SI23939A

SI23939A - Postopek za zmanjĹˇanje amplitudnega Ĺˇuma v sprejemanem signalu v RFID izpraĹˇevalniku

Info

Publication number: SI23939A
Application number: SI201100450A
Authority: SI
Inventors: Vinko Kunc; Jernej Rozman; Maja ATANASIJEVIĆ-KUNC
Original assignee: Ids D.O.O.
Priority date: 2011-11-30
Filing date: 2011-11-30
Publication date: 2013-05-31
Also published as: WO2013081557A2; WO2013081557A3; EP2786499B1; US20140335813A1; EP2786499A2; US9294137B2

Abstract

Postopek se izvaja, ko je izpraševalnikov oddajani signal TS radiofrekvenčno elektromagnetno sinusno valovanje. V frekvenčnem intervalu nizkega pasovnega sita na izhodu izpraševalnikovega sprejemnega vezja se prispevek RSdAN amplitudnega šuma v demoduliranem sprejemanem signalu RSd s pomočjo merjenega demoduliranega oddajanega signala TSd določi kot RSdAN = k . TSd, s tem da se izmerita enosmerna komponenta DCRS v signalu RSd in enosmerna komponenta DCTS v signalu TSd in se pretvorbeni faktor k določi kot k = DCRS : DCTS - sprejemnikov izhodni signal O se neprekinjeno tvori iz sprejemanega signala RS, s tem da se od signala RSd odšteva omenjeni prispevek RSdAN amplitudnega šuma in se na ta način očiščeni signal RSd - k. TSd preseje na omenjenem situ in se ojači. Pretvorbeni faktor se določa na izjemno poenostavljeni način kot razmerje enosmernih komponent v teh dveh signalih. Pri tem niso potrebne prekinitve sprejemanja signala.

Description

Postopek za zmanjšanje amplitudnega šuma v sprejemanem signalu v RFID izpraševalniku

Izum se nanaša na postopek za zmanjšanje amplitudnega šuma, ki izvira iz izpraševalnikovega oddajnika, v sprejemanem signalu v RFID izpraševalniku in se postopek po izumu izvaja, ko ta izpraševalnik oddaja radiofrekvenčno elektromagnetno sinusno valovanje, pri čemer je predlagana rešitev namenjena predvsem za RFID izpraševalnike na UHF področju.

Izum je po mednarodni klasifikaciji patentov uvrščen v razrede G 06K 07/00, H04B 01/40 inH04B 01/30.

Demoduliranje sprejemanega signala na UHF področju s frekvencami okoli 900 MHz se večinoma izvaja z mešanjem z dvema, medsebojno za tt/2 zamaknjenima signaloma izpraševalnikovega lokalnega oscilatorja (US 2006/0186995 Al), zato da se sprejemani signal učinkovito sprejme ne glede na svojo fazo na mestu izpraševalnikove antene. Demodulirana signala se nato z nizkima pasovnima sitoma očistita tako visokofrekvečnih komponent šuma kot tudi enosmerne komponente in se ojačita. Izbere se močnejši izmed obeh signalov, se digitalizira in se vodi v komunikacijsko krmilno vezje. Ker sklopilno vezje povezuje oddajnik z anteno in anteno s sprejemnikom in mora izpraševalnik tudi, ko sprejema nalepkin signal, oddajati radio frekvenčno elektromagnetno sinusno valovanje, da nalepki dovaja napajalni energijski tok, se v izpraševalnikov sprejemnik poleg drugega šuma po omenjenih dveh poteh prenaša tudi šum izpraševalnikovega oddajnika.

Inherentni šum elektronike v izpraševalnikovem sprejemniku, preračunan na vhod, na omenjenem frekvenčnem območju generira efektivno napetost 5 n V na frekvenčni pas s širino 1 Hz, šum kvalitetnega signalnega generatorja pa je tipično 120 dBc, kar pri moči 1 W na frekvenčnem pasu s širino 1 Hz pomeni efektivno napetost 7 μΝ na 50 Ω. Signal omenjenega radiofrekvenčnega elektromagnetnega sinusnega valovanja na izhodu izpraševalnikovega oddajnika ima moč 100 mW do 1 W. Sum tega oddajnikovega signala je pomemben ali celo prevladujoči šum v izpraševalnikovem sprejemniku, saj se na omenjenem frekvenčnem območju elektronika v njem lahko izvede z bistveno nižjim šumom.

