KR20090081686A

KR20090081686A - 데이터수신장치와 이의 수신방법

Info

Publication number: KR20090081686A
Application number: KR1020080007682A
Authority: KR
Inventors: 최양훈
Original assignee: (주)와이콤테크놀러지
Priority date: 2008-01-24
Filing date: 2008-01-24
Publication date: 2009-07-29
Also published as: WO2009093815A1; KR100940830B1

Abstract

본 발명은 데이터수신장치 및 이의 수신방법에 관한 것이다. 상기 데이터 수신장치는 통신신호를 수신하여 복조하는 수신부와; 상기 수신부에 의해 복조된 복조신호를 미리 설정된 샘플링주파수로 샘플링하여 디지털신호로 변환하여 출력하는 A/D변환부와; 상기 A/D변환부로부터 입력된 디지털신호를 미리 설정된 기준값과 비교하고, 상기 비교결과에 따라 상기 입력된 디지털신호가 상기 기준값보다 큰 경우는 상기 디지털신호를 부호가 양(+)인 값을 갖는 디지털데이터로 변경하고, 상기 입력된 디지털신호가 상기 기준값보다 작은 경우는 부호가 음(-)인 값을 갖는 디지털데이터로 변경하며, 상기 변경된 디지털데이터를 규약으로 정의된 규약코드와 비교하여 디코딩함과 동시에 상기 A/D변환부에서 발생된 샘플링 오류를 검출하여 보정하는 신호처리부를 구비하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해 하드웨어 설계상 변경없이 저비용으로, 디코딩의 정확성을 향상시킬 수 있고 더불어 디코딩의 수행 중 상기 A/D변환부에서 발생하는 샘플링 오류를 보정할 수 있다.

A/D변환부, 샘플링 오류, 디코딩, 데이터통신, RFID, 데이터수신장치

Description

데이터수신장치와 이의 수신방법{Data receiving apparatus and receiving method thereof}

본 발명은 RFID 시스템에서 사용되는 데이터수신장치와 이의 수신방법에 관한 것으로, 구체적으로는 태그(Tag)로부터 송신된 통신신호를 수신하여 디코딩하는 데이터수신장치와 이의 수신방법에 관한 것이다.

일반적으로, RFID 시스템(10)은 RFID 리더기(ReA/Der)의 요청에 의해 RFID 태그의 칩에 내장된 데이터를 읽어낼 수 있는 데이터 인식 시스템을 가리키는 것으로서, 도 1에 도시된 바와 같이 고유 정보를 저장하는 RFID 태그(100), 판독 및 해독 기능을 수행하는 RFID 리더기(110), 태그로부터 읽어 들인 데이터를 처리할 수 있는 호스트 컴퓨터(120), 응용 소프트웨어 및 네트워크로 구성된다.

RFID 태그(100)는 송신기(transmitter) 및 응답기(responder)의 합성어인 트랜스폰더(transponder)라고도 불리우며, IC칩과 안테나 회로로 구성되어, 태그와 리더 사이의 안테나와 RF 모듈에 의해 무선 접속으로 통신이 이루어진다. RFID 리더기(110)는 interrogator라고도 불리우며, 데이터수신장치와 데이터 송신 장치가 분리 구성되며, 상기 리더기의 송신 장치에서 태그 방향으로 데이터를 송신하는 방 향을 업링크, 태그에서 리더기의 수신 장치로 데이터를 수신하는 방향을 다운링크라고 한다.

RFID 리더기의 데이터수신장치는, 태그로부터 수신한 데이터를 안정적으로 복원하기 위해서는 디코딩의 정확도가 향상되어야 한다.

또한 종래 RFID 리더기의 데이터수신장치는 샘플링주파수와 복조된 수신신호 주파수간의 동기가 일치해야 한다. 하지만 RFID 시스템의 데이터수신장치의 경우 무선통신이기에 거리 및 반사 등에 의해 위상 및 동기가 일치하지 않게 되는 문제점이 발생하게 된다.

종래에는 이러한 문제점을 해결하기 위하여, RFID 리더기의 데이터수신장치는 디코딩 작업을 수행하기 전 별도의 샘플링 보정모듈을 사용하였다. 하지만, 이러한 방식은 샘플링 보정이 완료된 후 디코딩이 진행되어 샘플링 보정에 따른 지연시간을 초래하며, 이것은 결국 수신장치의 처리속도 저하로 연결된다.

이 문제점를 해결하기 위해, 데이터수신장치의 샘플링주파수를 높이는 방법이 제안되고 있다. 그러나 이와 같이 데이터수신장치의 샘플링주파수를 높이는 경우, 데이터수신장치에서 처리해야 하는 데이터 양이 많아지게 되고, 많은 데이터를 복원하는데 많은 시간이 소요되는 문제점이 발생하게 된다. 또한, 이 경우 많은 수신 데이터를 처리 및 분석하기 위하여, RFID 리더기의 데이터수신장치는 고속의 프로세서를 사용하거나 별도의 프로세서를 증착하게 됨으로써, 전체적인 제조 원가가 증가된다.

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 샘플링주파수를 높이기 위해 데이터수신장치의 하드웨어를 변경하거나 증착할 필요없이, 디코딩의 정확도를 높임과 동시에, 샘플링 오류를 보정할 수 있는 데이터수신장치 및 이의 수신방법을 제공하는 것이다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제1 특징은, 데이터수신장치에 관한 것으로서, 상기 데이터수신장치는, 통신신호를 수신하여 복조하는 수신부; 상기 수신부에 의해 복조된 복조신호를 미리 설정된 샘플링주파수로 샘플링하여 디지털신호로 변환하여 출력하는 A/D변환부; 및 상기 A/D변환부로부터 입력된 디지털신호를, 미리 설정된 기준값과 비교하고, 상기 비교결과에 따라 디지털데이터로 변경하며, 상기 변경된 디지털데이터를 규약으로 정의된 규약코드와 비교하여 디코딩하는 신호처리부를 구비하고, 상기 신호처리부는, 상기 비교결과에 따라, 상기 입력된 디지털신호가 상기 기준값보다 큰 경우는 상기 디지털신호를 부호가 양(+)인 값을 갖고 상기 디지털신호에 대응하는 디지털데이터로 변경하고, 상기 입력된 디지털신호가 상기 기준값보다 작은 경우는 상기 디지털신호를 부호가 음(-)인 값을 갖고 상기 디지털신호에 대응하는 디지털데이터로 변경하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 수신부는 밀러코드로 코딩된 RFID 통신신호를 수신하여 복조하도록 마련되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 신호처리부는, 상기 입력된 디지털신호를 상기 디지털데이터로 변경하는 변경모듈을 구비하고, 상기 변경모듈은 상기 입력된 디지털신호에서 상기 기준값을 감산하는 것에 의해 수행될 수 있다.

