[发明专利]基于RFID的相移键控信号解调方法

说明书

本发明公开了一种基于RFID的相移键控信号解调方法，其特征在于：包括如下步骤：输入前后码片的相位差；设置角度分界线，用角度分界线将相位差按区域划分为坐标轴上的点；将坐标轴上的点按同一方向旋转固定角度后，再将坐标轴上的点映射为不含0的判决值；前导码同步；采样判决；输出转换；本发明用角度分界线按区域对前后码片的相位差进行判决，再对判决结果旋转，映射生成新的不等于0的判决值，来提高扩频码的相关性能，以提高PSK信号解调的抗噪性能；本发明对相移键控信号的解调方法简单，独特，可广泛应用于射频识别系统中。

技术领域：

本发明涉及信号解调方法，具体涉及基于RFID的相移键控信号解调方法。

技术背景：

工作于超高频(UHF)和微波频段的射频识别(RFID)系统，相比已广泛应用的中低频RFID系统，具有作用距离长和读写速度快的优点，成为了目前国际上技术和产品发展的热点。而我国在UHF频段以及微波波段的RFID技术上尚处于起步阶段。虽然全球已经存在多个RFID国际标准，但为了顺应国内RFID技术水平和产业规模的需要，及国家信息安全的考虑，中国在2012年颁布了国家标准GB/T 28925-2012《信息技术射频识别2.45GHz空中接口协议》。标准中规定标签和读写器支持偏移四相相移键控(OQPSK)调制方式，并兼容差分二相相移键控(DBPSK)调制方式，以2MHz扩频码片速率进行传输。由于信道工作频率准确度为20ppm，ppm即百万分之一，接收信号的频率与本地频率的偏差约为-100KHz～100KHz，频偏范围大。由于已知扩频序列前后码片之间的理论相位差，可采用相移键控(PSK)非相干差分解调方式进行解调。相移键控(PSK)是一种用载波相位表示输入信号信息的调制技术。

现有的PSK非相干差分解调技术方案为：对I、Q信号计算点积dot(k)和叉积cross(k)，如果是差分PSK，直接解调输出基带符号；如果是PSK，对解调结果进行解差分，得到基带符号。再对解调出的基带符号进行并串转换得到基带码流。

用现有技术解扩频码时的抗噪性能取决于判决值序列的自相关函数性能，当判决值序列自相关函数在偏移为0时自相关值较高，而在偏移不为0时自相关值较低，其相关性能较好。由于QPSK/DQPSK调制下点积、差积均存在0值的状态，降低了扩频码相关的性能，同时也降低了信号解调的抗噪性能。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是提供基于RFID的相移键控信号解调方法，以提高PSK信号解调的抗噪性能。

为了解决上述问题，本发明的技术方案是，基于RFID的相移键控信号解调方法，其特征在于：包括如下步骤：

第1步、输入前后码片的相位差；

第2步、设置角度分界线，用角度分界线将相位差按区域划分为坐标轴上的点；

第3步、将坐标轴上的点按同一方向旋转固定角度后，再将坐标轴上的点映射为新的不含0的判决值；

第4步、前导码同步：

第4.1步：将第3步得到的判决值存入长度为L×R的移位寄存器；L为扩频码片数；R为采样倍数，采样倍数取大于等于2的整数，得到实际判决值序列Seq_actual；

第4.2步：已知N组扩频码片的理论相位差，判决得到N组扩频码片的理论判决值序列{Seq_theory_0,Seq_theory_1…,Seq_theory_N-1}，并进行R倍采样；其中，OQPSK调制下，N＝16；DBPSK调制下，N＝2；

第4.3步：分别将实际判决值序列Seq_actual的I路、Q路与前导码0的理论判决值序列Seq_theory_0进行R倍采样后的I路、Q路进行互相关，然后将I路、Q路互相关值进行叠加，得到前导码0的互相关值R₀；