은 α(t)(예를 들어, s(t)가 α(t)에 직접적으로 비례함) 및 그에 따라 Γ에 직접적으로 관련되어야 한다. 이는 시간에 따라 변하는 임피던스 값 Zi를 생성한다.
이 실시예에서, 신호 s(t)는 무선 장치(130)에 의해 판독기(120)에 되돌려 후방 산란될 것이다. 도 8에 도시된 바와 같이 N 비트들(821)이 가변 임피던스(810)에 인가되어 임피던스 값 Zi가 인코딩되는 송신 장치(800)가 도 7에 도시된다. 여기서, 가변 임피던스(810)는 N개의 상태들을 갖는다. 인코딩의 임의의 오류들 또는 Zi의 인코딩의 결함들이 있을 경우, 이들은 판독기(120) 내에서 정정될 수 있다. 이는 얼마 동안 신호 s(t)가 판독기(120)에 의해 인식된 경우에 가능하다. 판독기(120)는 그 후 이 결함들을 정정하기 위해 들어오는 신호에 왜곡(distortion)을 가할 수 있다.
가변 임피던스(810)는 디지털 디코더(820)에 따라 스위치 인 및 아웃되는 임피던스들의 어레이로 구성될 수 있다. 또한 가변 임피던스(810)는 아날로그 신호를 통해 제어될 수 있다, 즉, Zi에 대한 감마 디코더((820) 다음에, 가변 임피던스(810)를 구동하기 위해 아날로그에 대한 디지털 컨버터(digital to analog converter; DAC)(미도시)가 추가될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른, I 및 Q 데이터 입력(1030)에 기초하여 판독기(120)에 임의적인 변조 신호들을 후방 산란하기 위한 무선 장치(130)에 대한 가산기(1050)가 있는 송신 장치(1000)를 도시하는 블록도이다. 일 실시예에 따르면, 디지털 파형(830)은 도 9에 도시된 바와 같이 동위상(in-phase; I) 및 직각 위상(quadrature; Q) 데이터(1030)일 수 있다. 도 9에서, 디지털 신호 생성기(digital signal generator; DSS)(1040)는 I 및 Q 데이터(1030)를 선택적으로 업-컨버트(up-convert)(또는 오프셋)할 수 있다. 예를 들어, DSS(1040)는 각각의 혼합기들(1071)에 의해 I 및 Q 데이터에 인가되는 사인(또는 코사인) 및 코사인(또는 사인) 신호들(1070)을 제공할 수 있다. 대안으로, DSS(1040)는 I 및 Q 데이터 상에 곱해지는 상수 값을 생성할 수 있다(즉, 혼합기들(1071)이 이득(gain) 요소들로서 행동함). Zi에 대한 감마 디코더(1020)는 업-컨버트(또는 오프셋)된 I 및 Q 데이터를 수신하고 그것을 가변 임피던스(1010)에 인가한다. 가변 임피던스(1010)는 스위치 인 또는 아웃되는 임피던스들의 어레이(예를 들어, 각각의 스위치들이 있는 임피던스들의 병렬 어레이)로 구성될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른, I 및 Q 데이터 입력(1030)에 기초하여 판독기(120)에 임의적인 변조 신호들을 후방 산란하기 위한 무선 장치(130)에 대한 인터리버(1150)가 있는 송신 장치(1100)를 도시하는 블록도이다. 도 10에서, 디지털 신호 생성기(DSS)(1040)는 I 및 Q 데이터(1030)를 선택적으로 업-컨버트(또는 오프셋)할 수 있다. 예를 들어, DSS(1040)는 각각의 혼합기들(1071)에 의해 I 및 Q 데이터에 인가되는 사인(또는 코사인) 및 코사인(또는 사인) 신호들(1070)을 제공할 수 있다. 대안으로, DSS(1040)는 I 및 Q 데이터 상에 곱해지는 상수 값을 생성할 수 있다(즉, 혼합기들(1071)이 이득 요소들로서 행동함). 도 9의 송신 장치(1000)는 양측파대(double side band; DSB) 신호들을 생성한다. 단측파대(single side band; SSB) 신호들을 생성하기 위해, I 또는 Q 신호들이 Zi에 대한 감마 디코더(1020)를 성공적으로 통과할 수 있게 하는 인터리버(1150)로 가산기(1050)가 대체될 수 있다. 여기서 I 데이터는 하나의 클록 사이클 동안에 통과되고, Q 데이터는 다음 클록 사이클 동안에 통과된다. 도 7, 도 9, 및 도 10을 참조하면, 일 실시예에 따르면, DSS(1040), 혼합기들(1071), 가산기(1050), 및 인터리버(1150)는 바이패스(bypass)될 수 있고, 도 7에 도시된 바와 같이 복합(또는 실제) 디지털 비트 스트림이 Zi에 대한 감마 디코더(1020)에 직접적으로 공급될 수 있다.
