KR20180001481A - Rfid 수신기 및 무선 신호에 인코딩된 데이터 비트들을 추출하는 방법 - Google Patents

Rfid 수신기 및 무선 신호에 인코딩된 데이터 비트들을 추출하는 방법 Download PDF

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Abstract

RFID 수신기 (1) 는 RFID 송신기 (2) 로부터 무선 신호 (20) 를 수신하고, RFID 송신기 (2) 로부터 수신된 무선 신호로부터 전기 신호 (110) 를 생성하도록 구성된 안테나 (11) 를 포함한다. 디코더 회로 (10) 는 안테나 (11) 에 연결되고 안테나 (11) 에 의해 생성된 전기 신호 (110) 로부터 전기 신호 (110) 에 인코딩된 데이터 비트들을 추출하도록 구성된다. 디코더 회로 (10) 는 안테나 (11) 에 직접 연결되고 안테나 (11) 에 의해 생성된 전기 신호 (110) 로부터 디지털 입력 신호 (13) 를 생성하도록 구성된 아날로그-대-디지털 변환기 (12) 를 포함한다. 비트 추출기 (14) 는 아날로그-대-디지털 변환기 (12) 에 연결되고 아날로그-대-디지털 변환기 (12) 에 의해 생성된 디지털 입력 신호 (13) 로부터 데이터 비트들을 추출하도록 구성된다.

Description

RFID 수신기 및 무선 신호에 인코딩된 데이터 비트들을 추출하는 방법{RFID RECEIVER AND METHOD OF EXTRACTING DATA BITS ENCODED IN A RADIO SIGNAL}
본 발명은 RFID 수신기 및 RFID 송신기로부터 수신된 무선 신호에 인코딩된 데이터 비트들을 추출하는 방법에 관한 것이다.
액세스 제어 시스템들, 페이먼트 시스템들, 및 다른 단거리 및/또는 근접장 통신 (near field communication: NFC) 애플리케이션들, 뿐아니라 물류관리 및 레이더 애플리케이션들에서의 RFID 송신기들 및 트랜스폰더들 (예를 들어, ISO 14443, ISO 15693, 또는 사설의 구현들에 따른 RFID 디바이스들) 의 증가된 사용 및 구현은 이동 (통신) 디바이스들에서의 RFID 수신기들 및 송신기들의 전개의 추가의 증가를 야기해왔다. 구체적으로는, RFID 수신기들 및 송수신기들이 이동 전화들 (스마트 폰들) 또는 신체 착용 디바이스들, 예를 들어 손목 착용 전자 스마트 시계들과 같은 휴대용 이동 디바이스들에서 구현되는 경우에, 이들 RFID 수신기들 및 송수신기들을 구현하는데 요구되는 전자 컴포넌트들은 이들 이동 디바이스들의 전체 사이즈 및 중량에 상당히 기여한다. 게다가, 개선된 그리고 추가적인 특징들 및 기능들로 유연하게 그리고 정기적으로 업데이트되는, 이들 이동 디바이스들의 펌 모듈 및 소프트웨어 모듈의 점점더 짧은 라이프 사이클들과 대조적으로, 이들 이동 디바이스들에서의 하드웨어 컴포넌트들을 변경하는 것은 너무 노동 집약적이고 비용이 들고, 따라서 비현실적인 것으로 고려되기 때문에, RFID 수신기들 및 송수신기들은 변화되지 않은 채로 유지된다.
본 발명의 목적은 RFID 수신기 및 RFID 송신기로부터 수신된 무선 신호에 인코딩된 데이터 비트들을 추출하는 방법을 제공하는 것이며, 그 RFID 수신기 및 방법은 종래 기술의 단점들의 적어도 일부를 갖지 않는다.
본 발명에 따르면, 이들 목적들은 독립 청구항들의 특징들을 통해 달성된다. 또, 추가의 이로운 실시형태들이 종속 청구항들 및 발명의 설명으로부터 따라온다.
RFID 수신기는 RFID 송신기로부터 무선 신호를 수신하고, RFID 송신기로부터 수신된 무선 신호로부터 전기 신호를 생성하도록 구성된 안테나를 포함한다.
