KR20100095236A - 알에프아이디(ｒｆｉｄ)의 리더 - Google Patents

알에프아이디(ｒｆｉｄ)의 리더 Download PDF

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KR20100095236A KR1020090014414A KR20090014414A KR20100095236A KR 20100095236 A KR20100095236 A KR 20100095236A KR 1020090014414 A KR1020090014414 A KR 1020090014414A KR 20090014414 A KR20090014414 A KR 20090014414A KR 20100095236 A KR20100095236 A KR 20100095236A
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Abstract

본 발명에 따른 알에프아이디(RFID)의 리더는 제어부, 수신부 및 아날로그-디지털 변환기들을 포함한다. 수신부는 알에프아이디(RFID)의 태그로부터의 수신 신호를 입력받아 서로 다른 위상의 Q 신호와 I 신호를 발생시킨다. 아날로그-디지털 변환기들은 수신부로부터의 Q 신호와 I 신호를 각각 디지털 Q 신호와 디지털 I 신호로 변환한다. 제어부는 디지털 복조기 및 디코더를 포함한다. 디지털 복조기는 아날로그-디지털 변환기들로부터의 디지털 Q 신호와 디지털 I 신호에 따라 통합 디지털 신호를 발생시킨다. 디코더는, 디지털 복조기로부터 지속적으로 입력되는 통합 디지털 신호의 부호화된 레벨들을 신호 판단 주기 동안에 적산하고, 적산된 결과의 값이 제1 기준 값을 초과하면 이진 데이터 "1"로 판단하고 그렇지 않으면 이진 데이터 "0"으로 판단한다.
Figure P1020090014414
알에프아이디(RFID), 디코더

Description

알에프아이디(ＲＦＩＤ)의 리더{Reader of RFID}
본 발명은, 알에프아이디(RFID)의 리더에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 알에프아이디(RFID)의 태그와 통신을 수행하는 알에프아이디(RFID)의 리더에 관한 것이다.
알에프아이디(RFID)의 태그와 통신을 수행하는 알에프아이디(RFID)의 리더에는 기본적으로 제어부, 수신부 및 아날로그-디지털 변환기들이 구비되어 있다.
수신부는 알에프아이디(RFID)의 태그로부터의 수신 신호를 입력받아 서로 다른 위상을 가진 가진 Q 신호와 I 신호 예를 들어, 서로 90o의 위상차를 가진 Q 신호와 I 신호를 발생시킨다.
아날로그-디지털 변환기들은 상기 수신부로부터의 Q 신호와 I 신호를 각각 디지털 Q 신호와 디지털 I 신호로 변환한다.
또한, 제어부는 기본적으로 디지털 복조기 및 디코더를 포함한다.
디지털 복조기는 아날로그-디지털 변환기들로부터의 디지털 Q 신호와 디지털 I 신호에 따라 통합 디지털 신호를 발생시킨다.
디코더는, 디지털 복조기로부터 지속적으로 입력되는 통합 디지털 신호의 반전 시점에 따라 이진 데이터 "1"인지 아니면 "0"인지를 판단한다.
상기와 같은 종래의 알에프아이디(RFID)의 리더에 의하면, 통합 디지털 신호의 반전 시점에 따라 이진 데이터 "1"인지 아니면 "0"인지를 판단하므로, 통합 디지털 신호의 왜곡 또는 공차가 발생될 경우에 디코딩의 정확도가 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 수신 신호의 왜곡 또는 공차가 발생될 경우에도 디코딩의 정확도가 높아질 수 있는 알에프아이디(RFID)의 리더를 제공하는 것이다.
본 발명은, 알에프아이디(RFID)의 태그와 통신을 수행하는 알에프아이디(RFID)의 리더로서, 제어부, 수신부 및 아날로그-디지털 변환기들을 포함한다.
상기 수신부는 알에프아이디(RFID)의 태그로부터의 수신 신호를 입력받아 서로 다른 위상의 Q 신호와 I 신호를 발생시킨다.
아날로그-디지털 변환기들은 상기 수신부로부터의 Q 신호와 I 신호를 각각 디지털 Q 신호와 디지털 I 신호로 변환한다.
상기 제어부는 디지털 복조기 및 디코더를 포함한다.
상기 디지털 복조기는 상기 아날로그-디지털 변환기들로부터의 디지털 Q 신호와 디지털 I 신호에 따라 통합 디지털 신호를 발생시킨다.
상기 디코더는, 상기 디지털 복조기로부터 지속적으로 입력되는 통합 디지털 신호의 부호화된 레벨들을 신호 판단 주기 동안에 적산하고, 적산된 결과의 값이 제1 기준 값을 초과하면 이진 데이터 "1"로 판단하고 그렇지 않으면 이진 데이터 "0"으로 판단한다.
본 발명의 상기 알에프아이디(RFID)의 리더에 의하면, 상기 디지털 복조기로 부터 지속적으로 입력되는 통합 디지털 신호의 부호화된 레벨들이 신호 판단 주기 동안에 적산되고, 적산된 결과의 값이 제1 기준 값을 초과하면 이진 데이터 "1"로 판단하고 그렇지 않으면 이진 데이터 "0"으로 판단된다.