Šum v oddajnikovem signalu in zato tudi šum v sprejemnikovem signalu RFID izpraševalnika je sestavljen iz faznega šuma in amplitudnega šuma. Omenjeni fazni šum v sprejemanem signalu ne prispeva k šumu v sprejemnikovem izhodnem signalu, saj obe mešalni vezji na vhodu sprejemnika uporabljata medsebojno za tt/2 zamaknjena signala iz istega lokalnega oscilatorja, ki generira tudi oddajani nosilni signal. Amplitudni šum oddajnikovega signala pa močno prispeva k šumu v sprejemnikovem izhodnem signalu. Njegova amplituda je določena tudi s fazno razliko na vhodu v mešalno vezje med sprejemanim signalom in vsakim od obeh medsebojno za t/2 zamaknjenih signalov lokalnega oscilatorja.

Na podlagi teh razmislekov sta bila predlagana (PCT/SI2008/000025) postopek in vezje za zmanjšanje izpraševalnikovega amplitudnega šuma v signalu, ki ga sprejema RFID izpraševalnik. V izpraševalnikovem oddajniku se tvori kalibrimi signal, s tem da se signal lokalnega oscilatorja plitvo amplitudno modulira s pilotnim signalom. Pilotni signal ima frekvenco približno takšno, s kakršno nalepka kodira podatke. Referenčni signal za izpraševalnikov sprejemnik se tvori, s tem da se oddajnikov kalibrimi signal meša s signalom, katerega nosilni signal ima frekvenco, ki je enaka frekvenci signala lokalnega oscilatorja, in se vodi skozi nizko pasovno sito ter se ojači. Po demoduliranju z dvema medsebojno za 7t/2 zamaknjenima signaloma iz lokalnega oscilatorja se sprejemnikova izhodna signala očistita, s tem da se od njiju odšteje za kalibrirani faktor oslabljeni sprejemnikov referenčni signal s kalibrirano polariteto. Faktor oslabitve referenčnega signala in njegova polariteta se medsebojno neodvisno kalibrirata za oba sprejemnikova izhodna signala, s tem da se za vsakega od njiju določita in nastavita faktor oslabitve referenčnega signala in njegova polariteta kot par vrednosti, pri katerem imata očiščena sprejemana signala najmanjšo amplitudo. Izhodni signal izpraševalnikovega sprejemnika ima sicer izboljšano razmerje signal-šum, saj ne vsebuje več amplitudnega šuma izpraševalnikovega oddajnika, vendar je sprejemnanje nalepkinega signala prekinjano zaradi omenjenega kalibriranja.

Naloga izuma je, na podlagi temeljnih značilnosti demoduliranega oddajanega in demoduliranega sprejemanega signala predlagati takšen postopek v RFID izpraševalniku, da se bo prispevek amplitudnega šuma v demoduliranem oddajanem signalu izpraševalnikovega oddajnika določal sproti in, ne da bi se sprejemanje prekinjalo, in se bo ta prispevek amplitudnega šuma nato sproti in odšteval od demoduliranega sprejemanega signala.

Navedeni tehnični problem je rešen s postopkom po izumu za zmanjšanje amplitudnega šuma v sprejemanem signalu v RFID izpraševalniku, opredeljenim z značilnostmi iz označujočega dela prvega patentnega zahtevka, podzahtevki pa opredeljujejo variante izvedbenega primera tega postopka.

• · · ·

Postopek po izumu za zmanjšanje amplitudnega šuma v sprejemanem signalu v RFID izpraševalniku se odlikuje po tem, da se pretvorbeni faktor med prispevkoma amplitudnega šuma v demoduliranem sprejemanem signalu in demoduliranem oddajanem signalu določa na izjemno poenostavljeni način, saj je treba vsakič določiti le razmerje enosmernih komponent v teh dveh signalih in ni treba več meriti amplitudo signala s pilotno frekvenco kot pri znani tehnični rešitvi.

Določanje pretvorbenega faktorja poteka sproti in brez motenj v sprejemu, saj niso potrebne prekinitve sprejemanja v določenih časovnih oknih. Poleg tega se pretvorbeni faktor med sprejemanjem samodejno prilagaja trenutnim razmeram.