I 사이클 동안에, 임피던스 값은 다음과 같이 설정되며:
Figure 112017040742379-pat00006
여기서, αI는 I 데이터를 나타낸다. αI와 Zi 사이의 전환(translation)은 Zi에 대한 감마 디코더(1020)에 의해 수행된다.
Q 사이클 동안에, 임피던스 값은 다음과 같이 설정되며:
Figure 112017040742379-pat00007
여기서, αQ는 Q 데이터를 나타낸다. αQ와 Zi 사이의 전환은 Zi에 대한 감마 디코더(1020)에 의해 수행된다. I 사이클 및 Q 사이클에 관한 Zi에 대한 감마 디코더(1020) 사이의 차이는 90도 위상 변이(shift)이다.
인코딩의 임의의 오류들 또는 Zi의 결함들이 있을 경우, 이들은 판독기(120) 내에서 정정될 수 있다. 이는 얼마 동안 I 및/또는 Q 신호가 판독기(120)에 의해 인식된 경우에 가능하다. 판독기(120)는 그 후 모든 이러한 결함들을 정정하기 위해 들어오는 신호에 왜곡을 가할 수 있다. 예를 들어, I 및 Q 신호들 사이에 90도 위상 변이를 생성하는 데에 오류가 있을 경우, 이는 얼마간의 시간 t 동안 I 및 Q 신호들이 인식된 경우에 정정될 수 있다. 예를 들어, w가 오프셋 주파수일 때, I 및 Q 신호들이 I = sin(wt) 및 Q = cos(wt)로 인식된 경우, I 및 Q 신호들 사이의 올바른 90도 위상 변이를 생성하는 데에 있어서의 오류들로 인해, 판독기는, θ가 오류일 때, I = sin(wt+θ) 신호 및 Q = cos(wt-θ) 신호를 수신할 수 있다. 그러한 경우에, 판독기는 당업자에게 알려진 방법들을 이용하여 이 오류를 정정할 수 있다.
I에 대한 Zi 및 Q에 대한 Zi는, 디지털 디코더(1020)에 따라 스위치 인 및 아웃되는 임피던스들의 어레이를 갖는 가변 임피던스(1010)에 의해 구현될 수 있다. 또한, 가변 임피던스(1010)는 아날로그 신호를 통해 제어될 수 있다, 즉, Zi에 대한 감마 디코더(1020) 다음에, 가변 임피던스(1010)의 Zi 값들을 설정하기 위해 DAC가 추가될 수 있다.
후방 산란될 신호가 오직 위상 변화들만을 갖는 경우, α는 상수(αo로 나타냄)이고 오직 φi만이 변경된다:
Figure 112017040742379-pat00008
여기서, φi 값은 디코더(1020)에 인가되고 그 후 임피던스 값 Zi를 생성한다.
인코딩의 임의의 오류들 또는 Zi의 결함들이 있을 경우, 이들은 판독기(120) 내에서 정정될 수 있다. 이는 얼마 동안 신호 φi가 주어진 시간 동안 판독기(120)에 의해 인식된 경우에 가능하다. 판독기(120)는 그 후 이 결함들을 정정하기 위해 들어오는 신호에 왜곡을 가할 수 있다.
가변 임피던스(1010)는 디지털 디코더(1020)에 따라 스위치 인 및 아웃되는 임피던스들의 어레이로 구성될 수 있다. 또한, 가변 임피던스(1010)는 아날로그 신호를 통해 제어될 수 있다, 즉, Zi에 대한 감마 디코더(1020) 다음에, 가변 임피던스(1010)의 임피던스 값들 Zi를 설정하기 위해 DAC가 추가될 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 Z-공간에 대한 Γ값들의 매핑을 도시하는 그래프들이다. 일반적으로, Γ의 임의의 값은 다음의 수학식을 통해 Z-공간에 인가될 수 있다:
Figure 112017040742379-pat00009
이는 도 11에 도시된다. 이는 α 및 φi 양자 모두가 변하는 가장 일반적인 경우를 나타낸다.
