KR20090044348A - Method for detecting symbol in rfid system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 RFID 시스템에서 심볼을 검출하기 위한 방법을 제시한다. 이를 위해 본 발명은 태그(Tag)로부터 RFID 리더기(Reader)로 전송된 태그 응답 신호에서 DC 옵셋을 제거하고, DC 옵셋이 제거된 신호로부터 위상 옵셋을 보상한다. 그리고 본 발명은 위상 옵셋이 보상된 신호에 잡음의 영향을 줄이기 위한 이동 평균(Moving Average)을 수행한 후, 이동 평균이 수행된 신호의 파형 기울기를 체크하여 기울기 변화 횟수에 따라 심볼을 검출한다. 따라서 본 발명은 RFID 리더기의 수신 신뢰성을 높여 보다 정확하게 심볼을 검출할 수 있는 이점이 있다. The present invention provides a method for detecting a symbol in an RFID system. To this end, the present invention removes the DC offset from the tag response signal transmitted from the tag to the RFID reader, and compensates the phase offset from the signal from which the DC offset is removed. In addition, the present invention performs a moving average to reduce the influence of noise on the signal compensated for the phase offset, and then checks the slope of the waveform of the signal on which the moving average is performed and detects the symbol according to the number of times of change of the slope. Therefore, the present invention has an advantage in that the symbol can be detected more accurately by increasing the reception reliability of the RFID reader.
RFID, 심볼 검출 RFID, Symbol Detection
Description
본 발명은 RFID(Radio Frequency IDentification)에 관한 것으로서, 특히 RFID 시스템에서 심볼을 검출하기 위한 방법에 관한 것이다. The present invention relates to radio frequency identification (RFID), and more particularly to a method for detecting a symbol in an RFID system.
RFID는 각 주파수 대역별 RF 신호를 사용하여 개체들을 식별하는 비접촉 또는 무선 주파수 인식 기술로서 유비쿼터스 센서 네트워크(USN:Ubiquitous Sensor Network)의 핵심이 되는 기술 분야이다. RFID는 제2차 세계 대전 중에 영국이 자국 전투기의 식별(IFF system:Identification of Friend or Foe system)을 위해 개발하여 사용한 것이 최초의 도입 사례로 알려져 있으나, 고가의 태그(Tag) 비용 때문에 널리 활용되기 어려웠다. 그 후, 60년대부터 실용화를 위한 연구 개발이 시작되어 60년대 후반부터 70년대까지 물류관리자 동화 등에 일부 응용되기 시작하였고, 90년대 중반부터 각 응용 분야에 대해 국제표준화기구(ISO)에서 국제표준화가 논의되고 있다. RFID is a technical field that is the core of the ubiquitous sensor network (USN) as a contactless or radio frequency recognition technology for identifying entities using RF signals for each frequency band. RFID was first developed and used by the UK during World War II for the Identification of Friend or Foe system (IFF system), but it is widely used due to the high cost of tags. It was difficult. Afterwards, R & D for commercialization began in the 1960s, and it was partially applied to logistics manager assimilation from the late 60's to the 70's.In the mid 90's, the international standardization organization (ISO) Is being discussed.
RFID 시스템은 전자기 스펙트럼 부분의 무선 주파수 내에 전자기 또는 정전기 커플링 사용을 통합시킨 무선 주파수 시스템으로써 반도체 칩(Tag)과 안테나, 리더기(Reader)로 구성된다. 반도체 칩에는 태그가 부착된 상품의 정보가 저장되어 있고, 안테나는 이러한 정보를 무선으로 수 ~ 수십m까지 전송시키며, 리더기는 이 신호를 받아 상품 정보를 해독한다. 따라서 RFID 시스템을 통해 태그가 달린 모든 상품은 언제 어디서나 자동적으로 확인 또는 추적이 가능하다.An RFID system is a radio frequency system that integrates the use of electromagnetic or electrostatic coupling within the radio frequency of an electromagnetic spectrum portion, and is composed of a semiconductor chip, an antenna, and a reader. Information on a tagged product is stored on a semiconductor chip, and the antenna transmits this information wirelessly to several tens of meters, and the reader receives this signal to decode the product information. Therefore, all tagged products can be automatically checked or tracked anytime, anywhere through the RFID system.
