[发明专利]用于生成射频信号的可编程芯片设计及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及射频识别(“RFID”)通信的领域，并且更具体地说涉及RFID信号的生成。

背景技术

射频识别系统(“RFID”)用于广泛的应用中，并且为人员或物体的跟踪、识别以及验证提供了便捷的机制。一个RFID系统典型地包括配置在一个设施中的多个选定位置上的一个或多个读取器(通常被称为询问器)。读取器典型地被配置在所希望的位置上，以便控制或接收关于带有RFID标签(通常也被称为标志器或应答器)或与其相关联的物体或人员的信息。例如，可以将读取器配置为覆盖入口和出口、存货控制点、交易终端以及类似的位置。每个读取器能够从多个RFID标签接收信息，而每个标签典型地与一个物体或人员相关联。一个标签可以贴附于或嵌入与其关联的一个物体中、或是给予某人的证章、卡片或标识的一部分。在该标签与读取器之间传递的信号允许该读取器感测与该标签有关的信息。这种信息可以包括例如认证或识别信息，或者可以包括指令，例如有待在带有该标签的物体上进行的过程或运行的序列。

每个标签可以包括无线传送到该读取器的存储的信息。标签携带的信息典型地是在内装存储器中，例如只读存储器(“ROM”)或非易失性可编程存储器，如电可擦除可编程只读存储器(“EEPROM”)，并且信息量的范围可在从一个比特到几千比特或更多。单比特标签典型地用作监视装置，例如防盗标签。数量达到几个比特或几十比特的信息可以用作标识符，例如该信息在证章或智能卡中可见到，而数量达上千比特的信息量可以包括一种便携式数据文件，它用于识别、通信或控制。例如，该读取器可以从一个标签提取信息并将这种信息用于识别、或者可以存储或传送该信息到一个责任方。可替代地，一个数据文件可以包括一组指令，这可对过程或动作进行初始化或控制，而不必借助于存储在其他位置的信息或者与其相互协作。

一个标签典型地包括一个无线通信装置，例如一个发射器或应答器，该无线通信装置能够将所存储的信息无线传输到该读取器。该标签可以独立地或者响应于从该读取器接收的信号(例如一个询问信号)而传输信息。有源标签和无源标签在本领域都是公知的。一个有源标签具有内装电源，而无源标签可以在没有内部电源的情况下工作，并且从该读取器产生的场中获取其运行功率。无源标签比有源标签轻便得多并且更廉价，并且可以提供实际上无限的工作寿命。然而，无源标签比起有源标签典型地具有更短的读取范围并且要求一个功率较高的读取器。无源标签还受限于它们存储数据的容量以及它们在电磁噪音环境中良好工作的能力。

一个无源标签典型地包括存储器，该存储器可以是只读存储器(“ROM”)、非易失性可编程存储器，如电可擦写可编程只读存储器(“EEPROM”)、或随机存取存储器(“RAM”)，这取决于对该标签进行的用途。由一个无源标签所使用的可编程存储器应为非易失性的，这样在标签处于断电状态时数据不会丢失。当标签不与读取器主动通信时，该标签处于断电状态。

被动RFID标签的一个常用的实施方式包括用于对从读取器接收并发送给读取器的信号进行处理的模拟或数字电路，以及用于，例如，通过电磁耦合同一个可兼容的读取器进行通信的天线。该天线也可以称为线圈。通过电磁耦合进行的通信典型地涉及将数据叠加在一个有节奏地变化的场或载波上，即利用该数据来对这种载波进行调制。该载波可适当地是一种正弦波。

为了从通过电磁耦合进行通信的一个无源标签或应答器接收数据，读取器生成一个磁场，这典型地是采用电磁耦合到该应答器天线的一个读取器天线来进行。这种磁场在应答器天线中感应出一个电压，由此对应答器供电。通过改变该发射场的一个参数可适当地将数据发射到读取器。这种参数可以是振幅、频率或相位。

该无源标签通过改变该发射场上的负载与该读取器进行通信。负载变化可以适当地影响这种场的振幅或相位。这种场的这些变化由该读取器天线感测，该天线响应于这种场而产生一个调制的电流。对该电流进行分析(如被解调)以便提取数据，之后，在由特定的RFID系统设计所调用的方式中对该数据进行使用。

RFID信号的处理要求有相当的信号处理能力。此外，由政府机构和/或行业范围内标准组织所制定的对于RFID系统的信号发射限制产生了额外的处理要求，因为由RFID读取器发射的信号需要经过波形整形和滤波的实质性调整。这对典型RFID读取器的数字信号处理器提出了很高要求。

因此，存在对于一种系统和方法的需求，该系统和方法将降低RFID读取器的数字信号处理器的处理要求。

发明内容