专利名称：一种射频识别读写器的制作方法
技术领域：
本发明涉及射频识别技术领域，尤其涉及一种射频识别读写器。
背景技术：
射频识别是一种通过电磁波进行非接触双向通信的自动识别技术，可以被应用于生产、物流、销售、管理、服务等领域，如仓库管理、商品防伪、交通卡、门禁卡、身份证、动物管理、图书馆管理、供应链管理、电子门票等。射频识别的基本系统包括电子标签和射频识别读写器，射频识别读写器采用非接触的方式访问一个或多个电子标签。射频识别读写器通过其发射的电磁波传递信息给电子标签，电子标签接收到射频识别读写器发射出的电磁波后，通过反射电磁波或主动发射电磁波的方式返回信息给射频识别读写器。射频识别读写器一般包括天线、射频滤波器、收发隔离器、发射机、接收机、数字处理模块等功能模块；电子标签一般包括天线、接收、调制反射电路、振荡器、数字处理模块、存储器等。电子标签的电路被设计的尽可能简单和低功耗，以便减小电子标签的体积，并使得电子标签可以通过获取射频识别读写器发出的电磁波能量而无需电池就能工作。射频识别读写器在接收电子标签返回信号的同时，需要发射连续载波给标签作为能量，由于射频识别器的接收机和发射机之间的隔离度有限，因此射频识别读写器发射的连续载波通过发射机之后会泄漏到接收机，该信号成为接收机的干扰信号会引起接收机阻塞，使接收信号失真，由于该干扰信号强度很大，且位于接收信道正中间；同时，该干扰信号中的噪声也会进入接收机，因此该收发泄漏的干扰信号成为限制射频识别读写器灵敏度最主要的因素。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种射频识别读写器，用以解决收发泄漏的干扰信号影响射频识别读写器灵敏度的问题，技术方案如下:一种射频识别读写器，包括:天线单元、发射机、接收机、数字基带处理器、干扰信息提取模块和消除信号生成模块。所述发射机，用于将数字基带处理器处理的信号通过天线单元发送给电子标签；所述接收机，用于通过天线单元接收电子标签发射的信号，所述接收机接收的信号中还包括干扰信号，该干扰信号为发射机泄漏的信号；所述干扰信息提取模块，用于从接收机接收的信号中提取出干扰信号的特征；所述消除信号生成模块，用于根据所述干扰信号的特征和系统的噪声源生成与所述干扰信号相同的消除信号；所述接收机，还用于利用所述消除信号消除接收机接收的信号中的干扰信号，所述消除干扰后的信号交由数字基带处理器进行后续处理。所述系统噪声源为发射机和/或本地振荡器，所述消除信号生成模块根据所述干扰信号的特征，通过发射机和/或本地振荡器生成用以消除干扰的消除信号。进一步地，所述发射机包括:第一数/模转换器、发射机模拟基带处理器、上变频混频器/调制器、功率放大器；所述第一数/模转换器，用于将数字基带处理器处理后的数字信号转换成模拟信号；所述发射机模拟基带处理器，用于对所述模拟信号进行滤波、放大/衰减；所述上变频混频器/调制器，用于对发射机模拟基带处理器处理后的信号进行调制后变换到射频频段；所述功率放大器，用于对通过上变频混频器/调制器调制后的信号进行功率放大和功率控制。进一步地，所述接收机包括功率合成模块、下变频混频器/解调器、接收机模拟基带处理器和模/数转换器；所述下变频混频器/解调器，用于实现对接收机通过天线单元接收的射频信号的下变频，输出两路基带信号，分别为I路信号和Q路信号；所述接收机模拟基带处理器，用于对所述两路基带信号进行过滤、放大/衰减；所述模/数转换器，用于将接收机模拟基带处理器处理后的模拟信号转换成数字信号；所述干扰信息提取模块，用于从所述下变频混频器/解调器输出的两路基带信号中提取出干扰信号的I分量和Q分量；所述消除信号生成模块，用于根据所述干扰信号的I分量和Q分量和发射机的功率放大器的输出信号生成用以消除干扰的消除信号；所述功率合成模块，用于利用消除信号将直接通过天线单元接收的信号中的干扰信号消除，所述功率合成模块输出的消除干扰后的信号交由下变频混频器/解调器进行后续处理。