KR20110115455A - 내부 회로가 간소화된 알에프아이디(ｒｆｉｄ)의 리더 - Google Patents

내부 회로가 간소화된 알에프아이디(ｒｆｉｄ)의 리더 Download PDF

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KR20110115455A
KR20110115455A KR1020100034959A KR20100034959A KR20110115455A KR 20110115455 A KR20110115455 A KR 20110115455A KR 1020100034959 A KR1020100034959 A KR 1020100034959A KR 20100034959 A KR20100034959 A KR 20100034959A KR 20110115455 A KR20110115455 A KR 20110115455A
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Abstract

본 발명에 따른 알에프아이디(RFID)의 리더는 제어부 및 수신부를 포함한다. 제어부는 전력 계산부 및 채널 선택부를 포함한다. 전력 계산부는, 수신부로부터 연속적으로 입력되는 디지털 Q 신호와 디지털 I 신호 각각의 전력을 계산하여, 디지털 Q 신호와 디지털 I 신호 각각의 전력 데이터를 발생시킨다. 채널 선택부는, 전력 계산부로부터의 디지털 Q 신호의 전력 데이터와 디지털 I 신호의 전력 데이터를 비교하여, 디지털 Q 신호와 디지털 I 신호 중에서 보다 큰 전력을 가진 신호를 출력한다.

Description

내부 회로가 간소화된 알에프아이디(ＲＦＩＤ)의 리더{Reader of RFID wherein internal circuit is simplified}
본 발명은, 알에프아이디(RFID)의 리더에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 알에프아이디(RFID)의 태그와 통신을 수행하는 알에프아이디(RFID)의 리더에 관한 것이다.
도 1은, 일반적인 알에프아이디(RFID)의 리더들(111a 내지 111m) 각각이 복수의 알에프아이디(RFID)의 태그들(121a 내지 121n, 191a 내지 191n)로부터 태그 정보를 수신하여, 통신망(2)을 통하여 호스트 장치(3)에 전송하는 알에프아이디(RFID)의 시스템을 보여준다.
여기에서, 알에프아이디(RFID)의 리더들(111a 내지 111m) 각각은, 복수의 알에프아이디(RFID)의 태그들(121a 내지 121n, 191a 내지 191n)에 질의 명령(Query command)을 보내고, 이에 응답하는 어느 한 알에프아이디(RFID)의 태그로부터의 태그 정보 예를 들어, EPC(Electr-Product Code)를 받는다.
종래의 알에프아이디(RFID)의 리더들 각각은 제어부 및 수신부를 포함한다.
수신부는 알에프아이디(RFID)의 태그로부터의 수신 신호를 입력받아 서로 다른 위상의 디지털 Q 신호와 디지털 I 신호를 발생시킨다.
제어부는 Q-채널 디지털 필터, I-채널 디지털 필터, 위상 복원부 및 디코더를 포함한다.
수신부로부터의 디지털 Q 신호를 입력받는 Q-채널 디지털 필터는, 태그와 리더 사이의 설정 통신 주파수-대역인 링크 주파수-대역(link frequency-bandwidth)의 디지털 Q 신호만을 통과시킨다.
수신부로부터의 디지털 I 신호를 입력받는 I-채널 디지털 필터는, 태그와 리더 사이의 설정 통신 주파수-대역인 링크 주파수-대역(link frequency-bandwidth)의 디지털 I 신호만을 통과시킨다.
위상 복원부는 복잡한 회로를 이용하여 링크 주파수-대역의 디지털 Q 신호와 디지털 I 신호의 위상과 이득을 일치시켜서 통합 태그 신호를 발생시킨다. 이를 위하여 위상 불일치 검출부, 위상 불일치 보상부, 이득 불일치 검출부 및 이득 불일치 보상부 등의 복잡한 회로가 구비된다.
디코더는 위상 복원부로부터 연속적으로 입력되는 통합 태그 신호의 이진 데이터를 판별하면서 디코딩을 수행한다.
상기와 같은 종래의 알에프아이디(RFID)의 리더에 의하면, 위상 복원부가 디지털 Q 신호와 디지털 I 신호의 통합 태그 신호를 발생시키기 위하여 복잡한 회로를 사용해야만 하는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 수신된 Q 신호와 I 신호의 디지털 처리 회로가 간소화될 수 있는 알에프아이디(RFID)의 리더를 제공하는 것이다.