본 발명에 따르면, 상술된 목적들은 특히 RFID 수신기가 안테나에 연결되고 안테나에 의해 생성된 전기 신호로부터 그 전기 신호에 인코딩된 데이터 비트들을 추출하도록 구성된 디코더 회로를 더 포함한다는 점에서 달성된다. 디코더 회로는 안테나에 직접 연결되고 안테나에 의해 생성된 전기 신호로부터 디지털 입력 신호를 생성하도록 구성된 아날로그-대-디지털 변환기를 포함한다. 디코더 회로는 아날로그-대-디지털 변환기에 연결되고 아날로그-대-디지털 변환기에 의해 생성된 디지털 입력 신호로부터 데이터 비트들을 추출하도록 구성된 비트 추출기를 더 포함한다. 안테나에 직접 아날로그-대-디지털 변환기를 갖는 디코더 회로를 연결하는 것 및 아날로그-대-디지털 변환기에 의해 생성된 디지털 입력 신호로부터 디코더 회로의 비트 추출기에 의해 데이터 비트들을 추출하는 것은 다이오드들 또는 트랜지스터들과 같은 전자 컴포넌트들이 변조 또는 다른 신호 컨디셔닝과 같은 신호 프로세싱을 위해 디코더 회로 외부에 배열 및 구현될 필요가 없다는 이점을 갖는다.
일 실시형태에서, 비트 추출기는 아날로그-대-디지털 변환기에 의해 생성된 디지털 입력 신호로부터 서브-비트 펄스들을 추출하도록 구성된 펄스 추출기, 및 서브-비트 펄스들에서의 데이터 비트들을 검출하도록 구성된 비트 검출기를 포함한다.
다른 실시형태에서, 비트 추출기는 아날로그-대-디지털 변환기에 의해 생성된 디지털 입력 신호로부터 서브-비트 펄스들을 추출하도록 구성된 저역 통과 필터를 포함한다.
일 실시형태에서, 저역 통과 필터는 이동 평균 필터로서 구현된다.
다른 실시형태에서, 비트 추출기는 디지털 신호로부터 DC-컴포넌트를 제거하도록 구성된 고역 통과 필터를 포함한다.
일 실시형태에서, 고역 통과 필터는 디지털 입력 신호의 이동 최대값으로부터 디지털 입력 신호의 이동 최소값을 감산함으로써 DC-컴포넌트를 제거하도록 구성된다.
다른 실시형태에서, 펄스 추출기는 디지털 신호의 필터링되지 않은 서브-비트 펄스들로부터 서브-비트 펄스들을 생성하도록 구성된 이동 평균 필터를 포함한다.
일 실시형태에서, 펄스 추출기는 펄스 추출기의 이동 평균 필터의 하류에 배열된 저역 통과 필터를 더 포함한다.
다른 실시형태에서, 비트 추출기는 디지털 신호를 생성하기 위해 아날로그-대-디지털 변환기에 의해 사용된 샘플링 레이트보다 낮은 감소된 샘플링 레이트로 펄스 추출기에 의해 추출된 서브-비트 펄스들을 샘플링하도록 구성된 서브-샘플링 모듈을 포함한다.
일 실시형태에서, 비트 추출기는 서브-비트 펄스들로부터 데이터 비트들을 결정하기 위한 이동 결정 임계값을 생성하도록 구성된다.
다른 실시형태에서, 비트 추출기는 이동 결정 임계값을 사용하여 변화하는 샘플링 포인트들을 결정하고, 그 변화하는 샘플링 포인트들을 사용하여 서브-비트 펄스들을 샘플링하도록 구성된다. 이동 결정 임계값에 의존하여 시간에서 변화하는 샘플링 포인트들을 사용하는 것은 RFID 수신기가 RFID 송신기로부터 수신된 무선 신호에서의 캐리어 주파수 (위상 변조) 및/또는 진폭 (진폭 변조) 의 변동들에 대해 더 관대하다는 이점을 갖는다.
일 실시형태에서, 아날로그-대-디지털 변환기는 안테나에 의해 생성된 전기 신호로부터 디지털 입력 신호를 생성하도록 구성된 전자 회로를 포함하고, 그 전자 회로는 다이오드-프리 (diode-free) 전기 연결을 통해 안테나에 연결된다.
다른 실시형태에서, 비트 추출기는 프로세서 및 아날로그-대-디지털 변환기에 의해 생성된 디지털 입력 신호로부터 데이터 비트들을 추출하도록 프로세서에게 지시하도록 구성된 컴퓨터 프로그램 코드를 포함한다. 컴퓨터 프로그램 코드로써 비트 추출기를 구현하는 것은 새로운 및/또는 개선된 특징들 및/또는 기능들로 비트 추출기를 유연하게 업데이트하는 것을 가능하게 한다.
일 실시형태에서, 안테나는 RFID 트랜스폰더의 RFID 송신기로부터 무선 신호를 수신하도록, 그리고 RFID 트랜스폰더의 RFID 송신기로부터 수신된 무선 신호로부터 전기 신호를 생성하도록 구성된다.