이하 종래의 RFID 시스템에서 심볼을 검출하기 위한 제어 흐름도인 도 1을 참조하여 설명한다. Hereinafter, a control flowchart for detecting a symbol in a conventional RFID system will be described with reference to FIG. 1.
RFID 시스템에서 심볼(Symbol)은 태그와 리더기 간에 교환되는 메시지를 말한다. 종래의 RFID 시스템에서 심볼은 도 1의 과정에 통해 리더기로부터 검출된다. RFID 시스템은 100 단계에서 리더기에 태그 응답 신호가 수신되었는지 판단한다. RFID 시스템은 태그 응답 신호가 수신된 경우, 102 단계로 진행하여 수신된 신호에서 발생한 DC 성분(DC offset)을 제거한다. 그리고 RFID 시스템은 104 단계로 진행하여 DC 옵셋이 제거된 신호에 위상 옵셋 보상(Phase offset compensation)을 수행한 후, 106 단계에서 양(+)의 피크(Pick) 개수를 카운트하여 심볼을 검출하는 피크 지점(Peak position)에 따른 심볼 검출 과정을 수행한다. In an RFID system, a symbol is a message exchanged between a tag and a reader. In a conventional RFID system, symbols are detected from a reader through the process of FIG. In
이하 종래의 이상적인 수신 신호에 따른 심볼 '0'과 '1'에 대한 파형도를 보인 도 2를 참조하여 설명한다. Hereinafter, a waveform diagram of symbols '0' and '1' according to a conventional ideal reception signal will be described with reference to FIG. 2.
태그 응답 신호가 리더기에 이상적으로 수신되면 도 2(a) 및 도 2(b)에 각각 도시된 바와 같이 심볼 '0'의 경우 단위 기간 동안에 정현파가 한 번 나타나고, 심볼 '1'의 경우에는 정현파가 두 번 나타난다. 따라서 심볼 '0'의 경우 하나의 심볼 구간(Symbol Duration) 동안 양의 피크가 한 번(201) 나타나고, 심볼 '1'의 경우에 는 양의 피크가 두 번(202)(203) 나타난다. 이러한 특징을 이용하여 RFID 시스템은 태그 응답 신호로부터 하나의 심볼 구간에 대한 피크 지점을 검출하고, 검출된 피크 지점의 개수에 따라 심볼을 검출한다. 이때 양의 피크의 검출은 각 샘플 신호 간 크기 비교를 통해 수행되며, 샘플 신호의 크기가 증가되거나 감소되는 변환 지점을 기준으로 한다. When the tag response signal is ideally received by the reader, a sine wave appears once during a unit period in the case of symbol '0', as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), respectively, and in the case of symbol '1' Appears twice. Accordingly, in the case of symbol '0', a positive peak appears once in 201 during one symbol duration, and in the case of symbol '1', a positive peak appears twice in two (202, 203). Using this feature, the RFID system detects peak points for one symbol period from the tag response signal, and detects symbols according to the number of detected peak points. In this case, the detection of the positive peak is performed by comparing the magnitudes between the respective sample signals, and is based on the conversion point at which the magnitude of the sample signal is increased or decreased.