进一步地，所述接收机包括功率合成模块、下变频混频器/解调器、接收机模拟基带处理器、模/数转换器和第二数/模转换器；所述下变频混频器/解调器，用于实现对接收机接收到的射频信号的下变频，输出两路基带信号，分别为I路信号和Q路信号；所述接收机模拟基带处理器，用于对所述两路基带信号进行过滤、放大/衰减；所述模/数转换器，用于将接收机模拟基带处理器处理后的模拟信号转换成数字信号；所述干扰信息提取模块，用于从所述模/数转换器输出的数字信号中提取出干扰信号的I分量和Q分量；所述第二数/模转换器用于将干扰信息提取模块输出的包含所述I分量和Q分量的数字信号转换成模拟信号；所述消除信号生成模块，用于根据所述第二数/模转换器输出的模拟信号通过本地振荡器的输出信号生成与干扰信号相同的消除信号；所述功率合成模块，用于利用消除信号将直接通过天线单元接收的信号中的干扰信号消除，所述功率合成模块输出的消除干扰后的信号交由下变频混频器/解调器进行后续处理。进一步地，所述接收机包括功率合成模块、下变频混频器/解调器、接收机模拟基带处理器和模/数转换器；所述下变频混频器/解调器，用于实现对接收机通过天线单元接收的射频信号的下变频，输出两路基带信号:1路信号和Q路信号；所述接收机模拟基带处理器，用于对下变频后的信号进过滤、放大/衰减；所述模/数转换器，用于将接收机模拟基带处理器处理后的模拟信号转换成数字信号；所述干扰信息提取模块，用于从下变频混频器/解调器处理之前的接收信号中提取出干扰信号的幅度和相位；所述消除信号生成单元，用于根据所述干扰信号的幅度和相位以及发射机的功率放大器的输出信号生成与干扰信号相同的消除信号；所述功率合成模块，用于利用消除信号将直接通过天线单元接收的信号中的干扰信号消除，所述功率合成模块输出的消除干扰后的信号交由下变频混频器/解调器进行后续处理。进一步地，所述接收机包括下变频混频器/解调器、信号合成模块、接收机模拟基带处理器和模/数转换器；所述下变频混频器/解调器，用于实现对接收机通过天线单元接收的射频信号的下变频，输出两路基带信号，分别为I路信号和Q路信号；所述接收机模拟基带处理器，用于对下变频后的信号进过滤、放大/衰减；所述模/数转换器，用于将接收机模拟基带处理器处理后的模拟信号转换成数字信号；所述干扰信息提取模块，用于从所述两路基带信号中提取出干扰信号的I分量和Q分量；所述消除信号生成模块，用于根据干扰信号的I分量和Q分量以及发射机的输出信号生成用以消除干扰的消除信号；所述信号合成模块，用于利用消除信号消除接收机接收的信号中的干扰信号，所述信号合成模块输出的消除干扰后的信号交由接收机模拟基带处理器进行后续处理。进一步地，所述接收机包括下变频混频器/解调器、信号合成模块、接收机模拟基带处理器、模/数转换器和第二数/模转换器；所述下变频混频器/解调器，用于实现对接收机通过天线单元接收的射频信号的下变频，输出两路基带信号，分别为I路信号和Q路信号；所述接收机模拟基带处理器，用于对下变频后的信号进过滤、放大/衰减；所述模/数转换器，用于将接收机模拟基带处理器处理后的模拟信号转换成数字信号；所述干扰信息提取模块，用于从所述模/数转换器输出的数字信号中提取出I分量和Q分量；所述第二数/模转换器用于将干扰信息提取模块输出的数字信号转换成模拟信号；所述消除信号生成模块，用于根据第二数/模转换器输出的模拟信号和发射机的输出信号生成与干扰信号相同的消除信号；所述信号合成模块，用于利用消除信号将接收机通过天线单元接收的信号中的干扰信号消除，所述信号合成模块输出的消除干扰后的信号交由接收机模拟基带处理器进行后续处理。进一步地，所述功率合成模块为耦合器、加法器或功分器。所述的射频识别读写器，还包括低噪声放大器，所述低噪声放大器，用于对接收机接收的信号进行幅度调整，以适应不同信号强度的需求，所述低噪声放大器的输出信号送入下变频混频器/解调器进行后续处理。本发明提供的射频识别读写器通过干扰信息提取模块，将接收机接收的信号中的干扰信号的特征提取出来，该干扰信号为发射机泄漏到接收机的信号，消除信号生成模块根据干扰信号特征和系统噪声源产生一个与干扰信号相同的消除信号，将该消除信号从接收信号中消除后再进行接收机后续的接收处理，这样发射机引入的干扰就被消除，同时，干扰信号的噪声也随干扰的消除而下降，因此射频识别读写器的灵敏度大大提高。