인코딩의 임의의 오류들 또는 Z공간의 결함들이 있을 경우, 이들은 판독기(120) 내에서 정정될 수 있다. 이는 얼마 동안 신호 Γ가 판독기(120)에 의해 인식된 경우에 가능하다. 판독기(120)는 그 후 모든 이러한 결함들을 정정하기 위해 들어오는 신호에 왜곡을 가할 수 있다.
Z공간은, 디지털 디코더에 따라 스위치 인 및 아웃되는 임피던스들의 어레이로 구성된 가변 임피던스에 의해 구현될 수 있다. 또한, 가변 임피던스는 아날로그 신호를 통해 제어될 수 있다, 즉, Z공간에 대한 감마 디코더 다음에, 가변 임피던스의 임피던스 값 Z공간를 설정하기 위해 DAC가 추가될 수 있다.
전술한 내용을 요약하고, 도 7을 다시 참조하면, 일 실시예에 따라 판독기(120)로부터 오는 들어오는 무선 주파수 신호를 후방 산란하는 데에 안테나(133)가 이용된다. 안테나(133)는 스위치들에 연결된 임피던스 장치들의 어레이에 전기적으로 연결된다. 임피던스 장치들의 어레이(예를 들어, 810)는 임의적인 N-비트 디지털 파형(예를 들어, 830)에 의해 구동되는 디지털 블록(예를 들어, 디코더(820))에 의해 디지털적으로 제어될 수 있다. 디지털 블록(820)은 N-비트 디지털 파형(830)에 관련된 임피던스들의 어레이(810)에 출력을 제공한다. 임피던스들의 어레이(810)의 임피던스 값의 변경은 들어오는 무선 주파수 신호를 후방 산란하며 그에 따라 들어오는 무선 주파수에 관한 디지털 파형(830)의 출력의 직접적인 업-컨버트된 버전을 생성한다. 디지털 블록(820)의 출력은 여러 상태들 사이에서 임피던스들의 어레이(810)를 스위칭하며, 이는 반사 계수 Γ의 특성들을 변경한다. 디지털 블록(820)에 인가되는 신호(830)는 임의의 복합 변조 신호, 에를 들어, GMSK, nPSK, 8PSK, nQAM, OFDM, 기타 등등의 형태를 취할 수 있고, 그러한 신호들은 들어오는 무선 주파수 신호로부터 주파수 +/- w 만큼 오프셋될 수 있다.
도 9 및 도 10을 다시 참조하면, 디지털 블록(1020)에 대한 입력(1030)은 제어 신호(예를 들어, 1160)를 통해 동위상(즉, I) 및 직각 위상(즉, Q) 신호들 사이에서 교번할 수 있다. 또한, 임피던스들의 어레이(1010)는, 데이터가 I 또는 Q 데이터인지의 여부에 따라 서로 90도 오프셋되는 후방 산란 계수들 사이에서 스위칭할 수 있다. 예를 들어, I 신호들이 세타(theta) 도(degree)에서 후방 산란 계수들을 생성할 경우, Q 신호들은 세타 + 90 도인 후방 산란 계수들을 생성할 것이다. 제어 신호는 클록 신호(1160)일 수 있다. DSS(1040)에 의해 I 및 Q 신호들(1030)에 인가되는 신호들(1070)은 직류(direct current; DC) 신호(즉, 주파수 오프셋 없음) 또는 선택된 주파수에서의 사인 파 및 코사인 파(즉, w의 주파수 오프셋을 주기 위함)의 형태를 취할 수 있다. 디지털 블록(1020)에 인가되는 I 및 Q 신호들은 임피던스 어레이(1010) 또는 디지털 블록(1020)의 임의의 오류들을 보상하기 위해 조정될 수 있다. 임피던스들의 어레이(1010)는 디지털 블록의 대역 외 잡음의 일부를 필터 오프하기 위해 일부 필터링 특성들을 포함할 수 있다. 그리고, 무선 장치(130)로부터 후방 산란된 신호를 검출하는 데에 이용되는 판독기(120)는 임피던스 어레이(1010) 또는 디지털 블록(1020) 내에서 생성된 임의의 오류들을 보상할 수 있다.
