專利名稱：自干擾信號消除裝置和方法以及射頻識別讀寫器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及射頻識別(RFID)技術(shù)，尤其涉及一種自干擾信號消除裝置、 一種自干擾信號消除方法和RPID讀寫器。
背景技術(shù)：
RFID技術(shù)是一種自動識別技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于動物追蹤、海洋集裝箱 追蹤的追蹤等，此外，還^皮應(yīng)用于供應(yīng)鏈管理、收費(fèi)口和加油站車輛認(rèn)證等 曰常應(yīng)用中。
目前對RFID系統(tǒng)的要求越來越高，尤其是對遠(yuǎn)距離大范圍讀取信號的 要求越來越高，目前一種實(shí)現(xiàn)上述遠(yuǎn)距離大范圍讀取信號的技術(shù)為超高頻的 射頻識別技術(shù)(UHFRFID)。在UHFRFID技術(shù)中，系統(tǒng)讀取可靠性依賴于從 接收裝置到標(biāo)簽的前向鏈路的可靠性和從標(biāo)簽到接收裝置的反向鏈路的可 靠性。目前，針對前向鏈路可靠性的提高已經(jīng)進(jìn)行了大量的工作，例如，天 線切換技術(shù)等，取得了很大的成效。但是，到目前為止，反向鏈路的可靠性 仍然很低。
對于反向鏈路，RFID讀寫器的接收靈敏度是影響反向鏈路可靠性的主 要因素。對所有的UHFRFID系統(tǒng)，包括被動和半主動電子標(biāo)簽系統(tǒng)，標(biāo)簽 通過反向散射來自讀寫器的載波(CW)信號來向讀寫器返回信號。這意味著讀 寫器在接收來自標(biāo)簽的信號時，必須先通過發(fā)射端(TX)發(fā)送CW信號，該信 號會耦合到RFID讀寫器中的接收端(RX),尤其是在RFID讀寫器中的環(huán)形 器采用單個靜態(tài)天線配置的情況下，從TX端進(jìn)入RX端的耦合信號將對RX 端接收的信號形成嚴(yán)重的自干擾，從而嚴(yán)重影響RFID讀寫器的接收靈敏度。
圖1示出了發(fā)明人通過仿真得到的距離與接收信號功率的關(guān)系，其中， 距離為標(biāo)簽和RFID讀寫器接收天線之間的距離，接收信號功率為讀寫器接 收的標(biāo)簽返回的信號功率。上述仿真過程中涉及的參數(shù)具體如表1所示。
8表1
參數(shù)(Parameter) 耳又值(Value)
TX端口發(fā)送功率(Transmit Power) 19dBm
天線增益(Antenna Gain) 7dBi
RF線路損失(Cable Loss) 4dB
總增益(Total gain, Gr) 7-4=3dB
輻射功率(Radiated power, Pr) 19+7-4=22dBm EIRP
發(fā)射天線TX和標(biāo)簽之間的距離(Distance between 1. 6m TX Antenna and Tag, r)
標(biāo)簽和才妄收天線之間的3巨離(Distance between 1. 6m—40m Tag and RX Antenna, d)
標(biāo)簽雷達(dá)截面面積(Tag Radar XSection, a) 5e-3 m2
從圖1可以看出，在標(biāo)簽和接收天線之間的距離d在1.6m-40m時，讀 寫器接收的標(biāo)簽返回信號功率小于-45dBm。假設(shè)環(huán)路器的隔離度為30dB, 讀寫器傳送的CW信號功率為33dBm,這樣將有功率為3dBm的自干擾信號 耦合到接收端口 。則從TX端口耦合至RX端口的自干擾信號功率(3dBm)遠(yuǎn) 遠(yuǎn)高于從標(biāo)簽返回的信號功率(-45dBm),因此自干擾信號將嚴(yán)重影響讀寫器 的接收靈敏度。
在現(xiàn)有技術(shù)中，估計和消除上述自干擾信號的方式如圖2所示，將信號 接收單元IO接收的RX信號，送入解調(diào)單元20進(jìn)行解調(diào)，將自干擾信號轉(zhuǎn) 換為直流信號，然后通過直流過濾器30濾除自干擾信號轉(zhuǎn)換后的直流信號。 其中，解調(diào)單元20中包括低噪放大器(LNA)21和解調(diào)器22。這種現(xiàn)有技術(shù) 中，為了能夠盡量多地濾除直流信號，需要將射頻前端的信號接收單元10 在低增益模式下驅(qū)動。此外，還需要精心設(shè)計直流過濾器，使其即能盡量多 地過濾直流的自干擾信號，又能夠盡量保留標(biāo)簽返回的信號。
在上述現(xiàn)有技術(shù)中，由于自干擾信號功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于標(biāo)簽返回的信號功率，經(jīng)過直流過濾器30過濾后，仍然殘留著較高功率的自干擾信號，所以
RFID讀寫器的接收靈敏度仍然很低，沒有得到有效改善。并且由于需要在 低增益模式下驅(qū)動信號接收單元10,提高了對信號接收單元的設(shè)計要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了 一種自干擾信號消除裝置、 一種自干擾信號消除方法以及
一種RFID讀寫器，能夠有效接收信號中的自干擾信號，提高接收靈敏度。 本發(fā)明所提供的自干擾信號消除裝置包括移相衰減處理模塊和信號消
除處理模塊，其中，所述移相衰減處理模塊接收來自外部的第一信號，對該
信號進(jìn)行衰減和移相處理，得到估算的自干擾信號；所述信號消除處理模塊
接收來自外部的第二信號以及來自于所述移相衰減處理模塊的估算的自干
擾信號，并在該第二信號中消除所估算的自干擾信號。
所述移相衰減處理模塊包括移相處理模塊和衰減處理模塊,其中， 所述移相處理模塊接收所述來自外部的第一信號，對該信號進(jìn)行移相處
理，并將進(jìn)行移相處理的信號傳送給所述衰減處理模塊；
所述衰減處理模塊接收來自所述移相處理模塊的信號，對該信號進(jìn)行衰
減處理，得到估算的自干擾信號，并將該估算的自干擾信號傳送給所述信號
消除處理^f莫塊。
較佳地，所述移相衰減處理模塊包括移相處理模塊和衰減處理模塊, 其中，
所述衰減處理模塊接收所述來自外部的第一信號，對該信號進(jìn)行衰減處 理，并將進(jìn)行衰減處理的信號傳送給所述移相處理模塊；
所述移相處理模塊接收來自所述衰減處理模塊的信號，對該信號進(jìn)行移 相處理，得到估算的自干擾信號，并將該估算的自干擾信號傳送給所述信號 消除處理模塊。
較佳地，所述自干擾信號消除裝置中進(jìn)一步包括衰減參數(shù)計算模塊， 所述衰減參數(shù)計算模塊接收所述來自外部的第二信號，檢測該信號的功
率，并將該信號的功率與自身中設(shè)定的發(fā)送信號功率相比，得到衰減參數(shù)，
將該衰減參數(shù)發(fā)送給所述衰減處理模塊；
所述衰減處理模塊接收來自所述衰減參數(shù)計算模塊的衰減參數(shù)，根據(jù)該
衰減參數(shù)對來自所述移相處理模塊的信號進(jìn)行衰減處理。所述移相衰減處理模塊包括第一衰減處理才莫塊、移相處理;漠塊、第二 衰減處理模塊和信號疊加處理模塊，其中，
