Rfid阅读器及控制该rfid阅读器的方法

专利名称：Rfid阅读器及控制该rfid阅读器的方法
技术领域：
与示例性实施例一致的设备和方法涉及一种射频识别(RFID)阅读器及控制该 RFID阅读器的方法。
背景技术：
RFID技术可被用于自动识别对象。RFID技术是一种针对用于经由特定频段无线地接收/发送各种数据的系统的无线识别技术。磁性识别系统或条形码识别系统需要特定外部表示物，所述特定外部表示物可能被损坏或磨损，这会随时间降低识别率。然而，包括RFID标签(以下，称为标签)和RFID 阅读器(以下，称为阅读器)的RFID系统可解决以上问题。RFID系统已被用于各种自动化业务(automation business)、物流的管理以及物流业，例如，RFID系统可被用于信用卡/借记卡、预付费/后付费公共汽车卡和地铁卡、停车卡、邮递系统以及动物的历史表。

发明内容
一个或多个实施例提供了一种可被应用于各种反向散射链路频率的RFID阅读器以及控制该RFID阅读器的方法。根据示例性实施例的一方面，提供了一种RFID阅读器，包括链路频率计算器，通过使用采样信号和从标签发送的信号来计算链路频率；第一解码器，将从标签发送的信号转换为第一信号或具有与第一信号不同的值的第二信号；解码控制器，输出表示用于对在第一解码器中被转换的信号进行解码的格式的模式信号；第二解码器，根据模式信号对被转换的信号进行解码。所述链路频率计算器可包括符号确定器，检测从标签发送的信号的符号的改变， 如果所述信号的值高于阈值，则所述符号被确定为正，如果所述信号的值低于阈值，则所述符号被确定为负；计数器，在所述信号的符号保持恒定时对采样信号应用的数量进行计数； 频率计算器，基于计数的数量来计算链路频率。所述链路频率计算器还可包括均值计算器，当所述信号的符号保持恒定时，计算采样信号应用的计数的数量的平均值，其中，所述频率计算器通过使用所述平均值来计算链路频率。所述频率计算器可基于计算的链路频率来计算容许偏差。从自标签发送的信号的符号改变的时间点到自标签发送的信号的符号再次改变的下一时间点，第一解码器可对采样信号应用的数量进行计数，并且当采样信号应用的数量被计数时，在采样信号应用出现的时间点，如果从标签发送的信号的值大于零，则第一解码器通过加1来计算转换值，如果从标签发送的信号的值小于零，则第一解码器通过减1来计算转换值。第一解码器可从解码控制器接收参考值，所述参考值是用于转换从标签发送的信号的参考，当(链路频率-容许偏差)<采样信号应用的数量< (链路频率+容许偏差) 时，如果转换值的绝对值小于所述参考值，则第一解码器将从标签发送的信号转换为第一信号，如果转换值的绝对值等于或大于所述参考值，则第一解码器将从标签发送的信号转换为第二信号。第一解码器可对采样信号应用的数量进行计数，直到从标签发送的信号的符号再次改变，并且在采样信号应用的数量被计数时如果(链路频率-容许偏差)>采样信号应用的数量，则第一解码器计算转换值。第一解码器可将从标签发送的信号转换为第一信号、第二信号和第三信号中的一个，第三信号具有与第一信号的值和第二信号的值不同的值。所述RFID阅读器还可包括噪声确定器，在从标签发送的信号中区分噪声与在所述标签编码的信号。第一解码器可将编码的信号转换为第一信号或第二信号。RFID阅读器还可包括前导码搜索单元，在编码的信号中搜索前导码部分。所述RFID阅读器可基于由链路频率计算器计算的反向散射链路频率(BLF)来执行与标签的通信。根据另一示例性实施例的一方面，提供了一种控制RFID阅读器的方法，所述方法包括通过使用从标签发送的信号来计算链路频率；执行第一解码，所述第一解码将从标签发送的信号转换为第一信号或具有与第一信号不同的值的第二信号；确定用于对被转换的信号进行解码的解码格式；执行第二解码，所述第二解码根据确定的解码格式对被转换的信号进行解码。计算链路频率的步骤可包括检测从标签发送的信号的符号是否在正和负之间改变，如果所述信号的值高于阈值，则所述符号被确定为正，如果所述信号的值低于阈值，则所述符号被确定为负；在所述信号的符号未改变时对采样信号应用的数量进行计数；基于计数的数量来计算链路频率。计算链路频率的步骤还可包括将对采样信号应用的数量的计算重复预定次数； 计算采样信号应用的数量的平均值；通过使用所述平均值来计算链路频率。所述方法还可包括在从标签发送的信号中区分噪声与在所述标签编码的信号。执行第一解码的步骤可包括将编码的信号转换为第一信号或第二信号。所述方法还可包括在编码的信号中搜索前导码。根据又一示例性实施例的一方面，提供了一种RFID阅读器，包括采样信号产生器，产生采样信号；链路频率计算器，通过使用脉冲和采样信号计算链路频率，所述脉冲在从标签发送的信号中所包括的前导码部分中被重复预定时间段；解码控制器，根据计算的链路频率对从标签发送的信号进行解码。所述链路频率计算器可通过对在被重复的脉冲的脉冲宽度内的采样信号应用的数量进行计数来计算链路频率。


通过参照附图详细地描述示例性实施例，以上和其他方面将会变得更加清楚，其中图1是根据示例性实施例的RFID阅读器的示图；图2是根据示例性实施例的RFID系统中RFID标签和RFID阅读器之间的通信的顺序的示图；图3是根据示例性实施例的，根据RFID标签中的DR值和TRcal值的反向散射链路频率的表；图4是根据示例性实施例的标签信号中的前导码的时序图；图5是根据另一示例性实施例的标签信号中的前导码的时序图；图6是根据又一示例性实施例的标签信号中的前导码的时序图；图7是根据示例性实施例的通过RFID阅读器接收的信号的示图；图8是根据示例性实施例的信道解码器的框图；图9是根据示例性实施例的链路频率计算单元的框图；图10是根据示例性实施例的计算链路频率的方法的流程图；图11是根据另一示例性实施例的计算链路频率的方法的流程图；图12和图13是根据示例性实施例的第一解码器的信号转换方法的示图；图14和图15是根据另一示例性实施例的第一解码器的信号转换方法的示图。