여기에서, 이진 데이터 "1"의 부호화된 파형인 경우, 부극성의 레벨들은 거의 없고 정극성의 레벨들이 대부분을 차지한다. 또한, 이진 데이터 "0"의 부호화된 파형인 경우, 부극성의 레벨들과 정극성의 레벨들이 거의 동일하게 존재한다. 따라서, 이진 데이터 "1"의 경우에 부호화된 레벨들이 적산된 결과의 값에 비하여, 이진 데이터 "0"의 경우에 부호화된 레벨들이 적산된 결과의 값이 매우 적어진다.
이에 따라, 수신 신호의 왜곡 또는 공차가 발생될 경우에도 디코딩의 정확도가 높아질 수 있음이 확인되었다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 알에프아이디(RFID)의 리더는, 알에프아이디(RFID)의 태그와 통신을 수행하는 것으로서, 송수신 안테나(21), 서큘레이터(circulator, 22), 제어부(24), 송신부(251 내지 256), 수신부(261 내지 264q), 발진부(23), 및 아날로그-디지털 변환기들(275i, 275q)을 포함한다.
송신부(251 내지 256)는 제어부(24)로부터의 태그 명령 데이터를 알에프아이디(RFID)의 태그로 전송한다.
수신부(261 내지 264q)는, 알에프아이디(RFID)의 태그로부터의 수신 신호를 서로 다른 위상의 Q 신호(Sbq)와 I 신호(Sbi)로 변환한다.
발진부(23)는 제어부(24)로부터의 제어 신호(Scon)에 따라 주파수 호 핑(hopping)을 위하여 가변적 주파수의 발진 신호(Mfc)를 발생시킨다.
제1 및 제2 아날로그-디지털 변환기들(265q, 265i)은 수신부(261 내지 264q)로부터의 신호들(Saq, Sai)을 디지털 신호들(Scq, Sci)로 변환하여 제어부(24)에 입력한다.
제어부(24)는, 상기 각 부에 제어 신호들(Scon)을 발생시키면서, 태그 명령 데이터(Sdt)와 전력 신호를 알에프아이디(RFID)의 태그에 전송한다. 또한, 수신부(261 내지 265q)로부터의 Q 신호의 데이터(Scq)와 I 신호의 데이터(Sci)를 해독하여 서버 장치(미도시)에 전송한다.
송신부(251 내지 256)는 디지털-아날로그 변환기(251), 기저 주파수용 필터(252), 기저 주파수용 증폭기(253), 상향 믹서(Up-mixer, 254), 무선 주파수용 증폭기(255) 및 전력 증폭기(256)를 포함한다.
디지털-아날로그 변환기(251)는 제어부(24)로부터의 태그 명령 데이터(Sdt)를 아날로그 신호(Sat)로 변환시킨다. 기저 주파수용 필터(252)는 디지털-아날로그 변환기(251)로부터의 송신 신호(Sat)의 노이즈를 제거하기 위하여 기저 주파수의 신호만을 통과시킨다.
기저 주파수용 증폭기(253)는 기저 주파수용 필터(252)로부터의 송신 신호(Sbt)를 증폭한다. 상향 믹서(Up-mixer, 254)는, 발진부(23)로부터의 가변적 주파수의 발진 신호(Mfc)에 따라, 기저 주파수용 증폭기(253)로부터의 송신 신호(Sbt)의 주파수가 현재 사용될 무선 주파수가 되도록 조정한다. 즉, 기저 주파수용 증폭기(253)로부터의 송신 신호(Sbt)의 주파수를 fb, 그리고 발진부(23)로부 터의 발진 신호(Mfc)의 주파수를 fm이라 하면, 상향 믹서(Up-mixer, 254)로부터의 송신 신호(Sht)의 주파수 ff는 아래의 수학식 1에 의하여 얻어진다.
ff = fb + fm
상기 수학식 1에서, 발진부(23)로부터의 발진 신호(Mfc)의 주파수 fm은 아래의 수학식 2 또는 수학식 3에 의하여 얻어진다.
fm = fmp + fn
fm = fmp - fn
상기 수학식들 2 및 3에서, fmp는 이전 주기에서의 발진 신호(Mfc)의 주파수를 가리킨다. fn은 적응적 주파수 호핑(hopping) 알고리듬에 따라 증가되거나 감소될 간격 주파수를 가리킨다.
무선 주파수용 증폭기(255)는 상향 믹서(Up-mixer, 254)로부터의 송신 신호(Sht)의 전력을 1차적으로 증폭한다. 전력 증폭기(256)는 무선 주파수용 증폭기(255)로부터의 송신 신호(Sht)의 전력을 최종적으로 증폭한다. 전력 증폭기(256)로부터의 송신 신호(Sht)는 서큘레이터(22) 및 송수신 안테나(21)를 통하여 알에프아이디(RFID)의 태그로 전송된다.
한편, 수신부(261 내지 264q)는 밸룬(BALUN : BALance to UNbalance Transformer, 261), Q 신호용 하향 믹서(Down-Mixer, 262q), I 신호용 하향 믹 서(262i), 90o 위상 천이기(phase shifter, 266), Q 신호용 저역 통과 필터(263q), I 신호용 저역 통과 필터(263i), Q 신호용 차동 증폭기(264q), 및 I 신호용 차동 증폭기(264i)를 포함한다.
밸룬(BALUN, 261)은 서큘레이터(22)의 수신 신호를 서로 다른 위상(본 실시예의 경우, 서로 180o (π)의 위상차를 가짐)의 제1 신호(Sh+)와 제2 신호(Sh-)로 변환한다.
