[发明专利]一种射频识别技术中的信号自动滤波电路

说明书

技术领域

本发明属于自动识别领域，尤其是涉及一种射频识别技术中的信号自动滤波电路。

背景技术

在智能交通系统中，尤其是路网状况复杂、通行车辆较多、车辆速度较快的场景，为了能极大提高通信成功率和可靠率，同时保证数据的精确性，通常使用射频识别技术为交通管理、精确收费和道路规划等提供可靠的依据。

现有技术中的射频识别系统主要包括电子标签和阅读器两个部分。电子标签是物品电子代码的信息载体，通常是被动式射频标签。阅读器是用来识别电子标签的电子装置，与信息处理系统相连实现数据的交换。阅读器的基本任务就是激活电子标签，与电子标签建立通信，达到传送数据的目的。当阅读器接收电子标签返回的信号时，由于电子标签本身没有供电，只能依靠阅读器提供的能量信号来进行发射通信，这就导致电子标签返回的数据信号幅度较小，同时通信场景中还存在其它干扰信号，也会影响到电子标签返回的数据信号，而携带标签的车辆由于处于快速运动状态，多普勒效应信号也会使返回信号变形，几个因素都降低了整个系统的通信可靠性，影响了信号的信噪比，增大了通信的失败率。因此，如何保证对电子标签返回的信号可靠滤波、提升有用信号、降低干扰和噪声，达到通信的可靠稳定是我们需要亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种识读距离远、传输速度快的射频识别技术中的信号自动滤波电路，可以对电子标签返回的数据信号进行可靠滤波，提升信噪比，进而提高通信的成功率。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种射频识别技术中的信号自动滤波电路，包括速率检测模块、第一滤波切换开关、滤波矩阵、第二滤波切换开关和控制单元，所述速率检测模块的输入端接入数据信号，所述速率检测模块的输出端分别与第一滤波切换开关和控制单元相连，所述第一滤波切换开关的输出端与滤波矩阵的输入端相连，所述滤波矩阵的输出端与第二滤波切换开关的输出端相连，所述第二滤波切换开关的输出端输出滤波信号，所述控制单元分别与第一滤波切换开关和第二滤波切换开关相连。

进一步的，所述第一滤波切换开关和第二滤波切换开关为单刀四置的开关，根据控制信号的不同切换选择不同的信号通路。

进一步的，所述第一滤波切换开关和第二滤波切换开关的芯片型号为ADG704BRM芯片，此芯片5V供电，输入信号为2/9/4/7管脚，输出信号为8管脚，控制管脚为1和10管脚，通过两个控制信号不同的组合，选择不同的通路，可以选择直通、低速、中速、高速四个通路之一。

进一步的，所述第一滤波切换开关与滤波矩阵之间采用四路通路传输，分别为直通通路、低速通路、中速通路和高速通路。

进一步的，所述滤波矩阵与第二滤波切换开关之间采用四路通路传输，分别为直通通路、低速通路、中速通路和高速通路。

进一步的，所述滤波矩阵为四路输入四路输出的滤波阵列，对信号进行带通滤波，滤除低于主信号的多普勒频移信号和上电爬坡信号，滤除高于主信号的其它射频和无线通信等频率的干扰信号。

进一步的，所述滤波矩阵为直通、低速、中速、高速四种滤波电路，所述直通通路为直接相连，没有进行任何处理；所述低速滤波电路为一低通滤波器，采用电感和电容器件组合，实现低通滤波的作用；所述中速滤波电路为一带通滤波器，采用电感和电容器件组合，实现带通滤波的作用；所述高速滤波电路为一带通滤波器，采用电感和电容器件组合，实现带通滤波的作用。

进一步的，所述速率检测模块中的检测芯片型号为ADC121S101CIMF，此芯片为一串行接口的ADC转换芯片，可以将模拟信号转换为数字信号。

进一步的，所述速率检测模块检测输入信号的速率定义40-80kbps为低速信号、160kbps为中速信号、320-640kbps为高速信号。

进一步的，所述控制单元的芯片型号为EP3C55F780I7NSZ的FPGA，进行对整个电路的控制。

相对于现有技术，本发明所述的射频识别技术中的信号自动滤波电路具有以下优势：

(1)本硬件电路部分结构简单，成本低廉，经济性较好。

(2)系统性能稳定，采用高可靠性的器件，一致性好，故障率极低。

(3)本系统具有体积小、重量轻的特点，可广泛应用在射频识别技术中的滤波应用上。

(4)本电路可智能检测输入数据信号的速率，不需要人工干预即可切换不同的信号滤波链路，自动适应信号速率，智能跟踪输入数据信号的时变特征。

(5)本电路开关切换速度快，达到纳秒量级，响应速度快。