JP2005318555A - Data transfer system and control program for base station - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は受動トランスポンダとベースステーションとの情報の伝達を、直接に接続することなく、各サイドのコイルを介して行うデータ転送システム及びベースステーションの制御プログラムに関する。 The present invention relates to a data transfer system and a base station control program for transmitting information between a passive transponder and a base station via a coil on each side without being directly connected.
データ転送システムにおいては、図5に示すように、受動トランスポンダ(例えば、RF-ID(アンテナとICとにより構成される無線ICタグ)など)100と、ベースステーション(例えば、RF-IDリーダ・ライタ:ゲート)101とのデータ伝送において、図示しない制御部が予め記憶された固有のデータに基づいて、所定の変調周波数でスイッチ102のオン/オフを制御することにより、接続自在の負荷(コンデンサCload)がトランスポンダ100のコイル102に接続/非接続状態して、負荷変調(すなわち振幅変調)することで行う。このRF−IDは本などにタグとして貼付され、複数冊重ねたとしても、各々記憶されている情報が異なるため、個々の判別が可能である。
In the data transfer system, as shown in FIG. 5, a passive transponder (for example, an RF-ID (wireless IC tag including an antenna and an IC)) 100 and a base station (for example, an RF-ID reader / writer). In the data transmission with the
すなわち、上記コンデンサCloadをトランスポンダ100のコイルに接続することにより、共振周波数をずらせて、ベースステーション101内に設けられた、送信アンテナ及び受信アンテナとして作用するコイル104において、このコイル104の信号に振幅変動を誘導する。このとき、トランスポンダ100のコイル103は、ベースステーション101から伝送された周波数に同調した共振回路の1部を構成しており、最大エネルギ伝送がベースステーション101からトランスポンダ100に起こる。そして、このコイル104における信号の振幅変調を解析することにより、データの復調を行っている。
That is, by connecting the capacitor Cload to the coil of the
ここで、従来のデータ転送装置は、図4に示すように、コイル104における振幅変調を解析するため、結合器201をコイル104に結合させ、交流信号成分を抽出し、直線検波器202により直線検波を行い、所定の周波数領域をBPF(バンドパスフィルタ)203により抽出する。そして、AGC(オートゲインコントロールアンプ)204により信号レベルを所定の強度に増幅して、コンパレータが信号の有無、すなわち1(Hレベル)/0(Lレベル)のいずれのレベルであるかの判定を行い、復号処理部206がこの判定結果に基づき、トランスポンダ100からベースステーション101へ送信されたデータの復号処理を行う。
Here, as shown in FIG. 4, in the conventional data transfer apparatus, in order to analyze the amplitude modulation in the
ここで、図5に示す式から判るように、コイル103のインダクタンスやコンデンサCloadがばらつくことにより、共振周波数(f)が変化することとなる。このため、スイッチの共振周波数を変化したときと、変化させないときの振幅差が十分得られず、信号をコンパレータ205により比較することが出来なくなる。このため、図6に示すように、外付けされているコンデンサCloadの容量をトリミングに調整することが行われている。
Here, as can be seen from the equation shown in FIG. 5, the resonance frequency (f) changes due to variations in the inductance of the
しかしながら、低価格のRF-ID等においては、外部に容量成分(コンデンサCload)を作成し、これをトリミングで調整するという工程が増加するため、製造原価を低下させることができないという問題がある。
このため、図7に示す構成のベースステーションの受信装置は、図7に示す回路により、強度だけでなく、位相変化をも検出するようにして、タグ符号化周期偏差による復号化誤差を改善させて、信号の変調解析を容易にしたため、コンデンサCloadをRF-ID内に作り込むことが可能となり、RF-IDを低価格化することを可能にした(特許文献1参照)。
For this reason, the base station receiving apparatus having the configuration shown in FIG. 7 uses the circuit shown in FIG. 7 to detect not only the intensity but also the phase change to improve the decoding error due to the tag encoding period deviation. Since the modulation analysis of the signal is facilitated, the capacitor Cload can be built in the RF-ID, and the price of the RF-ID can be reduced (see Patent Document 1).
しかしながら、上記従来例においては、位相を合わせる処理を行うものの、実質的に同相成分によりベースバンド信号(伝送される符号化されたデータ)の再生を行うため、トランスポンダとベースステーションとの共振周波数の偏差(すなわち、変動範囲)が大きくなると、また到達距離が短いため、振幅の変位量が小さくなり、S/N比が悪化し、検出率が低下してしまう。 However, in the above conventional example, although the phase matching process is performed, since the baseband signal (encoded data to be transmitted) is reproduced substantially by the in-phase component, the resonance frequency of the transponder and the base station is reduced. When the deviation (that is, the fluctuation range) is large, the reach distance is short, and therefore the amplitude displacement is small, the S / N ratio is deteriorated, and the detection rate is lowered.
上記共振周波数の変動は、コンデンサC2のばらつき,容量の温度特性,貼付する検出物(本など)の有する誘電率のばらつきなどの多くの要因に基づいている。このため、上記従来例においては、トランスポンダをタグとして用いる場合に、検出率を満足させるものを選択するため、歩留まりが悪くなり、製造原価を低下させることが困難である。
さらに、特許文献1においては、直交変換した後に、得られたI信号及びQ信号の振幅を直接に論理組み合わせして、信号の検出を行っているため、S/N比が改善されておらず、十分に検出率を向上させることができない。
The variation in the resonance frequency is based on many factors such as variations in the capacitor C2, temperature characteristics of the capacitance, and variations in the dielectric constant of a detection object (such as a book) to be attached. For this reason, in the above conventional example, when a transponder is used as a tag, the one that satisfies the detection rate is selected, so that the yield deteriorates and it is difficult to reduce the manufacturing cost.
Furthermore, in
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、簡易な構成により、トランスポンダの共振周波数のばらつきの許容範囲を広げ、トランスポンダの検出率を向上させ、IC(トランスポンダ)の歩留まりを改善して、タグ符号化周期偏差(変調周波数の偏差)による復号化誤差の改善を可能とするデータ転送システム及びベースステーションの制御プログラムの提供を目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and with a simple configuration, the allowable range of variation in the resonance frequency of the transponder is increased, the detection rate of the transponder is improved, and the yield of the IC (transponder) is improved. Another object of the present invention is to provide a data transfer system and a base station control program capable of improving a decoding error due to a tag encoding cycle deviation (modulation frequency deviation).