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本发明提供的射频识别读写器的结构示意图；图2为本发明实施例一提供的射频识别读写器的结构示意图；图3为本发明实施例一提供的射频识别读写器的干扰信息提取模块的实现框图；图4为本发明实施例一提供的射频识别读写器的消除信号生成模块的实现框图；图5为本发明实施例一提供的射频识别读写器的功率合成模块的实现框图；图6为本发明实施例二提供的射频识别读写器的结构示意图；图7为本发明实施例二提供的射频识别读写器的干扰信息提取模块的实现框图8为本发明实施例二提供的射频识别读写器的消除信号生成模块的实现框图；图9为本发明实施例二提供的射频识别读写器的功率合成模块的实现框图；图10为本发明实施例三提供的射频识别读写器的结构示意图；图11为本发明实施例三提供的射频识别读写器的干扰信息提取模块的实现框图；图12为本发明实施例三提供的射频识别读写器的消除信号生成模块的实现框图；图13为本发明实施例三提供的射频识别读写器的功率合成模块的实现框图；图14为本发明实施例四提供的射频识别读写器的结构示意图；图15为本发明实施例五提供的射频识别读写器的结构示意图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。参见图1，图1为本发明射频识别读写器的结构示意图，包括:数字基带处理器11、发射机12、天线单元13、接收机14、干扰信息提取模块15和消除信号生成模块16。发射机12，用于将数字基带处理器11处理的信号通过天线单元13发送给电子标签；接收机14，用于通过天线单元13接收电子标签发射的信号，接收机14接收的信号中还包括干扰信号，该干扰信号为发射机12泄漏的信号；干扰信息提取模块15，用于从接收机14接收的信号中提取出干扰信号特征；消除信号生成模块16，用于根据干扰信号的特征和系统的噪声源生成与干扰信号相同的消除信号；接收机14，还用于利用消除信号消除接收机14接收的信号中的干扰信号，消除干扰后的信号交由数字基带处理器11进行后续处理。上述系统噪声源为发射机12和/或本地振荡器。上述射频识别读写器消除干扰的过程为:接收机14收到包含干扰的接收信号，干扰信息提取模块15在接收信号中提取干扰信号的特征，消除信号生成模块16根据干扰信息提取模块15提取的干扰信号特征以及系统的噪声源生成与干扰信号相同的消除信号，接收机14将接收信号减去消除信号生成模块16生成的消除信号，用以抵消接收信号中的干扰，干扰消除后，信号继续进行后续的接收处理。本发明提供的射频识别读写器通过干扰信息提取模块，将接收机接收的信号中的干扰信号的特征提取出来，该干扰信号为发射机泄漏到接收机的信号，消除信号生成模块根据干扰信号特征和系统噪声源生成一个与干扰信号相同的消除信号，接收机利用该消除信号将干扰从接收信号中消除，这样发射机引入的干扰就被消除，同时，干扰信号的噪声也随干扰的消除而下降，因此，射频识别读写器的灵敏度大大提高。本发明提供的射频识别读写器对于干扰信号的消除可在射频频段进行，也可在基带频段进行，干扰信息可在模拟信号中提取，也可在数字信号中提取。下面通过几个具体实施例对本发明的内容进行描述，其中，在实施例一、二、三中，干扰信息的提取均在射频频段进行，在实施例四、五中，干扰信息的提取均在基带频段进行。进一步地，在实施例一、三中，干扰信息在接收机接收的模拟信号中提取，在实施例二中，干扰信息在数字信号中提取；在实施例四中，干扰信息在模拟信号中提取，在实施例五中，干扰信息在数字信号中提取。其中，干扰信息为干扰信号的特征。实施例一参见图2，图2为本发明实施例一提供的射频识别读写器的具体结构示意图，包括:数字基带处理器101、发射机(包括:第一数/模转换器102、发射机模拟基带处理器103、上变频混频器/调制器104、功率放大器105)、天线单元106、接收机(包括:功率合成模块107、下变频混频器/解调器108、接收机模拟基带处理器109、模/数转换器110)、干扰信息提取模块111和消除信号生成模块112。第一数/模转换器102，用于将数字基带处理器101处理后的数字信号转换成模拟信号；发射机模拟基带处理器103，用于对第一数/模转换器102输出的模拟信号进行滤波、放大/衰减；上变频混频器/调制器104，用于对发射机模拟基带处理器103处理后的信号进行DSB/SSB/PR-ASK等调制，调制后的信号变换到射频频段；功率放大器105，用于对调制后的信号进行功率放大和功率控制；功率放大器105输出的信号通过天线单元106发射出去。