(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
着信無線周波数（ＲＦ）信号を修正するための誘導結合装置であって、
誘導要素と、
前記誘導要素に電気的に結合された出力を有する可変インピーダンス回路と、
前記可変インピーダンス回路に結合され、前記可変インピーダンス回路の前記出力をデジタル的に制御する少なくとも１つの帯域通過デルタシグマ（ΔΣ）変調器と
を備え、前記着信ＲＦ信号は、前記誘導要素の結合されたインピーダンス（Ｚ）が、前記可変インピーダンス回路の前記出力に従って調節されるにつれて、修正される、誘導結合装置。
【請求項２】
前記少なくとも１つの帯域通過デルタシグマ変調器の出力は、少なくとも２つの状態間で前記可変インピーダンス回路の前記出力を切り替え、前記結合されたインピーダンスを調節する、請求項１に記載の誘導結合装置。
【請求項３】
前記帯域通過デルタシグマ変調器に印加される入力信号は、＋／−ω０だけ前記着信無線周波数信号からオフセットされた複素変調信号を含む、請求項１または２に記載の誘導結合装置。
【請求項４】
前記複素変調信号は、ＧＭＳＫ、ＱＰＳＫ、ｎＰＳＫ、ｎＱＡＭ、およびＯＦＤＭ信号のうちの１つから成る、請求項３に記載の誘導結合装置。
【請求項５】
前記帯域通過デルタシグマ変調器の出力は、ゼロ復帰（ＲＴＺ）および非ゼロ復帰（ＮＲＺ）タイプ信号のうちの１つである、請求項１から４のいずれかに記載の誘導結合装置。
【請求項６】
ＩＱ上方変換変調器を備え、前記デジタル的に制御される出力は、前記帯域通過デルタシグマ変調器に入力された同相−直交（ＩＱ）上方変換信号から生成される、請求項１から５のいずれかに記載の誘導結合装置。
【請求項７】
前記ＩＱ上方変換変調器は、およそ４で除算されたｆｓにデータを上方変換し、ｆｓは、前記帯域通過デルタシグマ変調器のサンプリング周波数である、請求項６に記載の誘導結合装置。
【請求項８】
前記ＩＱ上方変換モジュールに提供される入力データは、ＧＭＳＫ、ＱＰＳＫ、ｎＰＳＫ、ｎＱＡＭ、およびＯＦＤＭ信号形式のうちの１つから成る、請求項６または７に記載の誘導結合装置。
【請求項９】
前記帯域通過デルタシグマ変調器から出力される帯域雑音をフィルタ除去するための前記可変インピーダンス回路における少なくとも１つのフィルタデバイスをさらに備えている、請求項１から８のいずれかに記載の誘導結合装置。
【請求項１０】
前記誘導結合装置は、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）システム内のリーダデバイスに電磁的に結合されたタグ端子の一部を備え、前記ＩＱ上方変換変調器からのデータの生成は、前記タグ端子の内部のクロック回路に基づく、請求項６から９のいずれかに記載の誘導結合装置。
【請求項１１】
前記誘導結合装置は、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）システム内のリーダデバイスに電磁的に結合されたタグ端子の一部を備え、前記リーダデバイスは、搬送波信号周波数において前記着信ＲＦ信号を提供し、前記ＩＱ上方変換変調器からのデータの生成は、Ｍで除算された前記搬送波信号周波数ｆｒｆを使用するクロック回路に基づき、Ｍは、正数値を表す、請求項６から９のいずれかに記載の誘導結合装置。
【請求項１２】
前記誘導結合装置は、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）システム内のリーダデバイスに電磁的に結合されたタグ端子の一部を備え、前記ＩＱ上方変換変調器のためのクロッキングは、前記タグ端子の内部のクロック回路に基づく、請求項６から９のいずれかに記載の誘導結合装置。
【請求項１３】