RFID 수신기에 더하여, 본 발명은 또한 RFID 송신기로부터 수신된 무선 신호에 인코딩된 데이터 비트들을 추출하는 방법에 관한 것이다. 방법은: RFID 수신기의 안테나에서 RFID 송신기로부터 수신된 무선 신호로부터 전기 신호를 생성하는 단계; 아날로그-대-디지털 변환기를 안테나에 직접 연결하는 단계; 아날로그-대-디지털 변환기에서 안테나에 의해 생성된 전기 신호로부터 디지털 입력 신호를 생성하는 단계; 아날로그-대-디지털 변환기에 비트 추출기를 연결하는 단계; 및 비트 추출기에 의해 아날로그-대-디지털 변환기에 의해 생성된 디지털 입력 신호로부터 데이터 비트들을 추출하는 단계를 포함한다.
본 발명은 도면들을 참조하여 예시를 통해 더욱 상세히 설명될 것이다.
도 1 은 안테나, 아날로그-대-디지털 변환기, 및 비트 추출기를 포함하는 RFID 수신기를 개략적으로 도시하는 블록도를 보여준다.
도 2 는 펄스 추출기 및 비트 검출기를 포함하는 비트 추출기를 개략적으로 도시하는 블록도를 보여준다.
도 3 은 서브-샘플링 모듈, 임계값 모듈, 심볼 검출 모듈, 및 비트 디코더를 포함하는 비트 검출기를 개략적으로 도시하는 블록도를 보여준다.
도 4 는 수신된 무선 신호로부터 생성된 디지털 입력 신호의 예를 도시하는 그래프를 보여준다.
도 5 는 수신된 무선 신호로부터 생성된 디지털 입력 신호로부터 추출된 필터링되지 않은 서브-비트 펄스들의 예를 도시하는 그래프를 보여준다.
도 6 은 디지털 입력 신호의 필터링되지 않은 서브-비트 펄스들로부터 필터링된 DC-프리 서브-비트 펄스들의 예를 도시하는 그래프를 보여준다.
도 7 은 디지털 입력 신호의 DC-프리 서브-비트 펄스들로부터 추출된 서브-비트 펄스들의 예를 도시하는 그래프를 보여준다.
도 8 은 디지털 입력 신호의 서브-비트 펄스들로부터 추출된 저역 통과 필터링된 서브-비트 펄스들의 예를 도시하는 그래프를 보여준다.
도 9 는 디지털 입력 신호로부터 추출된 서브-비트 펄스들, 및 디지털 입력 신호로부터 추출된 데이터 서브-비트들에 적용된 변화하는 샘플링 포인트들의 예를 도시하는 그래프를 보여준다.
도 10 은 RFID 송신기로부터 수신된 무선 신호에 인코딩된 데이터 비트들을 추출하는 단계들의 시퀀스를 도시하는 흐름도를 보여준다.
도 1 에서, 참조 번호 1 은 RFID 송신기 (2) 로부터 무선 신호들 (20) 을 수신하는 RFID 수신기를 지칭한다. 구성에 따라, 무선 송신기 (2) 는 (능동 또는 수동) RFID 트랜스폰더 또는 능동 RFID 송수신기의 부분이다. 예를 들어, 무선 송신기 (2) 는 ISO 14443 (106 Kbits/sec 에서의 ISO 14443A 및 ISO 14443B) 및 ISO 15693 과 같은 RFID 표준들에 따라, 또는 사설 RFID 프로토콜에 따라 구성된다. 이에 따라, RFID 송신기 (2) 로부터의 그리고 RFID 수신기 (1) 에 의해 수신 및 프로세싱되는 무선 신호들 (20) 은 100 KHz 내지 60+ GHz 의 범위에서의 캐리어 주파수를 갖고; 특히 캐리어 주파수는 RFID 시스템의 작동 주파수, 예를 들어 6.78 MHz, 13.56 MHz, 또는 27.12 MHz (또는 다른 주파수) 로 설정된다.
도 1 에 개략적으로 도시된 바와 같이, RFID 수신기 (1) 는 안테나 (11), 예를 들어 루프 안테나, 및 안테나 (11) 에 전기적으로 연결된 디코더 회로 (10) 를 포함한다.