Izum bo v nadaljnjem podrobno obrazložen na osnovi opisa izvedbenih primerov z izumom predlaganega postopka ter risb, ki prikazujejo na sl. la in lb postopno eliminiranje prispevka amplitudnega šuma v demoduliranem sprejemanem signalu za primer sprejemanja od izpraševalnikove okolice odbitega oddajanega signala, torej v odsotnosti RFID nalepke, pri čemer sta uporabljeni simulaciji za demodulirani oddajani signal in demodulirani sprejemani signal, in sicer pri dveh faznih zamikih nosilnega vala v sprejemanem signalu glede na oscilatorjev signal, s katerim se demodulira, in sl. 2a in 2b kot na sl. la in lb, vendar za primer sprejemanja signala, ki ga oddaja RFID nalepka, in sl. 3 blokovno shemo oddajnega vezja, sprejemnega vezja in vezja za odpravo amplitudnega šuma v RFID izpraševalniku po postopku po izumu.

K izboljšanju postopka, ki je opisan v spisu PCT/SI2008/000025, za zmanjšanje izpraševalnikovega amplitudnega šuma v signalu, ki ga sprejema RFID izpra« · · ·

ševalnik, dovede naslednji temeljni razmislek o prispevkih oddajnikovega amplitudnega šuma AN v dveh demoduliranih signalih. Pogledata se demodulirani signal TSd, ki se oddaja v trenutku t, in demodulirani signal RSd, ki se sprejema v istem trenutku t.

Oddajani signal TS je radiofrekvenčno elektromagnetno sinusno valovanje, ki ga tvori izpraševalnikov oddajnik, da se nalepki dovaja moč in da se od nje pridobijo podatki. Na ta oddajani signal TS je naložen oddajnikov amplitudni šum AN.

Oddajani signal TS ima krožno frekvenco ω, ki je krožna frekvenca signala izpraševalnikovega lokalnega oscilatorja lo (Sl. 3). Predpostavimo, da na vhodu mešalnega vezja tsm za demoduliranje oddajanega signala TS le-ta za fazni kot Φ_Τ5 prehiteva signal lokalnega oscilatorja lo, s katerim se izvaja demoduliranje.

Ce bi bil amplitudni šum AN harmoničen signal s krožno frekvenco ω_ΑΝ, bi se z amplitudnim šumom AN obremenjeni oddajani signal TS predstavil kot signal s časovnim potekom amplitude, ki je podan z izrazom (l+sinw_ANt).sinwt, torej bi bil takšen signal sestavljen iz naslednjih treh harmoničnih komponent: sinot, sin(co+co_AN)t in sin(u-w_AN)t. Z omenjenim signalom lokalnega oscilatorja lo v trenutku t demodulirani oddajani signal TSd, iz katerega so bile odstranjene komponente s krožno frekvenco 2ω, bi se glasil:

k_TS [sinojt + sin(co+oj_AN)t + sin(co-to_AN)t] . sin (ωί - Φ_Τ5) «‘A k_Ts <x^_TS + k_TS οο8Φ_Τ8 · cosw_ANt. (la)

Pri tem je k_TS amplitudni faktor za oddajani signal TS.

Demodulirani oddajani signal TSd se torej lahko takole zapiše kot vsota merjene enosmerne komponente DC_Ts in izmenične komponente:

TSd = DC_TS +AC_ts>an. (1)

Pri tem izmenična komponenta AC_Ts, an izvira od omenjenega amplitudnega šuma AN.

Na vhodu mešalnega vezja rsm za demoduliranje sprejemanega signala RS pa prvi del le-tega, ki je posledica odboja oddajanega signala TS od predmeta v izpraševalnikovi okolici, za fazni kot $_RS prehiteva omenjeni signal lokalnega oscilatorja lo, s katerim se izvaja tudi to demoduliranje, medtem ko je drugi del posledica odboja od izpraševalnikove antene ia in je tretji del posledica presluha v smernem sklopniku de, a je njun fazni kot mnogo manjši.

Fazni kot <&_RS je od faznega kota večji za fazno razliko, ki pri frekvenci iz10 praševalnikovega lokalnega oscilatorja ustreza času At preleta od antene ia RFID izpraševalnika do nalepkine antene la in nazaj. Omenjena fazna razlika je pri radiofrekvenčnem elektromagnetnem sinusnem valovanju s frekvenco 900 MHz kljub zelo majhni razdalji med RFID izpraševalnikom in nalepko v redu velikosti 1 cm vsaj okoli 7r/10, je pa zanemarljiva v amplitudnem šumu AN pri frekvencah okoli 1 MHz.