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、請求項1に記載の発明は、受動トランスポンダとベースステーションとで構成されるデータ転送システムであり、前記受動トランスポンダが情報の伝達を、搬送波の負荷変調により行い、前記ベースステーションが、前記負荷変調された搬送波を直交検波してI信号及びQ信号を出力する直交検波器と、I信号及びQ信号各々を、所定の周波数でサンプリングして、それぞれデジタルデータに変換するA/D変換器と、前記I信号及びQ信号各々のデジタルデータを加算して合成し、デジタル波形として出力する加算器と、前記デジタル波形から、前記情報を抽出する抽出部とを有することを特徴とするデータ転送システムである。
The present invention has been made to solve the above problems, and the invention according to
また、請求項2に記載の発明は、合成したデジタル波形信号のS/N比を最大とするように、前記デジタルデータ各々に乗算する重み係数を求める適応制御部と、前記デジタルデータ各々に、前記重み係数を乗算する乗算器とを更に有することを特徴とする請求項1記載のデータ転送システムである。
According to a second aspect of the present invention, an adaptive control unit that obtains a weighting coefficient to be multiplied to each of the digital data so as to maximize the S / N ratio of the combined digital waveform signal, and each of the digital data, The data transfer system according to
また、請求項3に記載の発明は、前記負荷変調が容量負荷変調であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のデータ転送システムである。
The invention according to claim 3 is the data transfer system according to
また、請求項4に記載の発明は、前記A/D変換器が変調周波数の2倍以上のサンプリング周波数により、デジタルデータを生成することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかの項に記載のデータ転送システムである。 The invention according to claim 4 is characterized in that the A / D converter generates digital data at a sampling frequency that is twice or more the modulation frequency. The data transfer system according to the item.
また、請求項5に記載の発明は、前記抽出部が、前記サンプリング周波数に同期して、デジタル波形の信号レベルを判定する判定器と、前記サンプリング周波数に同期して、あらかじめ設定された符号化パターンと、前記デジタル波形との内積を求めて、ピーク値として前記情報を復号するマッチドフィルタとを有することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかの項に記載のデータ転送システムである。
Further, the invention according to
また、請求項6に記載の発明は、変調周波数の偏差を求め、この偏差に基づいて復号タイミングを抽出し、前記マッチドフィルタでの復号タイミングを制御する同期回路を有することを特徴とする請求項5に記載のデータ転送システムである。 The invention described in claim 6 further includes a synchronization circuit that obtains a deviation of the modulation frequency, extracts a decoding timing based on the deviation, and controls the decoding timing in the matched filter. 5. The data transfer system according to 5.
また、請求項7に記載の発明は、前記同期回路が、異なる偏差に対応したディレイ各々を前記デジタル波形に与え、自己相関により相関値を出力する複数のオフセット推定回路と、前記相関値から最も相関の高い変調周波数の偏差を抽出し、この偏差を有する変調周波数の推定周波数信号を出力する選択回路と、前記選択回路からの推定周波数信号と、遅延回路により遅延されたデジタル波形とを比較して、前記推定周波数信号の周波数の微調整を行うタイミング復調回路とを有することを特徴とする請求項6記載のデータ転送システムである。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a plurality of offset estimation circuits in which the synchronization circuit gives delays corresponding to different deviations to the digital waveform and outputs a correlation value by autocorrelation, The selection circuit that extracts the deviation of the modulation frequency having a high correlation and outputs the estimated frequency signal of the modulation frequency having this deviation is compared with the estimated frequency signal from the selection circuit and the digital waveform delayed by the delay circuit. The data transfer system according to claim 6, further comprising a timing demodulation circuit that finely adjusts the frequency of the estimated frequency signal.
また、請求項8に記載の発明は、前記トランスポンダが、シート状の平面コイルを備え、検出物に貼付されることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれかの項に記載のデータ転送システムである。 According to an eighth aspect of the present invention, in the data according to any one of the first to seventh aspects, the transponder includes a sheet-like planar coil and is affixed to a detection object. It is a transfer system.
また、請求項9に記載の発明は、受動トランスポンダと無線通信を行うベースステーションの制御プログラムであって、前記トランスポンダから搬送波の負荷変調により伝達される情報を受信し、直交検波することによりI信号及びQ信号を出力させる第1のステップと、前記第1のステップで出力された前記I信号及びQ信号各々を所定の周波数でサンプリングさせ、それぞれデジタルデータに変換させる第2のステップと、前記第2のステップで変換された前記I信号及びQ信号各々のデジタルデータを加算して合成させ、デジタル波形として出力させる第3のステップと、前記第3のステップで出力された前記デジタル波形から、前記情報を抽出させる第4のステップとをコンピュータに実行させるためのベースステーションの制御プログラムである。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a control program for a base station that performs wireless communication with a passive transponder. And a first step of outputting a Q signal, a second step of sampling each of the I signal and the Q signal output in the first step at a predetermined frequency and converting each of the I signal and the Q signal into digital data, The third step of adding and synthesizing the digital data of each of the I signal and Q signal converted in
また、請求項10に記載の発明は、合成したデジタル波形信号のS/N比を最大とするように、前記デジタルデータ各々に乗算する重み係数を算出させる第5のステップと、前記第2のステップで変換したデジタルデータ各々に、第5のステップで算出した前記重み係数を乗算させる第6のステップとを更にコンピュータに実行させるための請求項9に記載のベースステーションの制御プログラムである。 According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a fifth step of calculating a weighting factor by which each digital data is multiplied so as to maximize the S / N ratio of the combined digital waveform signal, and the second step. The base station control program according to claim 9, further causing a computer to execute a sixth step of multiplying each digital data converted in the step by the weighting factor calculated in the fifth step.
また、請求項11に記載の発明は、前記第1のステップにおいて、前記トランスポンダから搬送波の容量負荷変調により伝達される情報を受信し、直交検波することによりI信号及びQ信号を出力させることを特徴とする請求項9または請求項10に記載のベースステーションの制御プログラムである。
According to an eleventh aspect of the invention, in the first step, information transmitted by capacitive load modulation of a carrier wave is received from the transponder, and an I signal and a Q signal are output by performing quadrature detection. 11. The base station control program according to
また、請求項12に記載の発明は、前記第2のステップにおいて、前記第1のステップで出力された前記I信号及びQ信号各々を変調周波数の2倍以上のサンプリング周波数でサンプリングさせ、それぞれデジタルデータに変換させることを特徴とする請求項9から請求項11のいずれかの項に記載のベースステーションの制御プログラムである。 According to a twelfth aspect of the present invention, in the second step, each of the I signal and the Q signal output in the first step is sampled at a sampling frequency that is twice or more of a modulation frequency, 12. The base station control program according to claim 9, wherein the base station control program converts the data into data.