또한, 데이터수신장치는 데이터를 저장하는 메모리부를 더 구비하고, 상기 신호처리부는, 상기 규약코드에 대응하는 데이터 크기별로 상기 디지털데이터들을 상기 메모리부에 순차적으로 저장한다.

상기 신호처리부는 상기 저장된 디지털데이터들을 디코딩하는 디코딩모듈을 구비한다.

이 경우, 상기 디코딩모듈은, 상기 메모리부에 저장된 디지털데이터들을 상기 데이터 크기만큼 판독하며, 상기 데이터 크기만큼 판독된 디지털데이터 집합을 상기 규약코드와 비교하여 비교값을 산출하고, 상기 산출된 비교값을 이용하여, 상기 A/D변환부의 샘플링 수행 시 발생하는 샘플링 오류를 검출하여 보정함과 동시에 디코딩 결과값을 출력한다.

여기서, 상기 디코딩모듈은 상기 판독된 디지털데이터 집합과 상기 규약코드를 각 자리수별로 곱하고 상기 각 자리수별로 곱한 값들을 더하여 상기 비교값을 산출할 수 있다.

또한, 상기 디코딩모듈은 상기 비교값이 미리 설정된 오류범위에 속하는 경우 상기 샘플링 오류가 검출된 것으로 판단하고, 상기 디지털데이터 집합을 상기 디지털데이터 집합의 전 또는 후에 상기 메모리부에 저장된 디지털데이터를 이용하여 상기 디지털데이터 집합의 상기 샘플링 오류를 보정할 수 있다.

구체적으로, 상기 디코딩모듈은, 상기 수신부에서 복조된 복조신호 주파수가 상기 샘플링주파수보다 최대 15% 작고 상기 샘플링 오류가 검출된 것으로 판단된 경우, 상기 디지털데이터 집합을 하나의 디지털데이터 단위만큼 좌로 쉬프트(shift)시킨 후, 상기 디지털데이터 집합의 최 하위 자리는 상기 메모리부에 저장된 데이터 중 상기 디지털데이터 집합 후에 저장된 디지털데이터로 채우는 것에 의해 상기 샘플링 오류를 보정할 수 있다.

또는, 상기 디코딩모듈은, 상기 수신부에서 복조된 복조신호 주파수가 상기 샘플링주파수보다 최대 15% 크고 상기 샘플링 오류가 검출된 것으로 판단된 경우, 상기 디지털데이터 집합을 하나의 디지털데이터 단위만큼 우로 쉬프트(shift)시킨 후, 상기 디지털데이터 집합의 최 상위 자리는 상기 메모리부에 저장된 데이터 중 상기 디지털데이터 집합 전에 저장된 디지털데이터로 채우는 것에 의해 상기 샘플링 오류를 보정할 수 있다.

또한, 상기 수신부는 심벌주기(M)가 4인 밀러코드를 이용한 RFID 통신신호를 수신하여 복조하도록 마련되고, 상기 A/D변환부는, 샘플링주파수가 정상적인 상기 복조신호 주파수의 4배로 설정되고, 상기 수신부에서 복조된 복조신호가 8비트 디지털신호로 변환되어 출력되도록 마련되며, 상기 신호처리부의 디코딩모듈은, 상기 디지털데이터 집합의 크기가 상기 디지털데이터 크기의 16배로 설정되도록 마련된다.

한편, 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제2 특징은, 데이터수신장치의 수신방법에 관한 것으로서, 상기 데이터수신장치의 수신방법은, (a) 통신 신호를 수신하여 복조하는 단계와; (b) 상기 복조된 복조신호를 미리 설정된 샘플링주파수로 샘플링하여 디지털신호로 변환하여 출력하는 단계와; (c) 상기 출력된 디지털신호를 미리 설정된 기준값과 비교하고, 상기 비교결과 상기 출력된 디지털신호가 상기 기준값보다 큰 경우는 상기 디지털신호를 부호가 양(+)인 값을 갖고 상기 디지털신호에 대응하는 디지털데이터로 변경하고, 상기 비교결과 상기 출력된 디지털신호가 상기 기준값보다 작은 경우는 상기 디지털신호를 부호가 음(-)인 값을 갖고 상기 디지털신호에 대응하는 디지털데이터로 변경하는 단계와; (d) 규약으로 정의된 규약코드에 대응하는 데이터 크기별로 상기 (c)단계에서 변경된 디지털데이터들을 순차적으로 저장하는 단계와; (e) 상기 변경된 디지털데이터들을 규약으로 정의된 규약코드와 비교하여 디코딩하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 (e)단계의 디코딩단계는, (e1) 상기 저장된 디지털데이터들을 상기 데이터 크기만큼 판독하며, 상기 데이터 크기만큼 판독된 디지털데이터 집합을 상기 규약코드와 비교하여 비교값을 산출하는 단계와; (e2) 상기 (e1)단계에서 산출된 비교값이, 상기 (b)단계에서 발생된 샘플링 오류에 대응하는 오류범위에 속하는지 판단하는 단계와; (e3) 상기 (e2)단계에서 판단한 결과, 상기 비교값이 상기 오류범위에 속하는 경우, 상기 디지털데이터 집합에 대한 상기 샘플링 오류를 보정하고 상기 (e1)단계로 이동하는 단계와; (e4) 상기 (e2)단계에서 판단한 결과, 상기 비교값이 상기 오류범위에 속하지 않는 경우, (e1)단계에서 산출된 비교값을 이용하여 상기 디지털데이터 집합에 대응하는 디코딩 결과값을 출력하는 단계를 구 비한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 데이터수신장치 및 이의 수신방법은 입력된 디지털신호를 부호가 양(+)인 값과 부호가 음(-)인 값으로 변경하여 디코딩을 수행함으로써, 디코딩의 정확도를 높일 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 데이터수신장치 및 이의 수신방법은 간단한 감산 동작을 통하여 수행되며, A/D변환부로부터 디지털신호가 입력되는 과정에서 수행되기 때문에 수행시간을 단축할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 데이터수신장치 및 이의 수신방법은 샘플링 보정 절차가 완료된 후 디코딩을 수행하는 것이 아니라, 디코딩 과정을 수행하면서 동시에 샘플링 보정을 수행하기 때문에 수행시간을 단축할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 데이터수신장치 및 이의 수신방법은 하드웨어 설계 변경없이 샘플링 주파수를 높일 수 있어, 저비용으로 디코딩의 정확도와 전체 수신작업의 수행시간을 단축할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 데이터수신장치의 구성 및 동작을 구체적으로 설명한다.