具体实施例方式以下，将参照附图详细描述示例性实施例。附图中相同的标号指示相同的元件。除非另有定义，否则在此使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与由示例性实施例所属领域的普通技术人员之一通常所理解的相同的含义还将理解，术语(诸如那些在常用字典中定义的术语)应被解释为具有与其在相关领域的上下文中的含义一致的含义，而不将被解释为理想化的或极度形式化的意思，除非在这里表现为是这样定义的。示例性实施例遵守在作为标准协议的IS0/IEC WD 18000-6REV1中所定义的RFID规范。图1示出根据示例性实施例的RFID阅读器1的示图。参照图1，当前示例性实施例的阅读器1包括天线10、循环器20、低噪放大器 (LNA) 30、第一下混频器31a和第二下混频器31b、多个模拟电路32a和32b、第一模数转换器(ADC) 33a和第二模数转换器(ADC) 33b、振荡器40、移相器41、控制器50、数据处理单元 60、数模转换器(DAC) 71、多个放大器72和74以及上混频器73。天线10接收从RFID标签(未示出)发送的信号，并将从控制器50发送的信号发送到标签。循环器20将发送信号Srt和接收信号Str彼此分离。当通过使用与RFID系统中相同的频率来执行信号的发送和接收时，根据输入端口仅在一路发送信号，以将发送信号 Srt和接收信号Str分离。为此，循环器20可包括连接到发送路径的发送端口、连接到接收路径的接收端口以及连接到天线10的天线端口。循环器20将经天线10接收并输入到天线端口的接收信号Str传送到位于接收路径中的LNA 30，并将经发送路径输入到发送端口的发送信号Srt传送到天线10。LNA 30对经天线10接收的接收信号Str进行放大。接收信号Str的幅度与标签和阅读器1之间的距离成反比。也就是说，当标签和阅读器1彼此接近时，接收信号Str的幅度大。此外，随着标签与阅读器1之间的距离增加，接收信号Str的幅度减小。为了增加识别距离(通过该距离估计阅读器1的性能)，从与阅读器1分开的标签发送的信号应该被精确地处理。也就是说，小幅度的信号应该被精确地处理。因此，LNA 30对从标签发送的接收信号Str进行放大，从而位于接收路径的后部的组件可处理所述接收信号Str。第一下混频器31a和第二下混频器31b将从LNA 30输出的信号与由振荡器40产生的振荡信号进行混频，以将所述信号的频段转换到中频段。这里，第一下混频器31a将 LNA 30的输出信号与振荡信号(其相位被移相器41移动例如90° )进行混频，以产生Q信道模拟信号Saq。另一方面，第二下混频器31b将LNA 30的输出信号与由振荡器40产生的振荡信号进行混频，以产生I信道模拟信号Sai。也就是说，通过使用第一下混频器31a和第二下混频器31b，接收信号Str被划分为Q信道模拟信号Saq以及I信道模拟信号Sai。多个模拟电路32a和32b包括Q信道模拟电路32a和I信道模拟电路32b。Q信道模拟电路32a可包括Q信道滤波器321a和Q信道放大器322a。Q信道滤波器321a是从输入的Q信道模拟信号Saq去除高频噪声并使基带信号通过的低通滤波器(LPF)。Q信道放大器322a对从Q信道滤波器321a输出的信号进行放大。同样，I信道模拟电路32b可包括I信道滤波器321b和I信道放大器322b。I信道滤波器321b是从输入的I信道模拟信号Sai去除高频噪声并使基带信号通过的LPF。I信道放大器322b对从I信道滤波器321b 输出的信号进行放大。 第一 ADC 33a和第二 ADC 33b分别将从Q信道模拟电路32a和I信道模拟电路32b 输出的模拟信号转换为数字信号，并分别输出Q信道数字信号Sdq和I信道数字信号Sdi。振荡器40根据来自控制器50的控制信号Scon产生具有用于跳频的各种频率的振荡信号。移相器41将由振荡器40产生的振荡信号移动预定相位。例如，移相器41可使振荡信号移相90°或180°。控制器50控制阅读器1中的每个组件。控制器50将Q信道数字信号Sdq和I信道数字信号Sdi恢复为一个信号，并通过使用恢复的信号执行解码操作，另外，控制器50对将被发送到标签的信号进行编码，并经发送路径将所述信号传送到天线10。控制器50可包括Q信道数字滤波器51a、I信道数字滤波器51b、相位恢复器52、 信道解码器53、采样信号产生器54、主控制器55、编码器56以及数字调制器57。Q信道数字滤波器51a和I信道数字滤波器51b仅分别使Q信道数字信号Sdq和 I信道数字信号Sdi中的特定频段通过。这里，所述特定频段是指用于设置阅读器1与标签之间的通信速度的反向散射链路频率(以下，称为链路频率)。相位恢复器52通过使用Q信道数字信号Sdq和I信道数字信号Sdi来尽可能准确的产生恢复的信号Sdem。信道解码器53接收已恢复的信号Sdem，并根据预定的解码格式对所述信号执行解码操作。稍后将参照图8至图11更详细地描述信道解码器53的解码操作。
采样信号产生器54产生采样信号Ssmp (例如，脉冲信号)，并将产生的信号施加到信道解码器53。采样信号可以是脉冲波信号，并且采样信号的频率可适合于在信道解码器 53中计算链路频率。例如，采样信号的频率可以是1. 5MHz,3MHz或6MHz。主控制器55执行阅读器1的总体控制操作。主控制器55接收在信道解码器53 中被解码并被输出的已解码的信号Sdec，并根据已解码的信号Sdec将已解码的数据Dsen 传送到数据处理单元60。另外，主控制器55从数据处理单元60接收标签命令数据Drec， 并根据标签命令数据Drec将标签命令信号Str传送到编码器56。另外，主控制器55产生控制信号Scon以执行阅读器1的总体控制，并将控制信号Scon传送到对应的组件。 编码器56从主控制器55接收标签命令信号Stc，并执行标签命令信号Stc的编码操作。编码器56将已编码的信号Senc传送到数字调制器57。