S signalom lokalnega oscilatorja lo v trenutku t demodulirani sprejemani signal RSd, kadar je sprejemani signal RS le posledica zgoraj omenjenih treh prispevkov, ker tedaj v tej okolici ni nobene RFID nalepke, in torej ni moduliran z nalepkinim modulacijskim signalom LS, bi se brez komponent s krožno frekvenco 2ω glasil:

k_RS [sincot + sin((j+CJ_AN)t + sin(w-w_AN)t] . sin (ωί- Φ_κ§) ~ ’/2 k_Rg οο8Φι<8 + k_RS cos $_Rg. cosw_ANt. (2a)

Pri tem je k_RS amplitudni faktor za sprejemani signal RS.

Kadar pa sprejemani signal RS prihaja od nalepke, je demodulirani sprejemani signal RSd vsota merjene enosmerne komponente DC_RS in dveh izmeničnih komponent:

RSd = DC_Rs + AC_Rs,_An + AC_Rs,ls ;

(2) • · · pri tem izmenična komponenta AC_Rs, an izvira od amplitudnega šuma AN in izmenična komponenta AC_RSjLS od omenjenega nalepkinega modulacijskega signala LS.

Enakost medsebojnih razmerij za enosmerni komponenti DC_RS in DC_TS in za izmenični komponenti AC_{rs AN} in AC_tsan , ki je razvidna iz izrazov (la) in (2a), omogoči naslednje pravilo za postopanje pri odpravljanju amplitudnega šuma AN iz sprejemanega signala RS.

Prispevek AC_TS)An amplitudnega šuma v demoduliranem oddajanem signalu TSd se v izpraševalnikovem vezju tekoče določa. Prispevek AC_RSjAn amplitudnega šuma AN v demoduliranem sprejemanem signalu RSd pa je k-kratnik le-tega: AC_rs,_An ⁼ k . AC_Ts,an ·

Iz izrazov (la) in (2a) je razvidno, daje pretvorbeni faktor k določen kot: k = k_RS cos$_RS / k_TS cos3»ts (3a)

Pretvorbeni faktor k je torej enak razmerju od časa neodvisnih sumandov v izrazih (la) in (2a) ali, izraženo s tekoče merjenimi veličinami, enak razmerju merjene enosmerne komponente DC_RS v demoduliranem sprejemanem signalu RSd in merjene enosmerne komponente DC_Ts v demoduliranem oddajanem signalu TSd:

k = DC_RS/DC_TS. (3)

Prispevek ACrs.an amplitudnega šuma AN v demoduliranem sprejemanem signalu RSd se lahko sproti računa in odpravi iz demoduliranega sprejemanega signala RSd.

Vrednost enosmernih komponent DC_RS in DC_TS in zato tudi pretvorbenega faktorja kje odvisna od faznih kotov Φ_Κ8 in Φ_Τ5.

Po stanju tehnike se sprejemanje prekinja, da se prispevek amplitudnega šuma AN v demoduliranem oddajanem signalu TSd določi s pomočjo pilotnega tona. Zgornji temeljni razmislek pa pokaže, da se amplitudni šum AN izpraše• · · · • · valnikovega oddajnika lahko odstranjuje sproti in brez prekinitev v sprejemanju, in sicer s pomočjo sproti med sprejemanjem nalepkinega signala določanih vrednosti demoduliranega oddajanega signala TSd in enosmernih komponent tako demoduliranega oddajanega signala TSd kot tudi demoduliranega sprejemanega signala RSd.

Navedena ugotovitev se uporabi v postopku za zmanjšanje amplitudnega šuma v sprejemanem signalu, ki se izvaja v RFID izpraševalniku, ko je izpraševalnikov oddajani signal TS radiofrekvenčno elektromagnetno sinusno valovanje.

Izpraševalnikov lokalni oscilator lo generira več izhodnih signalov z isto frekvenco, od katerih prvi izhodni signal je nosilni signal C oddajnikovega izhodnega signala TS.