下变频混频器/解调器108，用于实现对接收的射频信号的下变频；接收机模拟基带处理器109，用于对下变频后的模拟信号进行滤波、放大/衰减；模/数转换器110，用于将接收机模拟基带处理器109处理后的模拟信号转换成数字信号，模/数转换器110输出的数字信号送入数字基带处理器101进行后续处理。干扰信息提取模块111，用于从接收机接收的信号中提取出干扰信号特征；消除信号生成模块112，用于根据提取的干扰信号特征以及系统噪声源生成与干扰信号相同的消除信号；功率合成模块107，用于根据消除信号将干扰从接收信号中消除。下变频混频器/解调器108实现对接收的射频信号的正交下变频，输出两路基带信号，分别为I路信号和Q路信号，其中，I路信号为同相信号，Q路信号为正交信号；干扰信息提取模块111通过这两路信号获取干扰信号的I分量和Q分量。射频识别读写器在接收标签返回的信号时，读写器发射连续载波给标签供电，此时发射信号的I分量和Q分量保持不变，干扰信号同样如此。因此干扰信息提取模块所需提取的特征信号为直流量(不随时间变化)，其需要为直流信号提供足够的增益以实现稳定消除后较小的残留。在本实施例中，干扰信息提取模块111的实现方式如图3所示，采用积分器I 1111和积分器Q1112实现对I路基带信号和Q路基带信号中直流信号的提取和放大，同时抑制其它的信号和干扰。本实施例并不限定干扰信息提取模块111的实现方式，只要所采用的实现方式可实现对I路基带信号和Q路基带信号中直流信号的提取即可。在本实施例中，消除信号生成模块112的实现方式如图4所示，发射机的功率放大器108输出的能量经过耦合器I分出一部分进入消除信号生成模块112，该信号通过0° /90°移相器1121生成两路相位差90°的信号进入上变频混频器/正交调制器1122，同时干扰信息提取模块111输出的信号也输入上变频混频器/正交调制器1122用以控制正交两路信号的幅度，上变频混频器/正交调制器1122调制完成后便得到所需要的消除信号，该消除信号送入功率合成模块107进行干扰消除。消除信号生成模块112生成一个与干扰信号相同的消除信号，该消除信号送入功率合成模块107进行干扰消除。消除干扰后的信号送入下变频混频器/解调器108中进行下变频，输出I路基带信号和Q路基带信号，I路基带信号和Q路基带信号中只包含少量消除后残留的干扰，此时消除信号不变，实现持续的干扰消除，同时，消除干扰后的两路基带信号送入接收机模拟基带处理器109进行调整后，由模/数转换器102转换成数字信号，送入数字基带处理器101进行后续处理。在本实施例中，系统噪声源为发射机，本实施例并不限定系统噪声源为发射机，也可为本地振荡器，还可为本地振荡器和发射机。在本实施例中，干扰信息是从接收机接收的模拟信号中提取出来的，且干扰消除是在射频频段进行，消除信号生成模块112根据干扰信息提取模块111提取的干扰信号的I分量和Q分量以及发射机的功率放大器105输出的信号生成与干扰信号相同的射频信号，该射频信号送入功率合成模块107进行干扰消除。干扰信息提取模块111需要实现对干扰信号特征的提取，并且在干扰消除完成后，仍然为消除信号生成模块112提供当前的干扰信息，实现持续的干扰消除。在本实施例中，如图5所示，功率合成模块107采用功分器1071实现。本实施例并不限定功率合成模块107通过功分器1071实现，还可通过耦合器或加法器实现，只要所使用的实现方法可利用消除信号将干扰从接收信号中消除即可。当需要对接收机接收的信号进行放大时，即接收机输入端信号/干扰幅度较小时，可在功率合成模块107与下变频混频器/解调器108之间添加低噪声放大器，低噪声放大器用于对接收机接收的信号进行幅度调整，以适应不同信号强度的需求。