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KR20110027421A - Apparatus and method for decoding signal of radio frequency identification tag - Google Patents

Apparatus and method for decoding signal of radio frequency identification tag Download PDF

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KR20110027421A
KR20110027421A KR1020090085498A KR20090085498A KR20110027421A KR 20110027421 A KR20110027421 A KR 20110027421A KR 1020090085498 A KR1020090085498 A KR 1020090085498A KR 20090085498 A KR20090085498 A KR 20090085498A KR 20110027421 A KR20110027421 A KR 20110027421A
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KR
South Korea
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signal
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symbol
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detecting
Prior art date
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KR1020090085498A
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Korean (ko)
Inventor
윤석준
김성
조성호
유민수
Original Assignee
삼성테크윈 주식회사
한양대학교 산학협력단
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Publication date
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Abstract

본 발명은 신호 왜곡 및 주파수 변동이 포함된 RFID 태그로부터 수신된 신호를 정확하게 디코딩하는 RFID 태그 신호 디코딩 장치 및 방법에 관한 것이다. RFID 태그 신호 디코딩 장치는 RFID 시스템에 있어서, 태그로부터 수신된 신호로부터 왜곡 보상 및 주파수 변동값을 산출하여 심볼의 길이를 검출하고, 상기 검출된 심볼길이에 따라 상기 수신된 신호의 디코딩 값을 결정하는 디코딩 수단을 포함한다.The present invention relates to an RFID tag signal decoding apparatus and method for accurately decoding a signal received from an RFID tag including signal distortion and frequency variation. In an RFID system, an RFID tag signal decoding apparatus calculates a distortion compensation value and a frequency variation value from a signal received from a tag, detects a length of a symbol, and determines a decoding value of the received signal according to the detected symbol length. Decoding means.

Description

RFID 태그 신호 디코딩 장치 및 방법{Apparatus and method for decoding signal of radio frequency identification tag}Apparatus and method for decoding signal of radio frequency identification tag

본 발명은 신호 왜곡 및 주파수 변동이 포함된 RFID 태그로부터 수신된 신호를 정확하게 디코딩하는 RFID 태그 신호 디코딩 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an RFID tag signal decoding apparatus and method for accurately decoding a signal received from an RFID tag including signal distortion and frequency variation.

RFID(radio frequency identification) 시스템은 태그와 리더로 구성되어 있다. 태그와 리더 간의 통신은 무선 환경에서 리더가 태그에 저장된 정보를 요구하는 명령을 송신하면, 태그를 그 명령에 해당하는 응답을 하게 된다.RFID (radio frequency identification) system consists of a tag and a reader. In the communication between the tag and the reader, when the reader transmits a command requesting information stored in the tag, the tag responds to the command.

도 1a는 리더가 태그로부터 수신하는 정상적인 데이터 패턴이다. 이 패턴을 단위 시간 동안 정확하게 디코딩 해야만 리더와 태그간에 원활한 통신을 수행할 수 있다. 도 1a에 나타난 단위 시간은 리더와 태그간에 통신모드(FM0/Miller-/Miller-4/Miller-8)나 미리 정해진 통신 속도(link frequency)에 의해 변하는 시간이고, 이 단위시간 동안의 신호를 1 심볼이라고 정의한다. 다시 말해 심볼이란 일정 시간 동안에 전송되는 신호의 주기수에 의해 메시지를 전달하는 것을 규약 한 것이다. RFID 시스템에서 태그에서 리더로 신호를 송신하는 경우에는 도 1a와 같은 데이터 패턴을 사용한다. 즉, 1 심볼 구간 동안 +1 또는 -1을 유지하는 경우 1 이 전송된 것으로, 1 심볼 동안 +1, -1 또는 -1, +1을 유지하는 경우 0이 전송된 것으로 정의하는 데이터 패턴을 사용한다.1A is a normal data pattern that a reader receives from a tag. This pattern must be correctly decoded for a unit of time in order for smooth communication between the reader and the tag. The unit time shown in FIG. 1A is a time varying by the communication mode (FM0 / Miller- / Miller-4 / Miller-8) or a predetermined link frequency between the reader and the tag. Defined as a symbol. In other words, a symbol is a protocol for delivering a message by the number of cycles of a signal transmitted for a certain time. When transmitting a signal from the tag to the reader in the RFID system, the data pattern shown in FIG. 1A is used. That is, 1 is transmitted when maintaining +1 or -1 during 1 symbol period, and 0 is transmitted when +1, -1 or -1, +1 is maintained during 1 symbol. do.