Sprejemani signal RS se v RFID izpraševalniku sicer obdela po dveh vzporednih kanalih. Prvi sprejemnikov izhodni signal 01 se tvori, tako da se sprejemani signal RS meša z drugim izhodnim signalom I lokalnega oscilatorja lo, amplitudni šum AN se izloči po postopku po izumu in očiščeni signal se nato vodi skozi prvo nizko pasovno sito fl - tu se izloči komponenta z dvojno frekvenco lokalnega oscilatorja lo - ter se ojači. Drugi sprejemnikov izhodni signal 02 se tvori, tako da se sprejemani signal RS meša s tretjim izhodnim signalom Q lokalnega oscilatorja lo, kije glede na drugi izhodni signal I lokalnega oscilatorja lo fazno zamaknjen za 7t/2, se izloči amplitudni šum AN po postopku po izumu in se vodi skozi drugo nizko pasovno sito f2 ter se ojači.

Izmed prvega in drugega sprejemnikovega izhodnega signala 01, 02 se izbere močnejši signal, ki se digitalizira. Ta signal se nato vodi v komunikacijsko krmilno vezje ccc, ki sprejema ter oddaja vhodne oziroma izhodne signale IOS ter komunicira z oddajnikovim digitalno-analognim pretvornikom dac.

·

Postopek za zmanjšanje iz izpraševalnikovega oddajnika izvirajočega amplitudnega šuma AN v signalu RS, ki ga sprejema RFID izpraševalnik, pa je po izumu značilen po naslednjih korakih.

V vsakem od obeh vzporednih sprejemnih kanalov - oznaki kanala bosta tukaj izpuščeni - se v frekvenčnem intervalu nizkega pasovnega sita na izhodu izpraševalnikovega sprejemnega vezja v tem kanalu prispevek RSd_AN omenjenega amplitudnega šuma AN v demoduliranem sprejemanem signalu RSd določi s pomočjo merjenega demoduliranega oddajanega signala TSd, in sicer kot delež demoduliranega oddajanega signala TSd:

RSd_AN = k . TSd.

Pretvorbeni faktor k, ki vključuje tudi potreben predznak, v zgornjem izrazu se po (3) določi kot:

k = DC_RS:DC_TS.

Pri tem se izmerijo tako enosmerna komponenta DC_RS v demoduliranem sprejemanem signalu RSd kot tudi enosmerna komponenta DCjs v demoduliranem oddajanem signalu TSd in demodulirani oddajani signal TSd.

Sprejemnikov izhodni signal O se torej tvori iz sprejemanega signala RS, s tem da se od demoduliranega sprejemanega signala RSd odšteje omenjeni prispevek RSd_AN amplitudnega šuma. Na ta način očiščeni signal RSd - k . TSd pa se preseje na omenjenem nizkem pasovnem situ in se ojači.

Prispevek RSd_AN amplitudnega šuma AN v demoduliranem sprejemanem signalu RSd se določa v normalnem ritmu.

Normalni ritem se izbere tako, da je njegova perioda vsaj dvakratnik periode k srednji frekvenci omenjenega nizkega sita. Pri demoduliranju sprejemanega signala v RFID izpraševalniku za UHF področje s frekvenco okoli 900 MHz je • · · · ⁴• · » · • · · omenjena perioda reda velikosti od nekaj mikrosekund do nekaj deset mikrosekund.

V tem normalnem ritmu se, potem ko se je RFID izpraševalnik vklopil oziroma je začel oddajati radiofrekvenčno elektromagnetno sinusno valovanje, merijo enosmerna komponenta DC_RS v demoduliranem sprejemanem signalu RSd in enosmerna komponenta DC_TS v demoduliranem oddajanem signalu TSd in demodulirani oddajani signal TSd. V tem normalnem ritmu se pretvorbeni faktor k vsakič na način, ki se je izbral glede na izvedbeni primer, določi kot kvocient io DC_rs : DC_TS. Sprejemnikov izhodni signal O se tvori v neprekinjeno.

Pretvorbeni faktor k se po izumu določi s pomočjo algoritma, ki predvidi njegovo vrednost glede na vrednosti obeh enosmernih komponent DC_RS in DC_TS.