도 12a는 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 시스템(1300)의 판독기(120)와 무선 장치(130) 사이의 유도 연결을 도시하는 블록도이다. 도 12b는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 12a의 RFID 시스템(1300)에 대한 등가 회로(1310)를 도시하는 블록도이다. 그리고, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른, 디지털 파형 입력(1430)에 기초하여 판독기(120)에 신호들을 송신하기 위한 무선 장치(130)에 대한 유도 연결을 이용하는 송신 장치(1400)를 도시하는 블록도이다.
일 실시예에 따르면, 판독기(120)와 무선 장치(130) 사이의 통신은 판독기(120)에서 유도 로딩 변화들을 감지하는 것에 의해 발생할 수 있다. 여기서, 판독기(120)는 자기 또는 유도 연결을 통해 무선 장치(130)와 통신한다. 이는 도 12a 및 도 12b에 도시된다. 도 12a 및 도 12b는 유도 연결된 RFID 시스템(1300)의 기본 원리를 보여준다. 유도 연결된 시스템들(1300)에 있어서, 하위의(underlying) 코일들은 그들의 크기에 의해 정의된다. 2개의 코일들(1320, 1330)의 연결 시스템은 등가 변압기에 의해 표현될 수 있음이 알려져 있다. 이 2개의 코일들(1320, 1330) 사이의 연결은 자기장(B)에 의해 주어지고, 이 연결을 설명하기 위한 내재 가치(underlying value)는 상호 인덕턴스(M) 및/또는 연결 인자(k)이다.
비오-사바르 법칙은 다음과 같이 주어진다:
Figure 112017040742379-pat00010
이는 전류 i1 뿐만 아니라 지오메트리(geometry)의 기능으로서 모든 포인트에서 자기장의 계산을 가능하게 한다. 여기서, μo는 투자율이고, x는 거리이며, S는 코일을 따르는 통합-경로를 나타낸다. 또한, 상호 인덕턴스 및 연결 인자는 다음과 같이 주어진다:
Figure 112017040742379-pat00011
이 수학식들에서, A2는 제2 코일의 면적을 나타내고, L1 및 L2는 2개의 코일들(1320, 1330)의 인덕턴스들이다. 판독기-코일(1320)과 트랜스폰더-코일(1330) 사이의 거리 x는 연결 인자를 또한 결정한다. 이 연결에 대한 등가 모델이 도 12b에 도시된다. 판독기(120)에 의해 확인된 것과 같은 임피던스 값 Zi는 어드미턴스들 Y1 및 Y2에 직접적으로 관련된다. 어드미턴스들 Y1 및 Y2는 진폭(예를 들어, ASK) 또는 동위상(예를 들어, PSK) 중 어느 하나를 통해 변조된다. 어드미턴스들 Y1 및 Y2는 다중-위상 PSK 및 다중-진폭 ASK를 이용하여 또한 변조될 수 있다.
일반적으로 말하면, 판독기(120)에 의해 되돌려 수신받은 신호는 무선 장치(130)에서 변경되는 임피던스 값의 기능이다. 이 임피던스 값이 변경되면, 판독기(120)에 의해 확인된 신호가 변경되고 판독기(120)는 이를 검출할 수 있다.
후방 산란의 경우에, 도 13에 도시된 바와 같이, 가변 임피던스(1410)는 디코더(1420)에 의해 변경될 수 있다. 여기서, L(1405)은 무선 장치 측 상의 인덕턴스이다. 후방 산란의 경우에, 전술한 바와 동일한 방법들은: (i) I 및 Q 신호들을 생성하는 것; (ii) 단측파대(SSB) 신호들을 생성하는 것; (iii) 위상만 변조된 신호들을 생성하는 것; (iv) 디코딩으로부터 판독기가 확인하는 것으로의 일반적인 매핑; (v) 신호가 판독기에 의해 인식된 경우, 정정된 신호를 생성하기 위해 신호를 미리 왜곡하는 것에 이용될 수 있다.
전술한 내용을 요약하고, 도 13을 다시 참조하면, 일 실시예에 따라, 유도(inductive) 요소(1405); 유도 요소(1405)에 전기적으로 연결된 출력을 가진 스위치들 및 회로들에 의해 제어되는 임피던스들의 어레이(1410); 및 임피던스들의 어레이(1410)의 임피던스 값 Zi를 디지털적으로 제어하기 위한 임피던스들의 어레이(1410)에 연결된 적어도 하나의 디지털 블록(1420)을 포함하고; 유도 요소(1405)의 연결된 임피던스들의 어레이(1410)가 조정됨에 따라 들어오는 RF 신호가 변경되는 것인, 들어오는 무선 주파수(RF) 신호에 대한 송신 장치(1400)가 제공된다.