<제1 실시예>

도 2a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 데이터수신장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 데이터수신장치(200)는 도 2a에 도시된 바와 같이, 수신부(210), A/D변환부(220), 신호처리부(230)로 구성된다.

제1 실시예에 따른 데이터수신장치(200)의 동작을 개략적으로 설명하면, 수신부(210)는 통신신호를 수신하여 복조하고, A/D변환부(220)는 수신부(210)에 의해 복조된 복조신호를 미리 설정된 샘플링주파수로 샘플링하여 디지털신호로 변환하여 출력한다. 신호처리부(230)는 A/D변환부(220)로부터 입력된 디지털신호를 미리 설정된 기준값과 비교하여 디지털데이터로 변경하고, 상기 변경된 디지털데이터를 규약으로 정의된 규약코드와 비교하여 디코딩한다.

본 제1 실시예를 포함하여 본 발명의 실시예들에서 사용되는 규약코드는, 도 2b에 도시된 바와 같은, 심볼주기(M) 4인 밀러코드이며, RFID 무선통신에 이용되는 코드 중에 하나이다.

구체적으로, 도 2b에 도시된 밀러코드 0를, 밀러코드 주파수의 4배의 샘플링 주파수로 표본화·양자화하여 데이터로 나타낸다면, 도 3b의 (a)에 나타난 M0과 같은 16개의 데이터집합{+1,+1,-1,-1,+1,+1,-1,-1,+1,+1,-1,-1,+1,+1,-1,-1}으로 표시할 수 있다. 도 2b에 도시된 밀러코드 1인 경우는, 도 3b의 (b)에 나타난 M1과 같은 16개의 데이터집합{+1,+1,-1,-1,+1,+1,-1,-1,-1,-1,+1,+1,-1,-1,+1,+1}으로 표시할 수 있다.

그 밖에, RFID 무선통신에 사용되는 방식은 FM0(Frequency Modulation 0), 맨체스터 코드 등이 있으며, RFID 시스템의 용도에 따라 선택된다.

이하에서는 도 2a를 참조하여, 제1 실시예의 각 구성에 대해 구체적으로 설 명한다.

먼저 수신부(210)는 통신신호를 수신하기 위한 위한 수신포트(211), 수신포트(211)로부터 수신된 통신신호를 복조하는 복조모듈(212)을 포함할 수 있다. 수신부(210)의 구성은 공지 기술이므로 간략하게 설명한다.

여기서, 수신포트(211)는 통신신호를 수신하기 위한 안테나 또는 케이블 네트워크 포트로 구성될 수 있다. 이러한 통신신호는 통신 규약에 따라 정해진다. 통신신호가 RFID 시스템에서 사용되는 전자파 신호인 경우, 수신포트(211)는 해당 주파수 밴드의 통신신호를 수신하기 위한 안테나로 구성된다.

복조모듈(212)은 수신포트(211)로부터 수신된 통신신호를 복조하여 변조 전의 원 신호(베이스밴드 신호)를 복원한다. 수신된 통신신호가 AM 변조된 전자파 신호인 경우, 헤테로다인 방식 등을 통해 복조할 수 있다. 여기서, 복조된 복조신호는 도 2b에 도시된 밀러코드와 같이 코딩된 베이스밴드 신호이다. 여기서는 심볼주기(M)가 4인 경우만을 나타내고 있으나, 심볼주기(M)가 2 또는 8인 경우도 사용가능하다.

상기 A/D변환부(220)는 수신부(210)의 복조모듈(212)에서 복조된 복조신호를 디지털신호로 변환한다. 이러한 변환은 표본화·양자화를 거쳐 수행되는데, 표본화에 사용되는 샘플링주파수는 최소한 정상적인 복조신호 주파수의 2 배이상으로 설정되는 것이 바람직하다. 수신부(210)에 의해 실제로 수신되어 복조된 복조신호 주파수는, 외란 등에 의해 정상적인 복조신호 주파수보다 높아지거나 낮아질 수 있다. 따라서, 샘플링주파수는 정상적인 복조신호 주파수를 기준으로 설정된다.

여기서, 샘플링주파수는 정상적인 복조신호 주파수의 4배로 설정된다. 즉, 정상적인 복조신호 주파수가 100 kHz인 경우, 샘플링주파수는 400 kHz로 설정된다. 본 실시예에서 사용되는 이러한 표본화 및 양자화 과정은 공지 기술의 영역이므로 구체적 설명은 생략한다.

제1 실시예에서 이용되는 A/D변환부(220)는, 수신부(210)의 복조모듈(212)에서 복조된 복조신호를 한 샘플링마다 8 비트 디지털신호로 변환한다.

