KR20130075544A - 태그 송신 장치 및 방법 - Google Patents

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박찬원
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한국전자통신연구원
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Abstract

수동형 RFID 시스템의 태그 송신 장치는 서로 직교하는 복수의 구형파를 생성하고, 태그 데이터를 복수의 병렬 데이터로 변환한 후 복수의 구형파를 부반송파로 하여 복수의 병렬 데이터를 리더로 전송한다.

Description

태그 송신 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING TAG}
본 발명은 태그 송신 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 수동형 RFID(Radio Frequency Identification) 시스템의 태그에서 태그 데이터를 송신하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
RFID(Radio Frequency Identification)는 비 접촉 자동 인식기술로 라디오 주파수를 이용하여 물품에 부착된 전자 태그를 인식하는 기술이다.
RFID 기술은 태그의 전원공급 유무에 따라 크게 수동형 RFID 시스템과 능동형 RFID 시스템으로 구분된다. 이 중 수동형 RFID 시스템은 태그가 배터리로부터 전원을 공급받는 것이 아니라 리더에서 보내오는 반송파(carrier) 신호로부터 자체 전원을 생성하여 후방 산란(backscatter) 기반으로 리더와의 통신을 수행한다.
이러한 수동형 RFID 시스템은 개별 물품의 정보 제공이 가능하여 바코드에 비해서 높은 인식 거리 및 다량 태그들에 대한 동시 인식, 태그 메모리에 정보를 읽고/쓰는 등의 응용 분야를 가질 수 있다. 하지만 수동형 RFID 시스템은 대역폭 효율에 문제가 있다. 수동형 RFID 시스템의 태그는 단일 부반송파(subcarrier) 기반의 전송 방식을 사용한다. 그런데, 수동형 RFID 시스템의 태그는 안테나 임피던스를 변화시켜 리더에서 송신하는 반송파 신호를 흡수 또는 반사하는 방식이기 때문에 태그에서 전송하는 신호는 구형파의 형태이다. 이때, 안테나 임피던스를 임의의 값으로 설정하는 것이 어렵기 때문에, 안테나 임피던스는 대부분 50옴 또는 오픈(open) 상태 등 두 가지로 설정된다. 따라서, 태그의 송신 정보에 대해서 펄스 성형 필터 등을 사용하는 것이 거의 불가능하다. 구형파의 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform, FFT)은 싱크 함수(sinc function)로 나타나기 때문에, 점유 대역폭이 펄스 성형 필터를 사용한 신호에 비해서 매우 큰 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 수동형 RFID 시스템에서 대역폭 효율을 향상시킬 수 있는 태그 송신 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시 예에 따르면, 수동형 RFID(Radio Frequency Identification) 시스템의 태그에서 태그 데이터를 송신하는 방법이 제공된다. 태그 송신 방법은 직렬로 입력되는 태그 데이터를 복수의 병렬 데이터로 변환하는 단계, 복수의 구형파를 생성하는 단계, 그리고 상기 복수의 구형파를 부반송파로 하여 상기 복수의 병렬 데이터를 전송하는 단계를 포함한다.
상기 복수의 구형파는 상호간 직교할 수 있다.
상기 전송하는 단계는 상기 복수의 구형파를 각각 부하 변조하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 전송하는 단계는 부하 변조된 복수의 구형파를 복수의 태그 안테나를 통해서 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 구형파의 주파수는 부반송파간 고조파 주파수를 포함하지 않을 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 수동형 RFID(Radio Frequency Identification) 시스템의 태그 데이터를 송신하는 태그 송신 장치가 제공된다. 태그 송신 장치는 역다중화부, 복수의 구형파 생성부, 복수의 곱셈부, 그리고 복수의 부하 변조부를 포함한다. 상기 역다중화부는 태그 데이터를 포함하는 직렬 데이터를 복수의 병렬 데이터로 변환한다. 상기 복수의 구형파 생성부는 부반송파로 사용할 복수의 구형파를 각각 생성한다. 상기 복수의 곱셈부는 상기 복수의 병렬 데이터를 상기 복수의 구형파에 곱하여 곱하여 출력한다. 그리고 복수의 부하 변조부는 상기 복수의 구형파의 신호를 각각 부하 변조하여 송신한다.
상기 복수의 부반송파의 주파수는 상호간 직교할 수 있다.