前記誘導結合装置は、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）システム内のリーダデバイスに電磁的に結合されたタグ端子の一部を備え、前記リーダデバイスは、搬送波信号周波数において前記着信ＲＦ信号を提供し、前記ＩＱ上方変換変調器のためのクロッキングは、Ｎで除算された前記搬送波信号周波数ｆｒｆを使用するクロック回路に基づき、Ｎは、正数値を表す、請求項６から９のいずれかに記載の誘導結合装置。
【請求項１４】
前記誘導要素は、タグ端子の一部を備え、前記タグ端子は、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）システム内のリーダデバイスに電磁的に結合され、前記ＲＦＩＤシステムは、前記タグリーダ内のクロック回路を使用して、前記帯域通過デルタシグマ変調器をクロッキングすることを含む、請求項１に記載の誘導結合装置。
【請求項１５】
前記誘導要素は、タグ端子の一部を備え、前記タグ端子は、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）システム内のリーダデバイスに電磁的に結合され、前記リーダデバイスは、搬送波信号周波数において前記着信ＲＦ信号を提供し、前記ＲＦＩＤシステムは、Ｌで除算された前記搬送波信号周波数に基づいて生成されたクロック回路を使用して、前記帯域通過デルタシグマ変調器をクロッキングすることを含み、Ｌは、正数値を表す、請求項１に記載の誘導結合装置。
【請求項１６】
前記誘導要素は、タグ端子の一部を備え、前記タグ端子は、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）システム内のリーダデバイスに電磁的に結合され、前記リーダデバイスは、搬送波信号周波数において前記着信ＲＦ信号を提供し、前記リーダデバイスは、前記搬送波信号周波数を使用して修正されたＲＦ信号に下方変換を行い、アナログ／デジタルコンバータ（ＡＤＣ）を介して前記ＩＱデータをデジタル化し、前記デジタル化されたＩＱデータを下方サンプリングし、前記デジタル化されたＩＱデータをデジタル的にフィルタリングし、次いで、前記デジタル的にフィルタリングされたＩＱデータを復調する、請求項１に記載の誘導結合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、帯域通過変調を使用して、誘導結合された無線周波数通信ネットワーク内で専用データ伝送チャネルを生成する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線周波数識別（ＲＦＩＤ）システムは、一般に、リーダデバイスと少なくとも１つの無線端子またはタグとを含み、近距離通信ネットワーク内のアイテムの位置を特定および追跡するために使用される。搬送波信号を含む励起された時変電磁無線周波数（ＲＦ）波が、所与のＲＦＩＤネットワークまたはシステム内でリーダからタグに伝送される。誘導結合は、２つの回路間の相互インダクタンスによって、エネルギーをある回路（伝導性アンテナコイルおよび関連付けられた回路等）から別の回路に移送するために使用され得る。整流されタグ回路を給電するために使用され得る電圧が、タグ内に誘導される。ＲＦＩＤネットワークは、その誘導結合コイル（または、アンテナコイル）間でそのような誘導結合を使用して、情報を交換するタグおよびリーダを含み得る。データがタグからリーダに通されることを可能にするために、タグ回路は、その誘導結合コイルまたは要素に関連付けられる負荷（本明細書では、結合インピーダンスと称される）を変化または変動させる。この変化は、相互誘導結合の結果として、リーダによって検出されることができ、それによって、リーダによって発信されたＲＦ信号は、エンコードされたデータを伝送するためにタグによって変調されることができる。
【０００３】
