KR20110049161A - Ｒｆｉｄ 리더의 신호 인코딩 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고주파 성분을 제거할 수 있으면서 2개의 심볼로 맨체스터 인코딩을 구현할 수 있는 RFID 리더의 신호 인코딩 장치 및 방법에 관한 것이다. RFID 리더의 신호 인코딩 장치는 RFID 리더로서, 기 지정된 제1심볼 및 제2심볼을 저장하고 있으며, 초기 상태 다음 데이터가 0인 경우 상기 제1심볼을 전송한 후 상기 초기 상태로 돌아가고, 상기 초기 상태 다음 데이터가 1인 경우 일정기간 딜레이하며, 상기 딜레이 이후 다음 데이터가 0인 경우 상기 제2심볼을 전송한 후 상기 초기 상태로 돌아가고, 상기 딜레이 이후 다음 데이터가 1인 경우 상기 제1심볼을 전송하고 대기하는 인코딩부를 포함 한다.
제1 심볼, 제2 심볼, 딜레이
Description
본 발명은 고주파 성분을 제거할 수 있으면서 2개의 심볼로 맨체스터 인코딩을 구현할 수 있는 RFID 리더의 신호 인코딩 장치 및 방법에 관한 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 RFID 리더의 베이스밴드 송신단의 구성을 보이는 블록도 이다.
RFID 리더의 베이스밴드 송신단은 도 1a에 도시된 바와 같이 인코딩부(1), 필터링부(2) 및 변조부(3)를 포함한다. 인코딩부(1)는 태그(미도시)로 전송할 디지털 데이터를 인코딩하고, 필터링부(2)는 인코딩된 데이터의 고주파 성분을 제거하고, 변조부(3)는 고주파 성분이 제거된 인코딩 데이터를 변조한다.
맨체스터 인코딩 시에 필터링부(2)를 고려하지 않았을 때, 도 1b에 도시된 바와 같이 두 개의 심볼(데이터 0, 데이터 1)로 인코딩이 가능하다. 도 1b에 도시된 심볼로 디지털 데이터 01110100을 태그로 전송하고자 하는 경우 인코딩부(1)의 출력은 도 1c와 같다. 그러나 RFID에서는 디지털 데이터를 그대로 전송할 경우, 심볼 자체의 각진 성분이 가지고 있는 고주파 성분 때문에 필터링부(2)를 통과하여 전송해야 한다. 도 1d에는 필터링부(2)를 통과하여 고주파 성분이 제거된 예가 도시되어 있다.
이러한 필터링부(2)가 베이스밴드 송신단에 구비되면, 그만큼 게이트 수가 증가되기 때문에 베이스밴드 송신단의 크기가 커지게 되지만, 고주파 성분을 제거하기 위해 필터링부(2)의 구비는 필수적이다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적인 과제는 디지털 필터를 사용하지 않으면서 고주파 성분을 제거할 수 있으면서도, 2개의 심볼로 맨체스터 인코딩을 구현할 수 있는 RFID 리더의 신호 인코딩 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 RFID 리더의 신호 인코딩 장치는 RFID 리더로서, 기 지정된 제1심볼 및 제2심볼을 저장하고 있으며, 초기 상태 다음 데이터가 0인 경우 상기 제1심볼을 전송한 후 상기 초기 상태로 돌아가고, 상기 초기 상태 다음 데이터가 1인 경우 일정기간 딜레이하며, 상기 딜레이 이후 다음 데이터가 0인 경우 상기 제2심볼을 전송한 후 상기 초기 상태로 돌아가고, 상기 딜레이 이후 다음 데이터가 1인 경우 상기 제1심볼을 전송하고 대기하는 인코딩부를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 제1심볼은 맨체스터 인코딩 데이터 레이트(T)와 동일한 주기를 가질 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제2심볼은 상기 맨체스터 인코딩 데이터 레이트(T)의 1.5배 주기를 가질 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 딜레이는 상기 맨체스터 인코딩 데이터 레이트(T)의 0.5배 기간을 가질 