무선 환경하에서 통신은 유선 환경에 비해 많은 오류의 가능성이 존재하게 된다. 예를 들어, 다른 무선통신 기기들로부터 송신되는 무선신호와 간섭으로 인해 도 1b에 도시된 바와 같이 리더와 태그의 통신 채널 상에 신호가 왜곡되는 현상이 발생한다. 왜곡된 신호로 인해 리더는 수신한 신호를 정확하게 디코딩할 수 없게 된다. Under the wireless environment, communication has a lot of potential for error compared to the wired environment. For example, as shown in FIG. 1B, a signal is distorted on a communication channel between a reader and a tag due to interference with radio signals transmitted from other wireless communication devices. The distorted signal prevents the reader from correctly decoding the received signal.

태그에서 리더로 전송되는 신호의 속도(link frequency)를 미리 정해 놓고 통신을 하지만, 무선 환경의 특성 상 정해진 신호 속도를 시킬 수 없어 도 1c에 도시된 바와 같이 주파수 허용 편차(tolerance)가 발생한다. 이 주파수 허용 편차는 주파수 변동의 원인이 된다. 주파수 허용 편차가 발생된 신호는 현재의 입력된 신호가 데이터 0인지 데이터 1인지 구별할 경우에도 문제가 발생하지만 뒤에 오는 신호를 구별하는데 영향을 미쳐 정확하게 디코딩 할 수 없게 된다.Although communication is performed with a predetermined link frequency of a tag transmitted from a tag to a reader, a frequency tolerance can be generated as shown in FIG. 1C because the signal speed cannot be set due to the characteristics of a wireless environment. This frequency tolerance is a cause of frequency variation. Signals with frequency tolerances also have problems when distinguishing whether the current input signal is data 0 or data 1, but it affects the distinction between the signals that follow and cannot be decoded correctly.

이와 같이 리더와 태그간 통신 시에 예측 가능한 잡음과 왜곡, 주파수 허용 편차에 의한 주파수 변동으로 인해 신호를 디코딩할 때 많은 오류를 발생시키는 문제점이 있다.As described above, there is a problem in that a large number of errors are generated when decoding a signal due to predictable noise, distortion, and frequency variation due to frequency tolerance during communication between the reader and the tag.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적인 과제는 신호 왜곡 및 주파수 변동이 포함된 RFID 태그로부터 수신된 신호를 정확하게 디코딩하는 RFID 태그 신호 디코딩 장치 및 방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide an RFID tag signal decoding apparatus and method for accurately decoding a signal received from an RFID tag including signal distortion and frequency variation.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 RFID 태그 신호 디코딩 장치는 RFID 시스템에 있어서, 태그로부터 수신된 신호로부터 왜곡 보상 및 주파수 변동값을 산출하여 심볼의 길이를 검출하고, 상기 검출된 심볼길이에 따라 상기 수신된 신호의 디코딩 값을 결정하는 디코딩 수단을 포함하는 것이 바람직하다.The RFID tag signal decoding apparatus for solving the technical problem to be achieved by the present invention, in the RFID system, calculates the distortion compensation and the frequency variation value from the signal received from the tag to detect the length of the symbol, the detected symbol length Preferably comprises decoding means for determining a decoding value of the received signal.

본 발명에 있어서, 상기 디코딩 수단은 상기 수신 신호 중 프리엠블의 초기 파일로트 신호의 심볼길이 평균을 산출하는 주파수 추정부; 상기 평균 심볼길이를 대역폭으로 신호를 필터링하는 필터부; 상기 필터링된 신호의 상관값을 검출하고, 검출된 상관값으로부터 심볼길이를 검출하는 주파수 변동 검출부; 및 상기 심볼길이에 따라 상기 수신된 신호의 디코딩 값을 결정하는 결정부를 포함할 수 있다.In the present invention, the decoding means includes: a frequency estimator for calculating an average symbol length of an initial pilot signal of a preamble among the received signals; A filter for filtering a signal based on the average symbol length; A frequency variation detector detecting a correlation value of the filtered signal and detecting a symbol length from the detected correlation value; And a determining unit to determine a decoding value of the received signal according to the symbol length.

본 발명에 있어서, 상기 필터부는 상기 평균 심볼길이를 대역폭으로 하여 상기 수신된 신호에 대하여 극대의 출력값을 출력하는 매치 필터일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the filter unit may be a matched filter that outputs a maximum output value for the received signal using the average symbol length as a bandwidth.