디코더 회로 (10) 는 수신기의 안테나 (11) 에 직접 연결되는 아날로그-대-디지털 변환기 (12) 를 포함한다. 즉, 변조 또는 다른 신호 컨디셔닝과 같은 신호 프로세싱을 위해 안테나 (11) 와 아날로그-대-디지털 변환기의 회로 사이에 배열된 임의의 중간의 다이오드들, 트랜지스터들 등이 없이, 안테나 (11)와, 아날로그 입력 신호를 디지털 출력 신호로 변환하도록 구성되는 아날로그-대-디지털 변환기 (12) 의 회로 사이에 직접적인 전기 연결이 존재한다. 요컨데: 수신기의 안테나 (11) 와 아날로그-대-디지털 변환 회로 (12) 사이에 다이오드-프리 전기 연결, 즉 직렬로도 또는 병렬로도 (GND) 임의의 중간의 다이오드들이 없는 전기 연결이 존재한다. RFID 송신기 (2) 로부터 안테나 (11) 에 의해 수신된 무선 신호 (20) 에 응답하여, 안테나 (11) 는 대응하는 전기 신호 (110) 를 생성한다. 그것의 입력에서, 아날로그-대-디지털 변환기 (12) 는 직접적인 전기 연결을 통해 안테나 (11) 로부터 전기 신호 (110) 를 수신하고 아날로그-대-디지털 변환기 (12) 의 출력에서 이용가능한 대응하는 디지털 입력 신호 (13) 를 생성한다.
디코더 회로 (10) 는 아날로그-대-디지털 변환기 (12) 의 출력에 연결되고 아날로그-대-디지털 변환기 (12) 로부터 디지털 입력 신호 (13) 를 수신하도록 구성된 비트 추출기 (14) 를 더 포함한다. 비트 추출기 (14) 는 디지털 신호로부터 데이터 비트들을 추출하도록 구성된 전자 회로를 포함한다. RFID 송신기 (2) 에서의 그들의 원점 (origin) 에서, 데이터 비트들은 송신된 무선 신호 (20) 에 인코딩되었고, 그 후 안테나 (11) 에 의해 생성된 대응하는 전기 신호 (110) 에서 그리고 아날로그-대-디지털 변환기 (12) 에 의해 생성된 대응하는 디지털 입력 신호에 인코딩된 채 남겨졌다. 실시형태에 따라, 비트 추출기 (14) 의 전자 회로는 주문형 반도체들 (ASICs) 또는 필드 프로그래머블 게이트 어레이 (FPGA) 또는 언커미티드 (uncommitted) 로직 어레이 (ULA) 와 같은 로직 유닛, 또는 도 1 에 도시된 바와 같이, 프로세서 (14a) 에게 아날로그-대-디지털 변환기 (12) 로부터 수신된 디지털 입력 신호 (13) 로부터 데이터 비트들을 추출하도록 지시하는 프로그램 코드 (14b) 를 포함하는 프로그래밍된 프로세서 (14a) 이다.
도 10 에 도시된 바와 같이, 단계 (S1) 에서, RFID 송신기 (2) 로부터의 무선 신호들 (20) 이 RFID 수신기 (1) 의 안테나 (11) 에서 수신된다.
단계 (S2) 에서, 안테나 (11) 는 수신된 무선 신호 (20) 에 응답하여 전기 신호 (110) 를 생성한다.
단계 (S3) 에서, 전기 신호 (110) 는 아날로그-대-디지털 변환기 (12) 의 입력에서 수신된다.
단계 (S4) 에서, 아날로그-대-디지털 변환기 (12) 는 수신된 전기 신호 (110) 로부터 디지털 신호 (13) 를 생성한다.
단계 (S5) 에서, 아날로그-대-디지털 변환기 (12) 로부터의 디지털 신호 (13) 는 비트 추출기 (14) 의 입력에서 수신된다.
단계 (S6) 에서, 비트 추출기 (14) 는 수신된 무선 신호 (20) 또는 아날로그-대-디지털 변환기 (12) 로부터 수신된 대응하는 디지털 입력 신호 (13) 에 인코딩된 데이터 서브-비트들 (1000) 을 추출한다.
단계 (S7) 에서, 비트 추출기 (14) 는 적절한 디코딩 표준, 예를 들어 맨체스터 디코딩을 적용하여 추출된 데이터 서브-비트들로부터 데이터 비트들을 디코딩한다.
도 2 에 도시된 바와 같이, 비트 추출기 (14) 는 수개의 기능 모듈들 및 서브-모듈들을 포함한다. 구체적으로, 비트 추출기 (14) 는 펄스 추출기 (140) 및 비트 검출기 (144) 를 포함한다. 펄스 추출기 (140) 는 아날로그-대-디지털 변환기 (12) 에 의해 생성된 디지털 입력 신호 (13) 로부터 서브-비트 펄스들 (17a/17b) 을 추출하도록 구성된다. 비트 검출기 (144) 는 서브-비트 펄스들 (17a/17b) 에서의 데이터 비트들을 검출하도록 구성된다.
도 2 의 실시형태에서, 펄스 추출기 (140) 는 저역 통과 필터 (141), 고역 통과 필터 (142), 및 고역 통과 필터 (142) 의 하류에 배열된 이동 평균 필터/저역 통과 필터 블록 (143a/143b) 을 포함한다.