본 발명은, 알에프아이디(RFID)의 태그와 통신을 수행하는 알에프아이디(RFID)의 리더로서, 제어부 및 수신부를 포함한다.
상기 수신부는 알에프아이디(RFID)의 태그로부터의 수신 신호를 입력받아 서로 다른 위상의 디지털 Q 신호와 디지털 I 신호를 발생시킨다.
상기 제어부는 전력 계산부 및 채널 선택부를 포함한다.
상기 전력 계산부는, 상기 수신부로부터 연속적으로 입력되는 디지털 Q 신호와 디지털 I 신호 각각의 전력을 계산하여, 디지털 Q 신호와 디지털 I 신호 각각의 전력 데이터를 발생시킨다.
상기 채널 선택부는, 상기 전력 계산부로부터의 디지털 Q 신호의 전력 데이터와 디지털 I 신호의 전력 데이터를 비교하여, 디지털 Q 신호와 디지털 I 신호 중에서 보다 큰 전력을 가진 신호를 출력한다.
본 발명의 상기 알에프아이디(RFID)의 리더에 의하면, 디지털 Q 신호와 디지털 I 신호 중에서 보다 큰 전력을 가진 신호를 선택적으로 처리한다.
이에 따라, 복잡한 회로를 이용하여 링크 주파수-대역의 디지털 Q 신호와 디지털 I 신호의 위상과 이득을 일치시킬 필요가 없다. 즉, 수신된 Q 신호와 I 신호의 디지털 처리 회로가 간소화될 수 있다.
도 1은 일반적인 알에프아이디(RFID)의 리더들 각각이 복수의 알에프아이디(RFID)의 태그들로부터 태그 정보를 수신하여 호스트 장치에 전송하는 알에프아이디(RFID)의 시스템을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 알에프아이디(RFID)의 리더의 내부 구성을 보여주는 블록도이다.
도 3은 도 2의 제어부의 내부 구성을 보여주는 블록도이다.
도 4는 도 3의 전력 계산부의 내부 구성을 보여주는 블록도이다.
도 5는 도 4의 Q-채널 신호 판별부 또는 I-채널 신호 판별부에 입력되는 디지털 Q 신호 또는 디지털 I 신호를 설명하기 위한 파형도이다.
도 6은 도 3의 채널 선택부의 동작 알고리듬을 보여주는 흐름도이다.
하기의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명에 따른 동작을 이해하기 위한 것이며, 본 기술 분야의 통상의 기술자가 용이하게 구현할 수 있는 부분은 생략될 수 있다.
또한 본 명세서 및 도면은 본 발명을 제한하기 위한 목적으로 제공된 것은 아니고, 본 발명의 범위는 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다. 본 명세서에서 사용된 용어들은 본 발명을 가장 적절하게 표현할 수 있도록 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
도 2를 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 265i,265q), 및 발진부(23)를 포함한다.
송신부(251 내지 256)는 제어부(24)로부터의 태그 명령 데이터를 알에프아이디(RFID)의 태그로 전송한다.
수신부(261 내지 265i,265q)는, 알에프아이디(RFID)의 태그로부터의 수신 신호를 서로 다른 위상의 디지털 Q 신호(Scq)와 디지털 I 신호(Sci)로 변환한다.
발진부(23)는 제어부(24)로부터의 제어 신호(Scon)에 따라 주파수 호핑(hopping)을 위하여 가변적 주파수의 발진 신호(Mfc)를 발생시킨다.
제어부(24)는, 호스트 장치(도 1의 3)와 통신하면서, 상기 각 부에 제어 신호들(Scon)을 발생시키고, 태그 명령 데이터(Sdt)와 전력 신호를 알에프아이디(RFID)의 태그에 전송한다. 도 2에서 참조 부호 Dsen은 호스트 장치(3)에 송신되는 태그 정보(Dsen)를, 그리고 Drec는 호스트 장치(3)로부터 전송되어 수신되는 신호를 가리킨다.
또한, 제어부(24)는, 수신부(261 내지 265i,265q)로부터의 디지털 Q 신호(Scq)와 디지털 I 신호(Sci) 중에서 보다 큰 전력을 가진 신호를 선택적으로 처리한다.