즉, A/D변환부(220)에 의해 변환된 디지털신호는 도 2c에 도시된 바와 같이 표시될 수 있다. 도 2c는 16번 샘플링에 해당하는 디지털신호를 10진수 수치로 표현한 것이다.

A/D변환부(220)가 이상적으로 동작한 경우, A/D변환부(220)는 복조신호 "0"값을 디지털신호 "0"으로 변환하고, 복조신호 "1"값을 디지털신호 "255"로 변환할 수 있다.

상기 신호처리부(230)는, A/D변환부(220)로부터 입력된 디지털신호를 미리 설정된 기준값과 비교한다. 비교 결과 입력된 디지털신호가 상기 기준값보다 큰 경우 신호처리부(230)는 입력된 디지털신호를 부호가 양(+)인 값을 갖고 입력된 디지털신호에 대응하는 디지털데이터로 변경한다. 반면, 비교결과 입력된 디지털신호가 상기 기준값보다 작은 경우 신호처리부(230)는 입력된 디지털신호를 부호가 음(-)인 값을 갖고 입력된 디지털신호에 대응하는 디지털데이터로 변경한다.

신호처리부(230)는 위에서 변경된 디지털데이터를 규약으로 정의된 규약코드와 비교하여 디코딩한다. 여기서, 디코딩 방식은 공지된 다양한 방식으로 수행될 수 있다. 여기서, 제1 실시예의 디코딩 수행은 본 발명의 본질적인 기술사상이 아니므로 구체적 설명은 생략한다. 하지만, 후술하는 제2 실시예의 경우는 디코딩 수행이 본 발명의 본질적 기술사상과 연관되어 있다.

여기서, 상기 신호처리부(230)는, 도 1에 도시된 바와 같이, A/D변환부(220)로부터 입력된 디지털신호를 디지털데이터로 변경하는 변경모듈(231)을 구비할 수 있다.

변경모듈(231)은, 기준값을 127로 설정하고, A/D변한부(220)로부터 입력되는 도 2c에 도시된 바와 같은 8비트 디지털신호에 이 기준값 127을 빼므로써, 수행된다. 여기서, 기준값은 전술한 A/D변환부(22)에 의해 변환된 디지털신호 "0"과 "255"의 중간값에 해당한다.

여기서, 기준값은 규약코드의 종류 또는 A/D변환부(220)로부터 출력되는 디지털신호의 형태에 따라 변경될 수 있다. 기준값은 A/D변환부(220)로부터 출력되는 디지털신호가 이 디지털신호의 값에 대응하는 음(-)과 양(+)의 적절한 디지털데이터의 값을 갖도록 설정된다.

이렇게 변경된 디지털데이터는, 도 2d에 도시된 바와 같다.

이와 같이 도 2d에 도시된 변경된 디지털데이터는 변경 전 도 2c와 같은 "0"값을 포함하지 않는다. 따라서, 신호처리부(230)가 상관(correlation) 방식의 디코딩 방법을 이용하는 경우, 디코딩을 위한 상관연산 결과값이 "0"이 되지 않기 때문에, 변경모듈(231) 수행 전 디코딩을 위한 상관연산 결과값이 "0"으로 됨에 따른 디코딩 수행상의 부정확성을 감소시킬 수 있다.

상관방식을 이용한 디코딩 방법에 대해서는 제2 실시예에서 후술한다.

또한, 제1 실시예에 따른 신호처리부(230)의 변경모듈(231)은 간단한 감산 동작을 통하여 수행될 수 있으며, 이러한 감산 동작은 A/D변환부(220)로부터 디지털신호가 입력되는 과정에서 수행될 수 있기 때문에, 수행시간 지연은 거의 발생하지 않는다.

<제2 실시예>

본 발명의 제2 실시예에 따른 데이터수신장치(200)는 도 3a에 도시된 바와 같이, 수신부(310), A/D변환부(320), 메모리부(325), 신호처리부(330)로 구성된다.

제2 실시예에 따른 데이터수신장치(300)의 동작을 개략적으로 설명하면, 수신부(310)는 통신신호를 수신하여 복조하고, A/D변환부(320)는 수신부(310)에 의해 복조된 복조신호를 미리 설정된 샘플링주파수로 샘플링하여 디지털신호로 변환하여 출력한다. 신호처리부(330)는 A/D변환부(320)로부터 입력된 디지털신호를 미리 설정된 기준값과 비교하여 디지털데이터로 변경하고, 신호처리부(330)는 변경된 디지털데이터들을 규약으로 정의된 규약코드에 대응하는 데이터 크기별로 메모리부(325)에 순차적으로 저장한다. 그리고, 신호처리부(330)는 메모리부(325)에 저장된 디지털데이터들을 판독하여 디코딩을 수행하는 과정에서 A/D변환부(320)의 샘플링 수행 시 발생하는 샘플링 오류를 검출하여 보정한다.

이하에서는 도 3a를 참조하여, 제2 실시예의 각 구성에 대해 구체적으로 설명한다. 제2 실시예는 제1 실시예의 디코딩 과정에 샘플링 오류를 검출하고 보정하는 기능을 추가한 형태로서, 제1 실시예와 중복되는 설명은 생략한다. 또한, 제1 실시예와 동일하게, 도 2b에 도시된 심볼주기(M) 4인 밀러코드를 예로 들어 설명한다.

제2 실시예의 데이터수신장치(300)는, 제1 실시예와 달리 데이터를 저장하는 메모리부(325)를 더 구비한다.

메모리부(325)는, 후술하는 신호처리부(330)의 지시에 의해 후술하는 변경모듈(331)에 의해 변경된 디지털데이터를 규약코드에 대응하는 데이터 크기별로 순차적으로 저장한다.

여기서, 데이터 크기는 규약코드 심볼주기(M) 4인 밀러코드에 대응하여 디지털데이터 크기의 16배로 된다. 즉, 디지털데이터 크기가 8비트인 경우, 데이터 크기는 도 2d와 도시된 바와 같이 "8비트 × 16"이다. 물론, 데이터 크기는 규약코드에 따라 변경될 것이다. 즉, 심볼주기(M) 2 또는 8인 밀러코드를 이용하는 경우, 디지털데이터 크기가 8비트인 경우 데이터 크기는 각각 "8비트 × 8" 또는 "8비트 × 32"이다.