数字调制器57从编码器56接收已编码的信号Senc,并将接收的信号调制为数字式。数字调制器57将数字调制信号Sdm发送到DAC 71。数据处理单元60从主控制器55接收已解码的数据Dsen，并执行数据处理操作。 数据处理单元60可以是与阅读器1分离的另外的服务器，或者可与阅读器1整体形成。数据处理单元60根据数据处理结果将标签命令信号Drec发送到主控制器55。DAC 71将从数字调制器57发送的数字调制信号Sdm转换为模拟调制信号Sam。第一放大器72对模拟调制信号Sam进行放大，上混频器73将由振荡器40产生的振荡信号与放大的模拟调制信号Sam进行混频，从而发送信号Srt的频率可被调整至标签的通信频段。第二放大器74对从上混频器73输出的发送信号Srt进行放大，并将放大的发送信号Srt发送到循环器20，发送信号Srt经天线10被发送到标签。图2是根据示例性实施例的RFID系统中标签与阅读器1之间的通信的顺序的示图，图3是根据示例性实施例的，根据标签中的DR值和TRcal值的链路频率的表。参照图2，根据IS0/IEC 18000-6规范，将选择命令信号从阅读器1发送到标签，然后将查询命令信号从阅读器1发送到标签。标签响应于所述查询命令信号而将RN16响应信号发送到阅读器1，阅读器1接收RN16响应信号。阅读器1响应于RN16响应信号而将 Ack命令信号发送到标签，标签将PC+UII+CRC16响应信号发送到阅读器1。这里，先于从阅读器1发送到标签的查询命令信号而发送的前导码包括TRcal部分，所述TRcal部分的时间段可被调整，查询命令信号的第五比特包括一(1)比特的划分比率(Divide Ratio, DR)数据。根据TRcal的长度和DR数据值确定从标签发送到阅读器1 的信号的频率(即，链路频率)。参照图3，示出根据DR值和TRcal的链路频率。另外，示出每个链路频率中的频率容许偏差(tolerance)。例如，当DR = 64/3且TRcal = 83. 3us时，链路频率为256KHz。 然而，如果存在由于RFID系统中的各种元件引起的频率容许偏差，则可能存在相对于正常温度的约+/-10%的误差。另外，例如，当DR = 8且25 < TRcal < 31. 25us时，链路频率变为256KHz <链路频率< 320KHz。如图2和图3中所示，从标签发送到阅读器1的信号的链路频率由阅读器1确定。 然而，存在可被选择的各种链路频率，并且由于外部因素(例如，温度、地理特征等)而可能产生误差。另外，在一些情况下，由阅读器1确定的链路频率可被定义为特定频率范围而不是特定频率。在现有技术中，RFID被设计为针对特定链路频率工作，因此，阅读器1不能处理以上各种链路频率。图2示出IS0/IEC 18000-6的规范中的类型C的操作。然而，类型B的操作与类型C的操作相似在于阅读器1发起阅读器1与标签之间的通信，其后，在阅读器1与标签之间发送命令和数据。另外，类型B还具有以上问题，也就是说，如上所述，阅读器1难以处理各种链路频率。以下，将如下详细描述用于解决以上问题的示例性实施例。图4至图6是根据示例性实施例的标签信号的前导码的时序图。参照图4，示出类型C中由标签以FMO格式编码的信号的前导码样式。TRext是包括在从阅读器1发送到标签的查询命令信号中的数据，并且值为0或1。具有TRext值为1 的FMO前导码包括如虚线块指示的重复12次的部分。参照图5，示出类型C中由标签以Miller格式编码的信号的前导码样式。同样， TRext是包括在从阅读器1发送到标签的查询命令信号中的数据，并且值为0或1。在 Miller格式中，存在被重复预定时间段而与由虚线块指示的TRext值无关的部分。图6示出在类型B中从标签发送到阅读器1的信号的前导码样式。在从标签发送到阅读器1的信号的返回前导码(RET PREAMBLE)中，存在如同参照图4和图5所示的类型 C中的被重复预定时间段的部分。图7是根据示例性实施例的由阅读器1接收的信号的示图。图7示出经天线10接收的信号的波形。参照图7，当信号没有从标签被发送到阅读器1时，从阅读器1发送的信号(例如，查询命令信号或CW信号)可经阅读器1的接收路径而被引入。该信号的引入表现为噪声部分。另一方面，当标签将信号发送到阅读器1 时，包括数据而非噪声的信号被检测。检测的信号包括前导码，所述前导码包括被重复预定时间段的部分。如图4至图7所示，以类型C的FMO或Miller-2/4/8格式编码的信号中的每个周期的长度由链路频率确定。所述格式(除具有TRext值为0的FMO格式以外)均包括脉冲被不断重复的部分，因此，阅读器1可通过重复部分确定链路频率。另外，在类型B中，返回前导码RET PREAMBLE包括脉冲被重复的部分，因此，阅读器1可通过重复部分确定链路频率。<信道解码器53的结构>图8是根据示例性实施例的信道解码器53的框图。参照图8，信道解码器53包括解码控制器531、噪声确定器532、链路频率计算器 533、第一解码器534、前导码搜索单元535以及第二解码器536。-解码控制器531的结构和操作_解码控制器531执行信道解码器53的总体控制，并将各种控制信号发送到信道解码器53的组件。更详细地，解码控制器531将用于确定接收的信号是噪声部分还是信号 (该信号的数据在标签中被编码)的阈值功率值pwr_th发送到噪声确定器532。解码控制器531将参考信号0ne_C0nd发送到第一解码器534以进行第一解码操作。另外，解码控制器531将表示解码格式的模式信号发送到前导码搜索单元535和第二解码器536。-噪声确定器532的结构和操作_噪声确定器532从相位恢复器52接收已恢复的信号Sdem，并从采样信号产生器54接收采样信号Ssmp。噪声确定器532从解码控制器531接收阈值功率值pwr_th，并当通过使用采样信号Ssmp采样的已恢复的信号Sdem在一预定时间或更长时间内保持等于或大于阈值功率值pwr_th时，确定接收的已恢复的信号Sdem是这样的信号所述信号的数据在标签中被编码。