도 3 에 도시된 바와 같이, 비트 검출기 (144) 는 서브-샘플링 모듈 (145), 임계값 모듈 (146), 심볼 검출 모듈 (147), 및 비트 디코더 (148) 를 포함한다.
전체로서 비트 추출기 (14) 와 관련하여 상술된 바와 같이, 비트 추출기 (14) 의 기능 모듈들 및 서브-모듈들은 각각의 모듈 또는 서브-모듈의 기능들을 구현 및 수행하도록 프로세서 (14a) 를 제어하도록 구성된 프로그램 코드 (14b) 를 갖는 프로그래밍된 소프트웨어 모듈들로서 또는 로직 유닛들로서 대응적으로 구현된다.
도 4 는 안테나 (11) 에서 수신된 무선 신호 (20) 에 대응하는 전기 신호 (110) 로부터 아날로그-대-디지털 변환기 (12) 에 의해 생성된 디지털 입력 신호 (13) 의 예를 도시한다. 100 KHz 내지 60+ GHz 의 범위에 있는 높은 캐리어 주파수로 인해, RFID 송신된 부하 변조의 상세는 도 4 에서 그다지 많이 식별 가능하지 않다.
도 5 는 수신된 무선 신호 (20) 또는 안테나 (11) 에서의 대응하는 전기 신호 (110) 로부터 생성된 디지털 입력 신호 (13) 로부터 저역 통과 필터 (141) 에 의해 추출된 필터링되지 않은 서브-비트 펄스들 (15) 의 예를 도시한다. 저역 통과 필터 (141) 는 이동 평균 필터로서 구현된다. ISO 14443 의 콘텍스트에서, 이동 평균 필터는 최소 (최단) 신호 유닛에 대해 평균을 내며, 예를 들어 ISO 14443 과 관련하여, 이동 평균 필터는 8 개의 13.56 MHz 오실레이션들의 주기에 대한 평균을 구축한다 (통상의 기술자는 다른 설정들이 각각의 다른 표준들의 요건들을 충족시키기 위해 사용될 수도 있다는 것을 이해할 것이다). 저역 통과 필터 (141) 는 유한 임펄스 응답 (FIR 필터) 으로 구현된다. 선택적으로, 펄스 추출기 (14) 는 저역 통과 필터 (141) 의 하류에 배열되고 필터링되지 않은 서브-비트 펄스들 (15) 을 포지티브 값들로만 감소시키는 절대값 함수 Abs() 를 수행하도록 구성된 절대값 모듈을 포함한다.
도 6 은 디지털 입력 신호 (13) 의 필터링되지 않은 서브-비트 펄스들 (15) 로부터 고역 통과 필터 (142) 에 의해 필터링된 DC-프리 서브-비트 펄스들 (16) 의 예를 도시한다. 고역 통과 필터 (142) 는 각각 디지털 입력 신호 (13) 또는 대응하는 전기 신호 (110) 에 포함된 DC 부분을 제거하도록 구성된다. 구체적으로, 고역 통과 필터 (142) 는 디지털 입력 신호 (13) 의 이동 최대값으로부터 디지털 입력 신호 (13) 의 이동 최소값을 감산함으로써 DC 컴포넌트를 제거하도록 구성된다. DC 컴포넌트를 제거하는 것은 송신 동안의 부하 스내치 (snatch) 가 불온한 (disturbing) 영향을 주지 않는다는 이점을 갖는다. 펄스 추출기 (140) 는 RFID 송신기 (2) 의 통신 시간 슬롯에 피팅 (fitting) 되지 않는 신호들을 마스킹 또는 억제하도록 구성된 트리거 모듈 (도시하지 않음) 을 더 포함하며, 예를 들어 ISO 14443 의 콘텍스트에서, 이들 시간 주기들은 가드 시간 TR0, 동기화 시간 TR1, 및 프레임 지연 시간 FDT 을 포함한다. 이들 신호 부분들을 억제하는 것은 불온한 천이들 (transients) 을 억제하는 것을 가능하게 하고, 또한 에너지를 보존한다 (회로가 클록킹되지 않는다). 트리거 모듈은 슬로프 검출기 (슈미트-트리거를 갖는 고역 통과 필터) 를 포함한다. 바람직하게는, 트리거 모듈은 고역 통과 필터 (142) 와 이하에 기술되는 이동 평균 필터/저역 통과 필터 블록 (143a/143b) 사이에 배열된다. 대안적으로, 트리거 모듈은 고역 통과 필터 (142) 의 상류에 배열된다.
이동 평균 필터/저역 통과 필터 블록 (143a/143b) 은 고역 통과 필터 (142) 의 하류에 배열되고, 이동 평균 필터 (143a) 및 선택적으로 상기 이동 평균 필터 (143a) 의 하류에 배열된 저역 통과 필터 (143b) 를 포함한다.