신호처리부(330)는, 도 3a에 도시된 바와 같이, 변경모듈(331), 저장모듈(332), 디코딩모듈(333)로 구분될 수 있다.

먼저, 변경모듈(331)은 A/D변환부(320)에 의해 변환된 디지털신호를 미리 설정된 기준값과 비교하여, 비교결과, 디지털신호가 기준값보다 큰 경우는 부호가 양(+)인 디지털데이터로 변경하고, 디지털신호가 기준값보다 작은 경우는 부호가 음(-)인 값을 갖는 디지털데이터로 변경한다. 이에 대한 구체적 설명은 제1 실시예에서 전술한 바 생략한다. 즉 변경된 디지털데이터는 도 2d에 도시된 바와 같다.

저장모듈(332)은 변경모듈(331)에 의해 변경된 디지털데이터들을 규약으로 정의된 규약코드에 대응하는 데이터 크기별로 메모리부(325)에 순차적으로 저장한다. 여기서, 데이터 크기가 도 2d와 도시된 바와 같이 "8 ×16"인 경우, 디지털데이터들은 도 2d에 도시된 바와 같은 형태로 메모리부(325)에 좌측보다 순차적으로 저장된다. 도 2d에서 맨 좌측은 최상위 디지털데이터 자리이고, 맨 우측은 최하위 디지털데이터 자리에 해당한다.

디코딩모듈(333)은, 메모리부(325)에 저장된 디지털데이터들을 규약코드에 대응하는 데이터 크기만큼 판독하고, 이 데이터 크기만큼 판독된 디지털데이터 집합을 규약코드의 데이터집합과 비교하여 디코딩한다.

디코딩모듈(333)에 대해 도 3b를 참조하여 구체적으로 설명하면, 디코딩모듈(333)은 도 3b의 (a)와 같이, 메모리부(325)로부터 판독된 디지털데이터 집합과 밀러코드 0에 해당하는 데이터집합(M0)을 각 자리수별로 곱하고 각 자리수별로 곱한 값을 더하여 비교값을 계산한다. 다음, 순차적으로, 도 3b의 (b)와 같이, 판독된 디지털데이터 집합과 밀러코드 1에 해당하는 데이터집합(M1)을 이용하여 비교값을 계산한다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 밀러코드 0에 대응하는 비교값이 "2040"이고, 밀러코드 1에 대응하는 비교값이 "0"인 경우, 디코딩모듈(333)은 상관방식 디코딩 방법에 따라 판독된 디지털데이터 집합에 대응하는 디코딩 결과값 "0"을 출력한다.

또한, 디코딩모듈(333)은 메모리부(325)에 저장된 디지털데이터들을 규약코드에 대응하는 데이터 크기만큼 판독하고, 판독된 디지털데이터 집합과 규약코드에 해당하는 데이터집합을 비교하여 비교값을 계산하는 비교값 산출모듈(333a), 계산된 비교값을 이용하여 A/D변환부(320)에서 발생된 샘플링 오류가 있는 지를 검출하는 오류검출모듈(333b), 검출결과 샘플링 오류가 있는 경우 샘플링 오류를 보정하는 보정모듈(333c), 검출결과 샘플링 오류가 없는 경우 계산된 비교값를 이용하여 판독된 디지털데이터 집합의 디코딩 결과값을 출력하는 결과값 출력모듈(333d)을 구비할 수 있다.

먼저, 비교값 산출모듈(333a)은 저장모듈(332)에서 저장된 디지털데이터들을 규약코드에 대응하는 데이터 크기만큼 판독하고, 판독된 디지털데이터 집합과 규약코드에 해당하는 데이터집합을 비교하여 비교값을 계산한다.

여기서, 비교값 산출모듈(333a)이 어떻게 비교값을 계산하는지 도식적으로 보여 주기위해 도 3c를 참조하여 설명한다.

도 3c의 (a)는 규약코드로서 심벌주기(M) 4인 밀러코드 0의 파형이고, 도 3c의 (b),(c)는 메모리부(325)로부터 판독된 디지털데이터 집합의 파형이다. 여기서, (b)의 파형은 (a)의 파형보다 위상이 45°늦고, (c)의 파형은 (a)의 파형보다 45°빠르다.

여기서, 도 3c의 (d)에 도시된 파형은, 도 3c의 (a)와 (b)의 각 자리수별로 곱한 결과이고, 각 자리수별로 곱합결과를 더한 값은 비교값 산출모듈(333a)에서 계산된 비교값에 해당한다. 여기서 계산된 비교값은 "+135"이다. 도 3c의 (e)는 도 3c의 (a)와 (c)의 각 자리수별로 곱한 결과이고, 이에 대한 비교값은 위와 동일하게 "+135"이다.

오류검출모듈(333b)은 도 3b에 도시된 바와 같이 산출된 비교값이 설정된 오류범위에 속하는 경우 A/D변환부(320)에서 샘플링 오류가 있는 것으로 판단하고, 후술하는 보정모듈(333b)을 수행하도록 지시한다. 이 오류범위는 규약코드의 종류, 디지털데이터의 크기 및 디지털데이터 집합의 크기에 따라 설정된다. 도 3b와 같은 조건에서는, 오류범위는 "-520" 보다 크고 "+520" 보다 작은 범위로 설정될 수 있다.

여기서, 전술한 비교값 산출모듈(333a)에서 계산된 비교값이 도 3c에 도출된 바와 같이 "+135"인 경우, 오류검출모듈(333b)은 비교값이 설정된 오류범위에 속한다고 판단하여 샘플링 오류가 있다고 판단한다.

보정모듈(333c)은, 전술한 오류검출모듈(333b)에서 샘플링 오류가 있는 것을 판단한 경우 수행된다.