また、請求項13に記載の発明は、前記サンプリング周波数に同期して、デジタル波形の信号レベルを判定させる第7のステップと、前記サンプリング周波数に同期して、あらかじめ設定された符号化パターンと、前記デジタル波形との内積を求めて、ピーク値として前記情報を復号させる第8のステップとを更にコンピュータに実行させるための請求項9から請求項12のいずれかの項に記載のベースステーションの制御プログラムである。
The invention according to
また、請求項14に記載の発明は、前記変調周波数の偏差を算出させ、この偏差に基づいて復号タイミングを抽出させ、前記第8のステップにおける復号タイミングを制御させる第9のステップを更にコンピュータに実行させるための請求項13に記載のベースステーションの制御プログラムである。
According to a fourteenth aspect of the present invention, the computer further includes a ninth step of calculating a deviation of the modulation frequency, extracting a decoding timing based on the deviation, and controlling the decoding timing in the eighth step. 14. A base station control program according to
また、請求項15に記載の発明は、異なる偏差に対応したディレイ各々を前記デジタル波形に与え、自己相関により複数の相関値を出力させる第10のステップと、前記第10のステップで出力した複数の相関値から最も相関の高い変調周波数の偏差を抽出させ、この偏差を有する変調周波数の推定周波数信号を出力させる第11のステップと、前記第11のステップで出力された推定周波数信号と、遅延されたデジタル波形とを比較させて、前記推定周波数信号の周波数の微調整を行わせる第12のステップとを更にコンピュータに実行させるための請求項14に記載のベースステーションの制御プログラムである。
The invention according to
以上説明したように、本発明の実施形態によるデータ転送システムは、判定器が、振幅変調(及び位相変調)された波形において、合成したデジタル波形信号のS/N比が最大となるよう補正し、Q成分(Q信号)の振幅をも振幅変調の実数成分として、I成分(I信号)の振幅に加算して、入力される波形を実数の合成値として抽出するので、トランスポンダの共振周波数のばらつきに対する許容範囲を広げ、入力される波形のS/N比を向上させることが可能となり、かつ、伝達されるエネルギが微弱なものであってもベースバンド信号を再生することが可能となり、さらに共振周波数を設定する容量の微調整が必要なくなり、IC内部にこの容量を作り込むことが可能となり、製造原価を大幅に低下させることができる。 As described above, in the data transfer system according to the embodiment of the present invention, the determiner corrects the S / N ratio of the synthesized digital waveform signal to the maximum in the amplitude-modulated (and phase-modulated) waveform. Since the amplitude of the Q component (Q signal) is also added to the amplitude of the I component (I signal) as a real component of amplitude modulation, and the input waveform is extracted as a composite value of the real number, the resonance frequency of the transponder It is possible to widen the tolerance for variation, improve the S / N ratio of the input waveform, and reproduce the baseband signal even if the transmitted energy is weak, Fine adjustment of the capacity for setting the resonance frequency is not required, and this capacity can be built in the IC, and the manufacturing cost can be greatly reduced.
また、本発明の実施形態によるデータ転送システムは、マッチドフィルタにより、入力されるベースバンド信号と符号化パターンとの内積(相関)を求めて、相関値により送信された信号を検出するため、広帯域にサンプリングされた熱雑音を除去することができ、かつ、内積の結果において相関値のピーク周期から符号化周期を推定して、トランスポンダの周波数オフセット(変調周波数の偏差)を補償している。このため、本発明の実施形態によるデータ転送システムは、復号化の位相ずれによりベースバンド信号(伝送するデータ)の検出率が低下し、従来例のように受信品質が劣化することを防止、すなわちタグ符号化周期偏差(変調周波数の偏差)による復号化誤差を改善する。 In addition, the data transfer system according to the embodiment of the present invention obtains the inner product (correlation) between the input baseband signal and the coding pattern by the matched filter, and detects the signal transmitted by the correlation value. In addition, the coding period is estimated from the peak period of the correlation value in the inner product result to compensate for the transponder frequency offset (modulation frequency deviation). For this reason, the data transfer system according to the embodiment of the present invention prevents the detection rate of the baseband signal (data to be transmitted) from being lowered due to the phase shift of decoding, and prevents the reception quality from being deteriorated as in the conventional example, that is, Decoding error due to tag coding period deviation (modulation frequency deviation) is improved.
本発明の実施形態によるデータ転送システムは、受動トランスポンダとベースステーションとで構成されるデータ転送装置であり、受動トランスポンダが情報の伝達を、搬送波の負荷変調により行い、ベースステーションが、入力される負荷変調された搬送波を直交検波してI信号及びQ信号を出力する直交検波器と、I信号及びQ信号各々を、所定の周波数でサンプリングして、それぞれデジタルデータに変換するA/D変換器と、I信号及びQ信号各々のデジタルデータを加算して合成し、デジタル波形として出力する加算器と、デジタル波形から、情報を抽出する抽出部とを有している。 A data transfer system according to an embodiment of the present invention is a data transfer apparatus including a passive transponder and a base station. The passive transponder transmits information by load modulation of a carrier wave, and the base station receives an input load. A quadrature detector that quadrature-detects the modulated carrier wave and outputs an I signal and a Q signal; an A / D converter that samples each of the I signal and the Q signal at a predetermined frequency and converts them into digital data; , An adder that adds and synthesizes the digital data of each of the I signal and the Q signal and outputs the resultant as a digital waveform, and an extraction unit that extracts information from the digital waveform.