한편, 종래의 피크 지점의 개수를 기반으로 하는 심볼 검출 방식은 도 3에 도시된 바와 같이 에러가 발생할 수 있다. 이는 수신된 태그 응답 신호가 잡음 및 심볼 구간의 변화 등으로 왜곡될 수 있기 때문이다. 따라서 이 경우, 도 3에 나타난 바와 같이 하나의 심볼 구간 동안에 다수의 피크가 검출되는 문제가 발생한다. 그러나 양의 피크 개수를 이용하여 심볼을 검출하는 종래의 RFID 시스템에서는 전술한 바와 같은 심볼 에러 문제를 극복하는데 한계가 있다. Meanwhile, in the symbol detection method based on the number of peak points in the related art, an error may occur as shown in FIG. 3. This is because the received tag response signal may be distorted due to a change in noise and symbol period. Therefore, in this case, as shown in FIG. 3, a problem occurs in that a plurality of peaks are detected during one symbol period. However, in the conventional RFID system that detects a symbol using a positive number of peaks, there is a limit in overcoming the symbol error problem described above.
RFID 태그는 저가 구현을 목적으로 하므로 내부 PLL 등의 정확도가 결여될 수 있다. 그러나 RFID 리더기는 다양한 변화에도 신뢰성 있는 신호의 수신이 가능해야 한다.Because RFID tags are intended for low cost implementations, they may lack accuracy, such as internal PLLs. However, RFID readers must be able to receive reliable signals under various changes.
일반적인 무선 이동 통신 시스템에서는 송수신단 간의 발진기(Oscillator) 부정합에 의해 고정 주파수 옵셋이 발생한다. 그러나 RFID 시스템에서는 IC(Integrated Circuit)의 태그 응답 신호가 리더기 신호와 커플링되어 생성되므로 동일한 발진기의 사용에 따라 주파수 옵셋이 발생하지 않는다. 다만, 태그 칩 내의 신호 생성 과정과 신호의 전송 과정에서 시간에 독립적인 고정 위상 옵셋이 발생할 수 있으나, 태그로부터 전송되는 신호는 진폭이 일정하게 유지되지 못하는 문제가 있다. 또한 잡음이나 심볼 구간의 변화로 인하여 신호가 왜곡될 수 있으므로 정확한 동기를 통한 심볼 검출 알고리즘에 대한 연구가 요구되고 있다. In a typical wireless mobile communication system, a fixed frequency offset occurs due to an oscillator mismatch between transmission and reception terminals. However, in the RFID system, since the tag response signal of the integrated circuit (IC) is generated by being coupled with the reader signal, frequency offset does not occur according to the use of the same oscillator. However, a time-dependent fixed phase offset may occur in a signal generation process and a signal transmission process in a tag chip, but a signal transmitted from a tag may not have a constant amplitude. In addition, since a signal may be distorted due to a change in noise or a symbol interval, a research on a symbol detection algorithm through accurate synchronization is required.
본 발명은 RFID 시스템에서 태그로부터 전송된 신호에서 심볼을 정확하게 검출할 수 있도록 하기 위한 RFID 시스템에서 심볼을 검출하기 위한 방법을 제공한다. The present invention provides a method for detecting a symbol in an RFID system for enabling accurate detection of a symbol in a signal transmitted from a tag in an RFID system.
상술한 바를 달성하기 위한 본 발명은 IC칩과 안테나를 내장하고 장비나 사물에 부착되어 소정 프로토콜에 따라 데이터를 교환하는 태그(Tag)와, 태그로부터 전송된 정보를 수신하기 위한 안테나와 소정의 데이터가공 유닛을 포함하고 있는 RFID 리더기(Reader)간에 교환되는 심볼을 검출하는 방법에 있어서, 태그로부터 리더기로 전송된 태그 응답 신호에서 DC 옵셋을 제거하는 과정과, 상기 DC 옵셋이 제거된 신호로부터 위상 옵셋을 보상하는 과정과, 상기 위상 옵셋이 보상된 신호에 잡음의 영향을 줄이기 위한 이동 평균(Moving Average)을 수행하는 과정과, 이동 평균이 수행된 신호의 파형 기울기를 심볼 구간 동안 체크하여 상기 기울기의 변화 횟수에 따라 심볼을 검출하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above-mentioned tag is a tag (Tag) for embedding IC chip and antenna and attached to the equipment or object to exchange data according to a predetermined protocol, antenna for receiving information transmitted from the tag and predetermined data A method for detecting a symbol exchanged between an RFID reader including a processing unit, the method comprising: removing a DC offset from a tag response signal sent from a tag to a reader, and a phase offset from the signal from which the DC offset is removed Compensating the signal, performing a moving average to reduce the influence of noise on the signal compensated for the phase offset, and checking a waveform slope of the signal on which the moving average is performed during the symbol period. And detecting a symbol according to the number of changes.