도 7 은 각각 디지털 입력 신호 (13) 또는 대응하는 전기 신호 (110) 의 DC-프리 서브-비트 펄스들 (16) 로부터 이동 평균 필터 (143a) 에 의해 추출된 서브-비트 펄스들 (17a) 의 예를 도시한다. 도 8 은 DC-프리 서브-비트 펄스들 (16) 로부터 추출된 저역 통과 필터링된 서브-비트 펄스들 (17b) 의 예를 도시한다. 도 7 및 도 8 에서 알 수 있듯이, 그들의 길고 짧은 펄스들을 갖는 신호들이 이제 구별가능하게 존재한다. 예를 들어, ISO 14443 의 콘텍스트에서, 저역 통과 필터 (143b) 는 106 Kbits/sec 신호들 (Fpass = 50 KHz, Fstop = 200 KHz, Astop = 12 dB) 을 프로세싱하기 위해 구성된다.
도 3 의 실시형태에서, 비트 검출기 (144) 는 서브-샘플링 모듈 (145) 을 포함한다. 서브-샘플링 모듈 (145) 은 예를 들어 팩터 ds = 64 에 의해 비트 추출기 (140) 에 의해 추출된 서브-비트 펄스들 (17a/17a) 을 다운 샘플링하도록 구성된다. 제거된 샘플링 포인트들은 관련된 추가의 정보를 포함하지 않고 비트 검출기 (144) 를 위해 필요하지 않다. 결과적으로, 서브-샘플링 모듈 (145) 의 하류에 배열된 비트 검출기 (144) 의 기능 모듈들은 더 낮은 클록 레이트에서 동작될 수 있어, 추가의 에너지 보존을 가능하게 한다. 도 9 의 상부 그래프에 도시된 서브-샘플링된 서브-비트 펄스들 (18) 은 임계값 모듈 (146) 로 제공된다.
임계값 모듈 (146) 은 이동 결정 임계값을 결정하도록 구성된다. 그러한 목적을 위해, 임계값 모듈 (146) 은 서브-샘플링된 서브-비트 펄스들 (18) 로부터 이동 최소값들 (181), 이동 최대값들 (182), 및 이동 최소 및 최대값들 (181, 182) 로부터 계산된 이동 평균값들 (183) 을 결정한다. 도 9 에 도시된 바와 같이, 이동 최소 및 최대값들 (181, 182) 은 정의된 홀딩 시간 (최대-홀드) 동안 그들 각각의 최소 또는 최대 절대값들에서 유지된다. 그것에 의해, 신호 프레임 또는 심볼 동안의 신호 값들의 변동들은 부정적인 영향을 주지 않는다. 이동 결정 임계값은 이동 평균값들 (183) 에 의해 정의된다. 서브-샘플링된 서브-비트 펄스들 (18) 및 이동 평균 값들 (183) 또는 이동 결정 임계값은 각각 심볼 검출 모듈 (147) 로 제공된다.
심볼 검출 모듈 (147) 은 각각 이동 평균값들 (183) 또는 이동 결정 임계값을 사용하여 서브-샘플링된 비트 펄스들 (18) 에서 시그널링 심볼들을 검출하도록 구성된다. 구체적으로는, 심볼 검출 모듈 (147) 은 각각 서브-샘플링된 서브-비트 펄스들 (18) 및 이동 평균 값들 (183) 또는 이동 결정 임계값의 교차의 포인트들 (185) 에 의존하여 서브-샘플링된 서브-비트 펄스들 (18) 에서의 시그널링 심볼들을 결정한다. 도 9 에 도시된 실시형태에서, 시그널링 심볼들은 상기 교차의 포인트들 (185) 에 의존하여 샘플링 인스턴스들 (샘플링 포인트들의 시간) (184) 을 결정함으로써 검출된다. 도 9 에서, 샘플링 인스턴스들 (184) 은 (얇은) 수직선들에 의해 도시된다. 좌측으로부터 제 1 (진한) 수직선은 프레임의 시작 (180) 을 도시한다. 프레임의 시작 (180) 은 서브-샘플링된 서브-비트 펄스들 (18) 이 프레임 임계값의 시작을 초과하는지 여부를 체크함으로써 심볼 검출 모듈 (147) 에 의해 결정된다. 제 1 샘플링 인스턴스 (184) 는 프레임의 시작 (180) 이후 하나의 정의된 (표준화된) 심볼 지속기간 (s) 에서 설정된다. 후속적으로, 샘플링 인스턴스들 (184) 은 교차 포인트들 (185) 이후 정의된 샘플링 오프셋 (o) 에서 심볼 검출 모듈 (147) 에 의해 설정되며, 이것에 의해 샘플링 오프셋 (o) 은 심볼 지속기간 (s) 의 반절이며; 심볼 지속기간 (s) 의 주기 내에 교차 포인트 (185) 가 존재하지 않는다면, 그 경우에 샘플링 인스턴스 (184) 는 선행 샘플링 인스턴스 (184) 이후 하나의 심볼 지속기간 (s) 에서 설정된다. 이러한 방식으로, 도 9 의 예에서 알수 있는 바와 같이, 샘플링 인스턴스들 (184) 의 타이밍은 시간의 경과에 따라 변화하여 RFID 수신기 (1) 를 RFID 송신기 (2) 로부터 수신된 무선 신호 (20) 에서의 캐리어 주파수 (위상 변조) 및/또는 진폭 (진폭 변조) 의 변동들에 더 관대하게 만든다. 더욱이, RFID 수신기 (1) 는 예를 들어 다른 RFID 송신기 또는 트랜스폰더의 존재에 의해 발생된 무선 신호 (20) 의 감소에 대해, 및 RFID 송신기 (2) 로부터 수신된 무선 신호 (20) 의 저역 통과 영향받은 에지들에 대해 더 관대하게 된다. 샘플링된 신호 (100) 는 비트 디코더 (148) 로 제공된다.
