[发明专利]射频识别装置读取器以及其中回声消除的电路与方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种射频识别装置(RFID：radio frequency identification)读取器，且特别是涉及一种射频识别装置读取器的回声消除的电路及其方法。

背景技术

图1示出了一种现有的射频识别装置读取器101以及几个射频识别装置卷标的示意图，例如三个射频识别装置卷标102-104。读取器101发射出超高频(UHF：ultra high frequency)电磁波驱动卷标102-104以使标签102-104能够回传数据至读取器101。图2示出了一种现有的射频识别装置读取器101的电路的示意图。射频识别装置读取器101包括射频震荡器(RF oscillator)201、功率分离器(power splitter)202、功率放大器(PA：power amplifier)203、调制器(modulator)204、循环器(circulator)205、天线206、混频器(mixer)207、解调器(demodulator)209，以及控制单元208。

射频震荡器201提供一载波信号。功率分离器202传递载波信号至功率放大器203及混频器207。功率放大器203放大载波信号。控制单元208提供将发送至射频识别装置卷标的数据至调制器204以作为调制信号。调制器204以放大的载波信号与上述数据进行调制操作，然后输出调制后的信号。循环器205传递此调制后的信号至天线206以传送此调制后的信号至卷标。之后，当卷标传送数据回读取器101时，天线206接收反散射(backscatter)信号且循环器205传递此信号至混频器207。混频器207将此接收到的信号移至一低频带，然后提供此降频的信号至解调器209。自卷标传送的信号亦是经过调制的。解调器209进行解调以取出卷标传送过来的数据。最后，控制单元208内含的数字信号处理器(DSP：digital signal processor)接收取出的数据，做更进一步的处理。

循环器205有三个命名为P1-P3的端口。当读取器101正接收来自卷标的数据时，循环器205将天线206接收到的信号从P2传递到P3。同时，自射频震荡器201产生的载波信号亦经由循环器205从P1传递到P3。因此，混频器207不只接收由卷标传送来的信号，也接收自端口P1到端口P3泄漏出的载波信号。这个泄漏的载波信号便称为「回声」。

泄漏的载波信号对读取器101是非常不利的，因为泄漏的载波信号与所期望的从卷标接收的信号之间的功率等级差异会大到110dB。即使现有的循环器从端口P1到端口P3有30-40dB范围的信号隔离，但功率等级的差异仍能大到80dB，如图3所示。图3示出了在混频器207之前的端口3所接收到的信号的正规化(normalized)功率频谱密度(PSD：power spectraldensity)的示意图。此接收到的信号包括泄漏的载波信号302以及所期望的信号301。在此情形下，泄漏的载波信号302的功率强度远大于所期望的信号301，而使读取器101从接收到的信号中取出所期望的信号301变得非常困难。

理想上，循环器205从端口P1到端口P3应该有110dB的信号隔绝，但这样的期望是不切实际的，因为没有这样的循环器存在。因此，此回声问题严重地减低读取器101的灵敏度以及无杂波干扰动态范围(SFDR：spurious-free dynamic range)。

发明内容

本发明提供一种射频识别装置读取器的回声消除电路。此回声消除电路的设计简单，易于实行，可改善射频识别装置读取器，使其具有更好的灵敏度以及更大的无杂波干扰动态范围。此回声消除电路的压抑回声载波的效能是最佳化的。

本发明另提供一种包括回声消除电路的射频识别装置读取器。此射频识别装置读取器以如上所述相同的改进之处为特征。

本发明又提供一种射频识别装置读取器的回声消除方法。本方法以如上所述相同的改进之处为特征。

本发明提供一种射频识别装置读取器的回声消除电路。此回声消除电路包括一增益计算器、一增益调整电路，以及一减法电路。此增益计算器使用适应性算法根据载波信号及接收到的信号而提供一复数增益值。增益调整电路耦接于增益计算器。增益调整电路以此复数增益值乘上载波信号，输出相乘的结果。减法电路耦接于增益调整电路。减法电路从接收到的信号减去增益调整电路的输出，然后提供相减的结果作为回声消除电路的输出信号。