본 발명은 RFID 시스템에서 수신되는 신호가 왜곡되더라도 심볼을 효과적으로 검출할 수 있는 이점이 있다. 또한 본 발명은 RFID 리더기의 수신 신뢰성을 향상시키고 잡음의 영향을 줄일 수 있는 효과가 있다. The present invention has the advantage that can effectively detect the symbol even if the signal received in the RFID system is distorted. In addition, the present invention has the effect of improving the reception reliability of the RFID reader and reduce the influence of noise.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예들의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, detailed descriptions of preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
본 발명은 심볼을 검출하기 위한 방법 및 RFID 시스템을 제시한다. 이를 위해 본 발명은 태그(Tag)로부터 RFID 리더기(Reader)로 전송된 태그 응답 신호에서 DC 옵셋을 제거하고, DC 옵셋이 제거된 신호로부터 위상 옵셋을 보상한다. 그리고 본 발명은 위상 옵셋이 보상된 신호에 잡음의 영향을 줄이기 위한 이동 평균(Moving Average)을 수행한 후, 이동 평균이 수행된 신호의 파형 기울기를 체크 하여 기울기 변화 횟수에 따라 심볼을 검출한다. 따라서 본 발명은 RFID 리더기의 수신 신뢰성을 높여 보다 정확하게 심볼을 검출할 수 있는 이점이 있다. The present invention provides a method and RFID system for detecting symbols. To this end, the present invention removes the DC offset from the tag response signal transmitted from the tag to the RFID reader, and compensates the phase offset from the signal from which the DC offset is removed. In addition, the present invention performs a moving average for reducing the influence of noise on the signal compensated for the phase offset, and then checks the slope of the waveform of the signal on which the moving average is performed to detect a symbol according to the number of times of change of the slope. Therefore, the present invention has an advantage in that the symbol can be detected more accurately by increasing the reception reliability of the RFID reader.
이하 본 발명의 구체적인 설명에 앞서, 이상적인 수신 신호에 따른 심볼 '0'과 '1'에 대응되는 각 파형의 기울기 특징을 도 4를 참조하여 간략히 설명한다. Prior to the detailed description of the present invention, the slope characteristics of each waveform corresponding to the symbol '0' and '1' according to the ideal received signal will be briefly described with reference to FIG.
태그(Tag)로부터 RFID 리더기로 전송되는 태그 응답 신호가 이상적이면 즉, RFID 시스템의 규격에 규정되어 있는 바와 같이 단위 기간 동안 정현파가 한 번 나타나는 심볼 '0'의 경우, 도 4(a)에 도시된 바와 같이 기울기 변화가 3번 나타난다. 그리고 단위 기간 동안 정현파가 두 번 나타나는 심볼 '1'의 경우엔 기울기 변화가 도 4(b)에 도시된 바와 같이 5번 나타난다. 하지만 도 5(a) 및 도 5(b)와 같이 저가의 수동소자인 태그 내부 회로의 부정확성으로 인해 리더기에 수신된 수신 신호의 심볼 구간이 변화되는 경우에는 정확한 심볼 검출이 어려워지며 이를 위해 새로운 심볼 검출 방안이 요구된다. 이에 따라 본 발명에서는 다음과 같은 RFID 시스템을 제안한다.If the tag response signal transmitted from the tag to the RFID reader is ideal, that is, a symbol '0' in which a sine wave appears once during a unit period as defined in the RFID system standard is shown in Fig. 4 (a). As shown, the slope change appears three times. In the case of the symbol '1' in which the sine wave appears twice during the unit period, the gradient change occurs five times as shown in FIG. 4 (b). However, when the symbol interval of the received signal received by the reader is changed due to the inaccuracy of the tag internal circuit which is a low-cost passive device as shown in FIGS. 5A and 5B, accurate symbol detection becomes difficult. Detection measures are required. Accordingly, the present invention proposes the following RFID system.