实施例二参见图6，图6为本发明实施例二提供的射频识别读写器的具体结构框图，包括:数字基带处理器201、发射机(包括:第一数/模转换器202、发射机模拟基带处理器203、上变频混频器/调制器204、功率放大器205)、天线单元206、发射机(包括:功率合成模块207、下变频混频器/解调器208、接收机模拟基带处理器209、模/数转换器210)、干扰信息提取模块211、第二数/模转换器212和消除信号生成模块213。实施例二与实施例一的区别在于，干扰信息在数字信号中提取，因此，干扰信息提取模块211，用于从模/数转换器210输出的两路数字信号中提取出干扰信号的特征，相应的，本实施例增加了第二数/模转换器212，用于将干扰信息提取模块211输出的数字信号转换成模拟信号；消除信号生成模块212，用于根据第二数/模转换器212输出的包含干扰信号I分量和Q分量的模拟信号以及系统噪声源生成与干扰信号相同的消除信号；功率合成模块207，用于根据消除信号将干扰从接收信号中消除。干扰信息除了可在模/数转换器210输出的数字信号中提取之外，也可从数字基带处理器201处理后的数字信号中提取。在本实施例中，干扰信息提取模块211的实现方式如图7所示，采用滤波器I2111、滤波器Q 2112、放大器I 2113和放大器Q 2114，实现对I路基带信号和Q路基带信号中直流信号的提取和放大，同时抑制其它的信号和干扰，I路基带信号经滤波器I 2111滤波后送入放大器I 2113进行放大，Q路基带信号经滤波器I 2112滤波后送入放大器I2114进行放大。本实施例并不限定干扰信息提取模块的实现方式，只要所采用的实现方式可实现对I路基带信号和Q路基带信号中直流信号的提取即可。在本实施例中，消除信号生成模块213的实现方式如图8所示，采用本地振荡器2提供90°的信号，该信号进入上变频混频器/正交调制器2131，同时干扰信息提取模块211输出的数字信号经第二数/模转换器212转换成模拟新号后也输入上变频混频器/正交调制器2131用以控制正交两路信号的幅度，上变频混频器/正交调制器2131调制完成后便得到所需要的消除信号，该消除信号送入功率合成模块207进行干扰消除。在本实施例中，系统噪声源为本地振荡器2，本实施例并不限定系统噪声源为本地振荡器2，也可为发射机，还可为本地振荡器和发射机。消除信号生成模块213生成一个与干扰信号相同的消除信号，该消除信号送入功率合成模块207进行干扰消除。消除干扰后的信号送入下变频混频器/解调器208中进行下变频，输出I路基带信号和Q路基带信号，I路基带信号和Q路基带信号中不再包含干扰，此时消除信号不变，实现持续的干扰消除，同时，消除干扰后的两路基带信号送入接收机模拟基带处理器209进行处理后，由模/数转换器210转换成数字信号，送入数字基带处理器201进行后续处理。在本实施例中，如图9所示，功率合成模块207采用耦合器2071实现。本实施例并不限定功率合成模块207通过耦合器2071实现，还可通过功分器、加法器实现，只要所使用的方法可将干扰从接收信号中消除即可。当需要对接收机接收的信号进行放大时，即接收机输入端信号/干扰幅度较小时，可在功率合成模块207与下变频混频器/解调器208之间添加低噪声放大器，低噪声放大器用于对接收机接收的信号进行幅度调整，以适应不同信号强度的需求。实施例三参见图10，图10为本发明实施例三提供的射频识别读写器的具体结构框图，包括:数字基带处理器301、发射机(包括:第一数/模转换器302、发射机模拟基带处理器303、上变频混频器/调制器304、功率放大器305)、天线单元306、接收机(包括:功率合成模块307、下变频混频器/解调器308、接收机模拟基带处理器309、模/数转换器310)、干扰信息提取模块311和消除信号生成模块312。实施例三与实施例一的区别在于，干扰信息在输入上变频混频器/调制器304之前的接收信号中提取，且提取的干扰信息为干扰信号的幅度和相位。即干扰信息提取模块311，用于从接收机的接收信号中提取出干扰信号的幅度和相位；消除信号生成模块312，用于根据干扰信号的幅度和相位以及系统噪声源生成与干扰信号相同的消除信号；功率合成模块107，用于根据消除信号将干扰信号从接收信号中消除。射频识别读写器在接收标签返回的信号时，读写器发射连续载波给标签供电，此时发射信号的幅度和相位保持不变，干扰信号同样如此，因此干扰信息提取模块所需提取的干扰信号的特征为幅度和相位(不随时间变化)。