以下、図面を参照して、本発明の第1の実施形態であるデータ転送装置の説明を行う。
図1は第1の実施形態によるデータ転送装置のベースステーションにおける受信部の構成例を示す図面である。トランスポンダの構成は、図5のトランスポンダ101の構成と同様であるため、再度の説明を省略する。コイル103及び104はシート状のコイル(平面コイル)である。
結合器2は例えばコンデンサ105及び抵抗106(コイル104の寄生抵抗)との接合点に結合されている。直交検波器3は、結合器2から入力される、変調された搬送波の直交検波を行い、I成分及びQ成分を各々BPF(バンドパスフィルタ)・4,5へ出力する。BPF・4,5は変調周波数帯域を通過させるバンドパスフィルタである。ここで、トランスポンダ100において周波数変調されるデータは、例えば、マンチェスタコードにより符号化されたデータである。
Hereinafter, a data transfer apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a receiving unit in a base station of a data transfer apparatus according to a first embodiment. The configuration of the transponder is the same as the configuration of the
The
ADC(A/D変換器)・6,7は、BPF・4,5から入力されるアナログの交流信号を、所定のサンプリング周波数でサンプリングして、デジタル値の振幅データとして出力する。乗算器8,9は、適応制御部10,11から各々出力される重み係数α,βを、それぞれデジタル変換された振幅データに乗算する。加算器12は、I信号及びQ信号の振幅データを加算する。判定器13は、加算されたデータが「0」より大きいか否かの判定を行う。マッチドフィルタ14は、予め記憶されている符号化パターン(例えばマンチェスタ符号パターン)と、加算器12から時系列に入力される判定データとの相関を判定する。復号処理部15は、マッチドフィルタ14からの相関値により、ベースバンド信号のデータの復号(マンチェスタコードからの復号)処理を行う。
The ADCs (A / D converters) 6 and 7 sample the analog alternating current signal input from the
次に、図1を参照して、本発明の第1の実施形態であるデータ転送装置の動作例を説明する。
コイル104はトランスポンダ100のコイル103と結合することにより、エネルギーの電送を行う。このとき、トランスポンダ100とベースステーション101との共振周波数が同様である場合、伝送されるエネルギは最大となる。
Next, an example of the operation of the data transfer apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The
結合器2は、例えば、図4におけるコンデンサ105及び抵抗106の接続点に接続され、コイル104の交流データ(受信信号)を抽出する。直交検波器3は結合器2から入力される交流データの直交検波を行い、I信号及びQ信号を出力する。BPF・4は、I信号の所定の周波数帯域の周波数成分を、I-B信号として通過させる。同様に、BPF・5は、所定の周波数帯域の周波数成分を、Q-B信号として通過させる。ここで、所定の周波数帯域は、トランスポンダ100におけるスイッチ102をオン/オフさせる変調周波数近傍とする。
For example, the
ADC(アナログ/デジタル変換器)・6は、BPF・4から入力されるI-B信号を、所定のサンプリング周波数、例えば、上記変調周波数(例えば70kHz)の8倍の周波数(例えば、560kHzのサンプリング周波数)によりサンプリングし、サンプリングしたゼロクロスの交流信号を、A/D変換し、I-D信号(デジタル値の振幅データ)として出力する。同様に、ADC・7は、BPF・5から入力されるQ-B信号を、上記所定のサンプリング周波数によりサンプリングし、入力されるゼロクロスの交流信号のA/D変換を行い、Q-D信号として出力する。
The ADC (Analog / Digital Converter) 6 receives an I-B signal input from the BPF 4 at a predetermined sampling frequency, for example, a frequency eight times the modulation frequency (for example, 70 kHz) (for example, sampling at 560 kHz). Frequency), and the sampled zero-cross AC signal is A / D converted and output as an I-D signal (digital value amplitude data). Similarly, the ADC 7 samples the Q-B signal input from the
乗算器8は、上記I-D信号に対して、所定の重み係数αを乗算し、乗算結果を出力する。同様に、乗算器9は、上記Q-D信号に対して、所定の重み係数βを乗算し、乗算結果を出力する。加算器12は、重み係数α,βが各々乗算されたI-D信号とQ-D信号とを加算合成して波形をデジタルデータ(以下、デジタル波形)として再生する。そして、判定器13は、上記デジタル波形をリファレンスの基準波形と比較し、「H(+1)」レベルまたは「L(−1)」レベルのデータのいずれかであるかの判定を行い、時系列にマッチドフィルタ14へ、判定結果、すなわち、「H」であればビットデータとして「1」を出力し、「L」であればビットデータとして「0」を出力する。
The
また、判定器13は、トランスポンダ100からの通信開始時点に送られるトレーニング信号のデジタル波形の振幅平均値を求めて、この振幅平均値と「0V」との振幅差を、適応制御部10へ出力する。さらに、判定器13は、同様に、上記トレーニング信号の振幅平均値と、「0V」との振幅差を、適応制御部11へ出力する。適応制御部10は、振幅差が入力される毎に、前回出力した重み係数αに基づき、この振幅差を最小とするように(S/N比を最大とするように)、新たな重み係数αを生成して、乗算器8へ出力する。適応制御部11も、同様に、振幅差が入力される毎に、前回出力した重み係数βに基づき、この振幅差を最小とするように、新たな重み係数βを生成して、乗算器9へ出力する。すなわち、適応制御部10,11の求める重み係数α,βにより、S/N比を最大として、合成信号におけるノイズの影響を排除して、双方を仮想的に同相成分(実成分)として、デジタル波形として加算合成を可能としている。
Further, the
ここで、適応制御部10及び11は、上述の説明において、LMS(Least Mean Squares)の適応制御アルゴリズムにより上記処理を行っているが、これに限らず、RLS(Recursive Least Squares)等の他の適応制御アルゴリズムを用いることも可能である。また、上述したトレーニング信号は、「H(+1)」レベル及び「L(−1)」レベルが時系列に、かつ周期的に並んだゼロクロス信号であり、理想的には平均値を演算すると「0」となる、複数ビット構成のデータ信号である。
Here, in the above description, the
ここで説明したトレーニング信号の入力及び解析は、トランスポンダ100とベースステーション101との通信が開始された時点のみに行われる。上述したように、適応制御部10及び11各々において、トレーニング信号の解析により、重み係数α及びβが決定されると、通信終了までこの重み係数α,βが用いられ、適応制御部10及び11各々は新たな重み係数の演算は行わない。すなわち、実際のベースバンド信号の解析において、加算器12は、トレーニング信号により求められた重み係数α,βが乗算器8,9により乗算されたI-D信号及びQ-D信号の加算合成を行う。
The input and analysis of the training signal described here is performed only when communication between the
次に、判定器13は、トレーニング信号により、所定の重み係数α,βが設定された後は、重み係数α,βが乗算されたI-D信号及びQ-D信号が加算合成された波形データを、すなわち、実際の伝達される情報である波形データを、加算器12から入力する。そして、判定器13は、上記波形データの信号レベルを判定、すなわちリファレンス値の「0」を超えているか、すなわち「H(+1)」レベルであるか、または「0」以下であるか、すなわち「L(−1)」レベルであるか、いずれのレベルであるかの判定を、サンプリング周波数と同期して行い、判定結果を時系列に出力する。
Next, after the predetermined weighting factors α and β are set by the training signal, the
また、加算器12は、同相成分(I信号)と直交成分(Q信号)とが、SN比(信号対雑音比)を最大に近い状態において、振幅値を加算合成することができるため、トランスポンダ100における負荷変調により、変調された実数及び虚数2つのインピーダンス成分を時間軸上の一次元信号(デジタル波形の振幅)として再生することができる。すなわち、判定器13は、振幅変調(及び位相変調)された波形において、I信号とQ信号とのS/N比が最大となるよう補正し、Q成分の振幅をも振幅変調の実数成分として、I成分の振幅に加算して、入力される波形を実数の合成値として抽出する。
Further, the
