一种RFID读写器及其载波抑制方法技术

本发明专利技术提供了一种RFID读写器及其载波抑制方法，所述读写器包括射频收发器、合路器。射频收发器包括共用本振的第一发射通道和第二发射通道，第一发射通道连接读写器天线，第二发射通道连接合路器的第二输入端，合路器的第一输入端与读写器天线连接，合路器的输出端与射频收发器的接收通道连接。所述载波抑制方法包括：在读写器和无源标签进行通信之前调整第二发射通道所发射载波的相位和幅值，当射频收发器接收到的信号功率最小时，将此时第二发射通道发射的载波作为抑制载波。在后续通信过程中，第二发射通道发射抑制载波对第一发射通道的泄漏载波进行抑制。本方案可以简化读写器结构、降低载波抑制电路的复杂度，同时提高读写器的灵敏度。

【技术实现步骤摘要】
一种RFID读写器及其载波抑制方法
本专利技术涉及RFID与物联网领域，具体而言，涉及一种RFID读写器及其载波抑制方法。
技术介绍
射频识别技术RFID(RadioFrequencyIdentification)是一种利用无线通信链路在读写器和目标标签之间进行通信的技术，读写器(Interrogator)可以对无源或有源标签(Tag)进行识别和跟踪，并可以对目标进行数据读写，而不像二维码扫描技术那样建立光学接触。读写器与无源标签通信过程中，无源标签利用反射调制技术(backscattermodulation)，将所存储的数据反馈给读写器，在此过程中无源标签运行所需能量由读写器所发射的载波供给。由于读写器发射的载波泄漏到读写器接收通道的功率远大于标签反射回来的调制载波功率，即使通过定向耦合器或环形器仍然难以达到满意的隔离度，因此需要对读写器发射端的泄漏载波进行抑制。现有载波抑制技术均使用从读写器发射端耦合出的载波信号，通过外部电路调整该耦合信号的幅值与相位之后再与泄漏载波叠加，以达到载波抑制的目的。但此类方法需要设计复杂外部电路，成本高，且载波抑制效果较差。
技术实现思路
为了克服现有技术中的上述不足，本专利技术的目的之一是提供一种RFID读写器，所述RFID读写器包括射频收发器、合路器；所述射频收发器包括第一发射通道和第二发射通道。所述RFID读写器通过所述第一发射通道发射信号以和无源标签进行无线通信，以及通过所述第二发射通道发射抑制载波。所述合路器的第一输入端与读写器天线连接；所述合路器的第二输入端与所述射频收发器的第二发射通道连接；所述合路器的输出端与所述射频收发器的接收通道连接。优选地，所述读写器还包括环形器：所述环形器的第一端口与所述射频收发器的第一发射通道连接，所述合路器的第一输入端通过所述环形器与读写器天线连接，所述环形器的第二端口与所述读写器天线连接，所述环形器的第三端口与所述合路器的第一输入端连接。或者，所述读写器还包括定向耦合器：所述定向耦合器的第一端口与所述射频收发器的第一发射通道连接，所述定向耦合器的第二端口与所述读写器天线连接，所述定向耦合器的第三端口与所述合路器的第一输入端连接。其中，所述读写器天线为收发天线。优选地，所述读写器还包括功率放大器和低噪声放大器：所述射频收发器的接收通道与所述合路器的输出端通过所述低噪声放大器连接，所述射频收发器的第一发射通道与所述环形器的第一端口之间通过所述功率放大器连接。优选地，所述读写器还包括程控增益控制器和基带信号处理模块；所述程控增益控制器的信号输入端与所述射频收发器的第二发射通道连接，所述程控增益控制器的信号输出端与所述合路器的第二输入端连接，所述程控增益控制器的控制端与所述基带信号处理模块连接。本申请的另一目的还在于提供一种RFID载波抑制方法，应用于本申请任一项所述的RFID读写器。所述载波抑制方法包括以下步骤：RFID读写器通过所述射频收发器的第一发射通道发射第一载波，通过所述第二发射通道发射第二载波，其中，所述第二载波的频率与所述第一载波的频率相同；通过所述合路器的第一输入端接收所述第一发射通道的泄漏载波，以及通过所述合路器的第二输入端接收所述第二载波；调整所述第二载波的相位和幅值，将所述射频收发器的接收通道接收到的信号功率最小时所发射的第二载波作为抑制载波；在后续RFID读写器和无源标签通信时，通过所述第二发射通道发射所述抑制载波对所述泄漏载波进行抑制。