상기 복수의 부반송파의 주파수는 부반송파간 고조파 주파수를 포함하지 않을 수 있다.
상기 태그 송신 장치는 상기 복수의 부하 변조부에 의해서 부하 변조된 신호를 출력하는 복수의 태그 안테나를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 기존의 수동형 RFID 시스템과 달리 다중 안테나 및 다중 부하 변조부를 이용하여 태그 송신 신호를 변조시킴으로써, 기존의 수동형 RFID 시스템에 비해서 대역폭 효율을 향상시킬 수 있다. 따라서, 다수의 RFID 태그와 리더가 동시에 정보 교환이 요구되는 시스템에 활용될 수 있다.
도 1은 일반적인 수동형 RFID 시스템에서 태그 송신 신호의 스펙트럼을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 수동형 RFID 시스템의 태그 송신 장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 수동형 RFID 시스템의 태그 송신 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 부하 변조부의 부하 변조 방식의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 수동형 RFID 시스템의 리더 수신 장치를 나타낸 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 태그 송신 장치 및 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 일반적인 수동형 RFID 시스템에서 태그 송신 신호의 스펙트럼을 나타낸 도면으로, ISO 18000-6C 표준에서 FM0(Frequency Modulation 0) 인코딩 방식의 태그 송신 신호에 대한 스펙트럼이다.
도 1에서, x축은 주파수로서, 데이터율(data rate)로 정상화(normalization)하여 나타낸 것이다. 그러므로, x축에서 1이 데이터율에 해당한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 데이터율이 5배가 되는 주파수 대역(fTb=5)에서도 스펙트럼의 최고치에 비해서 15dB 정도 밖에 감쇄되지 않은 신호 성분이 나타나는 것을 알 수 있다. 이것은 태그에서 전송하는 태그 신호가 구형파의 형태를 가지는 신호를 사용하기 때문이다. 이러한 수동형 RFID 시스템의 태그 특성으로 인해서 구형파 형태의 신호 형태를 바꿀 수는 없으나 단일 부반송파 대신에 다중 부반송파를 사용함으로서 대역폭 효율을 향상시킬 수 있다.
그러면 다중 부반송파를 사용하여 대역폭을 향상시킬 수 있는 수동형 RFID 시스템에 대해서 도 2 내지 도 5를 참고하여 자세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 수동형 RFID 시스템의 태그 송신 장치를 나타낸 도면이다.
도 2를 참고하면, 수동형 RFID 시스템의 태그 송신 장치(100)는 데이터 메모리(110), 패킷 형성부(120), 프리앰블 생성부(130), 다중화부(multiplexer, 140), 역다중화부(de-multiplexer, 150), 복수의 구형파 생성부(1601~160n), 복수의 곱셈부(1701~170n), 복수의 부하 변조부(1801~180n) 및 복수의 태그 안테나(1901~190n)를 포함한다.
데이터 메모리(110)에는 태그 데이터 예를 들면, 태그의 식별자 및 태그가 부착될 물품의 데이터가 저장되어 있다.
패킷 형성부(120)는 데이터 메모리(110)에 저장되어 있는 태그 데이터를 다중화부(140)로 출력한다. 태그 데이터는 태그의 식별자 및 태그가 부착되는 대상의 정보를 포함할 수 있다.
프리앰블 신호 발생부(130)는 패킷의 시작을 나타내는 프리앰블을 생성하여 다중화부(140)로 전달한다. 이러한 프리앰블은 프로토콜 메시지를 구분하기 위하여 사용될 수도 있다. 즉, 프리앰블을 통해 태그에서 리더로의 응답 메시지인지 확인이 가능해진다.
다중화부(140)는 프리앰블과 태그 데이터를 하나의 직렬 데이터로 변환하여 출력한다.
역다중화부(150)는 직렬 데이터를 복수의 병렬 데이터로 변환하여 출력한다. 즉, 다중화부(140)에 의해 합쳐진 프리앰블 및 태그 데이터는 역다중화부(150)에 병렬 데이터로 분리된다. 이렇게 하면, 한 번에 복수의 데이터가 병렬 형태로 전송될 수 있다.
구형파 생성부(1601~160n)는 각각 설정된 주파수의 구형파를 생성하여 해당하는 곱셈부(1701~170n)로 출력한다.