図１ａは、タグ１０１ａ−ｃからリーダデバイス１０３へのデータ伝送が、同一の周波数チャネルまたはスペクトル１０４上で行なわれる、従来技術のＲＦＩＤシステムを描写する。確立された誘導結合技術を使用して、典型的には、ＲＦＩＤシステムまたはネットワーク内の複数のタグの各々は、修正された搬送波信号を使用して、ＲＦ信号を送信する。故に、各タグからの修正されたＲＦ信号は、ＲＦＩＤネットワーク内の所与のリーダデバイスに関連付けられた同一のＲＦ周波数スペクトル内の他のタグのものと重複する。
【０００４】
結果として、ＲＦＩＤシステム内のタグ衝突が、複数のタグが同一のＲＦＩＤリーダデバイスによって励起され、所与の周波数チャネルを使用して、リーダに戻るそれらのそれぞれの重複信号を同時に修正するときに生じる。したがって、タグ衝突問題は、多数のタグが同一のＲＦ場内で一緒に読み取られなければならないときは常時、悪化する。リーダは、同時に生成された信号が衝突するとき、これらの信号を区別することができない。タグ衝突は、リーダを混乱させ、データ伝送誤差を生成し、概して、ＲＦＩＤシステムまたはネットワーク内のデータ処理量を低減させる。
【０００５】
種々のシステムが、個々のタグを分離するために提案されている。例えば、衝突誤差を低減させることを目的とした技法の１つでは、リーダが、タグ衝突が発生したことを認識すると、特別な「間隙パルス」信号を送信する。この信号を受信すると、各タグは、乱数カウンタを調べ、そのデータを送信する前に、待機すべき間隔を決定する。各タグは、一意の数の間隔を得るので、タグは、異なる時にそれらのデータを送信する。しかしながら、データ処理量レートの観点から、全体的ＲＦＩＤシステム性能への悪影響が、依然として、存在する。
【０００６】
タグによって受信された信号を変調し、変調された信号をリーダデバイスに誘導結合することは、位相偏移変調（ＰＳＫ）および振幅偏移変調（ＡＳＫ）等の信号変調方式を使用して知られており、タグは、状態間のインピーダンス整合を変化させることによって、その結合されたインピーダンスを変化させる。しかしながら、所与の周波数チャネル上の重複する修正された信号から生じるタグ衝突の悪影響が、依然として、これらの既知の信号変調方式を使用しても残る。
【０００７】
さらに、ＲＦＩＤネットワークのリーダデバイスの状況に特に関連するのは、リーダデバイス内のＤＣオフセットの影響およびリーダの位相雑音の影響である。
【０００８】
誘導結合されたＲＦＩＤシステムでは、下層コイルは、その物理的サイズおよび構造によって定義される。２つのコイルの結合システムが、等価変圧器によって置換され得ることは周知である。これらの２つのコイル間の接続は、磁場（Ｂ）によって与えられ、この接続を説明するための基本値は、相互インダクタンス（Ｍ）および／または結合係数（ｋ）である。
【０００９】
図１ｂは、従来技術の誘導結合されたＲＦＩＤシステムを示す。適用可能であるＢｉｏｔ−Ｓａｖａｒｔ関係は、
【００１０】
【数１】
0006010689.tif 000002
である。これは、電流ｉ１ならびに幾何学形状の関数として、あらゆる点における磁場の計算を可能にする。この式（１）では、μ０は、透磁性を説明し、ｘは、距離を表し、Ｓは、コイルに沿った積分経路を説明する。
これに加え、相互インダクタンスおよび結合係数は、
【００１１】
【数２】
0006010689.tif 000003
で与えられる。ここでは、Ａ２は、第２のコイルの面積を説明する一方、Ｌ１およびＬ２は、２つのコイルのインダクタンスを説明する。リーダ−コイルとトランスポンダ−コイル間の距離もまた、結合係数を決定する。
【００１２】
依然として、図１ｂを参照すると、リーダデバイスによって経験されるインピーダンスは、
【００１３】
【数３】
0006010689.tif 000004