이에 따라, 복잡한 회로를 이용하여 링크 주파수-대역의 디지털 Q 신호와 디지털 I 신호의 위상과 이득을 일치시킬 필요가 없다. 즉, 수신된 Q 신호와 I 신호의 디지털 처리 회로가 간소화될 수 있다. 이와 관련된 내용이 도 3 내지 6을 참조하여 상세히 설명될 것이다.
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)로부터의 발진 신호(Mfc)의 주파수를 fm이라 하면, 상향 믹서(Up-mixer, 254)로부터의 송신 신호(Sht)의 주파수 ff는 아래의 수학식 1에 의하여 얻어진다.
Figure pat00001
상기 수학식 1에서, 발진부(23)로부터의 발진 신호(Mfc)의 주파수 fm은 아래의 수학식 2 또는 수학식 3에 의하여 얻어진다.
Figure pat00002
Figure pat00003
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 265i,265q)는 밸룬(BALUN : BALance to UNbalance Transformer, 261), Q 신호용 하향 믹서(Down-Mixer, 262q), I 신호용 하향 믹서(262i), 90o 위상 천이기(phase shifter, 266), Q 신호용 저역 통과 필터(263q), I 신호용 저역 통과 필터(263i), Q 신호용 차동 증폭기(264q), I 신호용 차동 증폭기(264i), 제1 아날로그-디지털 변환기(265q) 및 제2 아날로그-디지털 변환기(265i)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.
Figure pat00004
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.
Q-아날로그-디지털 변환기로서의 제1 아날로그-디지털 변환기(265q)는 수신부(261 내지 265i,265q)로부터의 Q 신호(Saq)를 디지털 Q 신호(Scq)로 변환하여 제어부(24)에 입력한다.
I-아날로그-디지털 변환기로서의 제2 아날로그-디지털 변환기(265i)는 수신부(261 내지 265i,265q)로부터의 I 신호(Sai)를 디지털 I 신호(Sci)로 변환하여 제어부(24)에 입력한다.
도 3은 도 2의 제어부(24)의 내부 구성을 보여준다. 도 3에서 도 2와 동일한 참조 부호는 동일한 기능의 대상을 가리킨다. 도 4는 도 3의 전력 계산부(245)의 내부 구성을 보여준다. 도 4에서 도 2, 3과 동일한 참조 부호는 동일한 기능의 대상을 가리킨다.
도 2 내지 4를 참조하여 도 2의 제어부(24)의 내부 구성 및 동작을 설명하면 다음과 같다.
제어부(24)는 전력 계산부(245) 및 채널 선택부(246)를 포함한다.
전력 계산부(245)는, 수신부(261 내지 265i,265q)로부터 연속적으로 입력되는 디지털 Q 신호(Scq)와 디지털 I 신호(Sci) 각각의 전력을 계산하여, 디지털 Q 신호(Scq)와 디지털 I 신호(Sci) 각각의 전력 데이터(PWq, PWi)를 발생시킨다.
채널 선택부(246)는, 전력 계산부(245)로부터의 디지털 Q 신호의 전력 데이터(PWq)와 디지털 I 신호의 전력 데이터(PWi)를 비교하여, 디지털 Q 신호와 디지털 I 신호 중에서 보다 큰 전력을 가진 신호를 출력한다.
따라서, 복잡한 회로를 이용하여 링크 주파수-대역의 디지털 Q 신호(Scq)와 디지털 I 신호(Sci)의 위상과 이득을 일치시킬 필요가 없다. 즉, 수신된 Q 신호(Scq)와 I 신호의 디지털 처리 회로가 간소화될 수 있다.
본 실시예의 경우, 전력 계산부(245)는 Q-채널 전력 계산부(41 내지 43) 및 I-채널 전력 계산부(44 내지 46)를 포함한다.
Q-채널 전력 계산부(41 내지 43)는, 수신부로부터 연속적으로 입력되는 디지털 Q 신호(Stq)의 전력을 계산하여, 디지털 Q 신호의 전력 데이터(PWq)를 발생시킨다.
I-채널 전력 계산부(44 내지 46)는, 수신부로부터 연속적으로 입력되는 디지털 I 신호(Sti)의 전력을 계산하여, 디지털 I 신호의 전력 데이터(PWi)를 발생시킨다.