也就是说，噪声确定器532从接收的已恢复的信号Sdem区分噪声部分和信号部分(该信号部分的数据由标签进行编码)。当确定已恢复的信号Sdem是由标签编码的信号时，噪声确定器532将有效信号 Valid施加到链路频率计算器533。例如，噪声确定器532输出低电平信号作为噪声部分的有效信号Valid，并输出高电平信号作为在标签中编码的信号部分的有效信号Valid。确定施加有效信号Valid的时间的方法不限于以上描述。例如，根据IS0/IEC 18000-6规范，从阅读器1将信号发送到标签的时间到阅读器1接收到从该标签发送的信号的时间的时间段被定义为Tl (参考图2)，有效信号Valid可在时间段Tl内的噪声部分最小化的点被输出。 也就是说，确定已恢复的信号Sdem是由标签编码的信号的时间可进行各种设置。稍后将描述的链路频率计算器533、第一解码器534、前导码搜索单元535以及第二解码器536针对被噪声确定器532确定为在标签中被编码的部分来执行操作。-链路频率计算器533的结构和操作-链路频率计算器533从相位恢复器52接收已恢复的信号Sdem，并从采样信号产生器54接收采样信号Ssmp。另外，链路频率计算器533从噪声确定器532接收有效信号 Valid。当链路频率计算器533从噪声确定器532接收到有效信号Valid时，链路频率计算器533通过使用已恢复的信号Sdem和采样信号Ssmp来计算链路频率。从噪声确定器532 接收有效信号Valid意味着阅读器1开始接收由标签编码的信号，因此，如图4至图6中所示，示出包括在前导码中的重复部分。链路频率计算器533通过使用重复部分来计算链路频率。以下，将参照图9至图11描述计算链路频率的方法。图9是根据示例性实施例的链路频率计算器533的框图。图10和11是根据示例性实施例的计算链路频率的方法的流程图。参照图9，当前实施例的链路频率计算器533可包括符号确定器5331、计数器 5332、均值计算器5333以及频率计算器5334。符号确定器5331接收已恢复的信号Sdem并确定已恢复的信号Sdem的符号是否改变。例如，符号确定器5331确定已恢复的信号Sdem是否从正变为负，或者是否从负变为正。当已恢复的信号Sdem小于阈值(例如，偏移量值)时，已恢复的信号Sdem的符号可被确定为负，并在已恢复的信号Sdem大于阈值时可被确定为正。当已恢复的信号Sdem的符号改变时，符号确定器5331将转换信号transition施加到计数器5332。另外，当符号确定器5331确定符号已改变与在已恢复的信号Sdem中设置的数量一样多次时，符号确定器 5331将锁定信号lock发送到第一解码器534。从自符号确定器5331施加转换信号的时间到下一转换信号被接收的时间，计数器5332对采样信号Ssmp应用的数量进行计数。也就是说，在当接收的已恢复的信号Sdem 的符号一致时期间，施加采样信号Ssmp的次数被计算。例如，如果采样信号Ssmp是脉冲信号，则在两个连续的转换信号之间施加的脉冲的数量被计数。均值计算器5333计算由计数器5332计数的两个连续的转换信号之间的采样信号 Ssmp应用的数量的平均值。这里，均值计算器5333可计算两个连续的转换信号之间的采样信号Ssmp应用的数量的实际平均值，或者可计算近似于平均值的值。频率计算器5334基于由均值计算器5333计算的平均值来计算链路频率。例如， 假设采样信号Ssmp的采样频率是3MHz的脉冲波，并且平均值为10。在已恢复的信号Sdem 的一个周期期间的采样信号Ssmp应用的数量为10X2 = 20，并且一个采样信号Ssmp的周期为1/(3M)。因此，在已恢复的信号Sdem中一个周期的长度为20/(3M)，频率为3MHz/20 =150kHz。频率计算器5334可基于计算的链路频率计算容许偏差(Φ)，容许偏差(Φ)表示链路频率的误差范围，并可根据使用环境而进行各种设置。例如，容许偏差(Φ)可被设置为链路频率的士25%、士 10%等。以下，将详细描述在链路频率计算器533中计算链路频率的方法。图10是示出当对采样信号Ssmp应用的数量计数的值被平均时，计算与平均值近似的值而不是实际平均值的方法。参照图10，链路频率计算器533确定高电平信号是否从噪声确定器532作为有效信号Valid被发送(S100)。如果低电平信号作为有效信号Valid被发送，则IatcKcntO 和cntl的值被设置为0来进行初始化(SlOl)。这里，latch表示由均值计算器5333计算的两个连续的转换信号之间的采样信号Ssmp应用的数量的平均值。cntO表示从自符号确定器5331施加转换信号的时间起到下一转换信号被接收的时间的采样信号Ssmp应用的数量。cntl表示包括在前导码中的重复部分的数量。如果在操作SlOO中确定高电平信号作为有效信号Valid被发送，则符号确定器 5331确定已恢复的信号Sdem的符号是否改变(S102)。作为有效信号Valid的高电平信号的接收意味着在已恢复的信号Sdem中开始前导码中的重复部分。另外，已恢复的信号Sdem 的符号的改变意味着已经经过了根据链路频率的周期的一半。如果确定已恢复的信号Sdem的符号没有改变，则在计数器5332中确定是否产生作为采样信号Ssmp的脉冲(S103)。如果没有产生作为采样信号Ssmp的脉冲，则所述方法进行到操作S102以确定已恢复的信号Sdem的符号是否改变。如果确定产生了作为采样信号 Ssmp的脉冲(S103)，则计数器5332将cntO的值加1，然后，将相加结果存储为cntO (S104)。 也就是说，采样信号Ssmp应用的数量被计数。如果确定已恢复的信号Sdem的符号改变(S102)，则符号确定器5331将转换信号 transition施加到计数器5332。然后，确定cntl的值是否是0 (S105)。如果在操作S105确定cntl的值不是0，则确定是否满足不等式 latch-Φ ^ cntO ^ latch+Φ (S107)。