である。式中、ωは、ｒａｄ／ｓにおける動作周波数であり、Ｍは、相互インダクタンスであり、Ｙ１＋Ｙ２は、タグデバイス内のアドミッタンスである。ここでは、Ｌ１およびＬ２は、それぞれ、キャパシタＣｉおよびＣ２と共鳴状態にある。Ｙ１＋Ｙ２アドミッタンスは、情報をリーダに伝達して戻すように変調される。Ｙ１＋Ｙ２は、振幅（ＡＳＫ）または同相（ＰＳＫ）のいずれかを介して変調される。Ｙ１＋Ｙ２はまた、多相ＰＳＫおよび多振幅ＡＳＫを使用して変調されることができるが、これは、Ｌ１Ｃ１およびＬ２Ｃ２の共鳴のＱに問題を提起する。
【００１４】
アドミッタンスＹ１＋Ｙ２は、周波数ドメインにおいて、データの大部分がＤＣ近傍にあるように変調される。これは、例えば、リーダの動作周波数が、リーダ自体の中に漏出してＤＣを生成し、または、リーダ内で使用される発振器の位相雑音が、（望ましくなく）変調された信号上に重ねられた状態になり、リーダ自体によってもたらされ得るＤＣオフセットから実際の信号を区別する必要があるので、リーダデバイスに問題を提起する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１５】
提供されるのは、着信無線周波数（ＲＦ）信号を修正するための誘導結合装置である。誘導結合装置は、誘導コイルまたは要素、誘導要素に電気的に結合された出力を有する可変インピーダンス回路と、可変インピーダンス回路に結合され、可変インピーダンス回路の出力をデジタル的に制御する少なくとも１つの帯域通過デルタシグマ（ΔΣ）変調器とを備え、着信ＲＦ信号は、調節される可変インピーダンス回路の出力に基づいて、誘導要素の結合されたインピーダンス特性に従って、修正される。
【００１６】
一実施形態では、少なくとも１つの帯域通過デルタシグマ変調器の出力は、２つの状態間で可変インピーダンス回路の出力を切り替え、結合されたインピーダンスＺを調節する。
【００１７】
別の実施形態では、帯域通過デルタシグマ変調器に印加される入力信号は、＋／−ω０だけ着信無線周波数信号からオフセットされた複素変調信号のうちの１つから成る。
【００１８】
複素変調信号は、ＧＭＳＫ、ＱＰＳＫ、ｎＰＳＫ、ｎＱＡＭ、およびＯＦＤＭ信号のうちのいずれかから成り得る。
【００１９】
誘導結合装置のある実施形態では、帯域通過デルタシグマ変調器の出力は、ゼロ復帰（ＲＴＺ）および非ゼロ復帰（ＮＲＺ）タイプ信号のうちの１つである。
【００２０】
誘導結合装置は、一実施形態では、ＩＱ上方変換変調器を備え得、デジタル的に制御される出力は、帯域通過デルタシグマ変調器に入力された同相−直交（ＩＱ）上方変換信号から生成される。
【００２１】
さらに別の実施形態では、ＩＱ上方変換モジュールに提供される入力データは、ＧＭＳＫ、ＱＰＳＫ、ｎＰＳＫ、ｎＱＡＭ、およびＯＦＤＭ信号形式のうちの１つから成る。
【００２２】
誘導結合装置は、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）システム内のリーダデバイスに電磁的に結合されたタグ端子の一部を備え得、ＩＱ上方変換変調器からのデータの生成は、タグ端子の内部のクロック回路に基づく。
【００２３】
別の実施形態では、ＩＱ上方変換変調器からのデータの生成は、Ｍで除算されたリーダデバイスの搬送波信号周波数ｆｒｆを使用するクロック回路に基づき、Ｍは、正数値を表す。
【００２４】
ＩＱ上方変換変調器のためのクロッキングは、一実施形態では、タグ端子の内部のクロック回路に基づき得る。
【００２５】
別の実施形態では、ＩＱ上方変換変調器のためのクロッキングは、Ｎで除算されたリーダデバイスの搬送波信号周波数ｆｒｆを使用するクロック回路に基づき得、Ｎは、正数値を表す。
【００２６】
誘導結合装置のさらなる実施形態では、誘導要素は、タグ端子の一部を備え、タグ端子は、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）システム内のリーダデバイスに電磁的に結合され、ＲＦＩＤシステムは、タグリーダ内のクロック回路を使用して、帯域通過デルタシグマ変調器をクロッキングすることを含む。