所述第 一衰減處理模塊接收所述來自外部的第 一信號，根據(jù)第 一衰減參 數(shù)對該信號進(jìn)行衰減處理，并將處理后的信號傳送給信號疊加處理沖莫塊；
所述移相處理模塊接收所述來自外部的第一信號，對該信號進(jìn)行90度 移相處理，并將移相處理后的信號發(fā)送給所述第二衰減處理模塊；
所述第二衰減處理模塊接收所述來自移相處理模塊的信號，根據(jù)第二衰 減參數(shù)對該信號進(jìn)行衰減處理，并將處理后的信號傳送給信號疊加處理模 塊；
所述信號疊加處理模塊埃收所述來自第一衰減處理模塊的信號和所述 來自第二衰減處理模塊的信號，將該兩路信號進(jìn)行疊加后，得到估算的自干 擾信號，將該估算的自干擾信號發(fā)送給信號消除處理模塊。
較佳地，所述移相衰減處理模塊包括第一衰減處理模塊、移相處理模 塊、第二衰減處理模塊和信號疊加處理模塊，其中，
所述第一衰減處理模塊接收所述來自外部的第一信號，根據(jù)第一衰減參 數(shù)對該信號進(jìn)行衰減處理，并將處理后的信號傳送給信號疊加處理才莫塊；
所述第二衰減處理模塊接收所述來自外部的第一信號，根據(jù)第二衰減參 數(shù)對該信號進(jìn)行衰減處理，并將處理后的信號傳送給移相處理模塊；
移相處理模塊接收所述來自第二衰減處理模塊的信號，對該信號進(jìn)行90 度移相處理，并將移相處理后的信號發(fā)送給信號疊加處理模塊；
信號疊加處理模塊接收所述來自第一衰減處理模塊的信號和所述來自 移相處理模塊的信號，將該兩路信號進(jìn)行疊加后，得到估算的自干擾信號， 將該估算的自干擾信號發(fā)送給信號消除處理模塊。
較佳地，所述自干擾信號消除裝置中進(jìn)一步包括反饋控制模塊；
所述反饋控制模塊接收所述信號消除處理模塊進(jìn)行消除處理后的信號， 根據(jù)該信號和自身中設(shè)定的發(fā)送信號功率確定出總衰減參數(shù)，再根據(jù)接收的 所述信號和自身中設(shè)定的發(fā)送信號相位，確定出相移參數(shù)，并根據(jù)所述確定 的總衰減參數(shù)和所述相移參數(shù)計算所述第一衰減參數(shù)和第二衰減參數(shù)，將所 計算的第一衰減參數(shù)發(fā)送給所述第一衰減處理模塊，將所計算出的第二衰減 參數(shù)發(fā)送給所述第二衰減處理模塊；
所述第一衰減處理模塊和所述第二衰減處理模塊分別根據(jù)來自反饋控制模塊的所述第一衰減參數(shù)和所述第二衰減參數(shù)進(jìn)行衰減處理。
所述自千擾信號消除裝置中進(jìn)一步可以包括:相位反向處理模塊。
所述相位反向處理模塊可以截取所述外部發(fā)送給所述第一衰減處理模 塊的第一信號，根據(jù)來自反饋控制模塊的控制信號，將所述截取的信號直接 或在進(jìn)行相位反向處理后，發(fā)送給所述第一衰減處理模塊；
則所述反饋控制模塊進(jìn)一步根據(jù)所述相移參數(shù)的大小確定是否需要啟 動所述相位反向處理模塊的相位反向處理，如果需要，則向所述相位反向處 理模塊發(fā)送要求啟動相位反向處理的控制信號，如果不需要，則向所述相位 反向處理模塊發(fā)送要求不啟動相位反向處理的控制信號。
所述相位反向處理模塊還可以截取所述第一衰減處理模塊發(fā)送給所述 信號疊加處理模塊的信號，根據(jù)來自反饋控制模塊的控制信號，將所述截取 的信號直接或在進(jìn)行相位反向后，發(fā)送給所述信號疊加處理模塊；
則所述反饋控制模塊進(jìn)一步根據(jù)所述相移參數(shù)的大小確定是否需要啟 動所述相位反向處理模塊的相位反向處理，如果需要.，則向所述相位反向處 理模塊發(fā)送要求啟動相位反向處理的控制信號，如果不需要，則向所述相位 反向處理模塊發(fā)送要求不啟動相位反向處理的控制信號。
較佳地，該自干擾信號消除裝置中進(jìn)一步包括:反饋觸發(fā)模塊；
所述反饋觸發(fā)模塊接收并檢測所述信號消除處理^t塊進(jìn)行消除處理后 的信號，在檢測到該信號功率大于設(shè)定值后，向所述反饋控制模塊發(fā)送觸發(fā) 信號；
所述反饋控制模塊在執(zhí)行一次所述工作過程后，即停止工作，并在接收 到來自所述反饋觸發(fā)模塊的觸發(fā)信號后，再次執(zhí)行所述工作過程。
本發(fā)明所提供的RFID讀寫器中包括信號發(fā)送單元、信號接收單元和 解調(diào)單元，并且該讀寫器中還包括自干擾信號消除裝置，其沖，
所述信號發(fā)送單元向標(biāo)簽發(fā)送信號，并將該發(fā)送的信號傳送給所述自干 擾信號消除裝置；
所述信號接收單元接收標(biāo)簽返回的信號，并將接收的信號傳送給所述自 干擾信號消除裝置；
所述自干擾信號消除裝置接收來自信號發(fā)送單元的所述信號，對該信號 進(jìn)行衰減和移相處理，得到估算的自干擾信號；并接收來自信號接收單元的 所述信號，在該信號中消除所估算的自干擾信號，將進(jìn)行消除處理后的信號發(fā)送給所述解調(diào)單元；
所述解調(diào)單元對接收的信號:ii行解調(diào)。
較佳地，所述RFID讀寫器中進(jìn)一步包括直流濾除單元； 所述直流濾除單元接收來自所述解調(diào)單元的信號，并濾除其中的直流信
本發(fā)明所提供的自干擾信號消除方法包括對發(fā)送的信號進(jìn)行衰減和移 相處理，得到估算的自干擾信號；在接收的信號中消除所估算的自干擾信號。
所述對發(fā)送的信號進(jìn)行衰減和移相處理包括
根據(jù)發(fā)送信號功率和接收信號功率確定衰減參數(shù)；
對所述發(fā)送的信號，在進(jìn)行所述移相處理之前或之后,根據(jù)所述確定的 衰減參數(shù)進(jìn)行衰減處理。 '
較佳地，所述消除所述估算的自干擾信號之后進(jìn)一步包括根據(jù)所述消 除估算自干擾信號后信號的相位和所述發(fā)送的信號的相位確定相移參數(shù)；
所述進(jìn)行移相處理為，根據(jù)所述確定的相移參數(shù)進(jìn)行移相處理。
較佳地，所述對發(fā)送的信號進(jìn)行衰減和移相處理，得到估算的自干擾信 號包括
對發(fā)送的信號根據(jù)第一衰減參數(shù)進(jìn)行第一衰減處理；并對發(fā)送的信號根 據(jù)第二衰減參數(shù)進(jìn)行第二衰減處理，在該第二衰減處理之前或之后，進(jìn)行90 度移相處理；
將進(jìn)行第一衰減處理后的信號和進(jìn)行第二衰減處理后的信號疊加，得到
估算的自干擾信號。
較佳地，確定所述第一衰減參數(shù)和所述第二衰減參數(shù)的方式為 根據(jù)所述消除估算自干擾信號的信號、所述發(fā)送的信號的相位和信號功
率，確定總衰減參數(shù)和相移參數(shù)，并根據(jù)所確定的總衰減參數(shù)和相移參數(shù)，
確定所述第一衰減參數(shù)和所述第二衰減參數(shù)。
較佳地，采用PID控制方式確定所述總衰減參數(shù)和相移參數(shù)。
較佳地，所述確定相移參數(shù)之后，該方法進(jìn)一步包括判斷所確定的相
移參數(shù)是否大于90度，如果是，則在對發(fā)送的信號進(jìn)行第一衰減處理之前，
或在進(jìn)行第一衰減處理后的信號被疊加之前，進(jìn)一步對信號進(jìn)行相位反向處
理。 .
