[发明专利]鉴频

说明书

本发明涉及鉴频系统，具体地涉及能够测量在可能经受相位偏移的信号中的频率偏移的系统。

这种鉴频系统的一个应用实例是用于电子识别系统，其中包括询问器和一个或多个非接触发射应答器。由询问器以第一频率发射一个信号，作为应答，非接触发射应答器以略微不同的频率发回一个第二信号；这种频率差的数值可以很小，但必须测量得非常精确。该频率差可以识别某个特定的发射应答器。

在某些电子识别系统中，例如在用来控制上锁的门的系统，或在超级市场购货结账时能用来对所选货物自动计费的系统中，在询问器和发射应答器之间的距离是可以控制的，而这类系统也是这样地设计和运行的。发射应答器常常被做成能按其特征去改变系统的Q值并且各发射应答器的Q值的变化可以被测量。Q值的改变常常通过把发射应答器中的一个线圈短路来实现，且这样的系统已在1995年3月16日提交的我们的共同未决的英国专利申请No.9505350.0中被描述。

然而如果在发射应答器与询问器之间的距离增加，那么短路线圈的影响可能太小而不能使Q值有重大改变。为了增加系统的能起作用的距离，需要一种高频率的返回信令装置，如在1995年4月27日提交的我们的英国专利申请No.9508600.5和在1995年6月1日提交的英国专利申请No.9511085.4中所陈述的。

在这些专利中所陈述的装置的缺点在于，发射应答器需要增加其能量级别，这可能是不容易提供的。

本发明的第一个目的是提供基于具有新颖输入装置的数字滤波器的鉴频系统。

本发明的第二个目的是提供基于短路线圈的发射应答器系统且能够工作在很大的距离上而不需要高功率电源的电子识别系统。

按照本发明，带通滤波器包括：

第一供给装置，提供其中心频率为f1的第1周期性模拟信号；

分频器装置，把中心频率以整数N分频，并把已分频的信号提供给数字滤波器作为所述数字滤波器的系统时钟；

第二供给装置，提供要被测量的频率为f2的第二周期性模拟信号，此频率f2与中心频率相差一个小的数量；

延时装置，把第二信号延时N个周期；

减法装置，接收当前的第二信号Sc和被延时的第二信号Sp，并把任何的差值作为差值信号提供给数字滤波器；

藉此，数字滤波器提供一个输出信号，该信号的中心频率被压缩且该频率和第二信号的频率有关。

延时装置典型地包括动态存储器，且整数N典型地为20。

还按照本发明，用于电子鉴频系统的询问器包括第一振荡器，用来以中心频率发送周期性模拟询问信号；

天线装置，接收与中心频率相差一个小数量的频率的第二信号；

延时装置，把第二信号延时N个周期，其中N是整数；

减法装置，接收第二信号和延时的第二信号，并把任何差值作为差值信号提供给数字滤波器；以及

分频装置，把中心频率信号以整数N分频，并把已分频的信号提供给数字滤波器作为所述数字滤波器的系统时钟；

藉此，数字滤波器的输出的中心频率被抑制并且和第二信号的频率相关。

可任选地，分频器装置是个锁相环，包括由第一振荡器提供的鉴相器，压控振荡器，以及分频器单元。

现在参照附图仅以实例的方式描述本发明，其中：

图1在原理上说明电子识别电路；

图2以部分方框图形式说明按照本发明的询问器；

图3a和3b说明询问器天线的电流和电压的变化；

图4a和4b分别说明考比兹(Colpitts)振荡器的电压和频率输出；以及

图5说明加到减法装置的当前的和先前的信号。

在图1中，电子识别电路包括询问器10和无源发射应答器12。询问器以频率f₁＝150到256KHz发射功率到发射应答器，如以14所表示的；而发射应答器利用该功率使电路工作，并以用已知技术对幅度，频率或相位作了调制的识别信号16来应答。例如，发射应答器通过改变系统的总的Q值来把信号频率修改为频率f₂。询问器10具有发射天线18和接收天线20。

如在1995年3月16日提交的我们的共同未决的专利申请No.9505350.0中所揭示的，发射应答器12具有数据发射天线22，它通过短路其线圈而被调制，这样询问器-发射应答器系统的Q值也随之改变。天线结构被做成使得其Q值宽而平坦，这样，对于小的频率改变的检测不能用已知技术来实现。