次に、マッチドフィルタ14は、サンプリング周波数と同期して、時系列に入力されるデジタル波形と、予め設定された符号化パターンとの内積を求める(比較して相関を求める)。すなわち、マッチドフィルタ14は、符号化パターン及びデジタル波形の、波形形状の相関を求め、デジタル波形が符号化パターンと同様の形状であれば正の相関であるとし、正のピークとして正相関信号(例えば、「H」レベル)を出力する。ここで、マッチドフィルタは、サンプリング周波数と同期して、比較されるデジタル波形の各データを、順次シフトするFIFO(ファーストインファーストアウト)型のレジスタを有しており、サンプリング周波数に同期して、レジスタ内のデジタル波形の各データと、符号化パターンの対応する位置のデータとの内積を演算して(相関を求めて)、各々の形状の比較を行う。ここで、符号化パターンは、例えば、マンチェスタコードの「H」レベルから「L」レベルに変化するパターンとして設定されている。
Next, the matched
一方、マッチドフィルタ14は、符号化パターンと、デジタル波形とを比較し、符号化パターンと、デジタル波形との「H」及び「L」の対応が逆であれば負の相関であるとし、負のピークとして負相関信号(例えば、「L」レベル)を出力する。ここで、マッチドフィルタ14は、内積の結果のピークの周期、すなわち上記正相関信号及び負相関信号から、符号化周期を検出し、デジタル波形の周波数オフセット(偏差)を補償する。
On the other hand, the matched
マッチドフィルタ14において、相関値のピークのレベルを所定の値に設定しておくことにより、ある程度のデジタル波形と符号化パターンとの相関がとれれば、データの再生が可能となり、変調周波数のばらつきに対する共用範囲を広げることができる。
そして、復号処理部15は、マッチドフィルタ14からの相関ピークの値(HまたはL)に基づき、マンチェスタコードを復号して、ビットデータ列を得て、トランスポンダ100から伝達された情報を判定する。
In the matched
Then, the
そして、上述した受信部の構成により、図2に示すように、入力される波形のS/N比を向上させることが可能となる。この図においてI信号(従来における判定に用いていたデータ)のS/N比が破線(■)で示され、Q信号のS/N比が一点鎖線(◆)で示され、デジタル波形(I信号及びQ信号の合成波形)のS/N比が実線(●)で示されている。従来の同相の振幅のみを用いた場合に比較して、振幅変調による周波数の変調が起こったとき、13.56MHzの共振周波数に1MHzの変調が起こった場合、本発明は従来例、すなわちI信号のみを用いた場合に比較して、15dBのS/N比の改善が見られる。 With the configuration of the receiving unit described above, the S / N ratio of the input waveform can be improved as shown in FIG. In this figure, the S / N ratio of the I signal (data used in the conventional determination) is indicated by a broken line (■), the S / N ratio of the Q signal is indicated by a one-dot chain line (♦), and the digital waveform (I The S / N ratio of the combined waveform of the signal and the Q signal is indicated by a solid line (●). Compared to the conventional case where only the in-phase amplitude is used, when the frequency modulation by the amplitude modulation occurs, when the 1 MHz modulation occurs at the resonance frequency of 13.56 MHz, the present invention is the conventional example, that is, the I signal. Compared to the case of using only S, the S / N ratio is improved by 15 dB.
図3に示すように、ベースステーション101のコイル104の間、すなわちゲート(Master,Slave)の間を、トランスポンダ100、例えばRF−IDを通過させるとする。このとき、RF−IDのコイル103のコイル面が「A(y軸-x軸面に平行)」の場合のようにゲート間の磁界(x軸方向)に対して垂直、すなわち、ゲートのコイル104とRF−IDのコイル103とのコイル面が平行となれば、コイル面における磁束密度が十分得られ、効率的にエネルギが伝達され、十分なS/N比を得ることができる。ここで、ゲートのコイル104のコイル面はx軸-z軸面に平行とする。
As shown in FIG. 3, it is assumed that a
しかしながら、「B(x軸-z軸面に平行)」及び「C(x軸-y軸面に平行)」の場合のように、上記磁界(x軸方向)に平行、すなわち、ゲートのコイル104とRF−IDのコイル103とのコイル面が垂直に近くなると、コイル面における磁束密度が十分得られ無くなり、エネルギの伝達が非効率となり、大幅にS/N比が劣化することとなり、場合によっては信号の検出自体が不可能となる領域が発生して、RF−IDの通過を認識することが出来なくなる。
トランスポンダ(RF−ID)は、検出物、例えば書籍等に貼付されているものなので、人の持ち方により、磁界に対して、コイル103のコイル面の角度が随時変化することとなる。
However, as in the case of “B (parallel to x-axis and z-axis)” and “C (parallel to x-axis and y-axis)”, it is parallel to the magnetic field (x-axis direction), that is, the coil of the gate. If the coil surface between the
Since the transponder (RF-ID) is affixed to an object to be detected, such as a book, the angle of the coil surface of the
本発明の実施形態によるデータ転送システムは、上述した「B」及び「C」のように、磁界とコイル面とが垂直にならず、不十分な振幅変化しか得られない場合であっても、すでに述べたように、I信号及びQ信号の各成分の振幅を加算して、実質的に実数成分を増加させて、ベースバンド信号の再生を行うため、I信号成分しか用いない従来例に比較すると、トランスポンダの共振周波数のばらつきに対する許容範囲を広げ、S/N比を大幅に向上させることが可能となり、ゲート間において、信号が検出されない死角を排除し、いずれの場所を通過したとしてもRF−IDの通過を認識、すなわち検出率を向上することができる。 In the data transfer system according to the embodiment of the present invention, even when the magnetic field and the coil surface are not perpendicular to each other as in “B” and “C” described above and only an insufficient amplitude change is obtained, As described above, the amplitude of each component of the I signal and the Q signal is added to substantially increase the real number component and the baseband signal is reproduced. Compared to the conventional example using only the I signal component. Then, it becomes possible to widen the allowable range with respect to the variation of the resonance frequency of the transponder, and to greatly improve the S / N ratio. -Recognize the passage of ID, that is, improve the detection rate.
また、本発明の実施形態によるデータ転送システムは、周波数変調により伝達する信号の符号化パターンがマンチェスタコードであり、ビットデータがHレベルとLレベルとの組み合わせて符号化されているため、変調周波数において若干の周波数偏差が存在したとしても、マッチドフィルタにより正負の相関を取りやすいという効果がある。 In the data transfer system according to the embodiment of the present invention, the encoding pattern of a signal transmitted by frequency modulation is a Manchester code, and bit data is encoded by a combination of H level and L level. Even if there is a slight frequency deviation, there is an effect that a positive / negative correlation can be easily obtained by the matched filter.