보조적으로, Q-채널 디지털 필터(244)는, 수신부(261 내지 265i,265q)로부터의 디지털 Q 신호(Scq)를 입력받아, 태그와 리더 사이의 설정 통신 주파수-대역인 링크 주파수-대역의 디지털 Q 신호(Stq)만을 Q-채널 전력 계산부(41 내지 43) 및 채널 선택부(246)에 입력한다.
또한, I-채널 디지털 필터(249)는, 수신부(261 내지 265i,265q)로부터의 디지털 I 신호(Sci)를 입력받아, 상기 링크 주파수-대역의 디지털 I 신호(Sti)만을 I-채널 전력 계산부(44 내지 46) 및 채널 선택부(246)에 입력한다.
Q-채널 전력 계산부(41 내지 43)는 Q-채널 신호 판별부(41), Q-채널 부호화-신호 변환부(42) 및 Q-채널 신호 누적부(43)를 포함한다.
Q-채널 신호 판별부(41)는, Q-채널 디지털 필터(244)로부터의 디지털 Q 신호(Stq)의 노이즈(noise) 구간과 신호 구간을 판별하면서 신호 구간의 프리앰블(preamble) 구간을 검출하고, 검출된 프리앰블 구간의 초기에 존재하는 주기적 교호 구간 동안에 주기적 교호 구간임을 알리는 Q-유효 신호(VAq)를 발생시킨다.
Q-채널 부호화-신호 변환부(42)는, Q-채널 신호 판별부(41)로부터의 Q-유효 신호(VAq)에 따라 동작하여, 주기적 교호 구간 동안에 Q-채널 디지털 필터(244)로부터의 디지털 Q 신호(Stq)를 비부호화(unsigned) 신호(Suq)로 변환시킨다.
Q-채널 신호 누적부(43)는, Q-채널 신호 판별부(41)로부터의 Q-유효 신호(VAq)에 따라 동작하여, 상기 주기적 교호 구간 동안에 Q-채널 부호화-신호 변환부(42)로부터의 비부호화(unsigned) 신호(Suq)를 누적시켜서, 누적 결과의 값으로서의 디지털 Q 신호의 전력 데이터(PWq)를 누적 완료 신호(LAq)와 함께 채널 선택부(246)에 입력한다.
또한, I-채널 전력 계산부(44 내지 46)는 I-채널 신호 판별부(44), I-채널 부호화-신호 변환부(45) 및 I-채널 신호 누적부(46)를 포함한다.
I-채널 신호 판별부(44)는, I-채널 디지털 필터(249)로부터의 디지털 I 신호(Sti)의 노이즈(noise) 구간과 신호 구간을 판별하면서 신호 구간의 프리앰블(preamble) 구간을 검출하고, 검출된 프리앰블 구간의 초기에 존재하는 주기적 교호 구간 동안에 주기적 교호 구간임을 알리는 I-유효 신호(VAi)를 발생시킨다.
I-채널 부호화-신호 변환부(45)는, I-채널 신호 판별부(44)로부터의 I-유효 신호(VAi)에 따라 동작하여, 상기 주기적 교호 구간 동안에 I-채널 디지털 필터(249)로부터의 디지털 I 신호(Sti)를 비부호화(unsigned) 신호(Sui)로 변환시킨다.
I-채널 신호 누적부(46)는, I-채널 신호 판별부(44)로부터의 I-유효 신호(VAi)에 따라 동작하여, 상기 주기적 교호 구간 동안에 I-채널 부호화-신호 변환부(45)로부터의 비부호화(unsigned) 신호(Sui)를 누적시켜서, 누적 결과의 값으로서의 디지털 I 신호의 전력 데이터(PWi)를 누적 완료 신호(LAi)와 함께 채널 선택부(246)에 입력한다.
따라서, 채널 선택부(246)는 Q-채널 신호 누적부(43)로부터의 디지털 Q 신호의 전력 데이터(PWq)와 I-채널 신호 누적부(46)부터의 디지털 I 신호의 전력 데이터(PWi)를 비교하여, 디지털 Q 신호와 디지털 I 신호 중에서 보다 큰 전력을 가진 신호(Stq 또는 Sti)를 출력한다. 채널 선택부(246)의 동작 알고리듬은 도 6을 참조하여 상세히 설명될 것이다.