여기서, 보정모듈(333c)은 오류검출모듈(333b)에서 샘플링 오류가 있는 것을 판단한 경우, 디지털데이터 집합을 디지털데이터 집합의 전 또는 후에 메모리부(325)에 저장된 디지털데이터를 이용하여 디지털데이터 집합의 샘플링 오류를 보정한다.

구체적으로, 보정모듈(333c)에 대해 수신부(310)에서 복조된 복조신호 주파수에 따라 설명한다.

보정모듈(333c)은 수신부(310)에서 복조된 복조신호 주파수가 A/D변환부(320)에서 설정된 샘플링주파수보다 최대 15% 작고 전술한 오류검출모듈(333b)에서 샘플링 오류가 있는 것으로 판단한 경우, 판독된 디지털데이터 집합을 하나의 디지털데이터 단위만큼 좌로 쉬프트(shift)시킨 후, 디지털데이터 집합의 최 하위 자리는 메모리부(325)에 저장된 데이터 중 상기 디지털데이터 집합 후에 저장된 디지털데이터로 채운다.

또한, 보정모듈(333c)은 수신부(310)에서 복조된 복조신호 주파수가 A/D변환부(320)에서 설정된 샘플링주파수보다 최대 15% 크고 전술한 오류검출모듈(333b)에서 샘플링 오류가 있는 것으로 판단한 경우, 판독된 디지털데이터 집합을 하나의 디지털데이터 단위만큼 우로 쉬프트(shift)시킨 후, 디지털데이터 집합의 최 상위 자리는 메모리부(325)에 저장된 데이터 중 상기 디지털데이터 집합 전에 저장된 디지털데이터로 채운다.

여기서, 보정모듈(333c)에 대해, 도 3c를 참조하여 예를 들어 설명한다.

도 3c의 (a)는 규약코드로서 심벌주기(M) 4인 밀러코드 0의 파형이고, 도 3c의 (b),(c)는 메모리부(325)로부터 판독된 디지털데이터 집합의 파형이다. 여기서, (b)의 파형은 (a)의 파형보다 위상이 45°늦고, (c)의 파형은 (a)의 파형보다 45°빠르다. 여기서, (b) 및 (c)와 같은 디지털데이터 집합은 위상에 대한 보정이 필요하다.

보정모듈(333c)는 전술한 오류검출모듈(333b)에서 샘플링 오류가 있는 것으로 판단하고 수신부(310)에서 복조된 복조신호의 주파수가 샘플링주파수보다 최대 15% 작은 경우, 판독된 디지털데이터 집합(도 3c의 (b) 파형 참조)을 좌로 1 바이트 쉬프트(shift)시켜 최상위 디지털데이터 값을 삭제하고 최하위 디지털데이터 자리를 비우며, 비워진 최하위 디지털데이터 자리를 판독된 디지털데이터 집합 후에 메모리부(325)에 저장된 디지털데이터 값으로 채운다. 이에 의해 샘플링 보정이 수행된다. 도식적으로 설명하면, 도 3c의 (b) 파형을 좌 쉬프트(shift)시켜, (a)의 파형과 일치시키는 것과 같다.

또한, 보정모듈(333c)는 전술한 오류검출모듈(333b)에서 샘플링 오류가 있는 것으로 판단하고 수신부(310)에서 복조된 복조신호의 주파수가 샘플링주파수보다 최대 15% 큰 경우, 판독된 디지털데이터 집합의 파형(도 3c의 (c)파형 참조)을 우로 1 바이트 쉬프트(shift)시켜 최하위 디지털데이터 값을 삭제하고 최상위 디지털데이터 자리를 비우며, 비워진 최상위 디지털데이터 자리를 판독된 디지털데이터 집합 전에 메모리부(325)에 저장된 디지털데이터 값으로 채운다. 이에 의해 샘플링 보정이 수행된다. 도식적으로 설명하면, 도 3c의 (c) 파형을 우 쉬프트(shift)시켜, (a)의 파형과 일치시키는 것과 같다.

이와 같이, 보정모듈(333c)은, 판독된 디지털데이터를 규약코드와 비교하는 과정에서 수행되기 때문에, 디코딩 과정 내에서 수행이 가능하다. 또한 샘플링 보정이 필요없는 경우, 바로 디코딩을 수행할 수 있기 때문에 종래 데이터수신장치와 같은 샘플링 보정절차를 디코딩 절차의 전 단계에서 필수적으로 수행함에 따른 시간 지연이 발생하지 않는다.

이하에서는, 도 3d의 (a)를 참조하여, 신호처리부(330)의 제어동작을 설명한다.

먼저, 신호처리부(330)는 수신부(310)가 통신신호를 수신하여 복조하도록 제어한다(S310).

다음, 신호처리부(330)는 S310 단계에서 복조된 복조신호를 미리 설정된 샘플링주파수로 샘플링하여 디지털신호로 변환하여 출력하도록 A/D변환부(320)를 제어한다(S320).

다음, 신호처리부(330)는 S320 단계에서 출력된 디지털신호를 미리 설정된 기준값과 비교하여, 기준값보다 큰 경우는 출력된 디지털신호를 부호가 양(+)인 값을 갖고 출력된 디지털신호에 대응하는 디지털데이터로 변경하고, 기준값보다 작은 경우는 출력된 디지털신호를 부호가 음(-)인 값을 갖고 출력된 디지털신호에 대응하는 디지털데이터로 변경한다(S330).

여기서, S320 단계에서 입력된 디지털신호가 도 2c에 도시된 바와 같은 경우, S330 단계는 디지털신호의 각 샘플링에 해당하는 값에서 "127"을 빼줌으로써 수행된다. 변경된 디지털데이터는 도 2d에 도시된 바와 같다.

다음, 신호처리부(330)는, 통신규약으로 정의된 규약코드에 대응하는 데이터 크기별로, S330 단계에서 변경된 디지털데이터들을 순차적으로 메모리부(325)에 저장한다(S340).