如果cntO的值不满足上面的条件，则cntO和cntl 的值均被初始化为零(S108)，这是因为当从标签发送的信号在预定时间内保持在恒定频率时计算链路频率。如果cntO的值满足上面的条件(S107)，则均值计算器5333将这样的值存储为latch 所述值通过将存储为latch的值与存储为cntO的值相加，然后将相加的值除以2来获得。也就是说，计算近似均值而不是实际均值。另外，将0存储为cntO来初始化cntO，并将存储为cntl的值加1，然后将相加结果再次存储为cntl (S109)。在操作S109 中示出的latch的值的计算不是平均值的实际计算，然而，随着计算操作的次数增加，计算值接近实际平均值。因此，可忽略由操作S109中示出的方法产生的误差。然而，如果在操作S105中确定cntl的值是0，则均值计算器5333将存储为cntO的值存储为latch，cntO被设置为0，并将存储为cntl的值加1 (S106)。在操作S109之后，确定cntl的值是否是预先设置的N(SllO)。这里，N表示为了计算平均值的计数操作的数量。当在执行一次计数操作之后计算链路频率时，可能存在大误差。因此，计数操作被重复N次，然后，计数的数量的平均值被计算，以计算准确的链路频率。如果cntl的值不是N，则所述方法进行到操作S102。否则，如果cntl的值是N，则 IatchX2的值被定义为与链路频率对应的If_Value的值。另外，If_Value/4的值被定义为容许偏差值，并且锁定信号lock被发送到第一解码器(Slll)。例如，如果在已恢复的信号Sdem的重复部分中计算的平均值(即，latch的值)是10，则If_Value的值变为20，并且容许偏差值变为5。在当前实施例中，容许偏差范围被设置为链路频率的士25%;然而，本发明构思不限于此。If_value的值和容许偏差的值的单位是次而不是Hz，可通过使用If_ value的值和容许偏差的值以及采样信号Ssmp的频率来计算实际链路频率和容许偏差。例如，如果If_value的值是20且采样信号Ssmp的频率是3MHz，则链路频率是150kHz，并且容许偏差约是士 37. 5kHz。可通过以上计算方法来计算链路频率和容许偏差。以下，将详细描述由链路频率计算器533计算链路频率的另一方法。图11是根据示例性实施例的对采样信号Ssmp应用的数量计数的值的实际平均值进行计算的方法的流程图。图11中示出的方法与图10中示出的计算链路频率和容许偏差的方法不同在于 在操作S209，将(latchx cntl+cntO)/(cntl+l)的值存储为latch的值。上述操作S209被执行以计算计数数量的实际平均值。将不提供关于操作S200至S208、S210以及S211的描述，可通过使用图11中示出的方法计算链路频率和容许偏差。-第一解码器534的结构和操作_第一解码器534执行解码操作以将已恢复的信号Sdem转换为第一信号(0和/或 1信号的组合)或与第一信号不同的第二信号。如果必要，第一解码器534可将已恢复的信号Sdem转换为与第一信号和第二信号不同的第三信号。然后，第一解码器534可将已恢复的信号Sdem转换为第一信号至第三信号中的一个。第一解码器534从解码控制器531接收表示用于转换信号的参考值的参考信号orncond，并从链路频率计算器533接收锁定信号lock、If_value信号以及容许偏差信号tolerance。将如下描述第一解码器534的解码操作。在高电平信号被施加到第一解码器534作为锁定信号lock之后，第一解码器534 确定已恢复的信号Sdem的符号的改变。第一解码器534自已恢复的信号Sdem的符号改变的时间起对采样信号Ssmp应用的数量进行计数。在采样信号Ssmp被施加到第一解码器534时，第一解码器534在已恢复的信号Sdem大于0时通过加1来计算转换值，或在已恢复的信号Sdem小于0时通过减1来计算转换值，然后，第一解码器534存储所述转换值。根据所述转换值，已恢复的信号Sdem 被转换为第一信号至第三信号中的一个。另外，第一解码器534将采样信号Ssmp应用的数量与从链路频率计算器533发送的If_valUe的值和容许偏差值相比较，其中，自已恢复的信号Sdem的符号改变的时间起直到已恢复的信号Sdem的符号的下一改变的时间为止，计数所述采样信号Ssmp应用的数量。IF_value-tolerance > η-—(1)，其中，η是采样信号Ssmp应用的计数的数量。如果直到已恢复的信号Sdem的符号的下一改变为止的采样信号Ssmp应用的计数数量η满足以上不等式(1)，则第一解码器534确定接收的已恢复的信号Sdem未经过一个根据链路频率的周期，例如，在当If_value的值是20、容许偏差值是2并且η是10时的情况下。第一解码器534继续执行计数操作直到已恢复的信号Sdem的符号再次改变，并且只要采样信号Ssmp被施加到第一解码器，η的值都增加。另外，第一解码器534继续计算转换值。If_value-tolerance ^ η ^ If_value+tolerance---(2)如果η的值满足以上不等式(2)，则第一解码器534确定接收的已恢复的信号 Sdem已经经过一个根据链路频率的周期，例如，在If_valUe的值是20、容许偏差值是2并且η在18至22的范围内的情况下。在这种情况下，第一解码器534将同步信号sync施加到前导码搜索单元535和第二解码器536，并将已恢复的信号Sdem转换为第一信号和第二信号中的一个。这里，将在计数操作期间计算的转换值的绝对值与从解码控制器531接收的参考信号one_COnd中的参考值相比较。如果转换值的绝对值小于参考信号0ne_C0nd中的参考值，则已恢复的信号Sdem被转换为第一信号，如果转换值的绝对值等于或大于参考值，则已恢复的信号Sdem被转换为第二信号。另外，第一解码器534对计数数量和转换值进行初始化，以重复计数操作和转换值的计算。