디코더(247)는 채널 선택부(246)로부터 출력된 디지털 Q 신호(Stq) 또는 디지털 I 신호(Sti)의 이진 데이터를 판별하면서 디코딩을 수행하여, 그 결과의 데이터 신호(DATA)를 출력한다.
통신 제어부(241)는, 호스트 장치(도 1의 3)와 통신하면서, 전체적 제어를 수행하고 디코더(247)로부터의 데이터 신호(DATA)의 태그 정보(Dsen)를 호스트 장치(3)에 전송한다.
샘플링 펄스 발생부(248)는, Q-채널 신호 판별부(41), Q-채널 부호화-신호 변환부(42), Q-채널 신호 누적부(43), I-채널 신호 판별부(44), I-채널 부호화-신호 변환부(45), I-채널 신호 누적부(46), 채널 선택부(246), 디코더(247), 및 통신 제어부(241)의 동기적 동작을 위하여 샘플링 펄스(SP)를 제공한다.
한편, 인코더(242)는 통신 제어부(241)로부터의 태그 명령 데이터(Dct)를 인코딩한다.
디지털 변조부(243)는, 인코더(242)로부터의 태그 명령 데이터(Sit)를 디지털 형식으로 변조하여, 변조된 태그 명령 데이터(Sdt)를 송신부(251 내지 256)에 입력시킨다.
도 5는 도 4의 Q-채널 신호 판별부(41) 또는 I-채널 신호 판별부(44)에 입력되는 디지털 Q 신호(Stq) 또는 디지털 I 신호(Sti)를 설명하기 위한 파형도이다.
도 5를 참조하면, 노이즈 구간(T1)에서는 신호가 불규칙하고 진폭 값이 크게 변하는 반면에, 진폭 값이 거의 일정한 펄스 열의 주기적 교호 구간(T2a)이 프리앰블(preamble) 구간(T2)의 초기(T2a)에 존재한다.
따라서 이러한 특성을 이용하여, Q-채널 신호 판별부(41)와 I-채널 신호 판별부(44)는 각각의 주기적 교호 구간을 검출하여 이를 알릴 수 있다.
도 6은 도 3의 채널 선택부(246)의 동작 알고리듬을 보여준다.
먼저, 도 3, 4 및 6을 참조하여 도 3의 채널 선택부(246)의 동작 알고리듬을 개괄적으로 설명하면 다음과 같다.
단계들 S601 내지 S608에 있어서, 채널 선택부(246)는, Q-채널 신호 누적부(43)와 I-채널 신호 누적부(46)부로부터의 누적 완료 신호들(LAq, LAi)의 상태에 따라, Q-채널 신호 누적부(43)와 I-채널 신호 누적부(46) 중에서 누가 먼저 누적을 완료하였는지를 판단한다.
단계들 S611 내지 S613에 있어서, 채널 선택부(246)는, 디지털 I 신호(Sti)의 전력이 디지털 Q 신호(Stq)의 전력보다 임계값 이상으로 크면, 디지털 I 신호(Sti)를 디코더(247)에 출력한다.
단계들 S614 및 S615에 있어서, 채널 선택부(246)는, 디지털 Q 신호(Stq)의 전력이 디지털 I 신호(Sti)의 전력보다 상기 임계값 이상으로 크면 디지털 Q 신호(Stq)를 디코더(247)에 출력한다.
단계들 S621 내지 S623에 있어서, 채널 선택부(246)는, 디지털 Q 신호(Stq)의 전력과 디지털 I 신호(Sti)의 전력 사이의 차이가 상기 임계값보다 적으면, I-채널 신호 누적부(46) 및 Q-채널 신호 누적부(43)에서 보다 먼저 누적이 완료된 경우의 신호(Sti 또는 Stq)를 디코더(247)에 출력한다. 이에 따라, 위상 차이에 따른 신호의 누락을 최소화할 수 있다.
도 3, 4 및 6을 참조하여 도 3의 채널 선택부(246)의 동작 알고리듬을 순차적으로 설명하면 다음과 같다.
채널 선택부(246)는, Q-채널 신호 누적부(43)로부터의 누적 완료 신호(LAq)와 I-채널 신호 누적부(46)부로부터의 누적 완료 신호(LAi) 모두가 활성화 상태인지를 판단한다(단계 S601). 즉, 채널 선택부(246)는, Q-채널 신호 누적부(43)와 I-채널 신호 누적부(46) 모두가 누적을 완료하였는지를 판단한다.