디코더(1420)의 출력은 들어오는 RF 신호를 변경하는 여러 상태들 사이에서 임피던스들의 어레이(1410)를 스위칭할 수 있다. 디지털 블록(1420)에 인가되는 신호(1430)는 임의의 복합 변조 신호, 예를 들어, GMSK, nPSK, 8PSK, nQAM, OFDM, 기타 등등의 형태를 취할 수 있고, 그러한 신호들은 들어오는 무선 주파수 신호로부터 주파수 +/- w 만큼 오프셋될 수 있다.
디지털 블록(1420)으로의 입력(1430)은 제어 신호를 통해 동위상(즉, I) 및 직각 위상(즉, Q) 사이에서 교번할 수 있다. 또한 임피던스들의 어레이(1410)는, 데이터가 I 또는 Q 데이터인지의 여부에 따라 0부터 90도까지의 오프셋으로 들어오는 RF 신호를 변경할 수 있다. 예를 들어, I 신호가 세타 도에서 임피던스 값을 생성할 경우, Q 신호는 세타 + 90도인 임피던스 값을 생성할 것이다. 제어 신호는 클록 신호(예를 들어, 1160)일 수 있다. I 및 Q 신호들에 인가되는 신호들(예를 들어, 1070)은 DC 신호 또는 선택된 주파수에서의 사인 파 및 코사인 파의 형태를 취할 수 있다. 디지털 블록(1420)에 인가되는 I 및 Q 신호들은, 어레이의 임피던스 값의 변화들로 인한 임피던스 어레이(1410)의 임의의 오류들을 보상하기 위해 조정될 수 있다. 임피던스들의 어레이(1410)는 DAC 양자화(quantize)된 대역 외 잡음의 일부를 필터 오프하기 위한 일부 필터링 특성들을 가질 수 있다. 그리고, 변조 신호를 검출하는 데에 이용되는 판독기(120)는 임피던스 어레이(1410) 또는 디지털 블록(1420) 내에서 생성된 임의의 오류들을 보상할 수 있다.
따라서, 일 실시예에 따르면, 원 신호를 수신하고 무선 장치(120)로부터의 정보(830)를 포함하는 변조 신호를 후방 산란하기 위한 안테나(133); 안테나(133)에 연결된 가변 임피던스(810)로서, 임피던스 값 Zi를 갖는 것인 가변 임피던스; 및 변조 신호(예를 들어, 임의적인 변조 신호)를 생성하기 위한 정보(830)에 따라, 임피던스 값 Zi, 및 그에 의해 안테나(133)에 대한 후방 산란 계수 Γ를 변경하기 위한, 가변 임피던스(810)에 연결된 디코더(820)를 포함하는 무선 장치(130)에 대한 송신 장치(800)가 제공된다.
전술한 송신 장치(800)에서, 가변 임피던스(810)는 안테나(133)와 직렬로 연결될 수 있다. 무선 장치(130)는 원 신호로부터의 에너지(140)에 의해 전력을 공급받을 수 있다. 가변 임피던스(810)는 임피더스들의 어레이 및 각각의 스위치들을 포함할 수 있다. 디코더(820)는 임피던스 값 Zi 에 대한 후방 산란 계수 디코더를 포함할 수 있다. 정보(830)는 N-비트 디지털 파형(830)일 수 있다. N-비트 디지털 파형(830)은 디코더(820)에 인가되어 N-비트 디지털 파형(830)에 관련된 가변 임피던스(810)에 대한 제어 신호(821)를 생성할 수 있다. 임피던스 값 Zi의 변경은 원 신호를 후방 산란하여 변조 신호를 생성할 수 있으며, 변조 신호는 N-비트 디지털 파형(830)의 주파수 오프셋(예를 들어, 업-컨버트된) 형태이다. 가변 임피던스(810)에 대한 제어 신호(821)는, 안테나(133)의 후방 산란 계수 Γ의 특성들을 변경할 수 있는 가변 임피던스(810) 내에서 임피던스들의 어레이를 스위칭할 수 있다. 