If_value+tolerance < η——(3)在一些情况下，η可满足以上不等式(3)。在这种情况下，第一解码器534将已恢复的信号Sdem转换为第三信号。另外，第一解码器534对计数数量和转换值进行初始化， 以重复计数操作和转换值的计算。以下，将参照图12至图15更详细地描述第一解码器534的解码操作。图12和图13是根据示例性实施例的在第一解码器534中转换信号的方法的示图，并且图12和图13中示出的方法可被应用于已恢复的信号Sdem在标签中以FMO (TRext =1)格式被编码的情况。图12示出由第一解码器534转换并输出的被转换的信号(数据)，图13示出输入到第一解码器534的已恢复的信号Sdem。参照图12，示出当解码格式是FMO (TRext = 1)时可被输出的信号(1)至信号(5) (参考图4)。信号(1)和信号(2)是当第一解码器534将已恢复的信号Sdem转换为第一信号时可被输出的示例。第一信号意味着已恢复的信号Sdem的符号在链路频率的一个周期期间改变两次，并且已恢复的信号Sdem的幅度从0改变为1或从1改变为0。信号(3) 和信号(4)是在第一解码器534将已恢复的信号Sdem转换为第二信号时可被输出的示例。 第二信号意味着已恢复的信号Sdem的符号在链路频率的一个周期期间改变一次，并且幅度不改变。信号(5)是在第一解码器534将已恢复的信号Sdem转换为第三信号时可被输出的示例。如图4所示，第三信号对应于已恢复的信号Sdem的符号在链路频率的两个周期期间改变两次，并且0和V值在FMO格式的前导码中被连续示出的情况。图13示出实际发送到阅读器1的信号的波形。将参照图13详细地描述第一解码器534的解码操作。水平轴表示时间，纵轴表示已恢复的信号Sdem的幅度。另外，水平轴的刻度表示采样信号Ssmp被施加的时间。假设If_Value = 10, tolerance = 2，并且参考信号one_cond中的参考值=2。参照图13，已恢复的信号Sdem的符号在点t0改变。第一解码器534执行计数操作和转换值的计算，直到已恢复的信号Sdem的符号的下一改变出现的点tl。tl处的计数值是5。在从t0到tl的部分中，在第一采样信号Ssmp被施加的时间，已恢复的信号Sdem 大于0，因此转换值是1。然后在第二采样信号Ssmp被施加的时间，已恢复的信号Sdem大于0，因此通过将先前的转换值1加1，转换值是2。按这种方式，计算转换值至第四采样信号Ssmp被施加的时间，转换值是4。然后，在第五采样信号Ssmp被施加的时间，已恢复的信号Sdem是0，因此通过不将先前的转换值4加1，转换值保持4。因此，从t0到tl的部分中的转换值是4。由于计数值小于8 (If_value-tolerance)，因此第一解码器534继续执行计数操作和转换值的计算。另外，在已恢复的信号Sdem的符号的下一改变出现的点t2，第一解码器534将计数值与不等式(1)至不等式(3)的条件相比较。由于t2处的计数值是10，因此满足不等式 (2)。另外，第一解码器534计算从tl到t2的部分中的转换值。在第六采样信号Ssmp被施加的时间，已恢复的信号Sdem小于0，因此转换值是-1。然后在第七采样信号Ssmp被施加的时间，已恢复的信号Sdem小于0，因此通过从先前的转换值-1减1，转换值是_2。按这种方式，计算转换值至第九采样信号Ssmp被施加的时间，转换值是-4。然后，在第十采样信号Ssmp被施加的时间，已恢复的信号Sdem是0，因此通过不从先前的转换值_4减1，转换值保持-4。因此，从tl到t2的部分中的转换值是-4。因此，从t0到t2的部分，转换值变为0。因此，第一解码器534将从t0到t2的部分中的已恢复的信号Sdem转换为如图12 的信号(1)中示出的第一信号，然后输出经过转换的信号。当已恢复的信号Sdem的符号在t2处改变时，第一解码器534重新开始计数操作和转换值的计算。在从t2到t3的部分中，计数值是10且转换值是9。在第一采样信号Ssmp 被施加的时间，已恢复的信号Sdem大于0，因此转换值是1。然后在第二采样信号Ssmp被施加的时间，已恢复的信号Sdem大于0，因此通过将先前的转换值1加1，转换值是2。按这样的方式，计算转换值至第九采样信号Ssmp被施加的时间，转换值是9。然后，在第十采样信号Ssmp被施加的时间，已恢复的信号Sdem是0，因此通过不将先前的转换值9加1，转换值保持9。因此，从t2到t3的部分中的转换值是9。第一解码器534在t3将计数值与不等式(1)至不等式(3)的条件相比较。计数值满足不等式(2)。另外，转换值的绝对值等于或大于参考值。因此，第一解码器534将从t2到t3的部分中的已恢复的信号Sdem转换为如图12的信号(3)中示出的第二信号，然后输出经过转换的信号。同样，从t3到t6的部分中的已恢复的信号Sdem也被转换为第一信号或第二信号。当由于在t6处已恢复的信号Sdem的符号的改变使得第一解码器534重新开始计数操作和转换值的计算时，t7处的计数值是5，并且第一解码器534继续执行计数操作和转换值的计算。然而，当已恢复的信号Sdem的符号在t8处再次改变时，计数值是20并且转换值是-10。在从t6到t7的部分中，在第一采样信号Ssmp被施加的时间，已恢复的信号 Sdem大于0，因此转换值是1然后在第二采样信号Ssmp被施加的时间，已恢复的信号Sdem 大于0，因此通过将先前的转换值1加1，转换值是2。按这样的方式，计算转换值至第四采样信号Ssmp被施加的时间，转换值是4。然后，在第五采样信号Ssmp被施加的时间(即，在t7处)，已恢复的信号Sdem是0，因此转换值保持4。在从t7到t8的部分中，在第六采样信号Ssmp被施加的时间，已恢复的信号Sdem小于0，因此转换值是_1。然后在第七采样信号Ssmp被施加的时间，已恢复的信号Sdem小于0，因此通过从先前的转换值_1减1，转换值是_2。