Q-채널 신호 누적부(43)와 I-채널 신호 누적부(46) 모두가 누적을 완료하였으면, 채널 선택부(246)는 앞선 위상 신호(tmp_ch)를 I-채널(I-ch)로 선정한다(단계 S602). 단계 S602가 수행된 경우, 단계 S611 및 그 다음 단계들이 수행된다.
Q-채널 신호 누적부(43)와 I-채널 신호 누적부(46)가 동시에 누적을 완료하지 않았으면, 채널 선택부(246)는 I-채널 신호 누적부(46)로부터의 누적 완료 신호(LAi)만이 활성화 상태인지를 판단한다(단계 S603).
상기 단계 S603에서 I-채널 신호 누적부(46)로부터의 누적 완료 신호(LAi)만이 활성화 상태이면, 채널 선택부(246)는 앞선 위상 신호(tmp_ch)를 I-채널(I-ch)로 설정한다(단계 S604).
다음에, Q-채널 신호 누적부(43)로부터의 누적 완료 신호(LAq)도 활성화 상태가 되면(단계 S605), 단계 S611 및 그 다음 단계들이 수행된다.
상기 단계 S603에서 I-채널 신호 누적부(46)부로부터의 누적 완료 신호(LAi)가 활성화 상태이지 않으면, 채널 선택부(246)는 Q-채널 신호 누적부(43)로부터의 누적 완료 신호(LAq)만이 활성화 상태인지를 판단한다(단계 S606).
상기 단계 S606에서 Q-채널 신호 누적부(43)로부터의 누적 완료 신호(LAq)만이 활성화 상태이면, 채널 선택부(246)는 앞선 위상 신호(tmp_ch)를 Q-채널(Q-ch)로 설정한다(단계 S607).
다음에, I-채널 신호 누적부(46)로부터의 누적 완료 신호(LAi)도 활성화 상태가 되면(단계 S608), 단계 S611 및 그 다음 단계들이 수행된다.
단계 S611에 있어서, 채널 선택부(246)는, 디지털 I 신호(Sti)의 전력(PWi)이 디지털 Q 신호(Stq)의 전력 이상인지를 판단한다.
디지털 I 신호(Sti)의 전력이 디지털 Q 신호(Stq)의 전력보다 크면, 채널 선택부(246)는 그 차이가 임계값 이상인지를 판단한다(단계 S612).
디지털 I 신호(Sti)의 전력이 디지털 Q 신호(Stq)의 전력보다 임계값 이상으로 크면, 채널 선택부(246)는 디지털 I 신호(Sti)를 디코더(247)에 출력한다(단계 S613).
상기 단계 S611에서 디지털 I 신호(Sti)의 전력(PWi)이 디지털 Q 신호(Stq)의 전력보다 작으면, 채널 선택부(246)는 그 차이가 상기 임계값 이상인지를 판단한다(단계 S614).
디지털 Q 신호(Stq)의 전력이 디지털 I 신호(Sti)의 전력보다 상기 임계값 이상으로 크면, 채널 선택부(246)는 디지털 Q 신호(Stq)를 디코더(247)에 출력한다(단계 S615).
한편, 상기 단계들 S612 및 S614에서 디지털 Q 신호(Stq)의 전력과 디지털 I 신호(Sti)의 전력 사이의 차이가 상기 임계값보다 적으면, 채널 선택부(246)는 앞선 위상 신호(tmp_ch)가 I-채널(I-ch)로 설정되어 있는지를 판단한다(단계 S621).
또한, 단계 S621에서 앞선 위상 신호(tmp_ch)가 I-채널(I-ch)로 설정되어 있으면, 채널 선택부(246)는 디지털 I 신호(Sti)를 디코더(247)에 출력한다(단계 S622).
그리고, 단계 S621에서 앞선 위상 신호(tmp_ch)가 I-채널(I-ch)로 설정되어 있지 않으면, 즉, 앞선 위상 신호(tmp_ch)가 Q-채널(Q-ch)로 설정되어 있으면, 채널 선택부(246)는 디지털 Q 신호(Stq)를 디코더(247)에 출력한다(단계 S623).