정보(830)는 복합 변조 신호(1030)일 수 있다. 복합 변조 신호(1030)는 원 신호로부터 주파수 오프셋될 수 있다. 복합 변조 신호(1030)는 GMSK 신호, nPSK 신호, 8PSK 신호, nQAM 신호, 및 OFDM 신호 중 하나일 수 있다. 복합 변조 신호(1030)는 I + jQ에 의해 표현될 수 있으며, 여기서 I는 동위상 성분이고, Q는 직각 위상 성분이며, j는 -1의 제곱근이다. 복합 변조 신호(1030)는 제어 신호를 통해 동위상 신호(I) 및 직각 위상 신호(Q) 사이에서 교번할 수 있다. 가변 임피던스(810, 1010)는, 복합 변조 신호(1030)가 동위상 신호(I) 또는 직각 위상 신호(Q)인지의 여부에 따라 서로 90도 오프셋되는 후방 산란 계수들 사이에서 스위칭할 수 있다. 제어 신호는 클록 신호(1160)일 수 있다. 송신 장치(800, 1100)는 디지털 신호 생성기(1040)를 더 포함할 수 있다. 디지털 신호 생성기(1040)는 동위상 신호(I) 및 직각 위상 신호(Q)에 상수 값 신호를 인가할 수 있다. 디지털 신호 생성기(1040)는 동위상 신호(I) 및 직각 위상 신호(Q)에 각각 사인 및 코사인 파 신호들(1070)을 인가할 수 있다. 복합 변조 신호(1030)는 동위상 신호(I) 및 직각 위상 신호(Q)의 합(sum)일 수 있다. 송신 장치(800, 1000)는 디지털 신호 생성기(1040)를 더 포함할 수 있다. 디지털 신호 생성기(1040)는 동위상 신호(I) 및 직각 위상 신호(Q)에 상수 값 신호를 인가할 수 있다. 디지털 신호 생성기(1040)는 동위상 신호(I) 및 직각 위상 신호(Q)에 각각 사인 및 코사인 파 신호들(1070)을 인가할 수 있다. N-비트 디지털 파형(830)은 디코더(820) 및 가변 임피던스(810) 중 적어도 하나에서의 오류들을 보상하기 위해 조정될 수 있다. 가변 임피던스(810)는 디코더(820)에 의해 생성된 잡음을 필터링하기 위한 필터를 포함할 수 있다. 변조 신호는 임의 신호일 수 있다. 무선 장치(120)는 RFID 태그일 수 있다. 원 신호는 RFID 판독기(120)로부터 수신될 수 있다. RFID 판독기(120)는 디코더(820) 및 가변 임피던스(810) 중 적어도 하나에서의 오류들을 정정하기 위해 구성될 수 있다. 그리고, 송신 장치(800)는 송신 장치(800)를 제어하기 위한 프로세서 및 정보(830)를 저장하기 위한 메모리를 더 포함할 수 있다.
전술한 실시예들은, 후방 산란 및 유도 연결된 무선 주파수 식별 시스템들의 무선 장치(130)와 판독기(120) 사이의 통신을 위한 개선된 방법 및 장치에 기여할 수 있고, 하나 이상의 이점들을 제공할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 무선 장치들(130)은 신호들의 본질에 제한되지 않아서, 판독기(120)에 후방 산란 또는 유도 연결할 수 있다. 또한, 본 발명의 무선 장치들(130)은 이 신호들의 필터링을 가능하게 한다.
전술한 본 발명의 실시예들은 단지 예시를 위한 것이다. 당업자는 이 실시예들에 대하여 세부 사항의 여러 변경들이 이루어질 수 있음을 이해할 것이며, 이들 모두는 본 발명의 범위 내에 있다.