일반적으로 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 송신기의 역 고속 푸리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform, IFFT)에 사용되는 부반송파는 각 부반송파가 하나의 주파수 성분만을 가지고 있는 정현파이다. 정현파는 수동형 RFID 시스템의 태그에서 송신이 힘들기 때문에 구형파 생성부(1601~160n)에서 구형파를 생성하여 이를 부반송파로 사용한다.
구형파의 부반송파는 OFDM 송신기의 IFFT에 사용되는 부반송파와 주파수 구성이 다르다. OFDM 송신기의 IFFT에서는 각 채널의 데이터율인 기본 주파수(fundamental frequency)의 1배에서부터 K배 사이의 모든 자연수 배수에 해당하는 주파수가 사용된다. 그런데, 구형파는 기본 주파수의 홀수 배 되는 주파수에 고조파(harmonic wave) 성분이 포함된다. 따라서, 부반송파로 사용되는 구형파의 주파수로는 다른 부반송파에 의해서 발생하는 고조파 주파수를 사용하지 않으며 사용되는 부반송파간 직교성을 갖는 주파수가 사용된다.
표 1은 데이터율을 1로 정상화 했을 때, 데이터율의 정수배가 되는 부반송파에서 발생하는 고조파 성분을 보여준다.
[표 1]
Figure pat00001
표 1의 분석을 바탕으로 사용 가능한 부반송파 주파수의 조합은 매우 다양할 수 있다. 표 2는 표 1의 분석을 토대로 사용 가능한 부반송파 주파수의 일 예를 나타낸 도면이다. 표 2에서는 데이터율의 16배까지의 부반송파 주파수만을 도시하였다.
[표 2]
Figure pat00002
표 2를 참고하면, 제외되는 부반송파 주파수가 DC 성분만 있을 경우(제외된 부반송파 주파수=0), 16개의 부반송파 중에서 사용 가능한 부반송파는 7개(1, 2, 4, 8, 11, 13 및 16)가 되며, 사용비율은 약 44%가 된다. 그런데, (데이터율*1)인 부반송파 주파수가 제외되면, 사용 비율은 약56%가 되고, (데이터율*1) 및 (데이터율*2)인 부반송파 주파수가 제외되면, 사용 비율은 약 69%가 되며, (데이터율*1), (데이터율*2) 및 (데이터율*3)인 부반송파 주파수가 제외되면 사용 가능한 부반송파의 사용 비율은 약75%가 된다.
이러한 사용 가능한 부반송파 중에서 서로 다른 주파수로 구형파가 구형파 생성부(1601~160n)에 설정된다. 예를 들어, (데이터율*1), (데이터율*2) 및 (데이터율*3)인 부반송파 주파수가 제외되는 경우에, "4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 13, 14, 15, 16" 중에서 서로 다른 주파수가 구형파 생성부(1601~160n)에 설정된다. 그러면, 구형파 생성부(1601~160n)에 의해 생성된 구형파는 서로 직교성을 유지하게 된다.
다음, 곱셈부(1701~170n)는 역다중화부(150)로부터 입력되는 병렬 데이터를 해당하는 구형파의 부반송파에 곱하여 각각 부하 변조부(1801~180n)로 출력한다.
부하 변조부(1801~180n)는 각각 병렬 데이터가 곱해진 부반송파를 부하 변조하여 태그 안테나(1901~190n)를 통해 출력한다.
태그 안테나(1901~190n)는 부하 변조부(1801~180n)에 의해 부하 변조된 부반송파의 신호를 출력한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 태그의 송신 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3을 참고하면, 프리앰블 생성부(130)는 패킷의 시작을 나타내는 프리앰블을 생성하여 다중화부(140)로 출력한다(S310).
그러면, 다중화부(140)는 프리앰블과 태그 데이터를 다중화하여 하나의 직렬 데이터로 변환하고(S320), 역다중화부(150)는 직렬 데이터를 복수의 병렬 데이터로 변환한다(S330).
구형파 생성부(1601~160n)는 각각 설정된 주파수의 구형파를 생성한다(S340). 앞서 설명한 것처럼, 구형파 생성부(1601~160n)에 의해 생성되는 복수의 구형파는 상호간 직교성을 가진다.
곱셈부(1701~170n)는 각각 해당 구형파의 부반송파에 해당 병렬 데이터를 곱하여 출력한다(S350).