본 발명에 따른 심볼 검출을 위한 RFID 시스템은 태그, 리더기 및 안테나를 포함하여 구성된다. 먼저 태그는 IC칩과 안테나로 구성되어 무선 신호에 대한 응답 신호를 송신한다. 그리고 리더기는 태그에 무선 신호를 송신한 후, 해당 태그로부터 응답 신호를 수신한다. 리더기는 태그 응답 신호로부터 심볼을 검출하기 위하여 먼저 파형 기울기의 크기가 변환되는 지점을 체크한다. 이어 리더기는 체크된 지점을 기준으로 파형 기울기의 변화 횟수를 산출하고, 산출된 횟수에 따라 심볼을 검출한다. 이처럼 본 발명에서의 RFID 리더기는 수신된 신호의 파형에서 기울기 변화 횟수를 기반으로 심볼 검출을 수행한다. The RFID system for symbol detection according to the present invention comprises a tag, a reader and an antenna. First, a tag consists of an IC chip and an antenna to transmit a response signal for a radio signal. The reader then sends a radio signal to the tag and receives a response signal from the tag. The reader first checks the point at which the magnitude of the waveform slope is converted to detect a symbol from the tag response signal. The reader then calculates the number of changes in the waveform slope based on the checked point, and detects the symbol according to the calculated number. As such, the RFID reader of the present invention performs symbol detection based on the number of gradient changes in the waveform of the received signal.
이하 본 발명의 실시 예에 따른 RFID 리더기의 블록 구성도인 도 6을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a block diagram of an RFID reader according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6.
도 6을 참조하면, RFID 리더기(이하 '리더기'라 칭함)는 무선부(600), 제어부(602), DC 옵셋 보상부(604), 위상 옵셋 보상부(606), 이동 평균부(608) 및 심볼 검출부(610)를 포함하여 구성된다. Referring to FIG. 6, an RFID reader (hereinafter referred to as a 'reader') includes a
무선부(600)는 태그로부터 전송되는 신호를 안테나를 통해 수신한다. 그리고 제어부(602)는 리더기의 전반적인 동작을 제어하며, 특히 본 발명의 실시 예에 따라 DC 옵셋 보상부(604), 위상 옵셋 보상부(606), 이동 평균부(608) 및 심볼 검출부(610)를 제어하여 수신된 신호의 파형에서 기울기를 근거로 심볼을 검출한다. The
DC 옵셋 보상부(604)는 수신된 신호로부터 DC 옵셋을 제거하는 DC 옵셋 보상을(DC offset compensation) 수행한다. 그리고 위상 옵셋 보상부(606)는 DC 옵셋이 제거된 신호의 결과에 위상 옵셋 보상(Phase offset compensation)을 수행하며, 이동 평균부(608)는 잡음의 영향을 줄이기 위하여 위상 옵셋 보상된 신호에 이동 평균(Moving Average)을 수행한다. The DC offset compensator 604 performs DC offset compensation to remove the DC offset from the received signal. The phase offset compensation unit 606 performs phase offset compensation on the result of the signal from which the DC offset is removed, and the moving average unit 608 moves the phase offset compensated signal to reduce the influence of noise. Perform a moving average.