본 발명에 있어서, 상기 주파수 변동 검출부는 상기 필터링된 신호로부터 복수의 상관값을 생성하는 상관기들; 상기 상관기들이 생성한 상관값들 중 최대 상관 값을 검출하는 상관값 검출부; 및 상기 최대 상관값으로부터 심볼에 포함된 샘플의 개수를 검출하는 심볼길이 검출부를 포함할 수 있다.In the present invention, the frequency variation detection unit comprises: correlators for generating a plurality of correlation values from the filtered signal; A correlation value detector configured to detect a maximum correlation value among correlation values generated by the correlators; And a symbol length detector for detecting the number of samples included in the symbol from the maximum correlation value.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 RFID 태그 신호 디코딩 방법은 RFID 시스템의 동작 방법으로서, (a) 프리엠블 및 데이터 신호를 포함하는 태그 신호에 대하여 상기 프리엠블 신호의 초기 파일로트 신호의 심볼길이 평균을 산출하는 단계; (b) 상기 평균 심볼길이를 대역폭으로 신호를 필터링하는 단계; (c) 상기 필터링된 신호의 상관값을 검출하고, 검출된 상관값으로부터 심볼길이를 검출하는 단계; 및 (d) 상기 심볼길이에 따라 상기 수신된 신호의 디코딩 값을 결정하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.The RFID tag signal decoding method is an operation method of an RFID system, which includes: (a) a symbol of an initial pilot signal of the preamble signal with respect to a tag signal including a preamble and a data signal; Calculating a length average; (b) filtering a signal by the average symbol length; (c) detecting a correlation value of the filtered signal and detecting a symbol length from the detected correlation value; And (d) determining a decoding value of the received signal according to the symbol length.

본 발명에 있어서, 상기 (b)단계에서 상기 필터링 시에 상기 평균 심볼길이를 대역폭으로 하여 상기 수신된 신호에 대하여 극대의 출력값을 출력할 수 있다.In the present invention, the maximum output value may be output for the received signal using the average symbol length as the bandwidth during the filtering in the step (b).

본 발명에 있어서, 상기 (c)단계는 (c-1) 상기 필터링된 신호로부터 복수의 상관값을 생성하는 단계; (c-2) 상기 상관기들이 생성한 상관값들 중 최대 상관값을 검출하는 단계; 및 (c-3) 상기 최대 상관값으로부터 심볼에 포함된 샘플의 개수를 검출하여 심볼 길이를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.In the present invention, step (c) comprises: (c-1) generating a plurality of correlation values from the filtered signal; (c-2) detecting a maximum correlation value among correlation values generated by the correlators; And (c-3) calculating the symbol length by detecting the number of samples included in the symbol from the maximum correlation value.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 신호 왜곡 및 주파수 변동이 포함된 RFID 태그로부터 수신된 신호를 정확하게 디코딩 할 수 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to accurately decode a signal received from an RFID tag including signal distortion and frequency variation.

리더의 성능을 단위시간 당 인식하는 태그의 수와 인식 거리로 평가하는데 정확한 디코딩을 통해 태그 인식 개수 및 태그 인식 거리를 증가시켜 리더의 성능 을 향상시킬 수 있게 된다.The performance of the reader is evaluated by the number of tags recognized per unit time and the recognition distance. Through accurate decoding, the performance of the reader can be improved by increasing the number of tag recognition and the tag recognition distance.

이하, 본 발명의 실시 예에 대한 구성 및 그 작용을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 도면이나 도면에 대한 설명은 본 발명의 예를 든 것으로 이로써 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the configuration and operation of the embodiment of the present invention will be described in detail. The drawings and the description of the drawings are examples of the present invention, which does not limit the scope of the present invention.

태그와 리더간의 통신은 도 2에 도시된 바와 같이 프리엠블 패턴을 보낸 후에, 도 3에 도시된 바와 같이 데이터 신호를 보내게 된다. 도 2a는 FM0 통신 모드에서의 프리엠블 패턴을, 도 2b는 Miller-2/Miller-4/Miller-8 통신 모드에서의 프리엠블 패턴을 나타낸다. 도 3a는 FM0 통신 모드에서의 데이터 신호를, 도 3b는 Miller-2/Miller-4/Miller-8 통신 모드에서의 프리엠블 패턴을 나타낸다. The communication between the tag and the reader sends a preamble pattern as shown in FIG. 2, and then sends a data signal as shown in FIG. 3. FIG. 2A shows a preamble pattern in the FM0 communication mode, and FIG. 2B shows a preamble pattern in the Miller-2 / Miller-4 / Miller-8 communication mode. 3A shows a data signal in the FM0 communication mode, and FIG. 3B shows a preamble pattern in the Miller-2 / Miller-4 / Miller-8 communication mode.