從上述方案可以看出，本發(fā)明中通過對RFID讀寫器發(fā)送的信號進(jìn)行衰減和移相處理，得到估算的自干擾信號，并在讀寫器的接收信號中消除該估 算的自干擾信號，從而減小了自干擾信號對讀寫器接收靈敏度的影響。


下面將通過參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例，使本領(lǐng)^^的普通 技術(shù)人員更清楚本發(fā)明的上述及其它特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖中
圖1為仿真得到的標(biāo)簽和接收天線之間的距離與標(biāo)簽接收信號功率的關(guān)
系圖2為現(xiàn)有技術(shù)中RFID讀寫器的結(jié)構(gòu)圖； 圖3為本發(fā)明中自干擾信號消除裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本發(fā)明包括自干擾信號消除裝置的RFID讀寫器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為本發(fā)明包括自干擾信號消除裝置的RFID讀寫器第一實(shí)施例的結(jié) 構(gòu)示意圖6為本發(fā)明包括自干擾信號消除裝置的RFID讀寫器第二實(shí)施例的結(jié) 構(gòu)示意圖7為本發(fā)明包括自干擾信號消除裝置的RFID讀寫器第二實(shí)施例的一 種具體實(shí)現(xiàn)方案示意圖8為本發(fā)明包括自干擾信號消除裝置的RFID讀寫器第三實(shí)施例的結(jié)
構(gòu)示意圖9為本發(fā)明包括自干擾信號消除裝置的RFID讀寫器第四實(shí)施例的結(jié) 構(gòu)示意圖10為本發(fā)明包括自干擾信號消除裝置的RFID讀寫器第四實(shí)施例的一
種具體實(shí)現(xiàn)方案示意圖11為本發(fā)明包括自干擾信號消除裝置的RFID讀寫器第五實(shí)施例的一
種具體實(shí)現(xiàn)方案示意圖12為本發(fā)明自干擾信號消除方法的流程圖13為本發(fā)明自干擾信號消除方法第一實(shí)施例的流程圖14為本發(fā)明自干擾信號消除方法第二實(shí)施例的流程圖15為本發(fā)明自干擾信號消除方法第三實(shí)施例的流程圖16為本發(fā)明自干擾信號消除方法第四實(shí)施例的流程圖17為仿真得到的在不同幅度誤差和相位誤差條件下的信號誤碼對比示意圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉 實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
根據(jù)發(fā)明人的多次實(shí)驗(yàn)和仿真得出，RFID讀寫器RX端口耦合的自干 擾信號可看作是TX端的發(fā)送信號經(jīng)過一定衰減，并發(fā)生相移的信號，因此 可以通過設(shè)計一個簡單的電路來估算和消除該自干擾信號，從而顯著提高讀 寫器的接收靈敏度。
基于上述發(fā)明思想，本發(fā)明提供了 一種自干擾信號消除裝置和一種自干 擾信號消除方法，以下分別詳細(xì)說明。其中，在對自干擾信號消除裝置的說 明中，均以該自干擾信號消除裝置設(shè)置在RFID讀寫器中為例。
圖3示出了本發(fā)明中的自干擾信號消除裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。參見圖3, 該自干擾信號消除裝置包括移相衰減處理模塊和信號消除處理模塊，其中， 移相衰減處理模塊接收來自外部的第一信號，對該信號進(jìn)行衰減和移相處 理，得到估算的自干擾信號；信號消除處理模塊接收來自外部的第二信號以 及來自于移相衰減處理模塊的估算的自干擾信號，并在該第二信號中消除所 估算的自干擾信號。
根據(jù)本發(fā)明的包括自干擾信號消除裝置的RFID讀寫器如圖4所示， RJFID讀寫器包括信號發(fā)送單元40、信號接收單元10、解調(diào)單元20和自 干擾信號消除裝置50。上述各單元之間通過信號流連接，具體如下
信號發(fā)送單元40向標(biāo)簽發(fā)送射頻信號，并將該發(fā)送的信號傳送給自干 擾信號消除裝置50。
信號接收單元IO接收標(biāo)簽返回的信號，并將該信號發(fā)送給自干擾信號 消除裝置50。
自干擾信號消除裝置50接收來自信號發(fā)送單元40的信號，對該信號進(jìn) 行衰減和移相處理，得到估算的自干擾信號，并在接收的來自信號沖婁收單元 IO的信號中，消除所估算的自干擾信號，然后將進(jìn)行消除處理后的4言號發(fā)送 給解調(diào)單元20。
解調(diào)單元20對接收的信號進(jìn)行解調(diào)。
與現(xiàn)有技術(shù)類似地，上述解調(diào)單元20中可以包括LNA和解調(diào)器。并且經(jīng)過解調(diào)單元20解調(diào)處理后的信號，仍然可以通過直流濾波器濾除其中由 剩余的自干擾信號轉(zhuǎn)換的直流信號。但是，由于通過上述自干擾信號消除裝 置50的處理，殘留的自干擾信號已經(jīng)非常微弱，在進(jìn)行直流信號濾除時， 無需精心設(shè)計直流濾波器，只需采用常用的直流濾波器即可。
本發(fā)明提供的上述RFID讀寫器，信號接收單元無需在低增益才莫式下啟 動，也能夠非常有效的消除自干擾信號，提高讀寫器的接收靈敏度。
對比現(xiàn)有技術(shù)可知，本發(fā)明中主要是在RFID讀寫器中增加了自干擾信 號消除裝置，通過該裝置進(jìn)行自干擾信號的消除。該自干擾信號消除裝置可 以采用多種方式實(shí)現(xiàn)，以下通過包括上述自干擾信號消除裝置的RFID讀寫 器的具體實(shí)施例進(jìn)行說明。
包括自干擾信號消除裝置的RFID讀寫器的第一實(shí)施例中，自干擾信號 消除裝置50可以根據(jù)其中預(yù)先設(shè)定的衰減參數(shù)和相移參數(shù)進(jìn)行衰減和移相 處理，在自干擾信號消除過程中衰減參數(shù)和相移參數(shù)保持不變。如圖5所示， 本實(shí)施例的自干擾信號消除裝置50中包括移相處理模塊51、衰減處理模塊 52和信號消除處理模塊53。其中的移相處理模塊51和衰減處理模塊52可 以構(gòu)成圖3中的移相衰減處理模塊。上述模塊51、 52和53之間的連接以及 這些模塊與其它單元之間的連接包括
移相處理模塊51接收來自信號發(fā)送單元40的信號，對該信號進(jìn)行移相 處理，并將進(jìn)行移相處理的信號傳送給衰減處理^^莫塊52。
上述衰減處理模塊52接收來自上述移相處理模塊51的信號，對該信號 進(jìn)行衰減處理，得到估算的自干擾信號，并將該估算的自干擾信號傳送給上 述信號消除處理模塊53。
上述信號消除處理模塊53截取上述信號接收單元IO發(fā)送給上迷解調(diào)單 元20的信號，在該信號中消除來自衰減處理模塊52的所估算的自千擾信號， 并將進(jìn)行消除處理后的信號發(fā)送給上述解調(diào)單元20。
本實(shí)施例中，移相處理模塊51和衰減處理模塊52在圖5中的4立置可以 互換，即來自信號發(fā)送單元40的信號，首先進(jìn)入衰減處理模塊52進(jìn)行衰減 處理，再進(jìn)入移相處理模塊51進(jìn)行移相處理得到估算后的自干擾1言號，然 后再將該估算后的自干擾信號傳送給信號消除處理模塊53。
上述移相處理模塊51進(jìn)行移相處理中的相移量，以及上迷衰減處理模 塊進(jìn)行衰減處理的衰減量，可以通過實(shí)驗(yàn)和仿真預(yù)先得出。即預(yù)先才艮據(jù)實(shí)驗(yàn)
16和仿真得出自干擾信號相對于TX端發(fā)送信號的相移量和衰減量。在具體實(shí)