심볼 검출부(610)는 제어부(602)의 제어에 따라 기울기 기반의 알고리즘을 이용하여 심볼을 검출한다. 즉, 심볼 검출부(610)는 이동 평균이 수행된 신호의 파형에서 심볼 구간 동안의 기울기를 체크하여 기울기 변화 횟수에 따라 심볼을 검출한다. 구체적으로 심볼 검출부(610)는 심볼 구간에서 일정 간격으로 샘플 신호들을 추출하여, 각 샘플 신호별로 기울기의 크기를 비교한다. 그리고 심볼 검출부(610) 는 특정 지점을 기준으로 기울기의 크기가 증가되거나 감소되는 부분이 일정 구간 이상 나타나는 경우에 그 특정 지점을 기울기 변화 지점으로 간주한다. 심볼 검출부(610)는 기울기 변화 지점을 기준으로 응답 신호의 주기 변화를 고려하여 기울기 변화 횟수를 산출한다. 그리고 심볼 검출부(610)는 산출된 기울기 변화 횟수가 2번인 경우 심볼 '0'으로 판단하고, 4번인 경우 심볼 '1'로 판단한다. 또한 심볼 검출부(610)는 기울기 변화 횟수가 3번인 경우에는 기울기 변화 지점 사이의 샘플 수를 이용하여 심볼을 판단한다. The
이처럼 본 발명에서 RFID 시스템은 전술한 바와 같이 구성된 리더기를 통해 태그 응답 신호를 처리하여 기울기 변화 횟수를 기반으로 심볼을 검출한다.As described above, the RFID system processes the tag response signal through the reader configured as described above and detects the symbol based on the number of change of the slope.
이하 본 발명의 실시 예에 따른 RFID 리더기에서 심볼을 검출하기 위한 제어 흐름도인 도 7을 참조하여 구체적으로 설명한다. Hereinafter, a control flowchart for detecting a symbol in an RFID reader according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 7.
도 7을 참조하면, 제어부(602)는 먼저 700 단계에서 태그 응답 신호가 수신되었는지 판단한다. 제어부(602)는 태그 응답 신호가 수신된 경우, 702 단계로 진행하여 수신된 신호에서 DC 옵셋을 제거한다. 이와 같은 과정은 제어부(602)의 제어하에 DC 옵셋 보상부(604)에서 수행이 된다. 이를 구체적으로 설명하면, DC 옵셋 보상부(6604)는 태그 응답 신호인 에서 동위상(Inphase) 신호인 과 구적(Quadrature) 신호인 을 추출하여 각각 정해진 샘플 구간인 M동안에 평균값을 산출한다. 그리고 옵셋 보상부(604)는 태그 응답 신호 에서 산출된 각 평균값을 제거하여 하기 수학식 1과 같은 DC 옵셋 제거 과정을 수행한다. Referring to FIG. 7, the
제어부(602)는 DC 옵셋 제거 과정을 수행한 후, 704 단계로 진행하여 DC 옵셋이 제거된 신호에 위상 옵셋 보상(Phase offset compensation)을 수행한다. 즉, 제어부(602)는 위상 옵셋 보상부(606)를 제어하여 전술한 바와 같이 DC 옵셋이 제거된 신호의 결과에 위상 옵셋 보상을 수행한다. 여기서 위상 옵셋 보상이라 함은 위상 옵셋으로 인한 동위상 신호의 진폭(Amplitude) 감소 현상을 구적 신호를 통해 보상해주는 것을 의미한다.After performing the DC offset removal process, the
위상 옵셋 보상부(606)는 동위상 신호 및 구적 신호의 진폭 변화를 고려하여 두 신호의 합인 과 두 신호의 차인 를 다음의 수학식 2를 통해 산출한다. 그리고 위상 옵셋 보상부(606)는, 수학식 3을 통해 와 중 절대값이 큰 쪽을 선택하여 수신된 신호에서 위상 옵셋으로 인한 진폭 감소 영향을 보상해준다. The phase offset compensator 606 takes the sum of the two signals in consideration of the amplitude change of the in-phase signal and the quadrature signal. Difference between two signals Is calculated through the following equation (2). The phase offset compensator 606 uses Equation 3 below. Wow The larger absolute value is selected to compensate for the effect of amplitude reduction due to phase offset in the received signal.