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 RFID 리더의 신호 인코딩 방법은 RFID 리더의 동작 방법으로서, (a) 제1심볼 및 제2심볼을 설정하여 저장하는 단계; (b) 초기 상태 다음 데이터가 0인 경우 상기 제1심볼을 전송한 후 상기 초기 상태로 돌아가고, 상기 초기 상태 다음 데이터가 1인 경우 일정기간 딜레이하는 단계; 및 (c) 상기 딜레이 이후 다음 데이터가 0인 경우 상기 제2심볼을 전송한 후 상기 초기 상태로 돌아가고, 상기 딜레이 이후 다음 데이터가 1인 경우 상기 제1심볼을 전송하고 대기하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 제1심볼은 맨체스터 인코딩 데이터 레이트(T)와 동일한 주기를 가질 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제2심볼은 상기 맨체스터 인코딩 데이터 레이트(T)의 1.5배 주기를 가질 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 딜레이는 상기 맨체스터 인코딩 데이터 레이트(T)의 0.5배 기간을 가질 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 디지털 필터를 사용하지 않으면서 고주파 성분을 제거할 수 있으면서도, 인코딩 과정을 반으로 줄일 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 실시 예에 대한 구성 및 그 작용을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 도면이나 도면에 대한 설명은 본 발명의 예를 든 것으로 이로써 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
도 2는 본 발명에 따른 RFID 리더의 신호 인코딩 장치의 구성을 보이는 블록도 이다.
인코딩 장치를 포함하는 RFID 리더는 도 2에 도시된 바와 같이 안테나(10), 송/수신 신호 분리부(20), RF 수신부(30), 베이스밴드 수신부(40), 제어부(50), 인코딩부(61) 및 변조부(62)를 포함하는 베이스밴드 송신부(60) 및 RF 송신부(70)를 포함한다.
안테나(10)는 송/수신 신호를 함께 송신 또는 수신하는 구조를 가지며, 송/수신 신호 분리부(20)는 송신 신호와 수신 신호를 분리하여 송신 신호를 안테나(10)로 전송하거나, 수신 신호를 RF 수신부(30)로 전달하는 기능을 수행한다.
RF 수신부(30)는 안테나(10)를 통해 전달된 수신신호를 RF 신호로써 필터링/증폭처리하여 베이스밴드 수신 신호를 생성한다.
베이스밴드 수신부(40)는 베이스밴드 수신 신호를 필터링/증폭 처리하고 디지털 신호로 변환하여 제어부(50)로 전송한다.
제어부(50)는 RFID 태그(미도시)와의 무선 통신을 제어하고, 베이스밴드 수신부(40)으로부터 전송된 신호를 응용 계층 상에서 디지털 신호로 처리하거나, 처리된 디지털 신호를 베이스밴드 송신부(60)로 전송한다.
베이스밴드 송신부(60)는 제어부(50)로부터 디지털 신호를 전송 받아 인코딩 및 변조를 수행하고, 아날로그 변환하여 RF 송신부(70)로 출력한다. 본 발명에 따른 베이스밴드 송신부(60)의 상세한 설명은 하기에 기재하기로 한다.
RF 송신부(70)는 베이스밴드 송신부(60)에서 처리된 신호를 필터링/증폭하여 송/수신 신호 분리부(20)를 통해 안테나(10)로 송출한다.
본 발명에서 베이스밴드 송신부(60)는 제어부(50)로부터 전송된 디지털 신호를 인코딩 및 변조하여 출력하기 위해 인코딩부(61) 및 변조부(62)를 포함한다.
인코딩부(61)는 제어부(50)로부터 전송된 디지털 신호를 맨체스터 코딩 방법으로 인코딩을 수행한다. 이를 위해 인코딩부(61)는 도 3a에 도시된 바와 같은 제1 심볼 및 제2 심볼이 설정되어 저장되어 있다.