現(xiàn)中，上述移相處理模塊51可以根據(jù)預(yù)先得出的相移量選用定值移相器； 也可以選用可變移相器，并將預(yù)先得出的相移量設(shè)置在其中用于其進(jìn)行移相 處理；同樣地，上述衰減處理模塊也可以根據(jù)預(yù)先得出的衰減量，選用定值 衰減器；或選用可變衰減器，并將預(yù)先得出的衰減量設(shè)置在其中用于進(jìn)行衰 減處理。
本發(fā)明中還提供了一種無需預(yù)先確定上述相移量和衰減量，而是在信號 傳送過程中自行確定上述相移量和衰減量的電路結(jié)構(gòu)，以下通過第二實(shí)施例 說明該結(jié)構(gòu)。
在包括自干擾信號消除裝置的RFID讀寫器的第二實(shí)施例中，采用一種 新穎的電路進(jìn)行自干擾信號的估算。如圖6所示，該實(shí)施例中的自干護(hù)C信號 消除裝置中包括:移相處理模塊51、衰減參數(shù)計算模塊54、衰減處理模塊 52:反饋控制模塊55和信號消除處理模塊53。其中，這些模塊之間，以及 這些模塊與其它單元之間的信號連接包括
移相處理模塊51接收來自信號發(fā)送單元40的發(fā)送信號，對該信號根據(jù) 來自反饋控制模塊55的相移參數(shù)O進(jìn)行移相處理，并將處理后的信號傳送 給衰減處理模塊52。
衰減參數(shù)計算模塊54接收來自信號接收單元10的信號，根據(jù)該信號的 功率和自身中預(yù)先設(shè)定的發(fā)送信號功率確定衰減參數(shù)a ，并將確定的衰減參 數(shù)《傳送給衰減處理模塊52。
衰減處理模塊52接收來自移相處理模塊51的信號，對該信號i^艮據(jù)來自 衰減參數(shù)計算模塊54的衰減參數(shù)《進(jìn)行衰減處理，得到估算的自干擾信號， 并將該估算的自干擾信號傳送給信號消除處理模塊53。
信號消除處理模塊53接收來自信號接收單元IO的信號，在該4言號中消 除來自衰減處理模塊52的上述估算自千擾信號，并將進(jìn)行消除處理后的信 號發(fā)送給解調(diào)單元20。
反饋控制模塊55接收信號消除處理模塊53發(fā)送給上述解調(diào)單元20的 信號，根據(jù)該信號和自身中預(yù)先設(shè)定的發(fā)送信號相位確定相移參凄td)，并將 確定的相移參數(shù)cD傳送給上述移相處理模塊51。
如圖7所示，本實(shí)施例中，衰減處理模塊可以由可變衰減器實(shí)iE見，信號 消除處理模塊可由減法器實(shí)現(xiàn)，衰減參數(shù)計算模塊可由功率檢測器實(shí)現(xiàn)，移相處理模塊可由可變移相器實(shí)現(xiàn)，反饋控制模塊可由比例積分微分(PID)控制
器實(shí)現(xiàn)，解調(diào)單元中包括LNA和同相正交支路(IQ)解調(diào)器，解調(diào)后的4言號送 入AC耦合器進(jìn)行直流濾除等處理。其中圖中的S模塊為仿真的自干擾信號 形成模塊，從該仿真模塊至疊加器的信號即為仿真的自干擾信號，經(jīng)過疊加 器，該自干擾信號和RX端接收的信號結(jié)合在一起，形成被干擾的接收信號。
如圖8所示，包括自干擾信號消除裝置的RFID讀寫器第三實(shí)施例中， 自干擾信號消除裝置中包括第一衰減處理模塊56、移相處理模塊57、第 二衰減處理模塊58、信號疊加處理模塊59和信號消除處理模塊53。
其中，第一衰減處理模塊56接收來自信號發(fā)送單元40的射頻信號，對 該信號根據(jù)自身中預(yù)先設(shè)定的第一衰減參數(shù)^進(jìn)行衰減處理，并將處理后的 信號傳送給信號疊加處理模塊59。
移相處理模塊57接收來自信號發(fā)送單元40的上述信號，對該信號進(jìn)行 90度移相處理，并將移相處理后的信號發(fā)送給第二衰減處理模塊58。
第二衰減處理模塊58接收上述來自移相處理^t塊57的信號，對該信號 根據(jù)自身中預(yù)先設(shè)定的第二衰減參數(shù)^進(jìn)行衰減處理，并將處理后的信號傳 送給信號疊加處理模塊59。
在具體實(shí)現(xiàn)中，上述移相處理模塊57和第二衰減處理模塊58的位置可 以互換，即由第二衰減處理模塊58接收來自信號發(fā)送單元40的信號，對信 號根據(jù)^進(jìn)行衰減處理，并將處理后的信號發(fā)送給移相處理模塊57,移相 處理模塊57再對來自第二衰減處理模塊58的信號進(jìn)行90度移相處理，然 后將移相處理后的信號發(fā)送給信號疊加處理模塊59。
信號疊加處理模塊59接收來自第一衰減處理模塊56的信號和上述來自 第二衰減處理模塊58的信號，將該兩路信號進(jìn)行疊加后，得到估算的自干 擾信號，將該估算的自干擾信號發(fā)送給信號消除處理^t塊53。 '
信號消除處理模塊53截取信號接收單元10發(fā)送給解調(diào)單元20的信號， 在該信號中消除來自信號疊加處理模塊59的估算自干擾信號，并將進(jìn)行消 除處理后的信號發(fā)送給解調(diào)單元。
本實(shí)施例中，可以預(yù)先根據(jù)試驗(yàn)和仿真確定出，自干擾信號相對于信號 發(fā)送單元發(fā)送的信號的總衰減參數(shù)"和相移參數(shù)①，并4艮據(jù)上述確定的總衰 減參數(shù)和上述相移參數(shù)(D計算上述第一衰減參數(shù)a,和第二衰減參數(shù)A。根據(jù) 總衰減參數(shù)a和相移參數(shù)0計算第一衰減參數(shù)^和第二衰減參數(shù)A時，根據(jù)下述公式計算:
<formula>formula see original document page 19</formula>
在以下RFID讀寫器的各個實(shí)施例，以及RFID讀寫器中的自干擾信號 消除方法的各個實(shí)施例中，凡涉及到根據(jù)總衰減參數(shù)"和相移參數(shù)O計算第 一衰減參數(shù)a,和第二衰減參數(shù)A時，均根據(jù)上述公式計算，以下不再贅迷。
如圖9所示，包括自干擾信號消除裝置的RFID讀寫器第四實(shí)施例中， 自干擾信號消除裝置中包括第一衰減處理模塊56、移相處理模塊57、第 二衰減處理模塊58、信號疊加處理模塊59、信號消除處理模塊53和反饋控 制模塊55。這些模塊之間的信號連接，以及這些模塊與其它單元的信號連接 包括
第一衰減處理模塊56接收來自信號發(fā)送單元40的射頻信號，對該信號 根據(jù)來自反饋控制模塊55的第一衰減參數(shù)^進(jìn)行衰減處理，并將處理后的 信號傳送給信號疊加處理模塊59。
移相處理模塊57接收來自信號發(fā)送單元40的上述信號，對該信號進(jìn)行 90度移相處理，并將移相處理后的信號發(fā)送給第二衰減處理模塊58。
第二衰減處理模塊58接收上述來自移相處理模塊57的信號，對該信號 根據(jù)來自反饋控制模塊55的第二衰減參數(shù)^進(jìn)行衰減處理，并將處理后的
信號傳送給信號疊加處理模塊59。
與第三實(shí)施例類似地，本實(shí)施例中，上述移相處理-漠塊57和第二衰減 處理模塊58的位置也可以互換，具體實(shí)現(xiàn)時參照第三實(shí)施例中的對應(yīng)說明 即可。
信號疊加處理模塊59接收來自第一衰減處理才莫塊56的信號和上述來自 第二衰減處理模塊58的信號，將該兩路信號進(jìn)行疊加后，得到估算的自干 擾信號，將該估算的自干擾信號發(fā)送給信號消除處理模塊53。
信號消除處理模塊53截取上述信號接收單元10發(fā)送給解調(diào)單元20的 信號，在該信號中消除來自信號疊加處理模塊59的估算自干擾卩言號，并將 進(jìn)行消除處理后的信號分別發(fā)送給反饋控制模塊55和解調(diào)單元20。