820: Zi에 대한 감마 디코더
821: N 비트들
830: 디지털 파형들
880: 프로세서
890: 메모리
1020: Zi에 대한 감마 디코더
1150: 인터리빙
1160: 인터리빙 클록
1420: Zi에 대한 디코딩
1430: 디지털 파형들

Claims (20)

  1. 검출 장치에 의해 송신되는 원 신호(original signal)를, 무선 장치의 안테나에서 수신하는 단계와,
    상기 무선 장치로부터의 정보를 나타내는 디지털 파형을, 상기 무선 장치의 디코더에서 수신하는 단계로서, 상기 디코더는 상기 무선 장치의 가변 임피던스 회로에 연결되는 것인, 상기 디지털 파형 수신 단계와,
    상기 수신된 디지털 파형에 응답하여, 상기 가변 임피던스 회로의 가변 임피던스 값을 변조하는 단계로서, 상기 디지털 파형은 변조 유형을 가지고, 상기 안테나는 상기 가변 임피던스 회로에 연결되는 것인, 상기 가변 임피던스 값 변조 단계
    를 포함하고,
    상기 원 신호를 변조된 신호로서 후방 산란하기 위하여 상기 변조된 가변 임피던스 값에 응답하여, 상기 안테나의 후방 산란 계수가 변화하고, 상기 변조된 신호는 (i) 상기 정보를 수송하고, (ii) 상기 디지털 파형의 상기 변조 유형에 매칭되는 변조 유형을 가지는 것인, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 가변 임피던스 회로는 상기 안테나와 직렬로 연결되는 것인, 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 가변 임피던스 회로는 임피던스들의 어레이 및 각각의 스위치들을 포함하고,
    상기 가변 임피던스 회로의 상기 가변 임피던스 값을 변조하는 단계는, 상기 가변 임피던스 값을 변조하기 위해 상기 임피던스들의 어레이 및 각각의 스위치들을 제어하는 단계를 포함하는 것인, 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 수신된 디지털 파형에 응답하여 상기 가변 임피던스 값을 변조하는 단계는,
    상기 수신된 디지털 파형에 기초하여 목표 후방 산란 계수 설정을 결정하는 단계와,
    상기 목표 후방 산란 계수 설정을 변환된 임피던스 값으로 변환하는 단계와,
    상기 가변 임피던스 값을 상기 변환된 임피던스 값으로 설정하는 단계
    를 포함하는 것인, 방법.
  5. 제1항에 있어서, 필터 회로를 통하여 상기 디코더의 출력 신호를 필터링하는 단계를 더 포함하고,
    상기 필터 회로는 상기 디코더와 상기 가변 임피던스 회로 사이에 연결되고, 상기 필터 회로를 통해 상기 디코더의 상기 출력 신호를 필터링하는 단계는,
    상기 디코더의 상기 출력 신호로부터 노이즈를 필터링하여 필터링된 신호를 생성하는 단계와, 상기 가변 임피던스 회로에 상기 필터링된 신호를 출력하는 단계
    를 포함하고,
    상기 수신된 디지털 파형에 응답하여 상기 가변 임피던스 회로의 상기 가변 임피던스 값을 변조하는 단계는, 상기 필터링된 신호에 기초하여 상기 가변 임피던스 회로의 상기 가변 임피던스 값을 변조하는 단계를 포함하는 것인, 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 변조된 신호는 임의의, 복합 사인파 파형으로서 후방 산란되는 것인, 방법.
  7. 검출 장치에 의해 송신되는 원 신호를, 무선 장치의 안테나에서 수신하는 단계와,
    상기 무선 장치로부터의 정보를 나타내는 디지털 파형을, 상기 무선 장치의 디코더에서 수신하는 단계로서, 상기 디코더는 상기 무선 장치의 가변 임피던스 회로에 연결되는 것인, 상기 디지털 파형 수신 단계와,
    상기 수신된 디지털 파형에 응답하여, 상기 가변 임피던스 회로의 가변 임피던스 값을 변조하는 단계로서, 상기 디지털 파형은 변조 유형을 가지고, 상기 안테나는 상기 가변 임피던스 회로에 연결되는 것인, 상기 가변 임피던스 값 변조 단계
    를 포함하고,
    상기 원 신호를 변조된 신호로서 상호 인덕턴스에 의해 송신하기 위해 상기 가변 임피던스 값의 변조에 응답하여, 상기 안테나에 연결되는 인덕턴스 회로의 상호 인덕턴스 값이 변화하고, 상기 변조된 신호는 (i) 상기 정보를 수송하고, (ii) 상기 디지털 파형의 변조 유형에 매칭되는 변조 유형을 가지는 것인, 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 인덕턴스 회로는 인덕턴스 요소를 포함하고, 상기 인덕턴스 요소는 상기 안테나와 병렬로 연결되는 것인 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 가변 임피던스 회로는 임피던스들의 어레이 및 각각의 스위치들을 포함하고,
    상기 가변 임피던스 회로의 상기 가변 임피던스 값을 변조하는 단계는, 상기 가변 임피던스 값을 변조하기 위해 상기 임피던스들의 어레이 및 각각의 스위치들을 제어하는 단계를 포함하는 것인, 방법.