Pretvorbeni faktor k se po izumu lahko določi tudi, tako da se slabilni faktor AF, s katerim se slabi enosmerna komponenta DC_TS demoduliranega oddajanega signala TSd, v normalnem ritmu povečuje od začetne vrednosti 0 po korakih, na primer po 0,1 (Sl. la, lb, 2a in 2b). Za vsakokratni slabilni faktor AF oslabljena enosmerna komponenta DC_Ts demoduliranega oddajanega signala TSd se v normalnem ritmu odšteva od demoduliranega sprejemanega signala RSd tako dolgo, dokler vrednost razlike RSd - AF . TSd ni najbližja vrednosti nič. Takratna vrednost slabilnega faktorja AF se zatem obdrži kot približek za pretvorbeni faktor k, dokler se vrednost omenjene razlike RSd - AF . TSd ne oddalji od vrednosti nič. To pa se preverja od časa do časa.

Določanje pretvorbenega faktorja k je enostavno, časovno nepotratno in nima konvergenčnih problemov niti ne potrebuje posebnega časovnega okna, v katerem bi bilo sprejemanje prekinjeno. Torej ni več potrebno na sistemskem nivoju določiti in iskati kompromis, kdaj in kako pogosto naj se določa pretvorbeni faktor k.

• · · ·

Pretvorbeni faktor k pa se po izumu lahko določa v ritmu, ki je počasnejši od normalnega ritma, medtem ko se sprejemnikov izhodni signal O tvori neprekinjeno. Pri tem pa se v vmesnem času uporablja dotedanja vrednost pretvorbenega faktorja k.

Dejansko se sprejemani signal RS v RFID izpraševalniku demodulira po omenjenih dveh kanalih. Pretvorbena faktorja ki, k2 za vsakega od obeh kanalov se določata neodvisno drug od drugega.

Oddajani signal TS se demodulira, s tem da se prednostno meša s sam s seboj, lahko pa se meša s fazno zamaknjenim izhodnim signalom lokalnega oscilatorja lo, pred tem pa se običajno oslabi.

Izpraševalnikovo komunikacijsko krmilno vezje ccc prekine obdelavo sprejemanega signala RS za čas, ko RFID izpraševalnik prenaša podatke nalepki 1 ali od nje sprejema telegram. Ponovno izpraševalnikovo sprejemanje, potem ko je RFID izpraševalnik prenehal nalepki 1 prenašati ali od nje sprejemati podatke, se nadaljuje z nazadnje določenima pretvorbenima faktorjema ki, k2 za prvi oziroma drugi sprejemni kanal.

Omenjeno določanje približka za pretvorbeni faktor k s pomočjo postopnega spreminjanja slabilnega faktorja AF, s katerim se slabi demodulirani oddajani signal TSd, je za primer sprejemanja od izpraševalnikove okolice odbitega oddajanega signala, torej v odsotnosti RFID nalepke, prikazano na slikah la in lb ter za primer sprejemanja signala, ki ga oddaja RFID nalepka, na slikah 2a in 2b. Na slikah sta prikazani perioda t₀ ^AN amplitudnega šuma AN in modulacijska perioda t₀ ^LS nalepke.

Uporabljeni sta simulaciji za demodulirani oddajani signal TSd (povsod drugo okno) in demodulirani sprejemani signal (povsod prvo okno), in sicer pri dveh faznih kotih 4>_RS = 0 in $_RS = 50° nosilnega vala v sprejemanem signalu RS glede na signal lokalnega oscilatorja.

V tretjem oknu na teh slikah je prikazan stopničasti potek DC'_RS glede na čas t v normalnem ritmu po korakih zmanjševanih enosmerne komponente DC_RS in izmenične komponente AC_Rs,an, ki izvira od amplitudnega šuma AN, v demoduliranem sprejemanem signalu RSd.

io

Na slikah la in 2a se ena od stopnic v poteku DC'_RS najbolj približa vrednosti nič, ko je slabilni faktor AF = 0,5; ta vrednost AF se izbere kot približek za pretvorbeni faktor k, torej k = 0,5. Za primer s slik lb in 2b se določi pretvorbeni faktor k = 0,3. Hitra valovitost, ki izvira od amplitudnega šuma AN, skoraj izgine na sliki 2a pri AF = 0,5 in na sliki 2b pri AF = 0,3.

Na sliki 3 je prikazana možna izvedba izpraševalnikovega integriranega vezja ic za izvajanje postopka po izumu za zmanjšanje amplitudnega šuma v signalu, ki ga sprejema RFID izpraševalnik, ko oddaja radiofrekvenčno elektromagnetno sinusno valovanje.