다음, 신호처리부(330)는, S340 단계에서 저장된 디지털데이터들을 데이터 크기만큼 판독하고 판독된 디지털데이터 집합을 규약코드의 데이터집합과 비교하고, 이 비교결과를 이용하여 디코딩한다(S350). 여기서, S350 단계의 디코딩 수행 중에 S320 단계에서 발생된 샘플링 오류를 검출하고 보정하는 것도 가능하다.

S350 단계는 제2 실시예에 따른 신호처리부(330)의 디코딩 단계를 나타낸 것으로, 도 3d의 (b)에 도시된 바와 같이 4단계를 구비할 수 있다.

먼저, 신호처리부(330)는, S340 단계에서 저장된 디지털데이터들을 데이터 크기만큼 판독하고, 이 판독된 디지털데이터 집합을 규약코드의 데이터집합과 비교하여 샘플링 오류에 대응하는 비교값을 산출한다(S351).

여기서, 비교값은 판독된 디지털데이터 집합과 규약코드의 데이터집합을 각 자리수별로 곱하고 각각의 곱한 결과를 더하여 산출된다. 즉, 도 3c의 (a)와 (b)의 각 자리수별로 곱한 결과는 도 3c의 (d)와 같으며, 비교값은 "+135"이다. 도 3c의 (a)와 (c)의 각 자리수별로 곱한 결과는 도 3c의 (e)와 같으며, 샘플링 오류값은 "+135"에 해당한다.

다음, 신호처리부(330)는, S351 단계에서 산출된 비교값이, 샘플링 오류에 대응하는 오류범위에 속하는지 판단한다(S352).

여기서, 오류범위가 "-520"보다 크고 "+520"보다 작은 것으로 설정된 경우, 도 3c의 (d),(e)에서 산출된 비교값 "+135"는 오류범위에 속한다.

다음, 신호처리부(330)는, S352 단계에서 판단 결과, 비교값이 오류범위에 속하는 경우, 디지털데이터 집합에 대한 샘플링 오류를 보정하고, S350 단계로 이동한다(S353).

여기서, 산출된 샘플링 오류값이 일정범위에 속하는 경우, 판독된 디지털데이터 집합의 전 또는 후에 저장된 디지털데이터를 이용하여, 판독된 디지털데이터에 대한 샘플링 오류를 보정한다.

또한, S353 단계는 S310 단계에서 복조된 복조신호의 주파수에 따라 달라질수 있다. 예를 들면, S370 단계는 복조신호 주파수가 샘플링주파수보다 최대 15% 작은 경우, 도 3c의 (b) 파형을 좌 쉬프트(shift)시켜, (a) 파형과 일치시키는 것과 같이 수행된다.

그리고, 복조신호 주파수가 샘플링주파수보다 최대 15% 큰 경우, S370 단계는 도 3c의 (c)의 파형을 우 쉬프트(shift)시켜, (a)의 파형과 일치시키는 것 같이 수행된다.

반면, 신호처리부(330)는, S352 단계에서 판단한 결과, 비교값이 오류범위에 속하지 않는 경우, S350 단계에서 산출된 비교값을 이용하여 디코딩 결과값을 출력한다(S354).

이와 같이, 제2 실시예에 따른 신호처리부(330)는, A/D변환부(320)에서 발생된 샘플링 오류를 디코딩 과정 내에서 수행이 가능할 뿐만 아니라, 샘플링 보정이 필요없는 경우 샘플링 보정절차를 수행하지 않고 바로 디코딩을 수행할 수 있기 때문에, 종래 데이터수신장치와 같이 샘플링 보정절차를 디코딩 절차의 전 단계에서 필수적으로 수행함에 따른 시간 지연이 발생하지 않는다.

본 발명에 따른 데이터수신장치는, 무선통신으로 거리 및 반사 등에 의해 위상 및 동기가 맞지않는 문제가 속출하는 전파식별(RFID) 시스템의 데이터수신장치(RFID 리더기)에 이용될 수 있다.

도 1은 종래 데이터수신장치의 블록도이다.

도 2a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 데이터수신장치의 블록도이다.

도 2b는 본 발명의 실시예들에 사용되는 밀러코드의 파형을 도시한 것이다.

도 2c는 본 발명의 제1 실시예에 따른 A/D변환부에서 변환된 디지털신호를 표시한 것이다.

도 2d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 신호처리부에서 변경된 디지털데이터를 표시한 것이다.

도 3a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 데이터수신장치의 블록도이다.

도 3b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 디코딩 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 3c는 본 발명의 제2 실시예에 따른 신호처리부의 보정모듈을 설명하기 위한 도면이다.

도 3d는 본 발명의 제2 실시예에 따른 신호처리부의 제어흐름도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

200 : 데이터수신장치 210 : 수신부

220 : A/D변환부 230 : 신호처리부

300 : 데이터수신장치 310 : 수신부

320 : A/D변환부 330 : 신호처리부

Claims

통신신호를 수신하여 복조하는 수신부;

상기 수신부에 의해 복조된 복조신호를 미리 설정된 샘플링주파수로 샘플링하여 디지털신호로 변환하여 출력하는 A/D변환부; 및

상기 A/D변환부로부터 입력된 디지털신호를, 미리 설정된 기준값과 비교하고, 상기 비교결과에 따라 디지털데이터로 변경하며, 상기 변경된 디지털데이터를 규약으로 정의된 규약코드와 비교하여 디코딩하는 신호처리부를 구비하고,

상기 신호처리부는, 상기 비교결과에 따라, 상기 입력된 디지털신호가 상기 기준값보다 큰 경우는 상기 디지털신호를 부호가 양(+)인 값을 갖고 상기 디지털신호에 대응하는 디지털데이터로 변경하고, 상기 입력된 디지털신호가 상기 기준값보다 작은 경우는 상기 디지털신호를 부호가 음(-)인 값을 갖고 상기 디지털신호에 대응하는 디지털데이터로 변경하는 것을 특징으로 하는 데이터수신장치.
제1항에 있어서,

상기 수신부는 밀러코드로 코딩된 RFID 통신신호를 수신하여 복조하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 데이터수신장치.
제1항에 있어서,