次に、第2の実施形態によるデータ転送装置は、第1の実施形態の構成に加え、図8及び図9に示す、異なる偏差に対応したディレイ各々を加算器12からのデジタル波形に与え、自己相関により相関値を出力する複数のオフセット推定回路21における相関器230〜23mと、この推定された相関値から最も相関の高い変調周波数の偏差を抽出し、この偏差を有する変調周波数の推定周波数信号を出力する選択回路24と、選択回路24からの推定周波数信号と、遅延回路により遅延されたデジタル波形とを比較して、推定周波数信号の周波数の微調整を行うタイミング復調回路22とを有している。
Next, in addition to the configuration of the first embodiment, the data transfer device according to the second embodiment gives each of the delays corresponding to the different deviations shown in FIGS. 8 and 9 to the digital waveform from the
次に、第2の実施形態としての構成を以下に説明する。
より周囲の干渉信号(近傍にある蛍光灯やパーソナルコンピュータなどの発生する電磁波)を除去し、受信信号のSN比を改善するため、図1におけるBPF4及び5を、トランスポンダ100における変調周波数を中心に狭帯域化することが考えられる。
これにより、SN比は改善されるが、受信信号の波形から高次成分が除去されるので、受信信号を復号するときに、共振周波数(サンプリングして復号するタイミング)を、周波数偏差を有している、トランスポンダ100における変調周波数に合わせ、復号における同期を取ることが困難となる。
Next, a configuration as the second embodiment will be described below.
In order to remove the surrounding interference signals (electromagnetic waves generated by nearby fluorescent lamps, personal computers, etc.) and improve the SN ratio of the received signal,
As a result, the SN ratio is improved, but higher-order components are removed from the waveform of the received signal. Therefore, when the received signal is decoded, the resonance frequency (timing for sampling and decoding) has a frequency deviation. It is difficult to achieve synchronization in decoding in accordance with the modulation frequency in the
そのため、第2の実施形態によるベースステーションは、図8に示す同期回路を、図1の加算器12と判定器13との間に介挿した構成とする。
これにより、同期回路により、マッチドフィルタ14に対して、受信信号の変調周波数(偏差を含む)に対応した復号タイミングを与えることができる。
したがって、BPF4,5を狭帯域化してSN比を改善することで、受信信号とベースステーションとの共振周波数におけるトランスポンダ100における変調周波数の偏差に対して、復号時の同期が取りにくくなる欠点を改善することが可能となる。
Therefore, the base station according to the second embodiment has a configuration in which the synchronization circuit shown in FIG. 8 is interposed between the
As a result, the synchronization circuit can give the matched
Therefore, by narrowing the
以下、図8を参照して、加算器12と判定器13との間に介挿される上記同期回路の説明を行う。図8は、この同期回路の一構成例を示すブロック図である。
同期回路は、加算器12から入力される合成信号(デジタル波形)Dをトレーニング信号を含めた、受信信号のフレーム単位で遅延させる遅延サンプル回路20と、受信信号の変調周波数(すなわち共振周波数)の偏差を推定するオフセット推定回路21と、受信信号の位相及び復号のタイミングを合わせるタイミング復調回路22を有している。
第2の実施形態によるベースステーション101において、同期回路を加算器12と判定器13との間に介挿する以外の構成は、第1の実施形態と同様であるため、同期回路以外の構成については、異なる動作以外の説明を省略する。
Hereinafter, the synchronous circuit inserted between the
The synchronization circuit includes a
In the
次に、図8、図9及び図10を用いて、同期回路の動作の説明を行う。
図9は図8におけるオフセット推定回路21の一構成例を示すブロック図であり、図10は図8におけるタイミング復調回路22の一構成例を示すブロック図である。
遅延サンプル回路20は、受信信号の変調周波数に対応させ、マッチドフィルタ14における復号タイミングを求めた後、実際の復号に用いるために、加算器12から入力される合成信号を、少なくとも、上記フレーム(受信信号の実際のデータ)に付加されたトレーニング信号の長さの間隔だけ、ディレイ(遅延)させる。例えば、トレーニング信号が8ビットで、各ビットを、共振周波数に対応した14のサンプリングパルスで検出しているとすると、サンプリングパルスの112周期分の時間間隔分遅延させ、遅延信号DSとして出力することになる。
Next, the operation of the synchronization circuit will be described with reference to FIGS.
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration example of the offset
The
一方、オフセット推定回路21には、遅延されない状態で、加算器12から上記合成信号Dが入力される。
ここで、オフセット推定回路21は、遅延部(250〜25m),乗算器(26)及び積算部(27)からなる相関器(230〜23m)を複数有している。
そして、上記遅延部各々は、サンプリングパルスの周期の所定倍に比例した時間分、入力される合成信号Dを遅延させる。
例えば、14周期のサンプリングパルスの長さを基準として、0≦m≦4とした場合、相関器230,231,232,233,234の5個の相関器が、オフセット推定回路21に設けられる。
ここで、トレーニング信号は、「H」,「L」のデータが連続して8ビット、すなわち4パルス分の信号である。
On the other hand, the combined signal D is input from the
Here, the offset
Each of the delay units delays the input composite signal D by a time proportional to a predetermined multiple of the sampling pulse period.
For example, when 0 ≦ m ≦ 4 based on the length of the sampling pulse of 14 cycles, five correlators 23 0 , 23 1 , 23 2 , 23 3 , and 23 4 are included in the offset estimation circuit. 21.
Here, the training signal is a signal of 8 bits, that is, 4 pulses of “H” and “L” data continuously.
ここで、変調周波数の周波数偏差に仮想的に対応させて相関値を取るため、相関器230,231,232,233,234各々において、遅延部250はサンプリングパルスの12周期分ずらし、遅延部251はサンプリングパルスの13周期分ずらし、遅延部252はサンプリングパルスの14周期分ずらし、遅延部253はサンプリングパルスの15周期分ずらし、遅延部254はサンプリングパルスの16周期分ずらす。
そして、乗算器26各々は、入力される合成信号Dと、各遅延部250〜254で遅延された合成信号Dと、を乗算して互いに重なる部分の面積を求め、この面積を乗算したトレーニングパルス分、積算部27により加算する。
Here, 12 cycles for correlating values virtually to correspond to the frequency deviation of the modulation frequency, in the correlator 23 0, 23 1, 23 2, 23 3, 23 4, respectively, the
Each
これにより、相関器230はパルス幅が12周期分で有れば最大の相関値を出力し、相関器231はパルス幅が13周期分で有れば最大の相関値を出力し、相関器232はパルス幅が14周期分で有れば最大の相関値を出力し、相関器233はパルス幅が15周期分で有れば最大の相関値を出力し、相関器234はパルス幅が16周期分で有れば最大の相関値を出力する。 Thus, the correlator 23 0 as long in pulse width is 12 cycles and outputs the maximum correlation value, the correlator 23 1 outputs the maximum correlation value as long in pulse width is 13 cycles, correlation vessel 23 2 as long a pulse width of 14 cycles and outputs the maximum correlation value, the correlator 23 3 pulse width to output the maximum correlation value as long at 15 cycles, the correlator 23 4 If the pulse width is 16 cycles, the maximum correlation value is output.