부하 변조부(1801~180n)는 각각 병렬 데이터가 곱해진 부반송파를 부하 변조하여 태그 안테나(1901~190n)를 통해 출력한다(S360).
이와 같이, 태그는 상호간 직교하며 부반송파간 고조파 주파수를 제외한 주파수의 구형파를 부반송파로 사용함으로써, OFDM 방식과 같이 태그 데이터를 직교성을 가지는 여러 개의 부반송파로 분할하여 간섭 없이 전송할 수 있게 된다. 따라서, 기존 수동형 RFID 시스템의 단일 부반송파 기반의 전송 방식에 비해 대역폭 효율을 향상시킬 수 있다.
예를 들어서, 태그 송신 장치가 태그 데이터를 A kbps로 전송한다고 가정한다. 이때, 단일 반송파를 이용하는 기존의 태그 송신 장치는 도 1의 스펙트럼에서 널(null)과 널 사이의 주파수가 2A KHz가 된다. 그런데 본 발명의 실시 예와 같이 태그 송신 장치(100)에서 OFDM 방식과 같이 태그 데이터를 직교성을 가지는 여러 개의 부반송파로 분할하여 전송하면 신호 대역폭을 벗어나서 존재하는 신호 스펙트럼 분포를 줄일 수 있어서 본 발명의 실시 예에 따른 태그 송신 장치(100)는 기존의 태그 송신 장치에 비해 대역폭 효율을 향상시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 부하 변조부의 부하 변조 방식의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 4를 참고하면, 부하 변조부(1801)는 후방 산란 변조 방식을 사용할 수 있으며, 이를 위해 커패시터(C1, C2), 다이오드(D1), 트랜지스터(T1) 및 칩(181)을 포함할 수 있다.
커패시터(C1)는 태그 안테나(1801)의 양단에 연결되어 있고, 다이오드(D1)의 애노드가 태그 안테나(1801)에 연결되어 있고 다이오드(S1)의 캐소드가 칩(181)에 연결되어 있다. 그리고 트랜지스터(T1)는 제어 단자가 칩(181)에 연결되어 있으며 제1 단자 및 제2 단자가 태그 안테나(1801)의 양단에 연결되어 있다.
다이오드(D1) 및 커패시터(C2)는 태그로부터 수신된 RF 신호를 정류하여 직류 전압을 추출한다. 즉, 다이오드(D1) 및 커패시터(C2)로 이루어진 반파 정류기를 통해서 RF 신호는 직류 전압으로 변환되어 칩(181)에 공급된다.
칩(181)은 직류 전압을 구동 전원으로 입력 받아 활성화되며, 칩(181)은 태그 안테나(1801)의 양단에 연결되어 있는 트랜지스터(T1)를 송신하고자 하는 데이터에 따라 턴온/턴오프시킴으로써 커패시터(C1)의 커패시턴스 즉, 커패시턴스 부하를 변화시킴으로써, 리더로 태그 데이터를 전송한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 수동형 RFID 시스템의 리더 수신 장치를 나타낸 도면이다.
도 5를 참고하면, 리더 수신 장치(200)는 DC 오프셋 보상부(210), 자동 이득 제어부(220), 프리앰블 검출부(230), 반송파 위상 오차 보상부(240), 시간 동기부(250), 고속 푸리에 변환부(Fast Fourier Transform, 이하 "FFT부"라 함)(260) 및 데이터 검출부(270)를 포함한다.
리더 안테나를 통해서 수신되는 부반송파 신호는 믹서(도시하지 않음)를 통해서 기저 대역의 I(In-phase) 및 Q(Quadrature-phase) 신호로 변환된다. 믹서는 로컬 오실레이터에서 발생된 기준 주파수를 이용한다. DC 오프셋은 직접 변환 수신기(direct conversion receiver, DCR) 구조에서 특히 크게 발생한다. DCR은 수신 신호의 중심 주파수와 믹서에 입력되는 로컬 오실레이터 신호의 주파수가 같다. 믹서를 통한 믹싱 과정에서 믹서의 회로 특성 때문에 자체 믹싱(self mixing)이 발생하여 DC 오프셋이 발생한다.
DC 오프셋 보상부(210)는 수신 신호의 I 신호로부터 DC 오프셋을 구하여 DC 오프셋을 보상하여 자동 이득 제어부(220)로 출력한다.