도 4는 본 발명에 따른 RFID 시스템에서 디코더가 포함된 리더의 베이스 밴드 수신기를 보이는 도면으로, 수신 안테나(100), 복조기(200), ADC(300), 디지털 필터(400) 및 디코더(500)를 포함한다.4 is a diagram illustrating a baseband receiver of a reader including a decoder in an RFID system according to the present invention. The receiving antenna 100, the demodulator 200, the ADC 300, the digital filter 400, and the decoder 500 are shown in FIG. It includes.

수신 안테나(100)는 태그로부터 신호를 수신한다.Receive antenna 100 receives a signal from a tag.

복조기(200)는 수신 안테나(100)를 통하여 수신된 태그 신호를 복조하여 출력하는데, 복조된 신호가 도 2 및 도 3에 프리엠블 및 데이터 신호로 도시되어 있다. 이후 복조기(200)는 복조된 프리엠블 및 데이터 신호를 베이스밴드로 하향 변환(down conversion)한다. 이후 베이스밴드로 하향 변환된 신호는 도면에 도시되지는 않았으나, 대역 통과 필터(band pass filter), 밸룬(balun), 믹서, 저역 통과 필터(low pass filter)를 통하여 신호 처리된다. 대여 통과 필터 및 저역 통과 필 터는 각각 단계의 신호에서 노이즈를 제거할 수 있다. 수신 신호가 대역 통과 필터 및 밸룬을 통과한 후에 믹서에 입력된다. 믹서는 노이즈 제거 및 변환된 수신 신호를 변환하여 I 채널 기저대역 신호 및 Q 채널 기저대역 신호로 출력할 수 있다. 이때 믹서는 내부에 인-페이스 믹서(in-phase mixer)와 1/2π 래디언의 위상차를 가지는 4진 위상 믹서를 포함할 수 있다. 믹서에서 생성되는 채널 신호는 I 채널 신호와 Q 채널 신호를 포함할 수 있다. I 채널 신호는 수신 신호의 코사인 성분에 해당하고, Q 채널 신호는 수신 신호의 사인 성분에 해당할 수 있다. I/Q 채널 신호는 저역 통과 필터를 거쳐 ADC(300)로 입력된다.The demodulator 200 demodulates and outputs a tag signal received through the receiving antenna 100. The demodulated signal is shown as a preamble and a data signal in FIGS. 2 and 3. The demodulator 200 then down converts the demodulated preamble and data signals to baseband. Subsequently, the down-converted signal to baseband is signaled through a band pass filter, a balun, a mixer, and a low pass filter, although not shown in the figure. Rental pass filters and low pass filters can remove noise from the signal at each stage. The received signal is input to the mixer after passing through the band pass filter and the balun. The mixer may convert the noise canceled and converted received signal and output it as an I channel baseband signal and a Q channel baseband signal. In this case, the mixer may include a quaternary phase mixer having a phase difference between an in-phase mixer and a 1 / 2π radian therein. The channel signal generated by the mixer may include an I channel signal and a Q channel signal. The I channel signal may correspond to the cosine component of the received signal, and the Q channel signal may correspond to the sine component of the received signal. The I / Q channel signal is input to the ADC 300 via a low pass filter.

ADC(300)는 복조된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다.The ADC 300 converts the demodulated analog signal into a digital signal.

디지털 필터(400)는 변환된 디지털 신호를 필터링하여 노이즈를 제거한다.The digital filter 400 filters the converted digital signal to remove noise.

디코더(500)는 태그로부터 수신된 신호로부터 왜곡 보상 및 주파수 변동값을 산출하여 심볼의 길이를 검출하고, 상기 검출된 심볼길이에 따라 상기 수신된 신호의 디코딩 값을 결정한다.The decoder 500 detects a length of a symbol by calculating a distortion compensation value and a frequency variation value from a signal received from a tag, and determines a decoding value of the received signal according to the detected symbol length.

도 5는 도 4 중 디코더의 상세 블록도로서, 주파수 추정부(510), 정합필터(520), 주파수 변동 검출부(530) 및 결정부(540)를 포함한다.FIG. 5 is a detailed block diagram of the decoder of FIG. 4, and includes a frequency estimator 510, a matched filter 520, a frequency variation detector 530, and a determiner 540.