ここで、相関器230〜234各々は、トレーニング信号の8ビットにおいて、遅延させた状態により、自己相関としての積算値を求めるため、7ビット分(自身をディレイさせたものと比較するために最初の1ビット分は重ならない)の相関(各ビットの重なり合う時間)が積算され、これが相関値として出力される。
このとき、各相関器230〜234は、7ビット分の重なり部分の積算処理を終了すると、相関値演算の処理を終了したとして、終了信号を選択回路24へ出力する。
したがって、各相関器より出力される相関値において、最も大きい相関値を出力する相関器の偏差が、受信信号の周波数偏差に最も近い周期幅を有していることになる。
Here, each of the correlators 23 0 to 23 4 obtains an integrated value as an autocorrelation according to a delayed state in 8 bits of the training signal, so that it is compared with 7 bits (for comparison with the delayed one). (Corresponding to the first one bit does not overlap) is accumulated (the overlapping time of each bit), and this is output as a correlation value.
At this time, when the correlators 23 0 to 23 4 complete the integration process of the overlapping portion for 7 bits, the correlator 23 0 to 23 4 outputs an end signal to the
Therefore, among the correlation values output from each correlator, the deviation of the correlator that outputs the largest correlation value has a period width closest to the frequency deviation of the received signal.
したがって、サンプリングパルス14周期分を標準値として、(+/−)10%(13周期/15周期)及び(+/−)20%(12周期/16周期)において、受信信号の変調周波数の偏差を検出することができる。
そして、選択回路24は、上記終了信号が相関器230〜234の各々より入力されると、これらの相関器から入力された相関値から、最も高い数値の相関器を選択し、この相関器に対応するサンプリングパルス数の周期を有する推定タイミング信号SGを、タイミング復調回路22へ出力する。
このとき、選択回路24は、各相関器より相関演算処理の終了を示す終了信号を入力することで、トレーニング信号が終了したことを検出し、タイミング復調回路22に対して、微調整処理の開始を要求する微調整開始信号を出力する。
Therefore, the deviation of the modulation frequency of the received signal at (+/−) 10% (13 cycles / 15 cycles) and (+/−) 20% (12 cycles / 16 cycles) with 14 sampling pulses as a standard value. Can be detected.
When the end signal is input from each of the correlators 23 0 to 23 4 , the
At this time, the
タイミング復調回路22は、乗算器32,LMS部31及びMLSE(最尤系列推定)部30を有しており、入力される推定タイミング信号SGを最適化して、遅延サンプル回路20から出力される遅延信号と同期をとり、この同期を取ったタイミングをタイミング信号TGとしてマッチドフィルタ14へ出力する。
ここで、MLSE部30は、トレーニング信号から生成した推定タイミング信号SG(受信信号におけるトレーニング信号のレプリカ)と、遅延サンプル回路20から入力される遅延信号DS(遅延されたトレーニング信号)との差を求め、差の絶対値である2乗値が最小になるように、LMS部31とLMSアルゴリズムにより乗算器32(トランスバーサルフィルタ)に与える、推定タイミング信号SGに乗算する周波数値を推定し、この周波数値を調整周波数値γとして乗算器32に出力する.
The
Here, the
そして、乗算器32は、LMS部31から入力される調整周波数値γを推定タイミング信号SGに乗算して、周波数偏差の微調整を行い、この微調整された推定タイミング信号SGをMLSE部30へ出力する。
このとき、上述したLMS部31及びMLSE部30の周波数偏差の微調整の処理を、トレーニング信号の8ビットに渡って行い、トランスポンダ100における変調周波数に対応、すなわち受信信号のビット周期に対応したタイミング信号TGを出力する。
そして、MLSE部30は、トレーニング信号による上記微調整の処理が終了すると、LMS部31に対して調整周波数値γを固定させ、微調整処理を終了し、トレーニング信号以降の実際のデータをデジタル波形DDとして判定器13へ出力する。
Then, the
At this time, the fine adjustment processing of the frequency deviation of the
Then, when the fine adjustment process using the training signal is completed, the
これにより、マッチドフィルタ14は、入力される上記タイミング信号TGと同期をとりつつ、すでに述べたように、タイミング復調回路22から出力されるデジタル波形DD(すなわち遅延信号DS)と、予め内部に設定された符号化パターンとの内積を求め、復号データとしての相関値を出力する。
上述してきたように、本発明の第2の実施形態によるデータ転送システムは、第1の実施形態の効果に加え、オフセット推定回路21により大まかな変調周波数の偏差を求め、復号タイミングをこの変調周波数に対応するよう調整し、タイミング復調回路22により、上記調整された復号タイミングを微調整して、タイミング信号TGを得るため、少ないビットのトレーニング信号により、高い精度で、受信信号の復号タイミングを得ることができ、BPFの周波数帯域を狭帯域化して、受信信号のS/N比を改善させ、かつ、受信信号のタイミングに合わせて復号処理を行うことが可能となる。
As a result, the matched
As described above, the data transfer system according to the second embodiment of the present invention obtains a rough modulation frequency deviation by the offset
なお、図1におけるベースステーション101(第1及び第2の実施形態)の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによりトランスポンダ100からの受信信号の復号を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)を備えたWWWシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(RAM)のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
Note that a program for realizing the functions of the base station 101 (first and second embodiments) in FIG. 1 is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is stored in the computer system. The received signal from the
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。 The program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the “transmission medium” for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line. The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, and what is called a difference file (difference program) may be sufficient.