Prikazana je izvedba z eno samo anteno ia, ki je preko smernega sklopnika dc povezana tako z izhodom oddajnikovega amplitudnega modulatorja am, pravilo25 ma preko prilagodilnega vezja mc in ojačevalnika a, kot tudi s prvim vhodom prvega in drugega mešalnega vezja rsml oziroma rsm2 sprejemanega signala RS. RFID nalepka 1 je opremljena z anteno la.

Na prvi vhod oddaj nikovega amplitudnega modulatorja am se kot nosilni signal vodi prvi izhodni signal C lokalnega oscilatorja io, katerega vsi izhodni signali imajo isto frekvenco. Na drugi vhod oddajnikovega amplitudnega modulatorja am pa se vodi modulacijski signal iz digitalno-analognega pretvornika dac.

Na drugi vhod prvega in drugega mešalnega vezja rsml oziroma rsm2 sprejemanega signala RS se vodita medsebojno za π/2 zamaknjena drugi oziroma tretji izhodni signal I, Q lokalnega oscilatorja lo.

RFID izpraševalnik je opremljen tudi z mešalnim vezjem tsm oddajanega signala TS. Prednostno sta oba vhoda tega mešalnega vezja tsm preko slabilnika ac priključena na izhod izpraševalnikovega oddajnika in sprejemata oslabljeni oddajani signal ATS. V tem primeru se oslabljeni oddajani signal ATS meša sam s seboj in je omenjeni fazni kot Φ_Τ5 enak nič.

Demodulirana sprejemana signala RSdl in RSd2 z izhoda mešalnega vezja rsml, rsm2 sprejemanega signala RS se vodita na prvi vhod prvega oziroma drugega odštevalnika sl, s2, na katerih drugi vhod se demodulirani oddajani signal TSd z izhoda mešalnega vezja tsm oddajanega signala TS vodi preko prvega oziroma drugega krmiljenega vezja apl, ap2, ki slabita demodulirani oddajani signal TSd in mu nastavita polariteto.

Izmeničen signal AC1, AC2 s prvega izhoda prvega oziroma drugega odštevalnika s 1, s2 se na že opisani način vodi skozi prvo oziroma drugo nizko pasovno sito fl, f2, da se pridobita prvi oziroma drugi izhodni signal 01, 02 izpraševalnikovega sprejemnika.

Enosmerna komponenta v prvem in drugem odštevalniku sl, s2 tvorjene razlike - ustreza razliki prej omenjenih enosmernih komponent DCrs in DC_Ts za prvi oziroma drugi kanal - se kot enosmerni signal DC1, DC2 z drugega izhoda prvega oziroma drugega odštevalnika s 1, s2 pa se vodi v prvo oziroma drugo korekcijsko vezje cl in c2. Tu se nastavita slabilna faktorja AF1 in AF2, ki krmilita omenjeno prvo oziroma drugo krmiljeno vezje apl, ap2, ki slabita demodulirani oddajani signal TSd in mu nastavita polariteto. Korekcijski vezji cl in c2 sta krmiljeni s krmilnima signaloma CS1, CS2 iz komunikacijskega krmilnega vezja ccc.

Prikazano integrirano vezje ic RFID izpraševalnika je torej opremljeno tudi z vezjem anec za odpravo amplitudnega šuma AN, ki s postopnim spreminjanjem slabilnih faktorjev AF1 in AF2 dovede do pretvorbenih faktorjev ki, k2 za vsakega od obeh kanalov neodvisno od le-tega za drugi kanal. Vezje anec za odpravo amplitudnega šuma obsega mešalno vezje tsm oddajanega signala TS, prvo in drugo krmiljeno vezje apl, ap2, ki slabita demodulirani oddajani signal TSd in mu nastavita polariteti, prvi in drugi odštevalnik s 1, s2 ter prvo oziroma drugo korekcijsko vezje cl in c2. Vezje anec je predvideno za določanje pretvorbenih faktorjev ki in k2 preko postopnega povečevanja slabilnih faktorjev

AF1 in AF2 za prvi oziroma drugi kanal sprejemnega vezja.