주파수 추정부(510)는 태그의 수신신호 중 도 2에 도시된 프리엠블의 초기 파일로트 신호의 심볼길이 평균을 산출한다. 도 6a는 Miller-4 통신 모드에서 프리엠블 신호 및 파일로트 신호를 보이고 있고, 도 6b는 수신된 신호의 프리엠블 예를 보이는 도면이다. 도 6c는 도 6b에서 프리엠블 신호의 파일로트 부분을 확대한 도면이다. 주파수 추정부(510)는 도 6c에서 파일로트 부분의 심볼길이 평균을 산 출하는데, 한 심볼에서 샘플의 개수를 카운트하여 전체 파일로트 신호에서 심볼길이 평균을 산출할 수 있다.The frequency estimator 510 calculates an average symbol length of the initial pilot signal of the preamble shown in FIG. 2 among the received signals of the tag. FIG. 6A shows a preamble signal and a pilot signal in Miller-4 communication mode, and FIG. 6B shows a preamble example of the received signal. FIG. 6C is an enlarged view of a pilot portion of the preamble signal in FIG. 6B. The frequency estimator 510 calculates a symbol length average of the pilot part in FIG. 6C, and counts the number of samples in one symbol to calculate a symbol length average of all pilot signals.

정합필터(520)는 상기 평균 심볼길이를 대역폭으로 신호를 필터링한다. 정합필터(520)는 제한된 대역폭을 갖는 매체를 통해 신호를 전송하는 경우에 정보의 손실을 최소화 하기 위해, 신호의 대역을 미리 제한시킨 후 전송한다. 여기서 신호의 대역은 주파수 추정부(510)에서 산출한 심볼길이 평균이 된다. 정합필터(520)는 수신단에서의 신호-대-잡음비를 최대화 하기 위해 송신단에서 신호의 대역을 제한시킬 때 사용하는 필터이다. 즉, 어느 특정 모양의 입력 신호에 대하여 극대의 출력값을 나타내는 필터로서, 필터 인지가 입력 신호 인자와 역순으로 된 필터이다. 정합필터(520)로 필터링하는 것은 입력신호를 자기상관시키는 것과 동일하다. 이는 바이브로사이스 신호와 같이 입력파의 모양을 아는 경우에 사용된다. 정합필터(520)의 진폭과 위상 스펙트럼은 신호의 그것과 같으나 단지 부호만 반대이다. 정합필터는 잡음이 있는 신호 중에서 특정 신호를 확인하는데 사용된다.The matched filter 520 filters the signal based on the average symbol length. In order to minimize loss of information when the signal is transmitted through a medium having a limited bandwidth, the matched filter 520 transmits after limiting the band of the signal in advance. The band of the signal is an average symbol length calculated by the frequency estimator 510. The matched filter 520 is a filter used when the transmitter limits the band of the signal in order to maximize the signal-to-noise ratio at the receiver. That is, as a filter which shows the maximum output value with respect to the specific input signal of a certain shape, it is a filter whose filter is the reverse of an input signal factor. Filtering with the matched filter 520 is the same as autocorrelation of the input signal. This is used when the shape of the input wave is known, such as a Vibroceus signal. The amplitude and phase spectrum of matched filter 520 is the same as that of the signal but only opposite in sign. Matched filters are used to identify specific signals in noisy signals.

도 7a는 정합필터(520)의 임펄스 주파수 응답을 보이는 도면으로, 대역폭이 평균 심볼길이 임을 알 수 있다. 도 7b-1은 정합필터(520)의 임펄스 주파수 응답을 샘플로 표현한 예이고, 도 7b-2는 수신된 신호의 샘플 예를 나타내고, 도 7b-3은 정합필터링 결과이다. 도 7b-3으로부터 정합필터(520)가 도 7b-2 신호에 대하여 극대의 출력값을 나타냄을 알 수 있다.7A is a diagram illustrating an impulse frequency response of the matched filter 520, and it can be seen that the bandwidth is an average symbol length. 7B-1 illustrates an example of the impulse frequency response of the matched filter 520, FIG. 7B-2 illustrates a sample of the received signal, and FIG. 7B-3 illustrates the matched filtering result. It can be seen from FIG. 7B-3 that the matched filter 520 shows the maximum output value with respect to the signal of FIG. 7B-2.