90o 위상 천이기(phase shifter, 266)는 발진부(23)로부터의 발진 신호(Mfc)의 위상을 90o 천이시킨다.
Q 신호용 하향 믹서(Down-Mixer, 262q)는, 밸룬(BALUN, 261)으로부터의 제1 신호(Sh+)와 제2 신호(Sh-)를 90o 위상 천이기(phase shifter, 266)로부터의 발진 신호에 따라 기저 주파수의 Q+ 신호(Sq+)와 Q- 신호(Sq-)로 변환한다.
I 신호용 하향 믹서(262i)는, 밸룬(BALUN, 261)으로부터의 제1 신호(Sh+)와 제2 신호(Sh-)를 발진부(23)로부터의 발진 신호(Mfc)에 따라 기저 주파수의 I+ 신호(Si+)와 I- 신호(Si-)로 변환한다.
즉, 밸룬(BALUN, 261)으로부터의 제1 신호(Sh+)와 제2 신호(Sh-)의 주파수를 ff, 그리고 발진부(23)로부터의 발진 신호(Mfc)의 주파수를 fm이라 하면, Q 신호용 하향 믹서(Down-Mixer, 262q)로부터의 Q 수신 신호들(Sq+, Sq-) 및 I 신호용 하향 믹서(Down-Mixer, 262i)로부터의 I 수신 신호들(Si+, Si-)의 주파수 fb는 아래의 수학식 4에 의하여 얻어진다.
fb = ff - fm
상기 수학식 4에서, 발진부(23)로부터의 발진 신호(Mfc)의 주파수 fm은 상기 수학식들 2 및 3에 의하여 얻어진다.
Q 신호용 저역 통과 필터(263q)는 Q 신호용 하향 믹서(Down-Mixer, 262q)로부터의 Q+ 신호(Sq+)와 Q- 신호(Sq-)에서 고주파 노이즈를 제거한다.
이와 마찬가지로, I 신호용 저역 통과 필터(263i)는 I 신호용 하향 믹서(262i)로부터의 I+ 신호(Si+)와 I- 신호(Si-)에서 고주파 노이즈를 제거한다.
Q 신호용 차동 증폭기(264q)는 Q 신호용 저역 통과 필터(263q)로부터의 Q+ 신호(Sq+)와 Q- 신호(Sq-)의 차이 신호를 증폭하여 Q 신호(Saq)를 발생시킨다.
이와 마찬가지로, I 신호용 차동 증폭기(264i)는 I 신호용 저역 통과 필터(263i)로부터의 I+ 신호(Si+)와 I- 신호(Si-)의 차이 신호를 증폭하여 I 신호(Sai)를 발생시킨다.
도 2는 도 1의 제어부(24)의 내부 구성을 보여준다.
도 1 및 2를 참조하면, 제어부(24)는 디지털 복조기(245), 디코더(246), 통신 제어부(241), 인코더(242) 및 디지털 변조기(243)를 포함한다.
디지털 복조기(245)는 아날로그-디지털 변환기들(265q, 265i)로부터의 디지털 Q 신호(Scq)와 디지털 I 신호(Sci)에 따라 통합 디지털 신호(Dde)를 발생시킨다. 보다 상세하게는, 아날로그-디지털 변환기들(265q, 265i)로부터의 디지털 Q 신호(Scq)와 디지털 I 신호(Sci)에 따라, 부호화된 통합 디지털 신호 또는 부호화되지 않은 통합 디지털 신호를 지속적으로 발생시킨다.
디코더(246)는, 디지털 복조기(245)로부터 지속적으로 입력되는 통합 디지털 신호(Dde)의 부호화된 레벨들을 신호 판단 주기 동안에 적산하고, 적산된 결과의 값이 제1 기준 값을 초과하면 이진 데이터 "1"로 판단하고 그렇지 않으면 이진 데이터 "0"으로 판단한다. 이를 위하여, 디지털 복조기(245)로부터 입력되는 부호화되지 않은 통합 디지털 신호는 그 중간 레벨을 기준으로 부호화된다.
여기에서, 이진 데이터 "1"의 부호화된 파형인 경우, 부극성의 레벨들은 거의 없고 정극성의 레벨들이 대부분을 차지한다. 또한, 이진 데이터 "0"의 부호화된 파형인 경우, 부극성의 레벨들과 정극성의 레벨들이 거의 동일하게 존재한다. 따라서, 이진 데이터 "1"의 경우에 부호화된 레벨들이 적산된 결과의 값에 비하여, 이진 데이터 "0"의 경우에 부호화된 레벨들이 적산된 결과의 값이 매우 적어진다.
이에 따라, 수신 신호의 왜곡 또는 공차가 발생될 경우에도 디코딩의 정확도가 높아질 수 있음이 확인되었다. 이와 관련된 내용이 도 3 내지 14를 참조하여 상세히 설명될 것이다.
서버 장치로부터의 신호(Drec)에 따라 통신 제어부(241)는, 서버 장치와 통신하면서, 전체적 제어를 수행하고 디코더(241)로부터의 출력 데이터(Dsen)를 서버 장치에 전송한다.
인코더(242)는 통신 제어부(241)로부터의 태그 명령 데이터(Dct)를 인코딩한다.
디지털 변조기(243)는 인코더로부터의 태그 명령 데이터(Dit)를 디지털 형식으로 변조하여, 그 결과의 디지털 신호(Sdt)를 상기 송신부(251 내지 256)에 입력시킨다.