反饋控制模塊55接收來自信號消除處理模塊53的上述信號，根據(jù)該信 號和自身中設(shè)定的發(fā)送信號功率確定出總衰減參數(shù)"，再根據(jù)接收的上述信號和自身中設(shè)定的發(fā)送信號相位，確定出相移參數(shù)O，并根據(jù)上述確定的總 衰減參數(shù)a和上述相移參數(shù)①計算上述第一衰減參數(shù)a,和第二衰減參凄史A, 將所計算的第一衰減參數(shù)a,發(fā)送給上述第一衰減處理模塊56,將所計算出的 第二衰減參數(shù)《2發(fā)送給上述第二衰減處理模塊58。
本實(shí)施例中，通過上述結(jié)構(gòu)，無需采用可變相移器，也實(shí)現(xiàn)了根據(jù)反饋 來確定可變的相位參數(shù)d),從而相對于上述實(shí)施例二，大大降低了成本。
如圖10所示，本實(shí)施例中，第一衰減處理^t塊和第二衰減處理才莫塊可 以分別由可變衰減器來實(shí)現(xiàn)，移相處理模塊可以由混合耦合器來實(shí)現(xiàn)，信號 疊加處理模塊可以由加法器來實(shí)現(xiàn)、信號消除處理模塊可以由減法器來實(shí) 現(xiàn)，反饋控制模塊可以由PID控制器來實(shí)現(xiàn)。
通過第四實(shí)施例的上述結(jié)構(gòu)，相移參數(shù)(D的范圍為0°~90。。在自干擾信 號的形成時間小于0.25ns的情況下，通過90。以下的相移參數(shù)對發(fā)送信號進(jìn) 行處理，就能夠得到正確的估算自干擾信號。但是，在自干擾信號的形成時 間在0.25ns以上的情況下，該自干擾信號相對于發(fā)送信號的實(shí)際相移可能大 于90度，這時再通過90。以下的相移參數(shù)估算自干擾信號，就會導(dǎo)致估算 的自干擾信號的相移過小，從而無法得到正確的估算自干擾信號，也就無法 完全消除接收信號中的自干擾信號。為解決該問題，本實(shí)施例中，可以在第 一衰減處理模塊接收信號前，或發(fā)送信號后的路徑上添加相位反向器進(jìn)行反 向處理，從而通過信號疊加處理模塊的疊加處理，可以獲得90°~ 180。的相 位偏移。
其中，相位反向器截取信號發(fā)送單元發(fā)送給第一衰減處理模塊的信號， 根據(jù)來自反饋控制模塊的控制信號，將上迷截取的信號直接或在進(jìn)行相位反 向處理后，發(fā)送給上述第一衰減處理模塊；
或者，上述相位反向器截取上述第一衰減處理4莫塊發(fā)送給上述信號疊加 處理模塊的信號，根據(jù)來自反饋控制模塊的控制信號，將上述截取的信號直 接或在進(jìn)行相位反向后，發(fā)送給上迷信號疊加模塊；
上述反饋控制模塊進(jìn)一步根據(jù)上述相移參數(shù)O的大小確定是否需要啟 動上述相位反向器的相位反向處理，如果o大于卯度，則意味著需要啟動 相位反向器，反饋控制模塊向上述相位反向器發(fā)送要求啟動相位反向處理的 控制信號；否則，反饋控制才莫塊向上述相位反向器發(fā)送要求不啟動相位反向 處理的控制信號。
20本實(shí)施例中，只通過調(diào)節(jié)^和A,就能夠得到不同的a和O來消除自干 擾信號。從而使得電路可以僅使用廉價的常用元件，容易實(shí)現(xiàn)，并容易結(jié)合
到現(xiàn)有的RFID讀寫器中。
另夕卜，在本實(shí)施例和上述第二實(shí)施例中，反饋控制^^莫塊可以在該沖莫塊每 次上電后都工作，也可以根據(jù)自干擾信號的消除情況，在需要的時候通過觸 發(fā)模塊來觸發(fā)反饋控制模塊工作。下面通過第五實(shí)施例說明上述通過觸發(fā)模 塊來觸發(fā)反饋控制模塊工作的方案。
包括自干擾信號消除裝置的RFID讀寫器第五實(shí)施例的自干擾信號消除 裝置中，在第二實(shí)施例或第四實(shí)施例的自干擾信號消除裝置的基礎(chǔ)上，進(jìn)一 步可以包括一反饋觸發(fā)模塊，該模塊接收并檢測信號消除處理模塊發(fā)送給解 調(diào)單元的信號，在檢測到該信號功率大于設(shè)定值后，向上述反饋控制模塊發(fā) 送觸發(fā)信號；則反饋控制模塊在執(zhí)行一次上述第二或第四實(shí)施例中所描述的 工作過程后，即停止工作，并在接收到來自上述反饋觸發(fā)模塊的觸發(fā)信號后， 再次執(zhí)行該工作過程。
具體地，反饋觸發(fā)模塊中可以包括功率檢測器和觸發(fā)器，其中，功率檢 測器接收并檢測上述信號消除處理模塊發(fā)送給上述解調(diào)單元的信號，在檢測 到該信號功率大于設(shè)定值后，通知觸發(fā)器；觸發(fā)器根據(jù)來自功率檢測器的通 知信號，向反饋控制模塊發(fā)送觸發(fā)信號。在圖11中，以在圖IO的驀礎(chǔ)上增 加上述功率;^測器和觸發(fā)器為例，示出了本實(shí)施例中RFID讀寫器的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明提供的自干擾信號消除方法如圖12所示，包括如下步驟 步驟121、對發(fā)送的信號進(jìn)行衰減和移相處理，得到估算的自干擾信號； 步驟122、在接收的信號中消除上述估算的自干擾信號。 該方法中，在接收的信號中消除所估算的自干擾信號后，可以將該信號 進(jìn)行低噪放大和解調(diào)處理。并且，本方法中，與現(xiàn)有技術(shù)類似的，仍然可以 對解調(diào)后的信號進(jìn)行直流濾波處理。但是，由于通過上述自干擾信號消除方 法的處理，殘留的自干擾信號已經(jīng)非常微弱，在進(jìn)行直流濾除時，無需精心 設(shè)計直流濾波器，只需采用常用的直流濾波器即可。另外，本發(fā)明4是供的上 述RFID讀寫器中的自干擾信號消除方法，RFID讀寫器中的信號接收單元 無需在低增益模式下啟動，也能夠非常有效的消除自干擾信號，提高讀寫器 的接收靈敏度。
以下將上述自干擾信號消除方法應(yīng)用于RFID讀寫器中為例,以具體實(shí)施例-洋細(xì)i兌明。
如圖13所示，RFID讀寫器中的自干擾信號消除方法的第一實(shí)施例包括 如下步驟
步驟131、預(yù)先確定自干擾信號相對于TX端發(fā)送的射頻信號的衰減參 數(shù)和相移參數(shù)。本步驟中，具體可以通過實(shí)驗(yàn)或仿真的方式確定上述兩個系數(shù)。
步驟132、獲取TX端發(fā)送的信號，對該信號根據(jù)上述衰減參數(shù)和相移 參數(shù)進(jìn)行衰減處理和相移處理，得到估算的自干擾信號。
本步驟中，可以先對TX端發(fā)送的信號根據(jù)衰減參數(shù)進(jìn)行衰減處理，再 根據(jù)相移參數(shù)對衰減處理后的信號進(jìn)行相移處理；也可以先對TX端發(fā)送的 信號根據(jù)相移參數(shù)進(jìn)行相移處理，再根據(jù)衰減參數(shù)進(jìn)行衰減處理。
步驟133、在RX端接收的信號中，消除上述估算的自干擾信號，然后 再對該消除自干擾信號后的接收信號進(jìn)行低噪》文大和解調(diào)等處理。
與第 一 實(shí)施例類似地，在RFID讀寫器中的自干擾信號消除方法的第二
如圖14所示，本實(shí)施例包括如下步驟
步驟141、預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)或仿真的方式，確定自干擾信號相對于TX端 發(fā)ii的射頻信號的相移參數(shù)O和總衰減參數(shù)a ,并根據(jù)該兩參數(shù)計算第一衰 減參數(shù)a,和第二衰減參數(shù)a2 。
步驟142、接收TX端的發(fā)送信號，根據(jù)上述第一衰減參數(shù)對該信號進(jìn) 行衰減處理。
步驟143、接收TX端的發(fā)送信號，對該信號進(jìn)行90度移相后，根據(jù)上 述第二衰減參數(shù)對該信號進(jìn)行衰減處理。
步驟144、將上述步驟142處理后的信號和步驟143處理后的信號進(jìn)行 疊加，得到估算的自干擾信號。