도 8a는 정합필터(520)로 입력되는 신호로 왜곡된 신호들이 보이고 있다. 도 8b는 정합필터(520)의 출력신호로, 왜곡된 신호들이 보상되었음을 알 수 있다. 도 8c는 주파수 도메인에서 관측된 SNR 증가에 대한 정합필터(520)의 효과를 나타내며, 도 8c-1은 정합필터(520)로 입력되는 신호의 SNR을, 도 8c-2는 정합필터(520)에서 출력되는 신호의 SNR을 나타내며, 정합필터링 후에 SNR이 증가하였음을 알 수 있다.8A illustrates signals that are distorted as signals input to the matched filter 520. 8B is an output signal of the matched filter 520, and it can be seen that distorted signals are compensated. FIG. 8C shows the effect of the matched filter 520 on the SNR increase observed in the frequency domain, FIG. 8C-1 shows the SNR of the signal input to the matched filter 520, and FIG. 8C-2 shows the matched filter 520. It shows the SNR of the signal output from, and it can be seen that the SNR increased after the matched filtering.

주파수 변동 검출부(530)는 정합필터링된 신호로부터 상관값을 산출하여 최대 상관값을 검출하고, 최대 상관값으로부터 심볼길이를 검출한다.The frequency variation detection unit 530 calculates a correlation value from the matched filtered signal, detects a maximum correlation value, and detects a symbol length from the maximum correlation value.

도 9에는 주파수 변동 검출부(530)의 상세도가 도시되어 있으며, 제1-제N 상관기(531-534), 상관값 검출부(535) 및 심볼길이 검출부(536)를 포함한다.9 is a detailed diagram of the frequency variation detector 530, and includes a first-Nth correlator 531-534, a correlation value detector 535, and a symbol length detector 536.

제1-제N 상관기(531-534)는 정합필터링된 신호로부터 상관값들을 생성한다. 주파수 변동의 원인이 되는 주파수 허용 편차는 상관 뱅크(제1-제N 상관기(531-534))에 의해 검출된다. 각 상관기(531, 532, 533, 534)는 주파수 허용 편차를 갖는 한 개의 심볼을 표현하고, 각 상관기(531, 532, 533, 534)에 의한 주파수 주파수 허용 편차 검출은 심볼을 단위로 수행된다. The first-Nth correlators 531-534 generate correlation values from the matched filtered signal. The frequency tolerance deviation causing the frequency variation is detected by the correlation bank (first-Nth correlators 531-534). Each correlator 531, 532, 533, 534 represents one symbol having a frequency tolerance, and frequency frequency tolerance deviation detection by each correlator 531, 532, 533, 534 is performed in units of symbols.

도 10a는 주파수 허용 편차 추정 및 심볼 검출을 위해 제1-제N 상관기(531-534)로 입력되는 Miller-4 코드를 나타내고, 도 10b는 이 중 데이터 0을 나태는 심볼 샘플 및 데이터 1을 나타내는 심볼 샘플을 보이는 도면이다.FIG. 10A shows a Miller-4 code input to a first-Nth correlator 531-534 for frequency tolerance deviation estimation and symbol detection, and FIG. 10B shows a symbol sample and data 1 representing data 0 of which Figure shows a symbol sample.

제1-제N 상관기(531-534)에서 생성된 상관값들은 상관값 검출부(535)로 입력되고, 상관값 검출부(535)는 최대 상관값을 갖는 심볼을 출력한다.The correlation values generated by the first to Nth correlators 531 to 534 are input to the correlation value detector 535, and the correlation value detector 535 outputs a symbol having the maximum correlation value.

최대 상관값을 갖는 심볼은 심볼길이 검출부(536)로 입력되고, 심볼길이 검 출부(536)는 심볼에 포함된 샘플의 개수를 카운트하여 심볼 길이를 검출한다. 도 10c는 제1-제N 상관기(531-534), 상관값 검출부(535)에 의해 심볼 검출을 나타내고 있다. 도 11a는 주파수 허용 편차 안에서 주파수 변동이 발생한 정합필터링 신호를 나타내고 도 11b는 주파수 변동 부분에서 심볼 길이를 검출을 나타낸다.The symbol having the maximum correlation value is input to the symbol length detection unit 536, and the symbol length detection unit 536 counts the number of samples included in the symbol to detect the symbol length. 10C shows symbol detection by the first-Nth correlators 531-534 and the correlation value detector 535. FIG. 11A shows a matched filtering signal in which a frequency variation has occurred within a frequency tolerance, and FIG. 11B shows the detection of a symbol length in the frequency variation portion.