도 3은 도 2의 디코더(246)의 내부 구성을 보여준다.
도 2 및 3을 참조하면, 디코더(246)는 누적부(305), 부호 조정부(303), 데이터 판별부(309), 제어 신호 발생부(301) 및 절대값 누적부(307)를 포함한다.
누적부(305)는 지속적으로 입력되는 통합 디지털 신호(Dsgn)의 부호화된 레벨들을 신호 판단 주기 동안에 적산하고, 적산 결과의 값(Dca1)을 출력한다.
부호 조정부(303)는, 디지털 복조기(245)로부터 부호화된 통합 디지털 신호(Dde)가 입력되면 이를 그대로 누적부(305)에 입력시키고, 디지털 복조기(245)로부터의 부호화되지 않은 통합 디지털 신호(Dde)가 입력되면 그 중간 레벨을 기준으로 부호화시켜서 누적부(305)에 입력시킨다.
예를 들어, 부호 조정부(303)는, +1부터 -1 사이의 부호화된 통합 디지털 신호(Dde)가 입력되면, 이를 그대로 누적부(305)에 입력시킨다.
또한, 부호 조정부(303)는, 0부터 +2 사이의 부호화되지 않은 통합 디지털 신호(Dde)가 입력되면, 이를 +1부터 -1 사이의 부호화된 통합 디지털 신호(Dsgn)로 변환하여 누적부(305)에 입력시킨다.
데이터 판별부(309)는 누적부(305)로부터의 적산 결과의 값(Dca1)이 제1 기준 값(Th1)을 초과하면 이진 데이터 "1"로 판단하고 그렇지 않으면 이진 데이터 "0"으로 판단한다.
제어 신호 발생부(301)는 알에프아이디(RFID)의 태그에서의 인코딩 방식 및 디지털 복조기(245)로부터의 통합 디지털 신호에 따라, 상기 신호 판단 주기를 알리는 동기 신호(Syn) 및 상기 제1 기준 값(Th1)을 누적부(305)와 데이터 판별부(309)에 제공한다.
여기에서, 이진 데이터 "1"의 부호화된 파형인 경우, 부극성의 레벨들은 거의 없고 정극성의 레벨들이 대부분을 차지한다. 또한, 이진 데이터 "0"의 부호화된 파형인 경우, 부극성의 레벨들과 정극성의 레벨들이 거의 동일하게 존재한다. 따라서, 이진 데이터 "1"의 경우에 부호화된 레벨들이 적산된 결과의 값에 비하여, 이진 데이터 "0"의 경우에 부호화된 레벨들이 적산된 결과의 값이 매우 적어진다.
이에 따라, 수신 신호의 왜곡 또는 공차가 발생될 경우에도 디코딩의 정확도가 높아질 수 있음이 확인되었다.
더 나아가, 디코딩의 정확도를 보다 향상하기 위하여 절대값 누적부(307)가 보완적으로 구비된다.
절대값 누적부(307)는, 지속적으로 입력되는 부호화되지 않은 통합 디지털 신호(Dusg)의 레벨들을 상기 신호 판단 주기 동안에 적산하고, 적산 결과의 값(Dca2)을 출력한다.
부호 조정부(303)는, 디지털 복조기(245)로부터 +1 부터 -1 사이의 부호화된 통합 디지털 신호(Dde)가 입력되면, 0 부터 -1 사이의 부극성 성분을 정극성 성분으로 반전시켜서 절대값의 통합 디지털 신호(Dusg)를 절대값 누적부(307)에 입력시킨다.
또한, 부호 조정부(303)는, 디지털 복조기(245)로부터 0 부터 +2 사이의 부호화되지 않은 통합 디지털 신호(Dde)가 입력되면, 이를 +1 부터 -1 사이의 부호화된 신호로 이동시킨 후, 0 부터 -1 사이의 부극성 성분을 정극성 성분으로 반전시켜서 절대값의 통합 디지털 신호(Dusg)를 절대값 누적부(307)에 입력시킨다.
데이터 판별부(309)는, 절대값 누적부(307)로부터의 적산 결과의 값(Dca2)이 제2 기준 값(Th2)을 초과하면 오류 없음으로 판단하고 그렇지 않으면 오류 신호를 출력한다.
제어 신호 발생부(301)는, 알에프아이디(RFID)의 태그에서의 인코딩 방식 및 디지털 복조기(245)로부터의 통합 디지털 신호(Dde)에 따라, 상기 신호 판단 주기를 알리는 동기 신호(Syn) 및 제2 기준 값(Th2)을 절대값 누적부(307)에 제공한다.
도 4는 도 3의 데이터 판별부(309)의 동작 알고리듬을 보여준다. 도 3 및 4를 참조하여, 도 3의 데이터 판별부(309)의 동작 알고리듬을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제어 신호 발생부(301)로부터 데이터 판별부(309)에 동기 신호(Syn)가 입력되면(단계 S401), 데이터 판별부(309)는 절대값 누적부(307)로부터의 적산 결과의 값(Dca2)이 제2 기준 값(Th2)을 초과하지 않으면 오류 신호를 출력한다(단계들 S402 및 S403).
또한, 데이터 판별부(309)는 절대값 누적부(307)로부터의 적산 결과의 값(Dca2)이 제2 기준 값(Th2)을 초과하면 오류 없음으로 간주하고, 누적부(305)로부터의 적산 결과의 값(Dca1)이 제1 기준 값(Th1)을 초과하는지를 판단한다(단계들 S402 및 S404).