在本实施例中，干扰信息提取模块311的实现方式如图11所示，通过幅度检测模块3111和相位检测模块3112实现对干扰信号幅度和相位信息的提取。在本实施例中，消除信号生成模块312的实现方式如图12所示，发射机的功率放大器305输出的能量经过耦合器3分出一部分进入消除信号生成模块312，同时干扰信息提取模块311输出的信号也输入消除信号生成模块312，通过幅度控制模块311和相位控制模块312的控制便得到所需要的消除信号，该消除信号送入功率合成模块307进行干扰消除。在本实施例中，系统噪声源为发射机的输出信号，本实施例并不限定系统噪声源为发射机，也可为本地振荡器，还可为本地振荡器和发射机。
消除信号生成模块312生成一个与干扰信号相同的消除信号，该消除信号送入功率合成模块307进行干扰消除。消除干扰后的信号送入下变频混频器/解调器308中进行下变频，输出I路基带信号和Q路基带信号，I路基带信号和Q路基带信号中不再包含干扰，消除干扰后的两路基带信号送入接收机模拟基带处理器309进行调整后，由模/数转换器310转换成数字信号，送入数字基带处理器301进行后续处理。在本实施例中，如图13所示功率合成模块307的采用加法器3071通过电流/电压相加的方法实现。本实施例并不限定功率合成模块307的实现方法，只要通过所采用的方法将干扰信号消除即可。当需要对接收机接收的信号进行放大时，即接收机输入端信号/干扰幅度较小时，可在功率合成模块307与下变频混频器/解调器308之间添加低噪声放大器，低噪声放大器用于实现对输入信号的幅度调整，以适应不同输入信号强度的需求。实施例四参见图14，图14为本发明实施例四提供的射频识别读写器的具体结构框图，本发明实施例提供的射频识别读写器包括:数字基带处理器401、发射机(包括:第一数/模转换器402、发射机模拟基带处理器403、上变频混频器/调制器404、功率放大器405)、天线单元406、接收机(包括:下变频混频器/解调器407、信号合成模块408、接收机模拟基带处理器409、模/数转换器410)、干扰信息提取模块411和消除信号生成模块412。在本实施例中，干扰信息提取模块411，用于从接收机的下变频混频器/解调器407下变频后的信号中提取出干扰信号的特征；消除信号生成模块412，用于根据干扰信号的特征和发射机的发射信号生成与干扰信号相同的消除信号；信号合成模块408，用于根据消除信号将干扰信号从接收信号中消除。信号合成模块408输出的消除干扰后的信号送入接收机模拟基带处理器409进行处理后，由模/数转换器410转换成数字信号，送入数字基带处理器401进行后续处理。在本实施例中，干扰信息在模拟信号中提取，干扰信号的消除在基带频段进行。当需要对接收机接收的信号进行放大时，即接收机输入端信号/干扰幅度较小时，可在天线单元406与下变频混频器/解调器407之间添加低噪声放大器，低噪声放大器用于对接收机接收的信号进行幅度调整，以适应不同信号强度的需求。实施例五参见图15，图15为本发明实施例五提供的射频识别读写器的具体结构框图，包括:数字基带处理器501、第一数/模转换器502、发射机模拟基带处理器503、上变频混频器/调制器504、功率放大器505、天线单元506、下变频混频器/解调器507、信号合成模块508、接收机模拟基带处理器509、模/数转换器510、干扰信息提取模块511、第二数/模转换器512和消除信号生成模块513。本实施例与实施例四的区别在于，干扰信息在基带数字信号中提取，即干扰信息提取模块511，用于从接收机的模/数转换器510输出的数字信号中提取出干扰信号的特征；相应的，本实施例增加了第二数/模转换器512，用于将干扰信息提取模块511输出的数字信号转换成模拟信号；消除信号生成模块513，用于根据第二数/模转换器512输出的包含干扰信号特征的模拟信号和发射机的发射信号生成与干扰信号相同的消除信号；信号合成模块508，用于根据消除信号将干扰信号从接收信号中消除。