2・・・結合器、3・・・直交検波器、4,5・・・BPF(バンドパスフィルタ)、6,7・・・ADC(A/Dコンバータ)、8,9・・・乗算器、10,11・・・適応制御部、12・・・加算器、13・・・判定器、14・・・マッチドフィルタ、15・・・復号処理部、20・・・遅延サンプル信号、21・・・オフセット推定回路、22・・・タイミング復調回路、230,23m・・・相関器、24・・・選択回路、250,25m・・・遅延部、26・・・乗算器、27・・・積算部、30・・・MLSE部、31・・・LMS部、100・・・トランスポンダ、101・・・ベースステーション、103,104・・・コイル
2 ... coupler, 3 ... quadrature detector, 4,5 ... BPF (bandpass filter), 6,7 ... ADC (A / D converter), 8,9 ... multiplier DESCRIPTION OF
Claims (15)
前記受動トランスポンダが情報の伝達を、搬送波の負荷変調により行い、
前記ベースステーションが、
前記負荷変調された搬送波を直交検波してI信号及びQ信号を出力する直交検波器と、
I信号及びQ信号各々を、所定の周波数でサンプリングして、それぞれデジタルデータに変換するA/D変換器と、
前記I信号及びQ信号各々のデジタルデータを加算して合成し、デジタル波形として出力する加算器と、
前記デジタル波形から、前記情報を抽出する抽出部と、
を有することを特徴とするデータ転送システム。 A data transfer system composed of a passive transponder and a base station,
The passive transponder performs transmission of information by carrier load modulation,
The base station is
A quadrature detector that quadrature-detects the load-modulated carrier wave and outputs an I signal and a Q signal;
An A / D converter that samples each of the I signal and the Q signal at a predetermined frequency and converts them into digital data;
An adder that adds and synthesizes the digital data of each of the I signal and the Q signal and outputs a digital waveform;
An extraction unit for extracting the information from the digital waveform;
A data transfer system comprising:
前記デジタルデータ各々に、前記重み係数を乗算する乗算器と、
を更に有することを特徴とする請求項1記載のデータ転送システム。 An adaptive control unit for obtaining a weighting coefficient to be multiplied to each of the digital data so as to maximize the S / N ratio of the combined digital waveform signal;
A multiplier for multiplying each of the digital data by the weighting factor;
The data transfer system according to claim 1, further comprising:
前記サンプリング周波数に同期して、デジタル波形の信号レベルを判定する判定器と、
前記サンプリング周波数に同期して、あらかじめ設定された符号化パターンと、前記デジタル波形との内積を求めて、ピーク値として前記情報を復号するマッチドフィルタと、
を有することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかの項に記載のデータ転送システム。 The extraction unit is
A determiner for determining a signal level of the digital waveform in synchronization with the sampling frequency;
In synchronization with the sampling frequency, a matched filter that obtains an inner product of a preset coding pattern and the digital waveform, and decodes the information as a peak value;
5. The data transfer system according to claim 1, further comprising:
異なる偏差に対応したディレイ各々を前記デジタル波形に与え、自己相関により相関値を出力する複数のオフセット推定回路と、
前記相関値から最も相関の高い変調周波数の偏差を抽出し、この偏差を有する変調周波数の推定周波数信号を出力する選択回路と、
前記選択回路からの推定周波数信号と、遅延回路により遅延されたデジタル波形とを比較して、前記推定周波数信号の周波数の微調整を行うタイミング復調回路と、
を有することを特徴とする請求項6記載のデータ転送システム。 The synchronization circuit comprises:
A plurality of offset estimation circuits that apply delays corresponding to different deviations to the digital waveform and output correlation values by autocorrelation;
A selection circuit that extracts a deviation of the modulation frequency having the highest correlation from the correlation value and outputs an estimated frequency signal of the modulation frequency having the deviation;
A timing demodulation circuit that performs fine adjustment of the frequency of the estimated frequency signal by comparing the estimated frequency signal from the selection circuit with the digital waveform delayed by the delay circuit;
The data transfer system according to claim 6, further comprising:
前記トランスポンダから搬送波の負荷変調により伝達される情報を受信し、直交検波することによりI信号及びQ信号を出力させる第1のステップと、
前記第1のステップで出力された前記I信号及びQ信号各々を所定の周波数でサンプリングさせ、それぞれデジタルデータに変換させる第2のステップと、
前記第2のステップで変換された前記I信号及びQ信号各々のデジタルデータを加算して合成させ、デジタル波形として出力させる第3のステップと、
前記第3のステップで出力された前記デジタル波形から、前記情報を抽出させる第4のステップと、
をコンピュータに実行させるためのベースステーションの制御プログラム。 A control program for a base station that performs wireless communication with a passive transponder,
A first step of receiving information transmitted by load modulation of a carrier wave from the transponder and outputting an I signal and a Q signal by performing quadrature detection;
A second step of sampling each of the I signal and the Q signal output in the first step at a predetermined frequency and converting them to digital data, respectively;
A third step of adding and synthesizing the digital data of each of the I signal and Q signal converted in the second step, and outputting them as a digital waveform;
A fourth step of extracting the information from the digital waveform output in the third step;
A base station control program that causes a computer to execute.
前記第2のステップで変換したデジタルデータ各々に、第5のステップで算出した前記重み係数を乗算させる第6のステップと、
を更にコンピュータに実行させるための請求項9に記載のベースステーションの制御プログラム。 A fifth step of calculating a weighting factor by which each digital data is multiplied so as to maximize the S / N ratio of the combined digital waveform signal;
A sixth step of multiplying each of the digital data converted in the second step by the weighting factor calculated in the fifth step;
The base station control program according to claim 9, further comprising:
前記サンプリング周波数に同期して、あらかじめ設定された符号化パターンと、前記デジタル波形との内積を求めて、ピーク値として前記情報を復号させる第8のステップと、
を更にコンピュータに実行させるための請求項9から請求項12のいずれかの項に記載のベースステーションの制御プログラム。 A seventh step of determining the signal level of the digital waveform in synchronization with the sampling frequency;
An eighth step of obtaining an inner product of a preset coding pattern and the digital waveform in synchronization with the sampling frequency, and decoding the information as a peak value;
The base station control program according to any one of claims 9 to 12, for causing the computer to further execute.
前記第10のステップで出力した複数の相関値から最も相関の高い変調周波数の偏差を抽出させ、この偏差を有する変調周波数の推定周波数信号を出力させる第11のステップと、
前記第11のステップで出力された推定周波数信号と、遅延されたデジタル波形とを比較させて、前記推定周波数信号の周波数の微調整を行わせる第12のステップと、
を更にコンピュータに実行させるための請求項14に記載のベースステーションの制御プログラム。
A tenth step of applying delays corresponding to different deviations to the digital waveform and outputting a plurality of correlation values by autocorrelation;
An eleventh step of extracting a deviation of the modulation frequency having the highest correlation from the plurality of correlation values output in the tenth step, and outputting an estimated frequency signal of the modulation frequency having the deviation;
A twelfth step in which the estimated frequency signal output in the eleventh step is compared with the delayed digital waveform to finely adjust the frequency of the estimated frequency signal;
15. The base station control program according to claim 14, further comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005094311A JP2005318555A (en) | 2004-03-30 | 2005-03-29 | Data transfer system and control program for base station |
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005318555A true JP2005318555A (en) | 2005-11-10 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2005094311A Withdrawn JP2005318555A (en) | 2004-03-30 | 2005-03-29 | Data transfer system and control program for base station |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2005318555A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007221203A (en) * | 2006-02-14 | 2007-08-30 | Oki Electric Ind Co Ltd | Demodulation system |
| JP2008001348A (en) * | 2006-05-24 | 2008-01-10 | Mitsubishi Electric Corp | Ground information reader |
| JP2009027410A (en) * | 2007-07-19 | 2009-02-05 | Panasonic Corp | Wireless communication device |
| JP2009223627A (en) * | 2008-03-17 | 2009-10-01 | Mitsubishi Electric Corp | Rfid reader/writer |
-
2005
- 2005-03-29 JP JP2005094311A patent/JP2005318555A/en not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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