상기 단계 S404에서 누적부(305)로부터의 적산 결과의 값(Dca1)이 제1 기준 값(Th1)을 초과하면, 이진 데이터 "1"로 판단하여 출력한다(단계 S406).
또한, 상기 단계 S404에서 누적부(305)로부터의 적산 결과의 값(Dca1)이 제1 기준 값(Th1)을 초과하지 않으면, 이진 데이터 "0"으로 판단하여 출력한다(단계 S405).
상기 단계들 S401 내지 S406은 종료 신호가 발생될 때까지 반복적으로 수행된다(단계 S407).
도 5는 도 3의 누적부(305)에 입력되는 신호(Dde)의 제1 예를 보여준다. 도 5에서, t1 내지 t2의 시간 또는 t2 내지 t4의 시간은 상기 신호 판단 주기에 해당된다.
도 5를 결과적으로 설명하면, t1 내지 t2의 신호 판단 주기에서는 정상적인 펄스폭의 정극성 '1' 신호가 입력되고, t2 내지 t4의 신호 판단 주기에서는 '0' 신호가 입력된다.
도 5의 파형을 참조하면, t1 내지 t2의 신호 판단 주기에서 부극성 면적이 존재하지 않는다. 따라서, 부호화된 레벨들이 상기 신호 판단 주기 동안에 적산된 결과의 값이 제1 기준 값(Th1)보다 확연히 크므로 데이터 판별부(309)에서 이진 데이터 '1'로 판단한다.
또한, t2 내지 t4의 신호 판단 주기에서 정극성 면적과 부극성 면적이 대등하다. 따라서, 부호화된 레벨들이 상기 신호 판단 주기 동안에 적산된 결과의 값 이 제1 기준 값(Th1)보다 확연히 적으므로 데이터 판별부(309)에서 이진 데이터 '0'으로 판단한다.
도 6은 도 3의 절대값 누적부(307)에 입력되는 신호(Dsug)의 제1 예를 보여준다. 도 6에서, t1 내지 t2의 시간 또는 t2 내지 t4의 시간은 상기 신호 판단 주기에 해당된다.
도 6을 결과적으로 설명하면, 도 5의 파형처럼, t1 내지 t2의 신호 판단 주기에서는 정상적인 펄스폭의 정극성 '1' 신호가 입력되고, t2 내지 t4의 신호 판단 주기에서는 '0' 신호가 입력된다. 여기에서, t2 내지 t4의 신호 판단 주기를 참조하면, +1 부터 -1 사이에서의 부호화된 신호(Dde)가 부극성 성분이 반전된 절대값 신호(Dsug)로 변환되어 절대값 누적부(307)에 입력된다.
도 6의 파형을 참조하면, t1 내지 t2의 신호 판단 주기에서 절대 면적이 제2 기준 값(Th2)보다 확연히 크므로 데이터 판별부(309)에서 오류 없음으로 판단한다. 또한, t3 내지 t4의 신호 판단 주기에서의 절대 면적이 상기 제2 기준 값(Th2)보다 확연히 크므로 데이터 판별부(309)에서 오류 없음으로 판단한다.
도 7은 도 3의 누적부(305)에 입력되는 신호(Dde)의 제2 예를 보여준다. 도 7에서, t1 내지 t2의 시간 또는 t2 내지 t4의 시간은 상기 신호 판단 주기에 해당된다.
도 7을 결과적으로 설명하면, t1 내지 t2의 신호 판단 주기에서는 정상적인 펄스폭의 부극성 '1' 신호가 입력되고, t2 내지 t4의 신호 판단 주기에서는 '0' 신호가 입력된다.
도 7의 파형을 참조하면, t1 내지 t2의 신호 판단 주기에서 정극성 면적이 존재하지 않는다. 따라서, 부호화된 레벨들이 상기 신호 판단 주기 동안에 적산된 결과의 값이 제1 기준 값(Th1)보다 확연히 크므로, 데이터 판별부(309)에서 이진 데이터 '1'로 판단한다.
또한, t2 내지 t4의 신호 판단 주기에서 정극성 면적과 부극성 면적이 대등하다. 따라서, 부호화된 레벨들이 상기 신호 판단 주기 동안에 적산된 결과의 값이 제1 기준 값(Th1)보다 확연히 적으므로, 데이터 판별부(309)에서 이진 데이터 '0'으로 판단한다.
도 8은 도 3의 절대값 누적부(307)에 입력되는 신호(Dsug)의 제2 예를 보여준다. 도 8에서, t1 내지 t2의 시간 또는 t2 내지 t4의 시간은 상기 신호 판단 주기에 해당된다.
도 8을 결과적으로 설명하면, 도 5의 파형처럼, t1 내지 t2의 신호 판단 주기에서는 정상적인 펄스폭의 부극성 '1' 신호가 입력되고, t2 내지 t4의 신호 판단 주기에서는 '0' 신호가 입력된다. 여기에서, t1 내지 t2의 신호 판단 주기 및 t2 내지 t4의 신호 판단 주기를 참조하면, +1 부터 -1 사이에서의 부호화된 신호(Dde)가 부극성 성분이 반전된 절대값 신호(Dsug)로 변환되어 절대값 누적부(307)에 입력된다.