步驟145、在RX端接收的信號中，消除上述估算的自干擾信號，然后 再對該接收信號進(jìn)行低噪放大和解調(diào)等處理。
上述的步驟142和步驟143可以同時執(zhí)行，也可以是先執(zhí)行步驟142再 執(zhí)行步驟143，還可以是先執(zhí)行步驟143再執(zhí)行步驟142。
在RFID讀寫器中的自干擾信號消除方法的上述兩實(shí)施例中，均采用預(yù) 先確定的相移參數(shù)和衰減參數(shù)進(jìn)行自干擾信號的估算，并在此后的執(zhí)行過程中不能夠自行更改參數(shù)。在RFID讀寫器中的自干擾信號消除方法的第三和
第四實(shí)施例中，在信號接收過程中，可以自行確定并自行調(diào)整上述衰減參數(shù)
和相移參數(shù)。以下對RFID讀寫器中的自干擾信號消除方法的第三和第四實(shí) 施例進(jìn)4亍"i兌明。
如圖15所示，RFID讀寫器中的自干擾信號消除方法的第三實(shí)施例包括 如下步驟
步驟151、根據(jù)TX端發(fā)送信號的信號功率和RX端接收信號的信號功 率確定衰減參數(shù)。
本步驟中，經(jīng)過RX端的接收過程，接收進(jìn)RFID讀寫器的信號就受到 了 TX端口發(fā)送信號的影響，包括標(biāo)簽返回的信號和耦合的自干擾信號。而 由于自干擾信號的功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于標(biāo)簽返回信號的功率，所以RX端接收信號 的信號功率可以看作是自干擾信號的功率。則通過將RX端接收信號的信號 功率與TX端發(fā)送信號的信號功率相比，即可得到自干擾信號相對于TX端 發(fā)送信號的衰減參數(shù)。
步驟152、根據(jù)步驟151中確定的衰減參數(shù)，對從TX端獲取的發(fā)送信 號進(jìn)行衰減處理。
步驟153、根據(jù)相移參數(shù)對衰減處理后的信號進(jìn)行移相處理，得到估算 的自干擾信號。
本流程中，上述步驟153和步驟152可以互換，即先根據(jù)相移參數(shù)進(jìn)行 移相處理，再根據(jù)衰減參數(shù)進(jìn)行衰減處理，同樣可以得到估算的自干擾信號。
步驟154、在RX端接收的信號中消除上述估算的自干擾信號，并對消 除后的信號進(jìn)行低噪;^欠大、解調(diào)和直流濾波等處理。
步驟155、根據(jù)上述消除后信號的相位和TX端發(fā)送信號的相位確定新 的相移參數(shù)，然后返回執(zhí)行步驟153。具體地，在步驟155中，可以采用PID 控制方式確定上述相移參數(shù)。
本實(shí)施例中，步驟153中，在進(jìn)行第一次相移處理時，可以根據(jù)設(shè)置的 相移參數(shù)初始值進(jìn)行；此后，在執(zhí)行完步驟155后，返回步驟153時，根據(jù) 步驟155確定的新的相移參數(shù)執(zhí)行。
如圖16所示，RFID讀寫器中的自干擾信號消除方法的第四實(shí)施例包括 如下步驟
步驟161、接收TX端發(fā)送的信號，并對該信號根據(jù)第一衰減參數(shù)進(jìn)行衰減處理。
步驟162、接收TX端發(fā)送的信號，并對該信號進(jìn)行90度移相后，根據(jù) 第二衰減參數(shù)進(jìn)行衰減處理。
本步驟中，可以先進(jìn)行移相處理，后進(jìn)行衰減處理；也可以先進(jìn)行衰減 處理，后進(jìn)行移相處理。
步驟163、將上述步驟161處理后的信號和步驟162處理后的信號進(jìn)行 疊加，得到估算的自干擾信號。
步驟164、在RX端接收的信號中,消除上述估算的自干擾信號，然后 再對該接收信號進(jìn)行低噪放大和解調(diào)等處理。
步驟165、根據(jù)上述消除后接收信號的相位和信號功率,以及TX端發(fā) 送信號的相位和信號功率，確定總衰減參數(shù)《和相移參數(shù)0，并根據(jù)總衰減 參數(shù)和相移參數(shù)確定新的第一衰減參數(shù)和第二衰減參數(shù)，然后返回執(zhí)行步驟 161和步驟162。
上述的步驟161和步驟162可以同時執(zhí)行，也可以是先執(zhí)行步驟161再 執(zhí)行步驟162,還可以是先執(zhí)行步驟162再執(zhí)行步驟161。
與上一實(shí)施例類似地，步驟161和步驟162中，進(jìn)行第一次衰減處理時， 可以根據(jù)設(shè)置的第一衰減參數(shù)和第二衰減參數(shù)初始值進(jìn)行；此后，在執(zhí)行完 步驟165后，返回步驟161和步驟162時，分別根據(jù)步驟165中確定的新的 第一衰減參數(shù)和第二衰減參數(shù)執(zhí)行。
本實(shí)施例中，相移參數(shù)O的范圍為0°~90°,為了獲得更大的①，本實(shí)施 例中，在確定出相移參數(shù)大于90度時，在返回執(zhí)行步驟161時，對發(fā)送的 信號根據(jù)第一衰減參數(shù)進(jìn)行衰減處理之前或之后，對信號進(jìn)行反向，然后在
步驟163將在步驟161進(jìn)行反向和衰減處理后的信號，以及在步驟162進(jìn)行 移相和衰減處理后的信號進(jìn)行疊加。
此外，在上述RFID讀寫器中消除自干擾信號方法的第三實(shí)施例和第四 實(shí)施例中，上述步驟155或步驟165可以在執(zhí)行下述判斷步驟后確定是否執(zhí) 行判斷消除估算后的自干擾信號的功率是否大于預(yù)先設(shè)定的值，如果是， 則執(zhí)行步驟155或步驟165;否則，不執(zhí)行步驟155或步驟165。
為了檢驗(yàn)本發(fā)明提供的RFID讀寫器，以及采用自千擾信號消除方法后 RFID讀寫器的靈敏度的改進(jìn)效杲，發(fā)明人在不同仿真參數(shù)條件下，分別對 采用和沒有采用本發(fā)明的接收信號誤碼率進(jìn)行了仿真對比。假設(shè)實(shí)際自干擾信號的功率和相對于發(fā)送信號的相移分別為2dBm和0.1兀。為了檢驗(yàn)本發(fā)明
中自干擾信號消除方案的有效性，針對本發(fā)明方案中對自干擾信號進(jìn)行估算 時，可能存在的幅值誤差和相位誤差，對信號誤碼率進(jìn)行仿真對比，所得到
的仿真對比結(jié)果如圖17所示。圖17中示出的信號誤碼率是在對接收的信號 進(jìn)行了自干擾信號消除、調(diào)制/解調(diào)、低噪放大、信道濾波器和基帶處理后， 得到的結(jié)果。
從圖17可以看出，即使存在一些幅值和相位誤差的情況下，采用了本 發(fā)明的RFID讀寫器仍然能夠顯著提高接收靈敏度，其中，幅值和相位誤差 主要由可變衰減器的噪聲或量化誤差導(dǎo)致。從圖17可以看出，即使是在相 位誤差在最大的0.08兀(0.18兀-0.1兀)，即14.4度的情況下，讀寫器的靈敏度也 得到了很大提高。
但是，在實(shí)際中，相位誤差遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于上述的0.08兀。例如，在圖10中， 在推薦的方法下，可變衰減器的步長為0.5dB時，所導(dǎo)致的最大相位誤差為 3.3度。對該相位誤差的產(chǎn)生再進(jìn)一步說明如下々i設(shè)自干擾信號所對應(yīng)的 參數(shù)為《, 2,0 = 45。，而由于可變衰減器的噪聲和量化誤差，估算自干擾 信號過程中，^被估算為"2+0.5dB,這樣估算的0 = 48.3°,就形成了 3.3度的
相位誤差。所以通過本發(fā)明中對自干擾信號的處理，所得到的信號誤碼率非 常低，非常顯著地提高了讀寫器的靈敏度。
因此，通過上述對實(shí)施例的描述以及對仿真結(jié)果的說明可以看出，本發(fā) 明中