즉, 단계들 S621 내지 S623에 있어서, 채널 선택부(246)는, 디지털 Q 신호(Stq)의 전력과 디지털 I 신호(Sti)의 전력 사이의 차이가 상기 임계값보다 적으면, I-채널 신호 누적부(46) 및 Q-채널 신호 누적부(43)에서 보다 먼저 누적이 완료된 경우의 신호(Sti 또는 Stq)를 디코더(247)에 출력한다. 이에 따라, 위상 차이에 따른 신호의 누락을 최소화할 수 있다.
이상 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 알에프아이디(RFID)의 리더에 의하면, 디지털 Q 신호와 디지털 I 신호 중에서 보다 큰 전력을 가진 신호가 선택적으로 처리된다.
이에 따라, 복잡한 회로를 이용하여 링크 주파수-대역의 디지털 Q 신호와 디지털 I 신호의 위상과 이득을 일치시킬 필요가 없다. 즉, 수신된 Q 신호와 I 신호의 디지털 처리 회로가 간소화될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명을 구현할 수 있음을 이해할 것이다. 그러므로 상기 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 특허청구범위에 의해 청구된 발명 및 청구된 발명과 균등한 발명들은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다.
일반 무선 통신의 수신 장치에서 이용될 가능성도 있음.
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 변조부, 244...Q-채널 디지털 필터,
245...전력 계산부, 246...채널 선택부,
247...디코더, 248...샘플링 펄스 발생부,
249...I-채널 디지털 필터, 41...Q-채널 신호 판별부,
42...Q-채널 부호화-신호 변환부, 43...Q-채널 신호 누적부,
44...I-채널 신호 판별부, 45...I-채널 부호화-신호 변환부,
46...I-채널 신호 누적부.

Claims (11)

  1. 알에프아이디(RFID)의 태그와 통신을 수행하는 알에프아이디(RFID)의 리더에 있어서,
    제어부, 및
    알에프아이디(RFID)의 태그로부터의 수신 신호를 입력받아 서로 다른 위상의 디지털 Q 신호와 디지털 I 신호를 발생시키는 수신부를 포함하고,
    상기 제어부가,
    상기 수신부로부터 연속적으로 입력되는 디지털 Q 신호와 디지털 I 신호 각각의 전력을 계산하여, 디지털 Q 신호와 디지털 I 신호 각각의 전력 데이터를 발생시키는 전력 계산부; 및
    상기 전력 계산부로부터의 디지털 Q 신호의 전력 데이터와 디지털 I 신호의 전력 데이터를 비교하여, 디지털 Q 신호와 디지털 I 신호 중에서 보다 큰 전력을 가진 신호를 출력하는 채널 선택부를 포함한 알에프아이디(RFID)의 리더.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전력 계산부가,
    상기 수신부로부터 연속적으로 입력되는 디지털 Q 신호의 전력을 계산하여, 디지털 Q 신호의 전력 데이터를 발생시키는 Q-채널 전력 계산부; 및
    상기 수신부로부터 연속적으로 입력되는 디지털 I 신호의 전력을 계산하여, 디지털 I 신호의 전력 데이터를 발생시키는 I-채널 전력 계산부를 포함한 알에프아이디(RFID)의 리더.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제어부가,
    상기 수신부로부터의 디지털 Q 신호를 입력받아, 태그와 리더 사이의 설정 통신 주파수-대역인 링크 주파수-대역의 디지털 Q 신호만을 상기 Q-채널 전력 계산부 및 상기 채널 선택부에 입력하는 Q-채널 디지털 필터; 및
    상기 수신부로부터의 디지털 I 신호를 입력받아, 상기 링크 주파수-대역의 디지털 I 신호만을 상기 I-채널 전력 계산부 및 상기 채널 선택부에 입력하는 I-채널 디지털 필터를 더 포함한 알에프아이디(RFID)의 리더.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 Q-채널 전력 계산부가,
    상기 Q-채널 디지털 필터로부터의 디지털 Q 신호의 노이즈(noise) 구간과 신호 구간을 판별하면서 신호 구간의 프리앰블(preamble) 구간을 검출하고, 검출된 프리앰블 구간의 초기에 존재하는 주기적 교호 구간 동안에 주기적 교호 구간임을 알리는 Q-유효 신호를 발생시키는 Q-채널 신호 판별부;