도 8의 파형을 참조하면, t1 내지 t2의 신호 판단 주기에서 절대 면적이 제2 기준 값(Th2)보다 확연히 크므로 데이터 판별부(309)에서 오류 없음으로 판단한다. 또한, t3 내지 t4의 신호 판단 주기에서의 절대 면적이 상기 제2 기준 값(Th2)보다 확연히 크므로 데이터 판별부(309)에서 오류 없음으로 판단한다.
도 9는 도 3의 누적부(305)에 입력되는 신호(Dde)의 제3 예를 보여준다. 도 9에서, t1 내지 t2의 시간 또는 t2 내지 t4의 시간은 상기 신호 판단 주기에 해당된다.
도 9를 결과적으로 설명하면, t1 내지 t2의 신호 판단 주기에서는 정극성의 이진 데이터 "1"의 파형이 왜곡되고, t2 내지 t4의 신호 판단 주기에서는 이진 데이터 "0"의 파형이 노이즈를 포함하면서 왜곡되어 있다.
도 9의 파형을 참조하면, t1 내지 t2의 신호 판단 주기에서 부극성 면적이 약간 존재한다. 그럼에도 불구하고, 부호화된 레벨들이 상기 신호 판단 주기 동안에 적산된 결과의 값이 제1 기준 값(Th1)보다 크므로, 데이터 판별부(309)에서 이진 데이터 '1'로 판단한다.
또한, t2 내지 t4의 신호 판단 주기에서 정극성 면적과 부극성 면적의 차이가 크지 않다. 따라서, 부호화된 레벨들이 상기 신호 판단 주기 동안에 적산된 결과의 값이 제1 기준 값(Th1)보다 확연히 적으므로, 데이터 판별부(309)에서 이진 데이터 '0'으로 판단한다.
도 10은 도 3의 절대값 누적부(307)에 입력되는 신호(Dsug)의 제3 예를 보여준다. 도 10에서, t1 내지 t2의 시간 또는 t2 내지 t4의 시간은 상기 신호 판단 주기에 해당된다.
도 10을 결과적으로 설명하면, 도 9의 파형처럼, t1 내지 t2의 신호 판단 주기에서는 정극성의 이진 데이터 "1"의 파형이 왜곡되고, t2 내지 t4의 신호 판단 주기에서는 이진 데이터 "0"의 파형이 노이즈를 포함하면서 왜곡되어 있다. 여기에서, t1 내지 t2의 신호 판단 주기 및 t2 내지 t4의 신호 판단 주기를 참조하면, +1 부터 -1 사이에서의 부호화된 신호(Dde)가 부극성 성분이 반전된 절대값 신호(Dsug)로 변환되어 절대값 누적부(307)에 입력된다.
도 10의 파형을 참조하면, t1 내지 t2의 신호 판단 주기에서 절대 면적이 제2 기준 값(Th2)보다 크므로 데이터 판별부(309)에서 오류 없음으로 판단한다. 또한, t3 내지 t4의 신호 판단 주기에서의 절대 면적이 상기 제2 기준 값(Th2)보다 확연히 크므로 데이터 판별부(309)에서 오류 없음으로 판단한다.
도 11은 도 3의 누적부(305)에 입력되는 신호(Dde)의 제4 예를 보여준다. 도 11에서, t1 내지 t2의 시간 또는 t2 내지 t4의 시간은 상기 신호 판단 주기에 해당된다.
도 11을 결과적으로 설명하면, t1 내지 t2의 신호 판단 주기에서는 정극성의 이진 데이터 "1"의 파형이 노이즈를 포함하고, t2 내지 t4의 신호 판단 주기에서는 이진 데이터 "0"의 파형이 왜곡되면서 노이즈를 포함하고 있다.
도 11의 파형을 참조하면, t1 내지 t2의 신호 판단 주기에서 정극성 면적이 약간 존재한다. 그럼에도 불구하고, 부호화된 레벨들이 상기 신호 판단 주기 동안에 적산된 결과의 값이 제1 기준 값(Th1)보다 크므로, 데이터 판별부(309)에서 이진 데이터 '1'로 판단한다.
또한, t2 내지 t4의 신호 판단 주기에서 정극성 면적과 부극성 면적의 차이가 크지 않다. 따라서, 부호화된 레벨들이 상기 신호 판단 주기 동안에 적산된 결 과의 값이 제1 기준 값(Th1)보다 확연히 적으므로 데이터 판별부(309)에서 이진 데이터 '0'으로 판단한다.
도 12는 도 3의 절대값 누적부(307)에 입력되는 신호(Dsug)의 제4 예를 보여준다. 도 12에서, t1 내지 t2의 시간 또는 t2 내지 t4의 시간은 상기 신호 판단 주기에 해당된다.
도 12를 결과적으로 설명하면, 도 11의 파형처럼, t1 내지 t2의 신호 판단 주기에서는 정극성의 이진 데이터 "1"의 파형이 노이즈를 포함하고, t2 내지 t4의 신호 판단 주기에서는 이진 데이터 "0"의 파형이 왜곡되면서 노이즈를 포함하고 있다. 여기에서, t1 내지 t2의 신호 판단 주기 및 t2 내지 t4의 신호 판단 주기를 참조하면, +1 부터 -1 사이에서의 부호화된 신호(Dde)가 부극성 성분이 반전된 절대값 신호(Dsug)로 변환되어 절대값 누적부(307)에 입력된다.