按这种方式，计算转换值至第十九采样信号Ssmp被施加的时间，转换值是-14。 然后，在第二十采样信号Ssmp被施加的时间，已恢复的信号Sdem是0，因此通过不从先前的转换值-14减1，转换值保持-14。由于计数值满足不等式(3)，因此第一解码器534将已恢复的信号Sdem转换为第一信号或第三信号，并输出经过转换的信号。图14和图15是根据示例性实施例的由第一转换器534转换信号的方法的示图， 并且图14和图15中示出的方法可应用于已恢复的信号Sdem在标签中以Miller-2/4/8格式被编码的情况。图14示出由第一解码器534转换并输出的经过转换的信号(数据)，图 15示出输入到第一解码器534的已恢复的信号Sdem。参照图14，示出当解码格式是Miller-2/4/8时可被输出的信号(1)至信号(5) (参考图5)。信号(1)和信号(2)是当第一解码器534将已恢复的信号Sdem转换为第一信号时可被输出的示例。第一信号意味着已恢复的信号Sdem的符号在链路频率的一个周期期间改变两次，并且幅度从0改变为1或从1改变为0。信号(3)和信号(4)是在第一解码器534将已恢复的信号Sdem转换为第二信号时可被输出的示例。第二信号意味着已恢复的信号Sdem的符号在链路频率的一个周期期间改变一次，并且幅度不改变。信号(5)是在第一解码器534将已恢复的信号Sdem转换为第三信号时可被输出的示例。第三信号对应于这样的情况已恢复的信号Sdem的符号在链路频率的一个半周期期间改变两次，并且仅针对Miller-2/4/8格式的数据“ 1，，在奇数位置发生相位改变。图15示出实际发送到阅读器1的信号的波形。将参照图15详细地描述第一解码器534的解码操作。水平轴表示时间，纵轴表示已恢复的信号Sdem的幅度。另外，水平轴的刻度表示采样信号Ssmp被施加的时间。假设If_Value = 10, tolerance = 2，并且参考值=2。图5中的从t9到tl5的部分中的解码方法与图12中的t0到t6的部分中的方法相同，因此将不提供其详细描述。另一方面，当由于在tl5处的已恢复的信号Sdem的符号的改变使得第一解码器 534重新开始计数操作和转换值的计算时，tl6处的计数值是5，因此第一解码器534继续执行计数操作和转换值的计算。然而，当已恢复的信号Sdem的符号在tl7处再次改变时， 计数值变为15，且在从tl5到tl7的部分中转换值是_5。在从tl5到tl6的部分中，在第一采样信号Ssmp被施加的时间，已恢复的信号Sdem大于0，因此转换值是1。然后在第二采样信号Ssmp被施加的时间，已恢复的信号Sdem大于0，因此通过将先前的转换值1加1， 转换值是2。按这样的方式，计算转换值至第四采样信号Ssmp被施加的时间，转换值是4。 然后，在第五采样信号Ssmp被施加的时间(即，在tl6处)，已恢复的信号Sdem是0，因此转换值保持4。在从tl6到tl7的部分中，在第六采样信号Ssmp被施加的时间，已恢复的信号Sdem小于0，因此转换值是-1。然后在第七采样信号Ssmp被施加的时间，已恢复的信号 Sdem小于0，因此通过从先前的转换值-1减1，转换值是_2。按这种方式，计算转换值至第十四采样信号Ssmp被施加的时间，转换值是-9。然后，在第十五采样信号Ssmp被施加的时间，已恢复的信号Sdem是0，因此通过不从先前的转换值_9减1，转换值保持_9。因此，在从tl5到tl7的部分中转换值变为-9。由于计数值满足不等式(3)，因此第一解码器534将已恢复的信号Sdem转换为如图14的信号(10)所示的第三信号，并输出经过转换的信号。另一方面，在类型B的情况下，在标签中被编码的信号以返回前导码(RET PREAMBLE)部分中的 00000/10101010101010/1000/11/011/0001 (为了描述方便而插入 /， 并且在第二部分中的“10”脉冲被重复的部分中计算链路频率)的顺序从所述标签被发送到阅读器1。另外，在下一部分，在标签中以FMO格式编码的信号从所述标签被发送到阅读器1。在类型B的情况下，如在图12至图15中一样，通过计数操作和转换值的计算，已恢复的信号Sdem也被转换为第一信号至第三信号中的一个。这里，在类型B中，返回前导码中的信号行中的第三部分的“1000”、第五部分的“011”以及第六部分的“0001”不满足不等式 (1)和不等式(2)，因此，以上部分中的信号可被转换为第三信号。另外，将对本领域普通技术人员之一显而易见的是，用于使以上三种情况彼此区分的附加条件是必需的。参照图12至图15描述了第一解码器534的操作。在当前示例性实施例中，已恢复的信号Sdem将基于链路频率的一个周期而被转换为第一信号至第三信号中的一个，然而， 本发明构思不限于此。例如，已恢复的信号Sdem的符号可在链路频率的每半个周期中被确定，而与已恢复的信号Sdem的符号的改变无关，并且已恢复的信号Sdem可被转换为值0或 1。-前导码搜索单元535的结构和操作_前导码搜索单元535接收被第一解码器534转换为第一信号至第三信号中的一个的一行信号，即，经过转换的信号(数据)(信号行由0或1组成)，并且前导码搜索单元535 搜索在接收的经过转换的信号(数据)中的前导码部分。另外，前导码搜索单元535从第一解码器534接收同步信号sync，并从解码控制器531接收表示解码格式的模式信号。前导码搜索单元535搜索与由所述经过转换的信号(数据)中的模式信号定义的解码格式对应的前导码部分，并将搜索结果发送到第二解码器536。-第二解码器536的结构和操作_第二解码器536从第一解码器534接收所述经过转换的信号(数据)，并对接收的经过转换的信号(数据)进行最后解码。由第二解码器536执行的解码格式是由从解码控制器531发送的模式信号确定。也就是说，第二解码器536根据模式信号，以类型C的 FMO (TRext = 1)格式和Miller_2/4/8格式中的一个，或者以类型B的FMO格式来执行对接收的信号的解码。如上所述，当前示例性实施例的阅读器1可从自标签发送的信号直接计算链路频率，并基于计算的链路频率执行与所述标签的通信。因此，可提供能通过使用软件而被应用于各种链路频率的RFID系统。用于在阅读器1中执行根据示例性实施例的控制方法的程序(诸如算法)可被存储在记录介质中。所述记录介质可以是半导体记录介质(例如，专用集成电路(ASIC)或闪存存储器)。尽管已经具体地示出和描述了示例性实施例，但是本领域的普通技术人员将理解，在不脱离权利要求所限定的本发明构思的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。