    상기 Q-채널 신호 판별부로부터의 Q-유효 신호에 따라 동작하여, 상기 주기적 교호 구간 동안에 상기 Q-채널 디지털 필터로부터의 디지털 Q 신호를 비부호화(unsigned) 신호로 변환시키는 Q-채널 부호화-신호 변환부; 및
    상기 Q-채널 신호 판별부로부터의 Q-유효 신호에 따라 동작하여, 상기 주기적 교호 구간 동안에 상기 Q-채널 부호화-신호 변환부로부터의 비부호화(unsigned) 신호를 누적시켜서, 누적 결과의 값으로서의 디지털 Q 신호의 전력 데이터를 누적 완료 신호와 함께 상기 채널 선택부에 입력하는 Q-채널 신호 누적부를 포함한 알에프아이디(RFID)의 리더.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 I-채널 전력 계산부가,
    상기 I-채널 디지털 필터로부터의 디지털 I 신호의 노이즈(noise) 구간과 신호 구간을 판별하면서 신호 구간의 프리앰블(preamble) 구간을 검출하고, 검출된 프리앰블 구간의 초기에 존재하는 주기적 교호 구간 동안에 주기적 교호 구간임을 알리는 I-유효 신호를 발생시키는 I-채널 신호 판별부;
    상기 I-채널 신호 판별부로부터의 I-유효 신호에 따라 동작하여, 상기 주기적 교호 구간 동안에 상기 I-채널 디지털 필터로부터의 디지털 I 신호를 비부호화(unsigned) 신호로 변환시키는 I-채널 부호화-신호 변환부; 및
    상기 I-채널 신호 판별부로부터의 I-유효 신호에 따라 동작하여, 상기 주기적 교호 구간 동안에 상기 I-채널 부호화-신호 변환부로부터의 비부호화(unsigned) 신호를 누적시켜서, 누적 결과의 값으로서의 디지털 I 신호의 전력 데이터를 누적 완료 신호와 함께 상기 채널 선택부에 입력하는 I-채널 신호 누적부를 포함한 알에프아이디(RFID)의 리더.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제어부가,
    상기 채널 선택부로부터 출력된 디지털 Q 신호 또는 디지털 I 신호의 이진 데이터를 판별하면서 디코딩을 수행하여, 그 결과의 데이터 신호를 출력하는 디코더를 더 포함한 알에프아이디(RFID)의 리더.
  7. 제6항에 있어서, 상기 채널 선택부가,
    디지털 I 신호의 전력이 디지털 Q 신호의 전력보다 임계값 이상으로 크면 디지털 I 신호를 상기 디코더에 출력하고,
    디지털 Q 신호의 전력이 디지털 I 신호의 전력보다 상기 임계값 이상으로 크면 디지털 Q 신호를 상기 디코더에 출력하며,
    디지털 Q 신호의 전력과 디지털 I 신호의 전력 사이의 차이가 상기 임계값보다 적으면, 상기 I-채널 신호 누적부 및 상기 Q-채널 신호 누적부에서 보다 먼저 누적이 완료된 경우의 신호를 상기 디코더에 출력하는 알에프아이디(RFID)의 리더.
  8. 제6항에 있어서, 상기 제어부가,
    호스트 장치와 통신하면서, 전체적 제어를 수행하고 상기 디코더로부터의 데이터 신호의 태그 정보(Dsen)를 호스트 장치에 전송하는 통신 제어부를 더 포함한 알에프아이디(RFID)의 리더.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제어부가,
    상기 Q-채널 신호 판별부, 상기 Q-채널 부호화-신호 변환부, 상기 Q-채널 신호 누적부,상기 I-채널 신호 판별부, 상기 I-채널 부호화-신호 변환부, 상기 I-채널 신호 누적부, 상기 채널 선택부, 상기 디코더, 및 상기 통신 제어부의 동기적 동작을 위하여 샘플링 펄스를 제공하는 샘플링 펄스 발생부를 더 포함한 알에프아이디(RFID)의 리더.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제어부로부터의 송신 신호를 알에프아이디(RFID)의 태그로 전송하는 송신부를 더 포함한 알에프아이디(RFID)의 리더.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제어부가,
    상기 통신 제어부로부터의 태그 명령 데이터를 인코딩하는 인코더; 및
    상기 인코더로부터의 태그 명령 데이터를 디지털 형식으로 변조하여 상기 송신부에 입력시키는 디지털 변조부를 더 포함한 알에프아이디(RFID)의 리더.
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