제어부(602)는 706 단계에서 전술한 과정이 모두 완료된 것으로 판단되면, 708 단계로 진행하여 잡음의 영향을 줄이기 위한 이동 평균을 수행한다. 이때 제어부(602)에 의해 제어되는 이동 평균부(608)는 잡음의 영향을 줄이기 위하여 위상 옵셋 보상된 신호에 일정 샘플 간격 N으로 이동 평균을 수행한다. 본 발명의 실시 예에 따라 이동 평균은 하기 수학식 4를 통해 수행되며, 이동 평균의 수행에 따른 신호의 파형은 도 8(a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 나타난다. If it is determined in
제어부(602)는 이동 평균이 수행되면, 710 단계로 진행하여 심볼 구간 동안에 신호의 기울기 변화 횟수를 체크한다. 그리고 제어부(602)는 712 단계에서 체크 된 횟수에 대응하여 심볼을 검출한다. When the moving average is performed, the
이를 구체적으로 설명하면, 제어부(602)는 심볼 검출부(610)를 제어하여 신호의 심볼 구간인 L동안에 기울기 변화 횟수를 체크한다. 이어 제어부(602)는 심볼 검출부(610)를 통해 체크된 기울기 변화 횟수가 2번이면 심볼 '0'으로 판단하고, 4번이면 심볼 '1'로 판단한다. 그리고 제어부(602)는 기울기 변화 횟수가 3번인 경우에는 기울기 변화 지점 사이의 샘플 개수를 이용하여 심볼을 판단하는데, 이에 대한 설명은 이후 자세히 설명하도록 한다. In detail, the
이하 전술한 심볼 검출부(610)에서의 심볼 검출 과정을 하기에 제시되는 수학식들을 이용하여 구체적으로 설명한다. Hereinafter, the symbol detection process of the above-described
심볼 검출부(610)는 다음에 제시되는 수학식 5와 같이 현재 샘플을 이전 샘플과 비교하여, 현재 샘플의 값이 증가하면 +1을, 감소하면 -1을 에 입력한다. 아래 수학식의 설명에 있어서, 은 기울기의 증가 또는 감소를 확인하기 위한 변수이며, 은 기울기의 증가 또는 감소의 지속 구간을 확인하기 위한 변수이다. 그리고 는 극대점 또는 극소점을 통과와 같이 부호 변화의 지점을 확인하기 위한 변수이다. 본 발명의 실시 예에 따라 ,,는 순서대로 연산되며, 각각의 초기값은 0으로 설정된다. The
이어 심볼 검출부(610)는 과 을 비교하여 동일한 증가 또는 감소를 보여 같다고 판단되는 경우, 을 누적한다. 그리고 심볼 검출부(610)는 전술한 두 값이 다르다고 판단되는 경우에는 누적된 을 임계값 과 비교한다. 심볼 검출부(610)는 비교 결과 이 임계값 보다 작은 경우 을 유지하고, 클 경우에는 을 새롭게 누적한다. 이와 같은 과정은 다음 수학식 6을 통해 수행된다. The
심볼 검출부(610)는 과 을 비교하여 부호가 다른 경우, 기울기 변환 지점에 대한 확인값 1을 수학식 7에 따라 기울기의 부호 변화 지점을 체크하기 위한 변수인 에 누적한다. The
이어 심볼 검출부(610)는 다음의 수학식 8을 이용하여 샘플 구간 L동안 기울기 변환 지점이 2번이면 심볼 '0'으로, 4번이면 심볼 '1'로 판단한다. Subsequently, the
그리고 심볼 검출부(610)는 도 9에 도시된 바와 같이 심볼 구간의 변화로 인하여 심볼 구간 동안 기울기 변화가 3번 발생한 경우, 본 발명의 실시 예에 따라 기울기 변화 지점 사이의 샘플 수를 고려하여 심볼을 판단한다. In addition, when the gradient change occurs three times during the symbol interval due to the change in the symbol interval as shown in FIG. 9, the
이를 도 10을 참조하여 구체적으로 설명하면, 도 10(a)에 도시된 심볼 '0'의 경우 기울기 변화 지점 사이의 샘플의 수가 도 10(b)의 심볼 '1'의 경우보다 많다. 이러한 특징을 이용하여 심볼 검출부(610)는 첫 번째 및 세 번째 기울기 변화 지점 사이의 샘플 수를 카운트하여 미리 정해진 기준 샘플 수 W와 비교를 한다. 그리고 심볼 검출부(610)는 비교 결과에 따라 심볼을 '0' 또는 '1'로 판단하는데, 본 발명의 실시 예에서는 기준 샘플 수를 이상적인 한 심볼의 샘플 수 L에 대하여 W=L/2로 설정하였으며, 카운드된 샘플 수가 W보다 더 많은 경우 심볼 '0'으로 판단하고, 그렇지 않은 경우에는 심볼 '1'로 판단한다. 한편, 미리 정해지는 기준 샘플 수는 본 발명의 실시 예에 따라 다양한 방법으로 산출됨이 가능하다.10, the number of samples between the gradient change points is larger in the case of symbol '0' in FIG. 10A than in the case of symbol '1' in FIG. Using this feature, the