DC 오프셋 보상부(220)는 수신 신호의 Q 신호로부터 DC 오프셋을 구하여 DC 오프셋을 보상하여 자동 이득 제어부(220)로 출력한다.
자동 이득 제어부(220)는 DC 오프셋이 보상된 I 및 Q 신호의 이득을 조절한 후 반송파 위상 오차 보상부(240)로 출력한다.
프리앰블 검출부(230)는 DC 오프셋이 보상된 I 및 Q 신호로부터 프리앰블을 검출한 후 반송파 위상 오차 보상부(240) 및 FFT부(260)로 출력한다.
반송파 위상 오차 보상부(240)는 자동 이득 조절된 I 및 Q 신호로부터 프리앰블을 이용하여 위상 오차를 검출하고, I 및 Q 신호에 위상 오차를 보상하여 FFT부(260)로 출력한다.
시간 동기부(250)는 자동 이득 조절된 I 및 Q 신호와 프리앰블을 이용하여 프레임의 시작점과 고속 푸리에 변환의 시작 위치를 검출한다.
FFT부(260)는 고속 푸리에 변환의 시작 위치에서 자동 이득 조절된 I 및 Q 신호를 입력으로 하여 고속 푸리에 변환하여 주파수 영역의 신호로 변환하여 출력한다. 즉, 자동 이득 조절된 I 및 Q 신호는 고속 푸리에 변환을 통해서 각 부반송파 대역의 신호로 분리된다.
데이터 검출부(270)는 FFT부(260)를 통해서 각 부반송파 대역으로 분리된 신호에서 태그 데이터를 검출한다.
이와 같이, 본 발명의 실시 에에 따른 수동형 RFID 시스템의 태그에서 태그 데이터를 상호간 직교하는 구형파의 부반송파를 이용하여 전송함으로써, 태그 신호를 수신하는 리더 수신 장치(200)의 구조는 OFDM 수신기와 그 구조와 유사할 수 있다. 단, OFDM 시스템에서는 OFDM 송신기의 반송파 주파수와 OFDM 수신기의 로컬 오실레이터에서 발생된 기준 주파수에 오차가 발생하기 때문에 주파수 오차를 보상해야 수신 성능의 열화를 방지할 수 있다. 반면, 수동형 RFID 시스템은 태그 신호의 송신을 위한 반송파로서 리더에서 송신한 반송파를 사용하므로, 태그의 반송파 주파수와 리더의 기준 주파수에는 오차가 발생하지 않는다. 따라서, 리더 수신 장치(200)는 OFDM 수신기와 달리 주파수 오차를 보상하기 위한 블록을 필요하지 않으며, 그의 반송파 주파수와 리더의 기준 주파수가 일치하기 때문에 수신 성능을 향상시킬 수 있게 된다.
본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.

Claims (12)

  1. 수동형 RFID(Radio Frequency Identification) 시스템의 태그에서 태그 데이터를 송신하는 방법에서,
    직렬로 입력되는 태그 데이터를 복수의 병렬 데이터로 변환하는 단계,
    복수의 구형파를 생성하는 단계, 그리고
    상기 복수의 구형파를 부반송파로 하여 상기 복수의 병렬 데이터를 전송하는 단계
    를 포함하는 태그 송신 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 복수의 구형파는 상호간 직교하는 태그 송신 방법.
  3. 제1항에서,
    상기 전송하는 단계는,
    상기 복수의 구형파를 각각 부하 변조하는 단계를 포함하는 태그 송신 방법.
  4. 제3항에서,
    상기 부하 변조하는 단계는,
    상기 복수의 구형파를 후방 산란 변조 방식으로 변조하는 단계를 포함하는 태그 송신 방법.
  5. 제3항에서,
    상기 전송하는 단계는,
    부하 변조된 복수의 구형파를 복수의 태그 안테나를 통해서 전송하는 단계를 더 포함하는 태그 송신 방법.
  6. 제1항에서,
    상기 복수의 구형파의 주파수는 부반송파간 고조파 주파수를 포함하지 않는 태그 송신 방법.
  7. 수동형 RFID(Radio Frequency Identification) 시스템의 태그 데이터를 송신하는 태그 송신 장치로서,
    태그 데이터를 포함하는 직렬 데이터를 복수의 병렬 데이터로 변환하는 역다중화부,
    부반송파로 사용할 복수의 구형파를 각각 생성하는 복수의 구형파 생성부,
    상기 복수의 병렬 데이터를 상기 복수의 구형파에 곱하여 곱하여 출력하는 복수의 곱셈부, 그리고
    상기 복수의 구형파의 신호를 각각 부하 변조하여 송신하는 복수의 부하 변조부
    를 포함하는 태그 송신 장치.