비트 디코더 (148) 는 샘플링된 신호 (100) 로부터 데이터 비트들을 디코딩하도록 구성된다. 도 9 의 하부 부분에서, 샘플링된 신호 (100) 로부터 추출된 서브-데이터 비트들 (1000) 이 도시되어 있다. 데이터 서브-비트들 (1000) 로부터의 데이터 비트들의 검출은 맨체스터 디코딩을 사용하여 수행된다. 대안적인 실시형태에서, 심볼들 및 데이터 서브-비트들은 그들의 타이밍 및 그들의 각각의 증가 또는 감소에 대해 서브-샘플링된 서브-비트 펄스들 (18) 의 슬로프들을 분석함으로써 결정된다.
상기 설명에서, 컴퓨터 프로그램 코드는 특정의 기능 모듈들과 연관되었고, 단계들의 시퀀스는 특정의 순서로 제시되었다는 것을 주의해야 하지만, 통상의 기술자는 컴퓨터 프로그램 코드가 상이하게 구성될 수도 있다는 것 및 단계들의 적어도 일부의 순서가 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 변경될 수 있다는 것을 이해할 것이다.

Claims (15)

  1. RFID 수신기 (1) 로서,
    RFID 송신기 (2) 로부터 무선 신호 (20) 를 수신하도록, 그리고 상기 RFID 송신기 (2) 로부터 수신된 상기 무선 신호 (20) 로부터 전기 신호 (110) 를 생성하도록 구성된 안테나 (11); 및
    상기 안테나 (11) 에 연결되고, 상기 안테나 (11) 에 의해 생성된 상기 전기 신호 (110) 로부터 상기 전기 신호 (110) 에 인코딩된 데이터 비트들을 추출하도록 구성된 디코더 회로 (10) 를 포함하고,
    상기 디코더 회로 (10) 는,
    상기 안테나 (11) 에 직접 연결되고, 상기 안테나 (11) 에 의해 생성된 상기 전기 신호 (110) 로부터 디지털 입력 신호 (13) 를 생성하도록 구성된 아날로그-대-디지털 변환기 (12), 및
    상기 아날로그-대-디지털 변환기 (12) 에 연결되고, 상기 아날로그-대-디지털 변환기 (12) 에 의해 생성된 상기 디지털 입력 신호 (13) 로부터 상기 데이터 비트들을 추출하도록 구성된 비트 추출기 (14) 를 포함하는, RFID 수신기 (1).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 비트 추출기 (14) 는 상기 아날로그-대-디지털 변환기 (12) 에 의해 생성된 상기 디지털 입력 신호 (13) 로부터 서브-비트 펄스들 (17a, 17b) 을 추출하도록 구성된 펄스 추출기 (140), 및 상기 서브-비트 펄스들 (17a, 17b) 에서의 데이터 비트들을 검출하도록 구성된 비트 검출기 (144) 를 포함하는, RFID 수신기 (1).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 비트 추출기 (14) 는 상기 아날로그-대-디지털 변환기 (12) 에 의해 생성된 상기 디지털 입력 신호 (13) 로부터 서브-비트 펄스들 (15) 을 추출하도록 구성된 저역 통과 필터 (141) 를 포함하는, RFID 수신기 (1).
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 저역 통과 필터 (141) 는 이동 평균 필터로서 구현되는, RFID 수신기 (1).