전술한 바와 같이 본 발명은 수신된 신호의 기울기 변화 횟수를 이용하여 신호의 왜곡이 발생하더라도 심볼 동기화를 용이하게 수행할 수 있으며, 심볼을 좀 더 정확하게 검출할 수 있는 이점이 있다. As described above, the present invention can easily perform symbol synchronization even when signal distortion occurs using the number of gradient changes of the received signal, and has an advantage of more accurately detecting a symbol.
도 1은 종래의 RFID 시스템에서의 신호 처리 과정 및 심볼 검출 방식을 보인 도면,1 is a diagram illustrating a signal processing process and a symbol detection method in a conventional RFID system;
도 2는 종래의 이상적인 수신 신호에 따른 심볼 '0'과 '1'에 대한 파형도,2 is a waveform diagram of symbols '0' and '1' according to a conventional ideal received signal;
도 3은 종래의 피크 지점의 개수를 기반으로 심볼을 검출하는 방식에서 발생하는 에러를 보인 도면,3 is a diagram illustrating an error occurring in a method of detecting a symbol based on the number of conventional peak points;
도 4는 이상적인 수신 신호에 따른 심볼 '0'과 '1'에 대응되는 파형의 기울기를 보인 도면,4 is a view showing slopes of waveforms corresponding to symbols '0' and '1' according to an ideal received signal;
도 5는 수신 신호의 심볼 구간이 변화되는 경우 심볼 '0'과 '1'에 대한 파형의 예를 보인 도면,5 is a diagram illustrating an example of waveforms for symbols '0' and '1' when a symbol section of a received signal is changed;
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 RFID 리더기의 블록 구성도,6 is a block diagram of an RFID reader according to an embodiment of the present invention;
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 RFID 리더기에서 심볼을 검출하기 위한 제어 흐름도,7 is a control flowchart for detecting a symbol in an RFID reader according to an embodiment of the present invention;
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 이동 평균의 수행 결과로 나타난 신호의 파형도,8 is a waveform diagram of a signal resulting from performing a moving average according to an embodiment of the present invention;
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 심볼 구간의 변화로 인하여 심볼 구간 동안 기울기 변화가 3번 발생한 예를 보인 도면,9 is a view illustrating an example in which a gradient change occurs three times during a symbol section due to a change in the symbol section according to an embodiment of the present invention;
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 심볼 '0' 및 심볼'1'의 경우 첫 번째와 세 번째 기울기 변화 지점 사이의 샘플 수를 나타낸 도면.FIG. 10 is a diagram illustrating the number of samples between a first and a third slope change point in case of symbol '0' and symbol '1' according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG.
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2007
- 2007-10-31 KR KR1020070110421A patent/KR100910200B1/en active IP Right Grant
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