1、 只需要在RFID讀寫器的TX端口和RX端口之間添加一個簡單的電 路，即上述各實(shí)施例中的自干擾信號消除裝置，就能夠?qū)崿F(xiàn)對自干擾信號的 消除，很容易集成到現(xiàn)在的電子標(biāo)簽產(chǎn)品中。
2、 通過消除自干擾信號，使得TX端的設(shè)計得到簡化，無需添加額外 的射頻天線；并且RX端也可驅(qū)動在高增益模式下。
3、 在解調(diào)后的濾波器的設(shè)計中，不用再非常強(qiáng)調(diào)對直流的濾除，這將 極大地簡化濾波器的設(shè)計。
4、 讀寫器的接收靈敏度也能夠得到顯著提高。
以上上述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范 圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換以及改進(jìn)等， 均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種自干擾信號消除裝置，其特征在于，該裝置包括移相衰減處理模塊和信號消除處理模塊，其中，所述移相衰減處理模塊接收來自外部的第一信號，對該信號進(jìn)行衰減和移相處理，得到估算的自干擾信號；所述信號消除處理模塊接收來自外部的第二信號以及來自于所述移相衰減處理模塊的估算的自干擾信號，并在該第二信號中消除所估算的自干擾信號。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自干擾信號消除裝置，其特征在于，所述移 相衰減處理模塊包括移相處理模塊和衰減處理模塊，其中，所述移相處理模塊接收所述來自外部的第一信號，對該信號進(jìn)行移相處 理，并將進(jìn)行移相處理的信號傳送給所述衰減處理模塊；所述衰減處理模塊接收來自所述移相處理模塊的信號，對該信號進(jìn)行衰 減處理，得到估算的自干擾信號，并將該估算的自干擾信號傳送給所述信號 消除處理模塊。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自干擾信號消除裝置，其特征在于，所述移 相衰減處理模塊包括移相處理模塊和衰減處理模塊，其中，所述衰減處理模塊接收所述來自外部的第一信號，對該信號進(jìn)行衰減處 理，并將進(jìn)^"衰減處理的信號傳送給所述移相處理4莫塊；所述移相處理模塊接收來自所述衰減處理模塊的信號，對該信號進(jìn)行移 相處理，得到估算的自干擾信號，并將該估算的自干擾信號傳送給所述信號 消除處理模塊。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的自干擾信號消除裝置，其特征在于，所 述自干擾信號消除裝置中進(jìn)一步包括衰減參數(shù)計算模塊，所述衰減參數(shù)計算模塊接收所述來自外部的第二信號，檢測該信號的功 率，并將該信號的功率與自身中設(shè)定的發(fā)送信號功率相比，得到衰減參數(shù)， 將該衰減參數(shù)發(fā)送給所述衰減處理模塊；所述衰減處理模塊接收來自所述衰減參數(shù)計算一莫塊的衰減參數(shù)，根據(jù)該 衰減參數(shù)對來自所述移相處理模塊的信號進(jìn)行衰減處理。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的自干擾信號消除裝置，其特征在于，所述自干擾信號消除裝置中進(jìn)一步包括反饋控制模塊；所述反饋控制模塊接收所述信號消除處理;漢塊進(jìn)行消除處理后的信號， 根據(jù)該信號和自身中設(shè)定的發(fā)送信號相位確定相移參數(shù)，并將確定的相移參 數(shù)傳送給所述移相處理模塊；所述移相處理模塊根據(jù)來自于所述反饋控制模塊的相移參凄i:,對接收的 信號進(jìn)行移相處理。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的自干擾信號消除裝置，其特征在于，該自干 擾信號消除裝置中進(jìn)一步包括反饋觸發(fā)模塊；所述反饋觸發(fā)模塊接收并檢測所述信號消除處理模塊進(jìn)行消除處理后 的信號，在檢測到該信號功率大于設(shè)定值后，向所述反饋控制才莫塊發(fā)送觸發(fā) 信號；所述反饋控制模塊在執(zhí)行一次所述工作過程后，即停止工作，并在接收 到來自所述反饋觸發(fā)模塊的觸發(fā)信號后，再次執(zhí)行所述工作過程。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的自干擾信號消除裝置，其特征在于，所述反 饋觸發(fā)模塊包括功率檢測器和觸發(fā)器；所述功率檢測器接收并檢測所述信號消除處理模塊進(jìn)行消除處理后的 信號，在檢測到該信號功率大于設(shè)定值后，通知觸發(fā)器；所述觸發(fā)器根據(jù)來自功率檢測器的通知，向所述反饋控制模塊發(fā)送觸發(fā) 信號。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自干擾信號消除裝置，其特征在于，所述移 相衰減處理模塊包括第一衰減處理模塊、移相處理模塊、第二衰減處理模 塊和信號疊加處理模塊，其中，所述第 一衰^處理模塊接收所述來自外部的第一信號，根據(jù)第一衰減參 數(shù)對該信號進(jìn)行衰減處理，并將處理后的信號傳送給信號疊加處理模塊；.所述移相處理模塊接收所述來自外部的第一信號，對該信號進(jìn)行90度 移相處理，并將移相處理后的信號發(fā)送給所述第二衰減處理模塊；所述第二衰減處理模塊接收所述來自移相處理模塊的信號，根據(jù)第二衰 減參數(shù)對該信號進(jìn)行衰減處理，并將處理后的信號傳送給信號疊加處理模 塊；所述信號疊加處理模塊接收所述來自第一衰減處理模塊的信號和所述 來自第二衰減處理模塊的信號，將該兩路信號進(jìn)行疊加后，得到估算的自干擾信號，將該估算的自干擾信號發(fā)送給信號消除處理模塊。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自干擾信號消除裝置，其特征在于，所述移 相衰減處理模塊包括第一衰減處理模塊、移相處理模塊、第二衰減處理模 塊和信號疊加處理模塊，其中，所述第一衰減處理模塊接收所述來自外部的第一信號，根據(jù)第一衰減參數(shù)對該信號進(jìn)行衰減處理，并將處理后的信號傳送給信號疊加處理模塊； 所述第二衰減處理模塊接收所述來自外部的第一信號，根據(jù)第二衰減參數(shù)對該信號進(jìn)行衰減處理，并將處理后的信號傳送給移相處理^^莫塊；移相處理模塊接收所述來自第二衰減處理模塊的信號，對該信號進(jìn)行90度移相處理，并將移相處理后的信號發(fā)送給信號疊加處理模塊；信號疊加處理模塊接收所述來自第一衰減處理模塊的信號和所述來自移相處理模塊的信號，將該兩路信號進(jìn)行疊加后，得到估算的自干擾信號，將該估算的自干擾信號發(fā)送給信號消除處理模塊。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的自干擾信號消除裝置，其特征在于，所 述自干擾信號消除裝置中進(jìn)一步包括反饋控制模塊；所述反饋控制模塊接收所述信號消除處理模塊進(jìn)行消除處理后的信號， 根據(jù)該信號和自身中設(shè)定的發(fā)送信號功率確定出總衰減參數(shù)，再根據(jù)接收的 所述信號和自身中設(shè)定的發(fā)送信號相位，確定出相移參數(shù)，并根據(jù)所述確定 的總衰減參數(shù)和所述相移參數(shù)計算所述第一衰減參數(shù)和第二衰減參數(shù)，將所 計算的第一衰減參數(shù)發(fā)送給所述第一衰減處理才莫塊，將所計算出的第二衰減參數(shù)發(fā)送給所述第二衰減處理模塊；所述第一衰減處理模塊和所述第二衰減處理模塊分別根據(jù)來自反饋控 制模塊的所述第一衰減參數(shù)和所述第二衰減參數(shù)進(jìn)行衰減處理。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的自干擾信號消除裝置，其特征在于，所述 自干擾信號消除裝置中進(jìn)一步包括相位反向處理模塊，所述相位反向處理模塊截取所述外部發(fā)送給所述第一衰減處理模塊的 第一信號，根據(jù)來自反饋控制模塊的控制信號，將所述截取的信號直接或在 進(jìn)行相位反向處理后，發(fā)送給所述第一衰減處理模塊；所述反饋控制模塊進(jìn)一 步根據(jù)所述相移參數(shù)的大小確定是否需要啟動 所述相位反向處理模塊的相位反向處理，如果需要，則向所述相位反向處理 模塊發(fā)送要求啟動相位反向處理的控制信號，如果不需要，則向所述相位反向處理模塊發(fā)送要求不啟動相位反向處理的控制信號。
