[发明专利]在信号流中检测定界符模式的方法和RFID阅读器

说明书

技术领域

本发明涉及在信号流中检测定界符模式的方法，其中信号流包含使用定界符模式调制的载波或副载波。

本发明还涉及配置成在信号流中检测定界符模式的RFID阅读器，其中信号流包含使用定界符模式调制的载波或副载波。

本发明还涉及计算机程序产品，其直接承载于可编程RFID阅读器的存储器中，包括软件代码部分，当上述产品在RFID阅读器上运行时，其执行依照第一段所述方法的步骤。

背景技术

检测从RFID标签传给RFID阅读器的电磁信号中所包含的定界符模式是RFID系统中必不可少的部分，因为RFID系统中使用的大多数数据交换协议依赖于定界符模式的识别。例如，当运用基于帧格式的数据交换协议时，数据帧通常包括前面的帧头(Start Of Frame，SOF)模式，随后的控制标志和/或数据字节，和后面的帧尾(End OfFrame，EOF)模式，该帧尾模式表明该数据帧的传输已完成。SOF和EOF模式利用独特的信号模式组成定界符。仅用于示范，图1示出了依照国际标准ISO 15693的SOF模式的例子。该SOF模式(基于载波频率fc：13.56MHz，负载调制，利用一个副载波fc/32～423.75kHz的ASK)包括三个部分，即未调制的时间周期(56.64μs)，随后为24个fc/32的脉冲(～423.75kHz)，随后为从未调制时间256/fc(～18.88μs)开始的逻辑1，随后为8个fc/32的脉冲(～423.75kHz)。该SOF模式的整个长度与4个数据比特的长度相当。

尽管乍看起来，通过简单的沿检测就可以容易地检测这样的模式，而实际上事情相当复杂。比较图1理想的SOF模式和图2示出的信号流后，就应了解这一点，该信号流是在RFID阅读器处从RFID 标签接收到的实际输入信号。请注意，图2的信号流严重失真，并叠加了噪声，因此很难识别出包含在信号流的浅灰阴影部分A的边界间的SOF模式。需要强调，图2所代表的信号流并没有言过其实，这种信号经常出现在普通的环境中。如果SOF检测失败，RFID阅读器内部的解码器就不能对此进行补偿，从而导致数据检测失败。

文件US 2001/0028691 A1公开的数据载波适应于接收数据块形式的数据，数据块包括定界符数据和有用数据。数据载波包括定界符数据检测装置，适应于检测数据块的定界符数据，生成并提供至少一个有用的数据起始信号，通过提供这个有用的数据起始信号后，可不断地重新检测定界符数据，并生成、提供有用的数据起始信号。已知的数据载波的定界符数据检测装置工作在比特级别的检测基础上。

不幸的是，定界符检测对失真的免疫程度越高，所需要的计算能力就越多(在全相关的情况下表现为平方)。通过使输入信号和整个定界符模式相关，可达到最好的结果，但是这种方式从性能上考虑是最坏的情况。

在RFID系统中定界符检测的其他问题在于不能确切预测RFID标签对RFID阅读器请求的响应的起始时间，而是不得不考虑时间上的公差。在图5中示出这一点。这里，RFID阅读器在发送请求信号REQ时希望接收到RFID标签的响应，响应包括前面的SOF模式，随后的响应数据RESP，和后面的EOF模式。SOF和EOF模式担当定界符。SOF模式必须在请求REQ发送后的预期定界符出现时间t1到达RFID阅读器。然而，预期定界符出现时间t1可能有公差带tz大小的抖动。例如，公差带tz可以多达50％的半个比特(曼彻斯特编码)的持续时间。公差带tz不能用于数据解码，因此，这种RFID阅读器对于输入信号的失真非常敏感，因为即便是很短的失真都可能导致检测错误。对这个问题的解决方案是前面提到的计算密集型的输入信号和定界符模式的相关。

图6A示出了理想(正弦)SOF模式和图1的方波SOF模式的相关结果(4096个相关值)。相关结果的最大值是在公差带tz中的某处，其用灰色阴影区域标出。图6B显示了图6A的相关函数的放大 部分，其中放大部分包含在索引(index)1750至2350间的相关值。依照标准ISO 15693，公差带tz范围大约为±2.36μs，即大约4.7μs，它包括在fs＝13.56MHz下的64个相关值。每74ns计算相关值，这使得RFID阅读器计算容量的需求相当大。

发明内容

本发明的目的是提供在开始的段落描述的那种方法，和在第二段落描述的那种RFID阅读器，从而避免了上面所述的缺点。

为了达到上面所述的目的，提供了依照本发明的性能特征的方法，因此依照本发明的方法可以按下面描述的方法描绘特性，即：