도 3a에 도시된 바와 같이 제1심볼은 맨체스터 인코딩 데이터 레이트(T)와 동일한 주기를 갖는다. 제1심볼의 경우 심볼 시작점에서 제1전환점까지는 T/4 주기를, 제1 전환점에서 제2 전환점까지는 T/2 주기를 제2 전환점에서 심볼 종료 점까지는 T/4주기를 갖는다. 제2심볼은 맨체스터 인코딩 데이터 레이트(T)의 1.5배 주기를 갖는다. 제2심볼의 경우, 심볼 시작점에서 제1전환점까지는 T/4 주기를, 제1 전환점에서 제2 전환점까지는 T 주기를 제2 전환점에서 심볼 종료 점까지는 T/4주기를 갖는다.
인코딩부(61)는 상기에 개시된 바와 같이 제1심볼 및 제2심볼을 설정하고 저장하고 있으며, 초기 상태를 0으로 지정하고, 초기 상태 다음 데이터가 0인 경우 제1심볼을 전송한 후 초기 상태로 돌아가고, 초기 상태 다음 데이터가 1인 경우 일정기간 딜레이하며, 딜레이 이후 다음 데이터가 0인 경우 제2심볼을 전송한 후 초기 상태로 돌아가고, 딜레이 이후 다음 데이터가 1인 경우 제1심볼을 전송하고 대기한다.
이와 같은 인코딩부(61)의 인코딩 방법이 도 3b의 트리구조로 잘 나타나 있 으며, 도 4의 스테이트 머신(state machine)으로 인코딩 동작을 상세히 설명한다.
도 4에서 상태(state)0은 초기 상태로 예를 들어 데이터 0이 지정될 수 있다. 상태1은 초기 상태에서 데이터가 1인 경우, 상태2는 데이터 1이 연속적으로 들어오는 경우로 지정될 수 있다.
인코딩이 시작되어 상태0에서 다음 데이터로 0이 수신되면 T 주기의 제1심볼을 출력하고 상태0으로 돌아간다. 상태0에서 다음 데이터로 1이 수신되면 0.5T 만큼 딜레이하고 상태1로 전환된다.
상태1에서 다음 데이터로 0이 수신되면 1.5T 주기의 제2심볼을 출력하고 상태0으로 돌아간다. 상태1에서 다음 데이터로 1이 수신되면 T 주기의 제1심볼을 출력하고 상태2로 전환된다.
상태2에서 다음 데이터로 0이 수신되면 1.5T 주기의 제2심볼을 출력하고 상태0으로 돌아간다. 상태2에서 다음 데이터로 1이 수신되면 T 주기의 제1심볼을 출력하고 상태2를 유지한다.
도 5는 종래의 인코딩 후 필터링 결과와 본 발명의 인코딩 결과를 비교한 도면으로, 초기상태 데이터0을 포함하여 제어부(50)로부터 인코딩을 위해 전송된 디지털 데이터 01101010에 대해 맨체스터 인코딩 결과를 비교한 것이다. 종래의 경우 상기 데이터에 대해 맨체스터 인코딩 후 필터링한 결과가 각각 도 5a 및 도 5b에 도시되어 있다. 본 발명의 경우 도 3c에서 제1심볼, 제2심볼 및 딜레이에 의해 상기 데이터를 인코딩한 결과가 도시되어 있다. 도 5로부터 종래의 인코딩+필터링 결과가 본원발명의 인코딩 결과와 동일함을 알 수 있다. 이와 같은 인코딩부(62) 의 구현으로 디지털 필터를 사용하지 않으면서 고주파 성분을 제거할 수 있으면서도, 인코딩 과정을 반으로 줄일 수 있게 된다.
이하 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 RFID 리더의 신호 인코딩 방법의 동작을 보이는 흐름도 이다.
인코딩부(61)는 제어부(50)로부터 디지털 신호를 수신하여 전송할 데이터 배열을 생성한다(610단계). 인코딩부(61)는 맨체스터 코딩 방법으로 인코딩을 수행하기 위해 도 3a에 도시된 바와 같은 맨체스터 인코딩 데이터 레이트(T)와 동일한 주기를 갖는 제1 심볼 및 1.5T의 주기를 갖는 제2 심볼이 설정되어 저장되어 있다. 또한 데이터 배열의 첫 데이터는 0으로 설정한다.