信号合成模块508输出的消除干扰后的信号送入接收机模拟基带处理器509进行处理后，由模/数转换器510转换成数字信号，送入数字基带处理器501进行后续处理。干扰信息提取模块511需要实现对干扰信号特征的提取，并且在干扰消除完成后，仍然为消除信号生成模块513提供当前的干扰信息，实现持续的干扰消除。干扰信息除了可在模/数转换器510输出的数字信号中提取之外，也可从数字基带处理器501处理后的数字信号中提取。当需要对接收机接收的信号进行放大时，即接收机输入端信号/干扰幅度较小时，可在天线单元506与下变频混频器/解调器507之间添加低噪声放大器，低噪声放大器用于对接收机接收的信号进行幅度调整，以适应不同信号强度的需求。本说明书中各个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求
1.一种射频识别读写器，其特征在于，包括:天线单元、发射机、接收机、数字基带处理器、干扰信息提取模块和消除信号生成模块； 所述发射机，用于将所述数字基带处理器处理输出的信号通过天线单元发送给电子标签; 所述接收机，用于通过所述天线单元接收所述电子标签发射的信号，所述接收机接收的信号中还包括干扰信号，所述干扰信号为所述发射机泄漏的信号； 所述干扰信息提取模块，用于从所述接收机接收的信号中提取出干扰信号的特征； 所述消除信号生成模块，用于根据所述干扰信号的特征和系统的噪声源生成与所述干扰信号相同的消除信号； 所述接收机，还用于利用所述消除信号消除所述接收机接收的信号中的干扰信号，所述消除干扰后的信号交由所述数字基带处理器进行后续处理。
2.根据权利要求1所述的射频识别读写器，其特征在于，所述系统噪声源为发射机和/或本地振荡器，所述消除信号生成模块根据所述干扰信号的特征，利用所述发射机和/或本地振荡器输出的信号生成用以消除干扰的消除信号。
3.根据权利要求2所述的射频识别读写器，其特征在于，所述发射机包括:第一数/模转换器、发射机模拟基带处理器、上变频混频器/调制器、功率放大器； 所述第一数/模转换器，用于将所述数字基带处理器处理后的数字信号转换成模拟信号; 所述发射机模拟基带 处理器，用于对所述模拟信号进行滤波、放大/衰减； 所述上变频混频器/调制器，用于对所述发射机模拟基带处理器处理后的信号进行调制后变换到射频频段； 所述功率放大器，用于对通过所述上变频混频器/调制器调制后的信号进行功率放大和功率控制。
4.根据权利要求3所述的射频识别读写器，其特征在于，所述接收机包括功率合成模块、下变频混频器/解调器、接收机模拟基带处理器和模/数转换器； 所述下变频混频器/解调器，用于实现对接收机通过天线单元接收的射频信号的下变频，输出两路基带信号，分别为I路信号和Q路信号； 所述接收机模拟基带处理器，用于对所述两路基带信号进行过滤、放大/衰减； 所述模/数转换器，用于将接收机模拟基带处理器处理后的模拟信号转换成数字信号; 所述干扰信息提取模块，用于从所述下变频混频器/解调器输出的两路基带信号中提取出干扰信号的I分量和Q分量； 所述消除信号生成模块，用于根据所述干扰信号的I分量和Q分量以及发射机的功率放大器的输出信号生成用以消除干扰的消除信号； 所述功率合成模块，用于利用所述消除信号将接收机接收的信号中的干扰信号消除，所述功率合成模块输出的消除干扰后的信号交由下变频混频器/解调器进行后续处理。
5.根据权利要求3所述的射频识别读写器，其特征在于，所述接收机包括功率合成模块、下变频混频器/解调器、接收机模拟基带处理器、模/数转换器和第二数/模转换器； 所述下变频混频器/解调器，用于实现对接收机通过天线单元接收的射频信号的下变频，输出两路基带信号，分别为I路信号和Q路信号； 所述接收机模拟基带处理器，用于对所述两路基带信号进行过滤、放大/衰减； 所述模/数转换器，用于将接收机模拟基带处理器处理后的模拟信号转换成数字信号； 所述干扰信息提取模块，用于从所述模/数转换器输出的数字信号中提取出干扰信号的I分量和Q分量； 所述第二数/模转换器用于将干扰信息提取模块输出的包含所述I分量和Q分量的数字信号转换成模拟信号； 所述消除信号生成模块，用于根据所述第二数/模转换器输出的模拟信号以及本地振荡器的输出信号生成与干扰信号相同的消除信号； 所述功率合成模块，用于利用所述消除信号将直接通过天线单元接收的信号中的干扰信号消除，所述功率合成模块输出的消除干扰后的信号交由下变频混频器/解调器进行后续处理。