결정부(540)는 검출된 심볼길이에 따라 입력되는 샘플의 0, 1을 결정한다. 예를 들어 Miller-2의 경우 입력되는 심볼이 01_01인 경우 결정부(540)는 디코딩 결과로 00을 출력할 수 있고, 입력되는 심볼이 10_01인 경우 결정부(540)는 디코딩 결과로 11을 출력할 수 있다. Miller-4의 경우 입력되는 심볼이 0001_0001 인 경우 결정부(540)는 디코딩 결과로 00을 출력할 수 있고, 입력되는 심볼이 0100_0100인 경우 결정부(540)는 디코딩 결과로 11을 출력할 수 있다. Miller-8의 경우 입력되는 심볼이 00000001_00000001인 경우 결정부(540)는 디코딩 결과로 00을 출력할 수 있고, 입력되는 심볼이 00010000_00010000인 경우 결정부(540)는 디코딩 결과로 11을 출력할 수 있다.The determination unit 540 determines 0 and 1 of the input sample according to the detected symbol length. For example, in the case of Miller-2, when the input symbol is 01_01, the determination unit 540 may output 00 as a decoding result. When the input symbol is 10_01, the determination unit 540 outputs 11 as the decoding result. can do. In the case of Miller-4, when the input symbol is 0001_0001, the determination unit 540 may output 00 as a decoding result, and when the input symbol is 0100_0100, the determination unit 540 may output 11 as the decoding result. . In case of Miller-8, when the input symbol is 00000001_00000001, the determination unit 540 may output 00 as the decoding result, and when the input symbol is 00010000_00010000, the determination unit 540 may output 11 as the decoding result. .

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far I looked at the center of the preferred embodiment for the present invention. Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential features of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope will be construed as being included in the present invention.

도 1은 기본 심볼의 정의와 태그로부터 수신된 신호에 포함된 신호 왜곡 및 주파수 변동을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a diagram illustrating definition of a basic symbol and signal distortion and frequency variation included in a signal received from a tag.

도 2는 통신모드(FM0/Mille)에 따라 태그로부터 수신하여 복조된 프리엠블 신호를 보이는 도면이다.2 is a diagram illustrating a demodulated preamble signal received from a tag according to a communication mode FM0 / Mille.

도 3은 통신모드(FM0/Miller)에 따라 태그로부터 수신하여 복조된 데이터 신호를 보이는 도면이다.3 is a diagram showing a demodulated data signal received from a tag according to a communication mode FM0 / Miller.

도 4는 본 발명에 따른 RFID 태그 신호 디코딩 장치의 베이스 밴드 수신기를 보이는 도면이다.4 is a view showing a baseband receiver of the RFID tag signal decoding apparatus according to the present invention.

도 5는 도 4 중 디코더의 상세도 이다.FIG. 5 is a detailed view of the decoder of FIG. 4.

도 6은 도 5 중 주파수 추정부를 설명하기 위한 신호를 보이는 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating a signal for explaining a frequency estimator in FIG. 5.

도 7은 도 5 중 정합필터를 설명하기 위한 신호를 보이는 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating a signal for describing a matched filter in FIG. 5.

도 8은 도 5 중 시간 도메인에서 왜곡된 신호를 정합필터에 따라 시뮬레이션 한 결과 및 주파수 도메인에서 관측된 SNR 증가에 대한 정합필터의 효과를 보이는 도면이다.FIG. 8 is a diagram illustrating the effect of a matched filter on the result of simulating a distorted signal in the time domain according to the matched filter and an increase in the SNR observed in the frequency domain.

도 9는 도 5 중 주파수 변동 검출부의 상세도 이다.9 is a detailed view of the frequency variation detector of FIG. 5.

도 10은 도 9의 주파수 변동 검출부를 설명하기 위한 신호를 보이는 도면이다.FIG. 10 is a diagram illustrating a signal for explaining the frequency variation detector of FIG. 9.

도 11은 도 9 중 심볼길이 검출부를 설명하기 위한 신호를 보이는 도면이다.FIG. 11 is a diagram illustrating a signal for explaining a symbol length detection unit in FIG. 9.