优选地，所述调整所述第二载波的相位和幅值，将所述射频收发器的接收通道接收到的信号功率最小时所发射的第二载波作为抑制载波的步骤包括：分别多次调整所述第二载波的相位，将所述接收通道接收到的信号功率达到最小时所发射的第二载波的相位作为目标相位；以所述目标相位发射第二载波，分别多次调整所述第二载波的幅值，将所述接收通道接收到的信号功率再次达到最小时所发射的第二载波的幅值作为目标幅值；以所述目标相位和所述目标幅值发射的第二载波即为抑制载波。优选地，本实施例中，所述分别多次调整所述第二载波的相位，将所述接收通道接收到的信号功率达到最小时所发射的第二载波的相位作为目标相位的步骤包括：分别对第一相位以及第二相位赋初值，其中，所述第一相位的初值为基带信号处理模块所能调整的第二载波的相位最小值，所述第二相位的初值为基带信号处理模块所能调整的第二载波的相位最大值。根据第一相位和第二相位，重复执行以下步骤N次，将第二相位的最终值作为目标相位，其中，N为正整数：调整所述第二发射通道所发射的第二载波的相位值为第一相位，并计算所述射频收发器接收到的信号功率，记为第一功率；调整所述第二发射通道的第二载波的相位值为第二相位，并计算所述射频收发器接收到的信号功率，记为第二功率；判断所述第一功率是否大于所述第二功率；如果所述第一功率小于或等于所述第二功率，则将所述第一相位与所述第二相位的算术平均值赋给第二相位，否则将所述第一相位与所述第二相位的算术平均值赋给所述第一相位。所述以所述目标相位发射第二载波，分别多次调整所述第二载波的幅值，将所述接收通道接收到的信号功率再次达到最小时所发射的第二载波的幅值作为目标幅值的步骤包括：以所述目标相位发射第二载波，分别对第一幅值以及第二幅值赋初值，其中，所述第一幅值的初值为基带信号处理模块所能调整的第二载波幅值的最小值，所述第二幅值的初值为基带信号处理模块所能调整的第二载波幅值的最大值。重复执行以下步骤至M次，将第二幅值的最终值作为目标幅值，其中，M为正整数：调整所述第二发射通道的第二载波的幅值为第一幅值，并计算所述射频收发器的接收到的信号功率，记为第三功率；调整所述第二发射通道的第二载波的幅值为第二幅值，并计算所述射频收发器接收到的信号功率，记为第四功率；判断所述第三功率是否大于所述第四功率；如果所述第三功率小于或等于所述第四功率，则将所述第一幅值与所述第二幅值的算术平均值赋给第二幅值，否则将所述第一幅值与所述第二幅值的算术平均值赋给第一幅值。优选地，本实施例中，在所述调整所述第二载波的相位和幅值，将所述射频收发器的接收通道接收到的信号功率最小时所发射的第二载波作为抑制载波前，所述载波抑制方法还包括：通过所述射频收发器的第一发射通道满功率发射第一载波，检测所述第一载波的泄漏功率；关闭所述第一发射通道，通过所述第二发射通道满功率发射第二载波；调整从基带信号处理模块至所述合路器的第二输入端之间的放大器增益，以使所述射频收发器接收到的第二载波的功率大于所述第一载波的泄漏功率。优选地，所述在后续RFID读写器和无源标签通信时，通过所述射频收发器的第二发射通道发射所述抑制载波对所述泄漏载波进行抑制的步骤包括：RFID读写器通过所述第一发射通道发射信号与无源标签进行通信，通过所述第二发射通道发射所述抑制载波；通过所述合路器的第一输入端接收叠加了泄本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种RFID读写器，其特征在于：所述读写器包括射频收发器、合路器；所述射频收发器包括第一发射通道和第二发射通道，所述RFID读写器通过所述第一发射通道发射信号和无源标签进行无线通信，以及通过所述第二发射通道发射抑制载波；所述合路器的第一输入端与读写器天线连接，所述合路器的第二输入端与所述射频收发器的第二发射通道连接，所述合路器的输出端与所述射频收发器的接收通道连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种RFID读写器，其特征在于：所述读写器包括射频收发器、合路器；所述射频收发器包括第一发射通道和第二发射通道，所述RFID读写器通过所述第一发射通道发射信号和无源标签进行无线通信，以及通过所述第二发射通道发射抑制载波；所述合路器的第一输入端与读写器天线连接，所述合路器的第二输入端与所述射频收发器的第二发射通道连接，所述合路器的输出端与所述射频收发器的接收通道连接。