6.根据权利要求3所述的射频识别读写器，其特征在于，所述接收机包括功率合成模块、下变频混频器/解调器、接收机模拟基带处理器和模/数转换器； 所述下变频混频器/解调器，用于实现对接收机通过天线单元接收的射频信号的下变频，输出两路基带信号，分别为I路信号和Q路信号； 所述接收机模拟基带处理器，用于对下变频后的信号进过滤、放大/衰减； 所述模/数转换器，用于将接`收机模拟基带处理器处理后的模拟信号转换成数字信号； 所述干扰信息提取模块，用于从下变频混频器/解调器处理之前的接收信号中提取出干扰信号的幅度和相位； 所述消除信号生成单元，用于根据所述干扰信号的幅度和相位以及发射机的功率放大器的输出信号生成与干扰信号相同的消除信号； 所述功率合成模块，用于利用消除信号将接收机接收的信号中的干扰信号消除，所述功率合成模块输出的消除干扰后的信号交由下变频混频器/解调器进行后续处理。
7.根据权利要求3所述的射频识别读写器，其特征在于，所述接收机包括下变频混频器/解调器、信号合成模块、接收机模拟基带处理器和模/数转换器； 所述下变频混频器/解调器，用于实现对接收机通过天线单元接收的射频信号的下变频，输出两路基带信号，分别为I路信号和Q路信号； 所述接收机模拟基带处理器，用于对下变频后的信号进过滤、放大/衰减； 所述模/数转换器，用于将接收机模拟基带处理器处理后的模拟信号转换成数字信号； 所述干扰信息提取模块，用于从所述两路基带信号中提取出干扰信号的I分量和Q分量； 所述消除信号生成模块，用于根据所述干扰信号的I分量和Q分量和发射机的输出信号生成用以消除干扰的消除信号； 所述信号合成模块，用于利用所述消除信号消除接收机接收的信号中的干扰信号，所述信号合成模块输出的消除干扰后的信号交由接收机模拟基带处理器进行后续处理。
8.根据权利要求3所述的射频识别读写器，其特征在于，所述接收机包括下变频混频器/解调器、信号合成模块、接收机模拟基带处理器、模/数转换器和第二数/模转换器； 所述下变频混频器/解调器，用于实现对接收机通过天线单元接收的射频信号的下变频，输出两路基带信号，分别为I路信号和Q路信号； 所述接收机模拟基带处理器，用于对下变频后的信号进过滤、放大/衰减； 所述模/数转换器，用于将接收机模拟基带处理器处理后的模拟信号转换成数字信号； 所述干扰信息提取模块，用于从所述模/数转换器输出的数字信号中提取出干扰信号的I分量和Q分量； 所述第二数/模转换器用于将干扰信息提取模块输出的数字信号转换成模拟信号； 所述消除信号生成模块，用于根据第二数/模转换器输出的模拟信号和发射机的输出信号生成与干扰信号相同的消除信号； 所述信号合成模块，用于利用所述消除信号消除接收机接收的信号中的干扰信号，所述信号合成模块输出的消除干扰后的信号交由接收机模拟基带处理器进行后续处理。
9.根据权利要求4、5或6所述的射频识别读写器，其特征在于，所述功率合成模块为耦合器、加法器或功分器。
10.根据权利要求4-8任意一项所述的射频识别读写器，其特征在于，还包括低噪声放大器，所述低噪声放大器，用于对所述接收机接收的信号进行幅度调整，以适应不同信号强度的需求，所述低噪声放大器的输出信号送入下变频混频器/解调器进行后续处理。
全文摘要
本发明提供了一种射频识别读写器，包括天线单元、发射机、接收机、数字基带处理器、干扰信息提取模块和消除信号生成模块；发射机，用于将数字基带处理器处理的信号通过天线单元发送给电子标签；接收机，用于通过天线单元接收电子标签发射的信号，接收机接收到的信号中还包括发射机泄漏的信号；干扰信息提取模块，用于从接收机接收的信号中提取出包含干扰信号特征的信号；消除信号生成模块，用于根据干扰信号的特征和系统的噪声源生成与干扰信号相同的消除信号；接收机，还用于利用消除信号消除接收机接收的信号中的干扰，消除干扰后的信号交由数字基带处理器进行后续处理。本发明提供的射频识别读写器的灵敏度因干扰的消除而大大提高。
文档编号G06K17/00GK103106418SQ20111036153
公开日2013年5月15日 申请日期2011年11月15日 优先权日2011年11月15日
发明者谈熙, 孙晓翔 申请人:无锡旗连电子科技有限公司