[发明专利]干扰消除装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及射频识别（RFID，Radio Frequency Identification）技术领域，特别涉及射频识别系统中的干扰消除装置及方法。

背景技术

射频识别（RFID，Radio Frequency Identification）技术是一种非接触式的自动识别技术，俗称电子标签，其通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，其包括如下基本组成部分：

1、标签（Tag），其由标签天线及芯片组成，附着在被控制、检测或跟踪的物体上，其中，在RFID系统中通常包括多个标签，每个标签具有唯一的电子编码，用以唯一地标识被控制、检测或跟踪的物体；这里，标签也可被称为应答器；

2、阅读器（Reader），其用于读/写标签中存储的信息，可为手持式或固定式，其中RFID系统中通常包括一个阅读器，其读取各个标签中存储的信息（有时还能向标签写入标签信息），以实现对于各个标签所附着的物体的控制、检测或跟踪；这里，阅读器还可被称为询问器；

3、天线（Antenna），其连接阅读器，用于在各个标签和阅读器间传递射频信号，以在阅读器和标签之间传递信息。

目前，超高频（UHF）RFID技术发展的一大屏障就是其较低的可靠性。在UHF RFID系统中，前向链路（从阅读器到标签的链路）和反向链路（从标签到阅读器的链路）都会影响整个系统的可靠性，而本领域的很多技术（诸如天线切换等）都是致力于改善前向链路的可靠性，在改善反向链路的可靠性方面，本领域技术还亟待改进。UHF标签多属于无源或半有源电子标签，在阅读器的读取范围之外时，UHF标签处于无源状态，在阅读器的读取范围之内时，UHF标签从阅读器发出的载波信号（CW signal）中提取其工作所需的电能，通过在来自阅读器的载波信号上反射信号来回传信号给阅读器。所谓载波是指被调制以传输信号的波形，一般为正弦波。

由于，在UHF RFID系统中，阅读器必须在前向链路传输载波信号，而这将导致三种干扰信号，进而会对反向链路的信号接收产生影响，这三种干扰信号可被称为自干扰（self-jammer）。图1示出了在反向链路的信号接收过程中所存在的这三种干扰信号。如图1所示，定向耦合器101将从阅读器的发送端口（TX port）收到的来自阅读器的载波信号传输给天线102，并向阅读器的接收端口（RX port）传输天线102接收到的来自UHF标签的信号。在向阅读器的接收端口传输的接收信号中存在三种干扰信号：

干扰信号1：在由发送端口向天线102传输载波信号时，定向耦合器101从发送端口泄露到接收端口的信号，该泄露信号相对固定，与定向耦合器本身的电路特性相关；

干扰信号2：由天线102反射回来的信号，其与天线102本身及其馈线的特性有关，也相对固定；

干扰信号3：由天线102周围的金属体103带来的干扰信号，其中，近场的金属体可能改变天线102的反射特性，而远场的金属体可能反射载波信号到天线102，这些干扰信号与天线102以及定向耦合器101固有的特性无关，也被称为动态的自干扰。

以上的三种干扰信号会随接收信号一起被传输至阅读器的接收端口，这样就会对阅读器所接收的来自UHF标签的信号带来干扰。为了保证反向链路的可靠性，需要去除以上三种干扰信号对接收信号的影响。

现有技术已提出了两种消除自干扰的方案：

一种方案是采用高隔离度的定向耦合器以避免发送端口向接收端口的信号泄露，即去除上述的干扰信号1的影响，但是，这种方案并不能去除天线反射的信号以及天线周围金属体所带来的干扰信号对接收信号的影响，即不能去除上述干扰信号2和干扰信号3的影响；

另一种方案采用了可变衰减器（attenuator）和可变移相器（phase shifter）来从发送端口的载波信号中耦合出具有一定相位和幅值的信号来抵消上述三种干扰信号对接收信号的影响，进而达到消除自干扰的目的，但是，其中的可变移相器成本很高，并且方案设计复杂，实现起来难度较大。

综上所述，UHF RFID技术中目前需要一种简单易行的方案来消除上述三种干扰信号给接收信号带来的干扰，以提高反向链路的可靠性。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种用于干扰消除的装置及方法，能够快速、低成本地消除阅读器反向链路上的干扰。

根据本发明实施例的一种干扰消除装置，其包括：控制单元、抵消信号产生单元、信号合并单元和功率检测器，其中：