도 12의 파형을 참조하면, t1 내지 t2의 신호 판단 주기에서 절대 면적이 제2 기준 값(Th2)보다 크므로 데이터 판별부(309)에서 오류 없음으로 판단한다. 또한, t3 내지 t4의 신호 판단 주기에서의 절대 면적이 상기 제2 기준 값(Th2)보다 크므로 데이터 판별부(309)에서 오류 없음으로 판단한다.
도 13은 도 3의 누적부(305)에 입력되는 신호(Dde)의 제5 예를 보여준다. 도 13에서, t1 내지 t2의 시간 또는 t2 내지 t4의 시간은 상기 신호 판단 주기에 해당된다.
도 13을 결과적으로 설명하면, t1 내지 t2의 신호 판단 주기에서는 정극성의 이진 데이터 "1"의 파형이 공차를 포함하고, t2 내지 t4의 신호 판단 주기에서는 이진 데이터 "0"의 파형도 공차를 포함하고 있다.
도 13의 파형을 참조하면, t1 내지 t2의 신호 판단 주기에서 부극성 면적이 약간 존재한다. 그럼에도 불구하고, 부호화된 레벨들이 상기 신호 판단 주기 동안에 적산된 결과의 값이 제1 기준 값(Th1)보다 크므로, 데이터 판별부(309)에서 이진 데이터 '1'로 판단한다.
또한, t2 내지 t4의 신호 판단 주기에서 정극성 면적과 부극성 면적의 차이가 크지 않다. 따라서, 부호화된 레벨들이 상기 신호 판단 주기 동안에 적산된 결과의 값이 제1 기준 값(Th1)보다 확연히 적으므로, 데이터 판별부(309)에서 이진 데이터 '0'으로 판단한다.
도 14는 도 3의 절대값 누적부(307)에 입력되는 신호(Dsug)의 제5 예를 보여준다. 도 14에서, t1 내지 t2의 시간 또는 t2 내지 t4의 시간은 상기 신호 판단 주기에 해당된다.
도 14를 결과적으로 설명하면, 도 13의 파형처럼, t1 내지 t2의 신호 판단 주기에서는 정극성의 이진 데이터 "1"의 파형이 공차를 포함하고, t2 내지 t4의 신호 판단 주기에서는 이진 데이터 "0"의 파형도 공차를 포함하고 있다.
도 14의 파형을 참조하면, t1 내지 t2의 신호 판단 주기에서 절대 면적이 제2 기준 값(Th2)보다 크므로 데이터 판별부(309)에서 오류 없음으로 판단한다. 또한, t3 내지 t4의 신호 판단 주기에서의 절대 면적이 상기 제2 기준 값(Th2)보다 크므로 데이터 판별부(309)에서 오류 없음으로 판단한다.
이상 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 알에프아이디(RFID)의 리더에 의하 면, 디지털 복조기로부터 지속적으로 입력되는 통합 디지털 신호의 부호화된 레벨들이 신호 판단 주기 동안에 적산되고, 적산된 결과의 값이 제1 기준 값을 초과하면 이진 데이터 "1"로 판단하고 그렇지 않으면 이진 데이터 "0"으로 판단된다. 즉, 신호 판단 주기 동안에 정극성 면적과 부극성 면적 사이의 차이 면적이 기준 값을 초과하면 이진 데이터 "1"로 판단되고, 그렇지 않으면 이진 데이터 "0"으로 판단된다.
이에 따라, 수신 신호의 왜곡 또는 공차가 발생될 경우에도 디코딩의 정확도가 높아질 수 있음이 확인되었다.
일반 무선 통신의 복조 장치에서 이용될 가능성이 있음.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 알에프아이디(RFID)의 리더의 내부 구성을 보여주는 블록도이다.
도 2는 도 1의 제어부의 내부 구성을 보여주는 블록도이다.
도 3은 도 2의 디코더의 내부 구성을 보여주는 블록도이다.
도 4는 도 3의 데이터 판별부의 동작 알고리듬을 보여주는 흐름도이다.
도 5는 도 3의 누적부에 입력되는 신호(Dde)의 제1 예를 보여주는 파형도이다.
도 6은 도 3의 절대값 누적부에 입력되는 신호(Dsug)의 제1 예를 보여주는 파형도이다.
도 7은 도 3의 누적부에 입력되는 신호(Dde)의 제2 예를 보여주는 파형도이다.
도 8은 도 3의 절대값 누적부에 입력되는 신호(Dsug)의 제2 예를 보여주는 파형도이다.
도 9는 도 3의 누적부에 입력되는 신호(Dde)의 제3 예를 보여주는 파형도이다.
도 10은 도 3의 절대값 누적부에 입력되는 신호(Dsug)의 제3 예를 보여주는 파형도이다.
도 11은 도 3의 누적부에 입력되는 신호(Dde)의 제4 예를 보여주는 파형도이다.
도 12는 도 3의 절대값 누적부에 입력되는 신호(Dsug)의 제4 예를 보여주는 파형도이다.
도 13은 도 3의 누적부에 입력되는 신호(Dde)의 제5 예를 보여주는 파형도이다.
도 14는 도 3의 절대값 누적부에 입력되는 신호(Dsug)의 제5 예를 보여주는 파형도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
21...송수신 안테나, 22...서큘레이터(circulator),
23...발진부, 24...제어부,
251...디지털-아날로그 변환기,
252, 263q, 263i...기저 주파수용 필터들,
253, 264q, 264i...기저 주파수용 증폭기들,
254...상향 믹서(Up-mixer), 255...무선 주파수용 증폭기,
256...전력 증폭기, 261...밸룬(BALUN),
262q, 262i...하향 믹서들(Down-mixers),
265q, 265i...아날로그-디지털 변환기들,
241...통신 제어부, 242...인코더,
243...디지털 변조기, 245...디지털 복조기,
246...디코더, 301...제어 신호 발생부,
303...부호 조정부, 305...누적부,
307...절대값 누적부, 309...데이터 판별부.