Claims

1. Postopek za zmanjšanje iz oddajnika RFID izpraševalnika izvirajočega amplitudnega šuma AN v signalu RS, ki ga sprejema RFID izpraševalnik, pri čemer se postopek izvaja, ko je izpraševalnikov oddajani signal TS radiofrekvenčno elektromagnetno sinusno valovanje, označen s tem, da se v frekvenčnem intervalu nizkega pasovnega sita na izhodu izpraševalnikovega sprejemnega vezja prispevek RSd_AN omenjenega amplitudnega šuma AN v demoduliranem sprejemanem signalu RSd s pomočjo merjenega demoduliranega oddajanega signala TSd določi kot RSd_AN = k . TSd, s tem da se izmerita enosmerna komponenta DC_RS v demoduliranem sprejemanem signalu RSd in enosmerna komponenta DC_TS v demoduliranem oddajanem signalu TSd in se pretvorbeni faktor k določi kot k = DC_RS:DC_TS, in da se sprejemnikov izhodni signal O neprekinjeno tvori iz sprejemanega signala RS, s tem da se od demoduliranega sprejemanega signala RSd odšteva omenjeni prispevek RSd_AN amplitudnega šuma in se na ta način očiščeni signal RSd - k . TSd preseje na omenjenem nizkem pasovnem situ in se ojači.

2. Postopek po zahtevku 1, označen s tem, da se omenjeni prispevek RSd_AN amplitudnega šuma določa v normalnem ritmu, katerega perioda je vsaj dvakratnik periode k srednji frekvenci omenjenega nizkega sita, s tem da se v normalnem ritmu merita enosmerna komponenta DC_RS v demoduliranem sprejemanem signalu RSd in enosmerna komponenta DC_TS v demoduliranem oddajanem signalu TSd in se pretvorbeni faktor k vsakič določi kot k = DC_RS : DC_TS , in da se sprejemnikov izhodni signal O tvori neprekinjeno.

3. Postopek po zahtevku 2, označen s tem, da se po vklopu RFID izpraševalnika pretvorbeni faktor k določi tako, da se s po korakih v normalnem ritmu povečevanim slabilnim faktorjem AF oslabljeni demodulirani oddajani signal TSd v normalnem ritmu odšteva od demoduliranega sprejemanega signala RSd, dokler enosmerna komponenta razlike ni najbližja vrednosti nič, in se tedanji slabilni faktor AF zatem obdrži kot približek za pretvorbeni faktor k.

4. Postopek po zahtevku 3, označen s tem, da se omenjeni slabilni faktor AF od začetne vrednosti 0 po korakih povečuje po 0,1.

5. Postopek po enem izmed zahtevkov 2 do 4, označen s tem, da se pretvorbeni faktor k določa v ritmu, kije počasnejši od normalnega ritma, sprejemnikov izhodni signal O pa se tvori neprekinjeno, pri čemer se v vmesnem času uporablja dotedanja vrednost pretvorbenega faktorja k.

6. Postopek po kateremkoli od zahtevkov 1 do 5, označen s tem, da se sprejemani signal RS demodulira po dveh kanalih, s tem da se meša s prvim izhodnim signalom I lokalnega oscilatorja oziroma z njegovim drugim, za t/2 glede na prvega fazno zamaknjenim izhodnim signalom Q, da se pretvorbeni faktor ki, k2 za vsakega od kanalov določa neodvisno od letega za drugi kanal in da se močnejši izmed dveh izhodnih signalov 01, 02 v omenjenih dveh kanalih digitalizira in se vodi v komunikacijsko krmilno vezje.

7. Postopek po zahtevku 6, označen s tem,

5 da se oddajani signal TS demodulira, s tem da se meša sam s seboj.

8. Postopek po zahtevku 6, označen s tem, da se oddajani signal TS demodulira, io s tem da se meša s fazno zamaknjenim izhodnim signalom lokalnega oscilatorja.

9. Postopek po zahtevku 7 ali 8, označen s tem, da se oddajani signal TS pred demoduliranjem oslabi.

15 10. Postopek po kateremkoli od zahtevkov 1 do 9, označen s tem, da se ponovno izpraševalnikovo sprejemanje, potem ko je RFID izpraševalnik prenehal nalepki prenašati podatke, nadaljuje z nazadnje določenima pretvorbenima faktorjema ki, k2 za prvi oziroma drugi sprejemni kanal.