2.根据权利要求1所述的读写器，其特征在于：所述读写器还包括环形器，所述环形器的第一端口与所述射频收发器的第一发射通道连接，所述合路器的第一输入端通过所述环形器与读写器天线连接，所述环形器的第二端口与所述读写器天线连接，所述环形器的第三端口与所述合路器的第一输入端连接；或者，所述读写器还包括定向耦合器，所述定向耦合器的第一端口与所述射频收发器的第一发射通道连接，所述定向耦合器的第二端口与所述读写器天线连接，所述定向耦合器的第三端口与所述合路器的第一输入端连接；其中，所述读写器天线为收发天线。


3.根据权利要求2所述的读写器，其特征在于：所述读写器还包括功率放大器和低噪声放大器；所述射频收发器的接收通道与所述合路器的输出端通过所述低噪声放大器连接，所述射频收发器的第一发射通道与所述环形器的第一端口之间通过所述功率放大器连接。


4.根据权利要求1所述的读写器，其特征在于：所述RFID读写器还包括程控增益控制器和基带信号处理模块；所述程控增益控制器的信号输入端与所述射频收发器的第二发射通道连接，所述程控增益控制器的信号输出端与所述合路器的第二输入端连接，所述程控增益控制器的控制端与所述基带信号处理模块连接。


5.一种应用于如权利要求1-4任一项所述的RFID读写器的载波抑制方法，其特征在于：
RFID读写器通过所述射频收发器的第一发射通道发射第一载波，通过所述第二发射通道发射第二载波，其中，所述第二载波的频率与所述第一载波的频率相同；
通过所述合路器的第一输入端接收所述第一发射通道的泄漏载波，以及通过所述合路器的第二输入端接收所述第二载波；
调整所述第二载波的相位和幅值，将所述射频收发器的接收通道接收到的信号功率最小时所发射的第二载波作为抑制载波；
在后续RFID读写器和无源标签通信时，通过所述第二发射通道发射所述抑制载波对所述泄漏载波进行抑制。


6.根据权利要求5所述的方法，所述“调整所述第二载波的相位和幅值，将所述射频收发器的接收通道接收到的信号功率最小时所发射的第二载波作为抑制载波”，其特征在于：
分别多次调整所述第二载波的相位，将所述接收通道接收到的信号功率达到最小时所发射的第二载波的相位作为目标相位；
以所述目标相位发射第二载波，分别多次调整所述第二载波的幅值，将所述接收通道接收到的信号功率再次达到最小时所发射的第二载波的幅值作为目标幅值；
以所述目标相位和所述目标幅值发射的第二载波即为抑制载波。


7.根据权利要求6所述的方法，所述“分别多次调整所述第二载波的相位，将所述接收通道接收到的信号功率达到最小时所发射的第二载波的相位作为目标相位”...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈传魁，叶涛，熊浩球，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：广东;44