상기 신호처리부는,

상기 입력된 디지털신호를 상기 디지털데이터로 변경하는 변경모듈을 구비하고, 상기 변경모듈은 상기 입력된 디지털신호에서 상기 기준값을 감산하는 것에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 데이터수신장치.
제1항에 있어서,

상기 데이터수신장치는 데이터를 저장하는 메모리부를 더 구비하고,

상기 신호처리부는, 상기 규약코드에 대응하는 데이터 크기별로 상기 디지털데이터들을 상기 메모리부에 순차적으로 저장하는 것을 특징으로 하는 데이터수신장치.
제4항에 있어서,

상기 신호처리부는 상기 저장된 디지털데이터들을 디코딩하는 디코딩모듈을 구비하고,

상기 디코딩모듈은, 상기 메모리부에 저장된 디지털데이터들을 상기 데이터 크기만큼 판독하며, 상기 데이터 크기만큼 판독된 디지털데이터 집합을 상기 규약코드와 비교하여 비교값을 산출하고, 상기 산출된 비교값을 이용하여, 상기 A/D변환부의 샘플링 수행 시 발생하는 샘플링 오류를 검출하여 보정함과 동시에 디코딩 결과값을 출력하는 것을 특징으로 하는 데이터수신장치.
제5항에 있어서,

상기 신호처리부의 디코딩모듈은 상기 판독된 디지털데이터 집합과 상기 규약코드를 각 자리수별로 곱하고 상기 각 자리수별로 곱한 값들을 더하여 상기 비교값을 산출하는 것을 특징으로 하는 데이터수신장치.
제5항에 있어서,

상기 신호처리부의 디코딩모듈은 상기 비교값이 미리 설정된 오류범위에 속하는 경우 상기 샘플링 오류가 검출된 것으로 판단하고, 상기 디지털데이터 집합을 상기 디지털데이터 집합의 전 또는 후에 상기 메모리부에 저장된 디지털데이터를 이용하여 상기 디지털데이터 집합의 상기 샘플링 오류를 보정하는 것을 특징으로 하는 데이터수신장치.
제7항에 있어서,

상기 신호처리부의 디코딩모듈은, 상기 수신부에서 복조된 복조신호 주파수가 상기 샘플링주파수보다 최대 15% 작고 상기 샘플링 오류가 검출된 것으로 판단된 경우, 상기 디지털데이터 집합을 하나의 디지털데이터 단위만큼 좌로 쉬프트(shift)시킨 후, 상기 디지털데이터 집합의 최 하위 자리는 상기 메모리부에 저장된 데이터 중 상기 디지털데이터 집합 후에 저장된 디지털데이터로 채우는 것을 특징으로 하는 데이터수신장치.
제7항에 있어서,

상기 신호처리부의 디코딩모듈은, 상기 수신부에서 복조된 복조신호 주파수가 상기 샘플링주파수보다 최대 15% 크고 상기 샘플링 오류가 검출된 것으로 판단된 경우, 상기 디지털데이터 집합을 하나의 디지털데이터 단위만큼 우로 쉬프트(shift)시킨 후, 상기 디지털데이터 집합의 최 상위 자리는 상기 메모리부에 저장된 데이터 중 상기 디지털데이터 집합 전에 저장된 디지털데이터로 채우는 것을 특징으로 하는 데이터수신장치.
제7항에 있어서,

상기 수신부는 심벌주기(M)가 4인 밀러코드를 이용한 RFID 통신신호를 수신하여 복조하도록 마련되고,

상기 A/D변환부는, 샘플링주파수가 정상적인 상기 복조신호 주파수의 4배로 설정되고, 상기 수신부에서 복조된 복조신호가 8비트 디지털신호로 변환되어 출력되도록 마련되며,

상기 신호처리부의 디코딩모듈은, 상기 디지털데이터 집합의 크기가 상기 디지털데이터 크기의 16배로 설정되도록 마련되는 것을 특징으로 하는 데이터수신장치.
(a) 통신신호를 수신하여 복조하는 단계와;

(b) 상기 복조된 복조신호를 미리 설정된 샘플링주파수로 샘플링하여 디지털신호로 변환하여 출력하는 단계와;

(c) 상기 출력된 디지털신호를 미리 설정된 기준값과 비교하고, 상기 비교결과 상기 출력된 디지털신호가 상기 기준값보다 큰 경우는 상기 디지털신호를 부호가 양(+)인 값을 갖고 상기 디지털신호에 대응하는 디지털데이터로 변경하고, 상기 비교결과 상기 출력된 디지털신호가 상기 기준값보다 작은 경우는 상기 디지털신호를 부호가 음(-)인 값을 갖고 상기 디지털신호에 대응하는 디지털데이터로 변경하는 단계와;

(d) 규약으로 정의된 규약코드에 대응하는 데이터 크기별로 상기 (c)단계에서 변경된 디지털데이터들을 순차적으로 저장하는 단계와;

(e) 상기 변경된 디지털데이터들을 규약으로 정의된 규약코드와 비교하여 디코딩하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 데이터수신장치의 수신방법
제11항에 있어서,

상기 (e)단계의 디코딩단계는,

(e1) 상기 저장된 디지털데이터들을 상기 데이터 크기만큼 판독하며, 상기 데이터 크기만큼 판독된 디지털데이터 집합을 상기 규약코드와 비교하여 비교값을 산출하는 단계와;

(e2) 상기 (e1)단계에서 산출된 비교값이, 상기 (b)단계에서 발생된 샘플링 오류에 대응하는 오류범위에 속하는지 판단하는 단계와;

(e3) 상기 (e2)단계에서 판단한 결과, 상기 비교값이 상기 오류범위에 속하는 경우, 상기 디지털데이터 집합에 대한 상기 샘플링 오류를 보정하고 상기 (e1) 단계로 이동하는 단계와;

(e4) 상기 (e2)단계에서 판단한 결과, 상기 비교값이 상기 오류범위에 속하지 않는 경우, (e1)단계에서 산출된 비교값을 이용하여 상기 디지털데이터 집합에 대응하는 디코딩 결과값을 출력하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 데이터수신장치의 수신방법