权利要求
1.一种射频识别RFID阅读器，包括链路频率计算器，通过使用采样信号和从标签发送的信号来计算链路频率； 第一解码器，将从标签发送的信号转换为第一信号或具有与第一信号不同的值的第二信号；解码控制器，输出表示用于对在第一解码器中被转换的信号进行解码的格式的模式信号；以及第二解码器，根据模式信号对被转换的信号进行解码。
2.如权利要求1所述的RFID阅读器，其中，所述链路频率计算器包括符号确定器，检测从标签发送的信号的符号的改变，如果所述信号的值高于阈值，则所述符号被确定为正，如果所述信号的值低于阈值，则所述符号被确定为负；计数器，在所述信号的符号关于所述阈值保持恒定时对采样信号应用的数量进行计数；以及频率计算器，基于计数的数量来计算链路频率。
3.如权利要求2所述的RFID阅读器，其中，所述链路频率计算器还包括均值计算器， 当所述信号的符号保持恒定时，计算采样信号应用的计数的数量的平均值，其中，所述频率计算器通过使用所述平均值来计算链路频率。
4.如权利要求3所述的RFID阅读器，其中，所述频率计算器基于计算的链路频率来计算容许偏差。
5.如权利要求4所述的RFID阅读器，其中，从自标签发送的信号的符号改变的时间点到自标签发送的信号的符号再次改变的下一时间点，第一解码器对采样信号应用的数量进行计数，并且当采样信号应用的数量被计数时，在采样信号应用出现的时间点，如果从标签发送的信号的值大于零，则第一解码器通过加1来计算转换值，如果从标签发送的信号的值小于零，则第一解码器通过减1来计算转换值。
6.如权利要求5所述的RFID阅读器，其中，第一解码器从解码控制器接收参考值，所述参考值是用于转换从标签发送的信号的参考，当(链路频率-容许偏差)<采样信号应用的数量< (链路频率+容许偏差)时，如果转换值的绝对值小于所述参考值，则第一解码器将从标签发送的信号转换为第一信号，如果转换值的绝对值等于或大于所述参考值，则第一解码器将从标签发送的信号转换为第二信号。
7.如权利要求5所述的RFID阅读器，其中，第一解码器对采样信号应用的数量进行计数，直到从标签发送的信号的符号再次改变，并且在采样信号应用的数量被计数时如果 (链路频率_容许偏差)>采样信号应用的数量，则第一解码器计算转换值。
8.如权利要求1所述的RFID阅读器，其中，第一解码器将从标签发送的信号转换为第一信号、第二信号和第三信号中的一个，第三信号具有与第一信号的值和第二信号的值不同的值。
9.如权利要求1所述的RFID阅读器，还包括噪声确定器，在从标签发送的信号中区分噪声与在所述标签编码的信号。
10.如权利要求9所述的RFID阅读器，其中，第一解码器将编码的信号转换为第一信号或第二信号。
11.如权利要求9所述的RFID阅读器，还包括前导码搜索单元，在编码的信号中搜索前导码部分。
12.如权利要求1所述的RFID阅读器，其中，所述RFID阅读器基于由链路频率计算器计算的链路频率来执行与标签的通信。
13.—种控制射频识别RFID阅读器的方法，所述方法包括 通过使用从标签发送的信号来计算链路频率；执行第一解码，所述第一解码将从标签发送的信号转换为第一信号或具有与第一信号不同的值的第二信号；确定用于对被转换的信号进行解码的解码格式；以及执行第二解码，所述第二解码根据确定的解码格式对被转换的信号进行解码。
14.如权利要求13所述方法，其中，计算链路频率的步骤包括检测从标签发送的信号的符号是否在正和负之间改变，如果所述信号的值高于阈值， 则所述符号被确定为正，如果所述信号的值低于阈值，则所述符号被确定为负； 在所述信号的符号未改变时对采样信号应用的数量进行计数；以及基于计数的数量来计算链路频率。
15.如权利要求14所述的方法，其中，计算链路频率的步骤包括 将对采样信号应用的数量的计算重复预定次数；计算采样信号应用的数量的平均值；以及通过使用所述平均值来计算链路频率。
16.如权利要求13所述的方法，还包括在从标签发送的信号中区分噪声与在所述标签编码的信号。
17.如权利要求16所述的方法，其中，执行第一解码的步骤包括将编码的信号转换为第一信号或第二信号。
18.如权利要求16所述的方法，还包括在编码的信号中搜索前导码。
19.一种射频识别RFID阅读器，包括 采样信号产生器，产生采样信号；链路频率计算器，通过使用脉冲和采样信号计算链路频率，所述脉冲在从标签发送的信号中所包括的前导码部分中被重复预定时间段；以及解码控制器，根据计算的链路频率对从标签发送的信号进行解码。
20.如权利要求19所述的RFID阅读器，其中，所述链路频率计算器通过对在被重复的脉冲的脉冲宽度内的采样信号应用的数量进行计数来计算链路频率。
全文摘要
提供了一种RFID阅读器及控制该RFID阅读器的方法。所述RFID阅读器包括链路频率计算器，通过使用采样信号和从标签发送的信号来计算链路频率；第一解码器，将从标签发送的信号转换为第一信号或具有与第一信号不同的值的第二信号；解码控制器，输出表示用于对在第一解码器中被转换的信号进行解码的格式的模式信号；第二解码器，根据模式信号对被转换的信号进行解码。
文档编号G06K7/00GK102289640SQ201110166458
公开日2011年12月21日 申请日期2011年6月15日 优先权日2010年6月15日
发明者权俸铉 申请人:三星泰科威株式会社