Claims (7)

RFID 태그 신호를 수신하는 리더에 있어서, A reader for receiving an RFID tag signal, 태그로부터 수신된 신호로부터 왜곡 보상 및 주파수 변동값을 산출하여 심볼의 길이를 검출하고, 상기 검출된 심볼길이에 따라 상기 수신된 신호의 디코딩 값을 결정하는 디코딩 수단을 포함하는 디코딩 장치.Decoding means for calculating a distortion compensation and frequency variation value from a signal received from a tag, detecting a length of a symbol, and determining a decoding value of the received signal according to the detected symbol length. 제 1항에 있어서, 상기 디코딩 수단은The method of claim 1 wherein said decoding means 상기 수신 신호 중 프리엠블의 초기 파일로트 신호의 심볼길이 평균을 산출하는 주파수 추정부;A frequency estimator configured to calculate a symbol length average of an initial pilot signal of a preamble among the received signals; 상기 평균 심볼길이를 대역폭으로 신호를 필터링하는 필터부;A filter for filtering a signal based on the average symbol length; 상기 필터링된 신호의 상관값을 검출하고, 검출된 상관값으로부터 심볼길이를 검출하는 주파수 변동 검출부; 및A frequency variation detector detecting a correlation value of the filtered signal and detecting a symbol length from the detected correlation value; And 상기 심볼길이에 따라 상기 수신된 신호의 디코딩 값을 결정하는 결정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디코딩 장치.And a determining unit to determine a decoding value of the received signal according to the symbol length. 제 2항에 있어서, 상기 필터부는The method of claim 2, wherein the filter unit 상기 평균 심볼길이를 대역폭으로 하여 상기 수신된 신호에 대하여 극대의 출력값을 출력하는 매치 필터인 것을 특징으로 하는 디코딩 장치.And a matched filter for outputting a maximum output value for the received signal using the average symbol length as a bandwidth. 제 2항에 있어서, 상기 주파수 변동 검출부는The method of claim 2, wherein the frequency variation detection unit 상기 필터링된 신호로부터 복수의 상관값을 생성하는 상관기들;Correlators for generating a plurality of correlation values from the filtered signal; 상기 상관기들이 생성한 상관값들 중 최대 상관값을 검출하는 상관값 검출부; 및A correlation value detector for detecting a maximum correlation value among the correlation values generated by the correlators; And 상기 최대 상관값으로부터 심볼에 포함된 샘플의 개수를 검출하는 심볼길이 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디코딩 장치.And a symbol length detector for detecting the number of samples included in the symbol from the maximum correlation value. RFID 태그 신호를 수신하는 리더의 신호 처리 방법에 있어서, In the signal processing method of the reader for receiving the RFID tag signal, (a) 프리엠블 및 데이터 신호를 포함하는 태그 신호에 대하여 상기 프리엠블 신호의 초기 파일로트 신호의 심볼길이 평균을 산출하는 단계;(a) calculating a symbol length average of an initial pilot signal of the preamble signal with respect to a tag signal including a preamble and a data signal; (b) 상기 평균 심볼길이를 대역폭으로 신호를 필터링하는 단계;(b) filtering a signal by the average symbol length; (c) 상기 필터링된 신호의 상관값을 검출하고, 검출된 상관값으로부터 심볼길이를 검출하는 단계; 및(c) detecting a correlation value of the filtered signal and detecting a symbol length from the detected correlation value; And (d) 상기 심볼길이에 따라 상기 수신된 신호의 디코딩 값을 결정하는 단계를 포함하는 디코딩 방법.(d) determining a decoding value of the received signal according to the symbol length. 제 5항에 있어서, 상기 (b)단계에서The method of claim 5, wherein in step (b) 상기 필터링 시에 상기 평균 심볼길이를 대역폭으로 하여 상기 수신된 신호에 대하여 극대의 출력값을 출력하는 것을 특징으로 하는 디코딩 방법.And outputting a maximum output value for the received signal using the average symbol length as a bandwidth during the filtering. 제 5항에 있어서, 상기 (c)단계는The method of claim 5, wherein step (c) (c-1) 상기 필터링된 신호로부터 복수의 상관값을 생성하는 단계;(c-1) generating a plurality of correlation values from the filtered signal; (c-2) 상기 상관기들이 생성한 상관값들 중 최대 상관값을 검출하는 단계; 및(c-2) detecting a maximum correlation value among correlation values generated by the correlators; And (c-3) 상기 최대 상관값으로부터 심볼에 포함된 샘플의 개수를 검출하여 심볼 길이를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디코딩 방법.(c-3) calculating the symbol length by detecting the number of samples included in the symbol from the maximum correlation value.
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