인코딩이 시작되면, 의미 없는 초기 데이터 0이 전송되고(620단계), 인코딩부(61)는 다음 데이터 즉, 데이터 배열의 다음 데이터 유/무를 판단한다(630단계). 데이터 배열의 다음 데이터가 없는 경우 종료한다.
데이터 배열의 다음 데이터가 존재하는 경우, 인코딩부(61)는 그 다음 데이터가 0인가를 판단한다(640단계).
다음 데이터가 0인 경우, 인코딩부(61)는 T 주기의 제1심볼을 전송한다(650단계).
그러나 다음 데이터가 1인 경우, 인코딩부(61)는 0.5T 만큼 딜레이한다(660단계).
0.5T 만큼 딜레이된 후, 인코딩부(61)는 그 다음 데이터가 0인가를 판단한다(640단계).
다음 데이터가 0인 경우, 인코딩부(61)는 1.5T 주기의 제2심볼을 출력하고 630단계로 돌아간다(680단계).
그러나 다음 데이터가 1인 경우, 인코딩부(51)는 T 주기의 제1심볼을 670단계로 돌아간다(690단계).
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 RFID 리더의 베이스밴드 송신단의 구성을 보이는 블록도 이다.
도 2는 본 발명에 따른 RFID 리더의 신호 인코딩 장치의 구성을 보이는 블록도 이다.
도 3는 도 2에서 인코딩부의 동작을 설명하는 도면이다.
도 4는 도 2에서 인코딩부의 스테이트 머신(state machine)을 보이는 도면이다.
도 5는 종래의 인코딩 후 필터링 결과와 본 발명의 인코딩 결과를 비교한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 RFID 리더의 신호 인코딩 방법의 동작을 보이는 흐름도 이다.
Claims (8)
- RFID 리더로서,기 지정된 제1심볼 및 제2심볼을 저장하고 있으며, 초기 상태 다음 데이터가 0인 경우 상기 제1심볼을 전송한 후 상기 초기 상태로 돌아가고, 상기 초기 상태 다음 데이터가 1인 경우 일정기간 딜레이하며, 상기 딜레이 이후 다음 데이터가 0인 경우 상기 제2심볼을 전송한 후 상기 초기 상태로 돌아가고, 상기 딜레이 이후 다음 데이터가 1인 경우 상기 제1심볼을 전송하고 대기하는 인코딩부를 포함하는 인코딩 장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 제1심볼은맨체스터 인코딩 데이터 레이트(T)와 동일한 주기를 갖는 것을 특징으로 하는 인코딩 장치.
- 제 2항에 있어서, 상기 제2심볼은상기 맨체스터 인코딩 데이터 레이트(T)의 1.5배 주기를 갖는 것을 특징으로 하는 인코딩 장치.
- 제 2항에 있어서, 상기 딜레이는상기 맨체스터 인코딩 데이터 레이트(T)의 0.5배 기간을 갖는 것을 특징으로 하는 인코딩 장치.
- RFID 리더의 동작 방법으로서,(a) 제1심볼 및 제2심볼을 설정하여 저장하는 단계;(b) 초기 상태 다음 데이터가 0인 경우 상기 제1심볼을 전송한 후 상기 초기 상태로 돌아가고, 상기 초기 상태 다음 데이터가 1인 경우 일정기간 딜레이하는 단계; 및(c) 상기 딜레이 이후 다음 데이터가 0인 경우 상기 제2심볼을 전송한 후 상기 초기 상태로 돌아가고, 상기 딜레이 이후 다음 데이터가 1인 경우 상기 제1심볼을 전송하고 대기하는 단계를 포함하는 인코딩 방법.
- 제 5항에 있어서, 상기 제1심볼은맨체스터 인코딩 데이터 레이트(T)와 동일한 주기를 갖는 것을 특징으로 하는 인코딩 방법.
- 제 6항에 있어서, 상기 제2심볼은상기 맨체스터 인코딩 데이터 레이트(T)의 1.5배 주기를 갖는 것을 특징으로 하는 인코딩 방법.
- 제 6항에 있어서, 상기 딜레이는상기 맨체스터 인코딩 데이터 레이트(T)의 0.5배 기간을 갖는 것을 특징으로 하는 인코딩 방법.
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