[发明专利]快速侦听干扰信号的无源UHFRFID读写器架构及其方法

说明书

新型快速侦听干扰信号的无源UHFRFID读写器架构及其方法，包括有发射机、接收机以及微控制器，发射机还包括有产生低频正交信号的发生器和选择器，编码器与低频正交信号发生器并联于选择器，选择器与成型滤波器连接；上混频器连接有锁相环和本振信号采集器，本振信号采集器包括有驱动放大器和移相器，驱动放大器与上混频器连接，移相器与下混频器连接快速扫描出920～925MHz频带中的20个channel(通道)上的干扰信号存在情况以及功率大小，并且锁相环只需要完成一次锁定即可，并且利用查找表产生低频数字信号的时间基本上可以在几us量级，因此与传统的读写器架构及其算法相比，侦听所需要的时间大大缩小，从而提高读写器在干扰环境下的效率和性能。

技术领域

本发明涉及RFID读写器技术领域，具体涉及新型快速侦听干扰信号的无源UHFRFID读写器架构及其方法。

背景技术

在无源UHF RFID系统中，尤其是密集度读写器环境下，读写器和标签的通信会由于受到来自其他无线通信设备或者读写器设备的干扰，读取标签的效率和成功率都会大大降低。为了克服其他无线通信设备干扰的影响，读写器的会先进入侦听模式，扫描出在工作频带内所有工作频道上存在干扰功率大小，从而决定读写器工作在哪个频道上，这样的方式能够大大提高读写器的抗干扰能力。

如图1所示，传统的读写器，在侦听工作模式下，包括有发射机(包括数字模拟转换，发射滤波器，上混频器以及功率放大器)关闭，只留下微控制器(MCU)，数字基带处理，锁相环和接收机(下混频器，放大器，接收滤波器以及模拟数字转换)工作。

对于国标UHF RFID频段(920～925MHz)，每个信道带宽是250KHz，初始设置数字基带处理部分的信道选择滤波器的带宽为250KHz。如果需要检测920～925MHz频段上任意一个中心频点为fc，信道带宽是250KHz的信道是否有干扰信号和干扰的功率大小：第一步，分别让锁相环锁定在(fc+0.125)MHz和(fc-0.125)MHz两个频点，用MCU分别读出RSSI电路的功率的大小，只要其中有一次或者两次读出的RSSI电路功率均小于阈值功率，那么可以说明当前要检测的信道内没有干扰信号；第二步，当两次读出来的RSSI电路功率均大于阈值功率的话，设置数字基带部分的信道选择滤波器的带宽为125KHz，分别让锁相环锁定在(fc+0.25)MHz和(fc-0.25)MHz频率，用MCU分别读出RSSI电路功率大小，只要其中有一次或者两次读出的功率小于阈值功率的话，那么可以说明中心频率为fc的信道有干扰信号，干扰功率的大小就是在第一步读出来的RSSI电路的功率。这样，如果扫描完整20 个频道是否都有干扰，锁相环需要锁定约80次，如果每次锁相环锁定时间都是500us(一般锁相环的环路带宽比较窄约在几十KHz，该锁定时间是一个合理的估计)，那么在锁相环锁定的时间开销大概是40ms，对于需要高速盘点标签的场景是个巨大的时间开销，这也是传统架构的最大的缺点,现有技术存在改进之处。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了新型快速侦听干扰信号的无源UHFRFID读写器架构，快速扫描出920～925MHz频带中的20个channel(通道)上的干扰信号存在情况以及功率大小，并且锁相环只需要完成一次锁定即可，并且利用查找表产生低频数字信号的时间基本上可以在几us量级，因此与传统的读写器架构及其算法相比，侦听所需要的时间大大缩小，从而提高读写器在干扰环境下的效率和性能。