  8. 제7항에서,
    상기 복수의 부반송파의 주파수는 상호간 직교하는 태그 송신 장치.
  9. 제8항에서,
    상기 복수의 부반송파의 주파수는 부반송파간 고조파 주파수를 포함하지 않는 태그 송신 장치.
  10. 제7항에서,
    상기 복수의 부하 변조부에 의해서 부하 변조된 신호를 출력하는 복수의 태그 안테나
    를 더 포함하는 태그 송신 장치.
  11. 제7항에서,
    상기 복수의 부하 변조부는 후방 산란 변조 방식을 사용하는 태그 송신 장치.
  12. 제7항에서,
    패킷의 시작을 나타내는 프리앰블을 생성하는 프리앰블 생성부, 그리고
    상기 태그 데이터와 프리앰블을 상기 직렬 데이터로 변환하여 상기 역다중화부로 출력하는 다중화부
    를 더 포함하는 태그 송신 장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9418259B2 (en) 2013-10-07 2016-08-16 Electronics And Telecommunications Research Institute Tag transmission apparatus and signal transmitting method thereof
KR101653713B1 (ko) * 2015-04-03 2016-09-05 전자부품연구원 정밀한 fsk 주파수를 갖는 고속열차 위치인식 태그

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9166839B2 (en) * 2013-02-13 2015-10-20 Aviat U.S., Inc. Systems and methods for reducing effects of local oscillator leakage
KR20150004497A (ko) * 2013-07-02 2015-01-13 한국전자통신연구원 태그 송신 장치 및 방법과 리더 수신 장치
DE102015106256A1 (de) 2014-04-29 2015-10-29 Electronics And Telecommunications Research Institute Vorrichtung und Verfahren zum Übertragen eines Tags
KR20160092383A (ko) * 2015-01-27 2016-08-04 한국전자통신연구원 단일 ｒｆ 체인 기반 배열 안테나 장치 및 그 구현방법
US11012278B2 (en) 2018-03-01 2021-05-18 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Technique for non-sinusoidal radio communication
KR20200086512A (ko) * 2019-01-09 2020-07-17 한국전자통신연구원 패턴 기반 복조 방식의 백스캐터 통신 방법 및 장치
CN112532342B (zh) * 2019-09-17 2023-05-16 华为技术有限公司 一种背反射通信中的数据传输方法和装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4475217A (en) * 1982-11-03 1984-10-02 General Electric Company Receiver for phase-shift modulated carrier signals
US5422594A (en) * 1993-04-30 1995-06-06 National Science Council Multi-channel carrier wave generator
US6307868B1 (en) * 1995-08-25 2001-10-23 Terayon Communication Systems, Inc. Apparatus and method for SCDMA digital data transmission using orthogonal codes and a head end modem with no tracking loops
US7418043B2 (en) * 2000-07-19 2008-08-26 Lot 41 Acquisition Foundation, Llc Software adaptable high performance multicarrier transmission protocol
US8120465B2 (en) * 2006-02-01 2012-02-21 Vitaly Drucker RFID tag, interrogator and system with improved symbol encoding and decoding
US8587406B2 (en) * 2006-09-01 2013-11-19 Intermec Ip Corp. RFID tags with orthogonal communication capabilities, and associated systems
US20090284352A1 (en) * 2006-11-14 2009-11-19 Nxp, B.V. Transponder, reader, method of operating a transponder, and method of operating a reader
US20110074555A1 (en) * 2009-09-29 2011-03-31 Electronics And Telecommunications Research Institute Mobile rfid device and data communication method thereof
WO2012052599A1 (en) * 2010-10-22 2012-04-26 Upm Rfid Oy Advanced functionality of remote-access devices

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9418259B2 (en) 2013-10-07 2016-08-16 Electronics And Telecommunications Research Institute Tag transmission apparatus and signal transmitting method thereof
KR101653713B1 (ko) * 2015-04-03 2016-09-05 전자부품연구원 정밀한 fsk 주파수를 갖는 고속열차 위치인식 태그

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