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비트 추출기 (14) 는 상기 디지털 신호 (13) 로부터 DC-컴포넌트를 제거하도록 구성된 고역 통과 필터 (142) 를 포함하는, RFID 수신기 (1).
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 고역 통과 필터 (142) 는 상기 디지털 신호 (13) 의 이동 최대값으로부터 상기 디지털 입력 신호 (13) 의 이동 최소값을 감산함으로써 상기 DC-컴포넌트를 제거하도록 구성되는, RFID 수신기 (1).
  7. 제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 펄스 추출기 (140) 는 상기 디지털 신호 (13) 의 필터링되지 않은 서브-비트 펄스들 (15) 로부터 상기 서브-비트 펄스들 (17a, 17b) 을 생성하도록 구성된 이동 평균 필터 (143a) 를 포함하는, RFID 수신기 (1).
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 펄스 추출기 (140) 는 상기 펄스 추출기의 이동 평균 필터 (143a) 의 하류에 배열된 저역 통과 필터 (143b) 를 더 포함하는, RFID 수신기 (1).
  9. 제 2 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비트 추출기 (14) 는 상기 디지털 신호 (13) 를 생성하기 위해 상기 아날로그-대-디지털 변환기 (12) 에 의해 사용된 샘플링 레이트보다 낮은 감소된 샘플링 레이트로 상기 펄스 추출기 (140) 에 의해 추출된 상기 서브-비트 펄스들 (17a, 17b) 을 샘플링하도록 구성된 서브-샘플링 모듈 (145) 을 포함하는, RFID 수신기 (1).
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비트 추출기 (14) 는 상기 서브-비트 펄스들 (17a, 17b) 로부터 데이터 비트들을 결정하기 위한 이동 결정 임계값 (183) 을 생성하도록 구성되는, RFID 수신기 (1).
  11. 제 2 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비트 추출기 (14) 는 상기 이동 결정 임계값 (183) 을 사용하여 변화하는 샘플링 포인트들 (184) 을 결정하도록, 그리고 상기 변화하는 샘플링 포인트들 (184) 을 사용하여 상기 서브-비트 펄스들 (17a, 17b) 을 샘플링하도록 구성되는, RFID 수신기 (1).
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 아날로그-대-디지털 변환기 (12) 는 상기 안테나 (11) 에 의해 생성된 상기 전기 신호 (110) 로부터 상기 디지털 입력 신호 (13) 를 생성하도록 구성된 전자 회로를 포함하고,
    상기 전자 회로는 다이오드-프리 (diode-free) 전기 연결을 통해 상기 안테나 (1) 에 연결되는, RFID 수신기 (1).
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비트 추출기 (14) 는 프로세서 (14a) 및 상기 아날로그-대-디지털 변환기 (12) 에 의해 생성된 상기 디지털 입력 신호 (13) 로부터 상기 데이터 비트들을 추출하도록 상기 프로세서 (14a) 에게 지시하도록 구성된 컴퓨터 프로그램 코드 (14b) 를 포함하는, RFID 수신기 (1).
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안테나 (11) 는 RFID 트랜스폰더의 RFID 송신기 (2) 로부터 무선 신호 (20) 를 수신하도록, 그리고 상기 RFID 트랜스폰더의 상기 RFID 송신기 (2) 로부터 수신된 상기 무선 신호 (20) 로부터 전기 신호 (110) 를 생성하도록 구성되는, RFID 수신기 (1).
  15. RFID 송신기 (2) 로부터 수신된 무선 신호 (20) 에 인코딩된 데이터 비트들을 추출하는 방법으로서,
    RFID 수신기 (1) 의 안테나 (11) 에서, 상기 RFID 송신기 (2) 로부터 수신된 상기 무선 신호 (20) 로부터 전기 신호 (110) 를 생성하는 단계;
    아날로그-대-디지털 변환기 (12) 를 상기 안테나 (11) 에 직접 연결하는 단계;
    상기 아날로그-대-디지털 변환기 (12) 에서, 상기 안테나 (11) 에 의해 생성된 상기 전기 신호 (110) 로부터 디지털 입력 신호 (13) 를 생성하는 단계;
    상기 아날로그-대-디지털 변환기 (12) 에 비트 추출기 (14) 를 연결하는 단계; 및
    상기 비트 추출기 (14) 에 의해, 상기 아날로그-대-디지털 변환기 (12) 에 의해 생성된 상기 디지털 입력 신호 (13) 로부터 상기 데이터 비트들을 추출하는 단계를 포함하는, RFID 송신기 (2) 로부터 수신된 무선 신호 (20) 에 인코딩된 데이터 비트들을 추출하는 방법.


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