  10. 제7항에 있어서, 상기 가변 임피던스 회로는 상기 임피던스들의 어레이 및 각각의 스위치들을 포함하고,
    상기 수신된 디지털 파형에 응답하여 상기 가변 임피던스 값을 변조하는 단계는,
    상기 수신된 디지털 파형에 응답하여 상기 가변 임피던스 회로에 연결된 제어 신호를 제어하는 단계와,
    상기 제어 신호에 응답하여, 상기 가변 임피던스 값을 변조하기 위해 상기 임피던스들의 어레이 및 각각의 스위치들을 제어하는 단계
    를 포함하는 것인, 방법.
  11. 제7항에 있어서, 필터 회로를 통하여 상기 디코더의 출력 신호를 필터링하는 단계를 더 포함하고,
    상기 필터 회로는 상기 디코더와 상기 가변 임피던스 회로 사이에 연결되고, 상기 필터 회로를 통해 상기 디코더의 상기 출력 신호를 필터링하는 단계는,
    상기 디코더의 상기 출력 신호로부터 노이즈를 필터링하여 필터링된 신호를 생성하는 단계와, 상기 가변 임피던스 회로에 상기 필터링된 신호를 출력하는 단계
    를 포함하고,
    상기 수신된 디지털 파형에 응답하여 상기 가변 임피던스 회로의 상기 가변 임피던스 값을 변조하는 단계는, 상기 필터링된 신호에 기초하여 상기 가변 임피던스 회로의 상기 가변 임피던스 값을 변조하는 단계를 포함하는 것인, 방법.
  12. 제7항에 있어서, 상기 변조된 신호는 임의의, 복합 사인파 파형으로서 송신되는 것인, 방법.
  13. 검출 장치에 의해 송신되는 원 신호를, 무선 장치의 안테나에서 수신하는 단계와,
    상기 무선 장치로부터의 정보를 나타내는 디지털 파형을, 상기 무선 장치의 디코더에서 수신하는 단계로서, 상기 디코더는 상기 무선 장치의 가변 임피던스 회로에 연결되고, 상기 정보는, 제어 신호에 응답하여, 동위상 신호와 직각 위상 신호 사이에서 교번하는 복합 변조 신호인, 상기 디지털 파형 수신 단계와,
    상기 수신된 디지털 파형에 응답하여, 상기 가변 임피던스 회로의 가변 임피던스 값을 변조하는 단계로서, 상기 디지털 파형은 변조 유형을 가지고, 상기 안테나는 상기 가변 임피던스 회로에 연결되는 것인, 상기 가변 임피던스 값 변조 단계
    를 포함하고,
    상기 원 신호를 변조된 신호로서 후방 산란하기 위하여 상기 변조된 가변 임피던스 값에 응답하여, 상기 안테나의 후방 산란 계수가 변화하고, 상기 변조된 신호는 (i) 상기 정보를 수송하고, (ii) 상기 디지털 파형의 변조 유형에 매칭되는 변조 유형을 가지는 것인, 방법.
  14. 제13항에 있어서, GMSK 신호, nPSK 신호, 8PSK 신호, nQAM 신호 및 OFDM 신호 중 어느 하나인 상기 복합 변조 신호를 인코딩하는 단계를 더 포함하는 방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 가변 임피던스 값을 변조하는 단계는, 상기 복합 변조 신호가 상기 동위상 신호 또는 상기 직각 위상 신호인지 여부에 따라, 상기 후방 산란 계수가 90 도 오프셋되는 값들 사이에서 교번하도록 상기 가변 임피던스 값을 교번시키는 단계를 포함하는 것인, 방법.
  16. 제13항에 있어서, 상기 제어 신호는 클록 신호인 것인, 방법.
  17. 제13항에 있어서, 상기 원 신호로부터 상기 복합 변조 신호를 주파수 오프셋하는 단계를 더 포함하는 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 원 신호로부터 상기 복합 변조 신호를 주파수 오프셋하는 단계는,
    오프셋 주파수와 동일한 캐리어 주파수를 이용하여 사인파 오프셋 신호를 생성하는 단계와,
    상기 사인파 오프셋 신호를 상기 복합 변조 신호와 혼합하는 단계
    를 포함하는 것인, 방법.
  19. 제13항에 있어서,
    일정한 값인 디지털 출력 신호를 생성하는 단계와,
    상기 디지털 출력 신호를 상기 동위상 신호 및 상기 직각 위상 신호와 혼합하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  20. 제13항에 있어서,
    사인파를 생성하는 단계와,
    상기 사인파를 상기 동위상 신호와 혼합하는 단계와,
    코사인파를 생성하는 단계와,
    상기 코사인파를 상기 직각 위상 신호와 혼합하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
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