Claims (10)

  1. 알에프아이디(RFID)의 태그와 통신을 수행하는 알에프아이디(RFID)의 리더에 있어서,
    제어부;
    알에프아이디(RFID)의 태그로부터의 수신 신호를 입력받아 서로 다른 위상의 Q 신호와 I 신호를 발생시키는 수신부;
    상기 수신부로부터의 Q 신호와 I 신호를 각각 디지털 Q 신호와 디지털 I 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기들을 포함하고,
    상기 제어부가,
    상기 아날로그-디지털 변환기들로부터의 디지털 Q 신호와 디지털 I 신호에 따라 통합 디지털 신호를 발생시키는 디지털 복조기; 및
    상기 디지털 복조기로부터 지속적으로 입력되는 통합 디지털 신호의 부호화된 레벨들을 신호 판단 주기 동안에 적산하고, 적산된 결과의 값이 제1 기준 값을 초과하면 이진 데이터 "1"로 판단하고 그렇지 않으면 이진 데이터 "0"으로 판단하는 디코더를 포함한 알에프아이디(RFID)의 리더.
  2. 제1항에 있어서, 상기 디지털 복조기가,
    상기 아날로그-디지털 변환기들로부터의 디지털 Q 신호와 디지털 I 신호에 따라, 정극성의 통합 디지털 신호 또는 부극성의 통합 디지털 신호를 지속적으로 발생시키는 알에프아이디(RFID)의 리더.
  3. 제2항에 있어서, 상기 디코더가,
    지속적으로 입력되는 통합 디지털 신호(Dsgn)의 부호화된 레벨들을 상기 신호 판단 주기 동안에 적산하고, 적산 결과의 값(Dca1)을 출력하는 누적부;
    상기 디지털 복조기로부터 부호화된 통합 디지털 신호가 입력되면 이를 그대로 상기 누적부에 입력시키고, 상기 디지털 복조기로부터 부호화되지 않은 통합 디지털 신호가 입력되면 그 중간 레벨을 기준으로 부호화시켜서 상기 누적부에 입력시키는 부호 조정부;
    상기 누적부로부터의 적산 결과의 값(Dca1)이 상기 제1 기준 값을 초과하면 "1"로 판단하고 그렇지 않으면 "0"으로 판단하는 데이터 판별부; 및
    상기 알에프아이디(RFID)의 태그에서의 인코딩 방식 및 상기 디지털 복조기로부터의 통합 디지털 신호에 따라, 상기 신호 판단 주기를 알리는 동기 신호(Syn) 및 상기 제1 기준 값을 상기 누적부와 상기 데이터 판별부에 제공하는 제어 신호 발생부를 포함한 알에프아이디(RFID)의 리더.
  4. 제3항에 있어서, 상기 디코더가,
    지속적으로 입력되는 부호화되지 않은 통합 디지털 신호(Dusg)의 레벨들을 상기 신호 판단 주기 동안에 적산하고, 적산 결과의 값(Dca2)을 출력하는 절대값 누적부를 더 포함한 알에프아이디(RFID)의 리더.
  5. 제4항에 있어서, 상기 부호 조정부가,
    상기 디지털 복조기로부터 부호화된 통합 디지털 신호가 입력되면 부극성 성분을 정극성 성분으로 반전시켜서 상기 절대값 누적부에 입력시키고, 상기 디지털 복조기로부터 부호화되지 않은 통합 디지털 신호가 입력되면 이를 부호화한 상태에서 부극성 성분을 정극성 성분으로 반전시켜서 상기 절대값 누적부에 입력시키는 알에프아이디(RFID)의 리더.
  6. 제5항에 있어서, 상기 데이터 판별부가,
    상기 절대값 누적부로부터의 적산 결과의 값(Dca1)이 제2 기준 값을 초과하면 오류 없음으로 판단하고 그렇지 않으면 오류 신호를 출력하는 알에프아이디(RFID)의 리더.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제어 신호 발생부가,
    상기 알에프아이디(RFID)의 태그에서의 인코딩 방식 및 상기 디지털 복조기로부터의 통합 디지털 신호에 따라, 상기 신호 판단 주기를 알리는 동기 신호(Syn) 및 상기 제2 기준 값을 상기 절대값 누적부에 제공하는 알에프아이디(RFID)의 리더.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부로부터의 송신 신호를 알에프아이디(RFID)의 태그로 전송하는 송신부를 더 포함한 알에프아이디(RFID)의 리더.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제어부가,
    상기 서버 장치와 통신하면서, 전체적 제어를 수행하고 상기 디코더로부터의 출력 데이터를 상기 서버 장치에 전송하는 통신 제어부를 더 포함한 알에프아이디(RFID)의 리더.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제어부가,
    상기 통신 제어부로부터의 태그 명령 데이터를 인코딩하는 인코더; 및
    상기 인코더로부터의 태그 명령 데이터를 디지털 형식으로 변조하여 상기 송신부에 입력시키는 디지털 변조기를 더 포함한 알에프아이디(RFID)의 리더.
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