12、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的自干擾信號消除裝置，其特征在于，所述自干擾信號消除裝置中進(jìn)一步包括相位反向處理模塊，所述相位反向處理模塊截取所述第一衰減處理模塊發(fā)送給所述信號疊 加處理模塊的信號，根據(jù)來自反饋控制模塊的控制信號，將所述截取的信號 直接或在進(jìn)行相位反向后，發(fā)送給所述信號疊加處理模塊；所述反饋控制模塊進(jìn)一步根據(jù)所述相移參數(shù)的大小確定是否需要啟動 所述相位反向處理模塊的相位反向處理，如果需要，則向所述相位反向處理 模塊發(fā)送要求啟動相位反向處理的控制信號，如果不需要，則向所述相位反 向處理模塊發(fā)送要求不啟動相位反向處理的控制信號。
13、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的自干擾信號消除裝置，其特征在于，該自 干擾信號消除裝置中進(jìn)一步包括反饋觸發(fā)模塊；所述反饋觸發(fā)模塊接收并檢測所述信號消除處理模塊進(jìn)行消除處理后 的信號，在檢測到該信號功率大于設(shè)定值后，向所述反饋控制模塊發(fā)送觸發(fā) 信號；所述反饋控制模塊在執(zhí)行一次所述工作過程后，即停止工作，并在接收 到來自所述反饋觸發(fā)模塊的觸發(fā)信號后，再次執(zhí)行所述工作過程。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的自干擾信號消除裝置，其特征在于，所述 反饋觸發(fā)模塊包括功率檢測器和觸發(fā)器；所述功率檢測器接收并檢測所述信號消除處理模塊進(jìn)行消除處理后的 信號，在檢測到該信號功率大于設(shè)定值后，通知觸發(fā)器；所述觸發(fā)器根據(jù)來自功率檢測器的通知，向所述反饋控制模塊發(fā)送觸發(fā) 信號。
15、 一種無線射頻識別RFID讀寫器，該RFID讀寫器中包括信號發(fā) 送單元、信號接收單元和解調(diào)單元，其特征在于，該RPID讀寫器還包括 自干擾信號消除裝置、其中，所述信號發(fā)送單元向標(biāo)簽發(fā)送信號，并將該發(fā)送的信號傳送給所述自干 擾信號消除裝置；所述信號接收單元接收標(biāo)簽返回的信號，并將接收的信號傳送給所述自 干擾信號消除裝置；所述自干擾信號消除裝置接收來自信號發(fā)送單元的所述信號，對該信號進(jìn)行衰減和移相處理，得到估算的自干擾信號；并接收來自信號接收單元的 所述信號，在該信號中消除所估算的自干擾信號，將進(jìn)行消除處理后的信號發(fā)送給所述解調(diào)單元；所述解調(diào)單元對接收的信號進(jìn)行解調(diào)。
16、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的RFID讀寫器，其特征在于，所述RFID讀 寫器中進(jìn)一步包括直流濾除單元；所述直流濾除單元接收來自所述解調(diào)單元的信號，并濾除其中的直流信—弓一
17、 一種自干擾'信號消除方法，其特征在于，該方法包括 對發(fā)送的信號進(jìn)行衰減和移相處理，得到估算的自干擾信號； 在接收的信號中消除所估算的自干擾信號。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述對發(fā)送的信號進(jìn) 行衰減和移相處理包括根據(jù)發(fā)送信號功率和接收信號功率確定衰減參數(shù)；對所述發(fā)送的信號，在進(jìn)行所述移相處理之前或之后，根據(jù)所述確定的 衰減參數(shù)進(jìn)行衰減處理。
19、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述消除所述估算的 自干擾信號之后進(jìn)一步包括.根據(jù)所述消除估算自干擾信號后信號的相位和 所述發(fā)送的信號的相位確定相移參數(shù)；所述進(jìn)行移相處理為，根據(jù)所述確定的相移參數(shù)進(jìn)行移相處理。
20、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述對發(fā)送的信號進(jìn) 行衰減和移相處理，得到估算的自干擾信號包括對發(fā)送的信號根據(jù)第一衰減參數(shù)進(jìn)行第一衰減處理；并對發(fā)送的信號根 據(jù)第二衰減參數(shù)進(jìn)行第二衰減處理，在該第二衰減處理之前或之后，進(jìn)行90度移相處理；將進(jìn)行第一衰減處理后的信號和進(jìn)行第二衰減處理后的信號疊加，得到估算的自干擾信號。
21、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，確定所述第一衰減參 數(shù)和所述第二衰減參數(shù)的方式為根據(jù)所述消除估算自干擾信號的信號、所述發(fā)送的信號的相位和信號功 率，確定總衰減參數(shù)和相移參數(shù)，并根據(jù)所確定的總衰減參數(shù)和相移參數(shù)，確定所述第一衰減參數(shù)和所述第二衰減參數(shù)。
22、 根據(jù)權(quán)利要求21所迷的方法，其特征在于，采用PID控制方式確 定所述總衰減參數(shù)和相移參數(shù)。
23、 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述確定相移參數(shù)之 后，該方法進(jìn)一步包括判斷所確定的相移參數(shù)是否大于90度，如果是， 則在對發(fā)送的信號進(jìn)行第一衰減處理之前，或在進(jìn)行第一衰減處理后的信號 被疊加之前，進(jìn)一步對信號進(jìn)行相位反向處理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自干擾信號消除裝置，包括移相衰減處理模塊和信號消除處理模塊，移相衰減處理模塊接收來自外部的第一信號，進(jìn)行衰減和移相處理，得到估算的自干擾信號；信號消除處理模塊接收來自外部的第二信號以及來自于移相衰減處理模塊的估算的自干擾信號，并在該第二信號中消除所估算的自干擾信號。本發(fā)明還公開了一種自干擾信號消除方法，包括對發(fā)送的信號進(jìn)行衰減和移相處理，得到估算的自干擾信號；在接收的信號中消除所估算的自干擾信號。此外，本發(fā)明還公開了一種RFID讀寫器。本發(fā)明中通過對發(fā)送的信號進(jìn)行衰減和移相處理，得到估算的自干擾信號，并消除該估算的自干擾信號，從而減小了自干擾信號對接收靈敏度的影響。
文檔編號H04B3/23GK101425823SQ200710167268
公開日2009年5月6日 申請日期2007年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月1日
發(fā)明者蘭普·馬蒂爾斯, 丹 喻, 勇 袁, 霍爾斯特·迪特 申請人:西門子公司