【００２７】
代替実施形態では、帯域通過デルタシグマ変調器をクロッキングすることは、Ｌで除算された着信ＲＦ信号の周波数に基づいて生成されるクロック回路を使用し、Ｌは、正数値を表す。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
ここで、本発明が、以下の図面を参照して、一例としてのみ説明される。
【図１Ａ】図１ａは、タグからリーダへのデータ伝送が、同一の周波数チャネル上で行なわれる、従来技術の誘導結合されたＲＦＩＤシステムを示す。
【図１Ｂ】図１ｂは、従来技術の誘導結合されたＲＦＩＤシステムの代表的モデルを示す。
【図２】図２は、一実施形態における、誘導要素に結合された可変インピーダンスを生成するための帯域通過変調を使用する装置を示す。
【図３】図３は、一実施形態における、直接デジタルシンセサイザ等のデジタル信号源の周波数だけオフセットされたＩＱ信号を生成するための装置を示す。
【図４】図４は、一実施形態における、直接デジタルシンセサイザ等のデジタル信号源の周波数だけオフセットされたＯＦＤＭ信号を生成するための帯域通過変調を使用する装置を示す。
【図５】図５は、データ伝送が、タグとリーダとの間の誘導結合を介して、帯域通過変調を使用して、専用周波数チャネル上で行なわれ得る、ＲＦＩＤシステムの実施形態を示す。
【図６Ａ】図６ａは、一実施形態における、ＱＡＭ信号を生成するための誘導結合された帯域通過変調装置を示す。
【図６Ｂ】図６ｂは、一実施形態における、帯域通過変調を使用して、６４ＱＡＭデータを実装するシステムの実装のためのプロセスを示す。
【図６Ｃ】図６ｃは、信号対雑音比１３ｄＢを伴う、図６ａの６４ＱＡＭシステム装置の出力の信号空間図表現を示す。
【図６Ｄ】図６ｄは、信号対雑音比２２ｄＢを伴う、図６ａの６４ＱＡＭシステム装置の出力の信号空間図表現を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
用語「変調」は、本明細書で使用される場合、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）無線端子またはタグが、リーダ誘導結合装置の搬送波無線周波数（ＲＦ）信号を変化させ、情報をエンコードおよび伝達するプロセスを指す。例えば、位相変調では、リーダデバイスからタグに伝送されるデータは、ＲＦＩＤリーダデバイスによって送信される搬送波の位相の変化においてエンコードされる。
【００３０】
図２は、一実施形態における、誘導要素２０３において、可変（または、変調）インピーダンス２０５を生成し、ＲＦＩＤネットワークのリーダデバイス等からの着信無線周波数（ＲＦ）信号を修正するために、受動または半受動であり得る、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）通信ネットワーク等の無線通信システムの誘導結合装置２００を示す。ＲＦＩＤ通信ネットワークのタグ端子の一部であり得る、誘導要素２０３は、その時変結合されたインピーダンス特性ＺＬ（ｔ）に従って、着信ＲＦ信号を修正する。ここでは、デジタル波形２０７は、単一ビット低域通過デルタシグマ（ΔΣ）変調器２０２に印加される。単一ビット低域通過ΔΣ変調器２０２の出力は、可変インピーダンス２０５の少なくとも２つの状態を制御するように印加される。
【００３１】
図３は、一実施形態における、デジタル信号源の周波数だけオフセットされた同相−直交（ＩＱ）信号（３０８、３０９）を生成するための装置３００を示し、一実施形態では、デジタル信号源は、直接デジタルシンセサイザ（ＤＤＳ）３０７であり得る。ミキサへのＩＱ信号（３０８、３０９）は、ＤＤＳ３０７によって生成される。低域通過デルタシグマ（ΔΣ）変調器３０２が、複素変調信号を生成するために適用され得る。本明細書で参照される場合、低域通過デルタシグマ変調器は、４で除算される帯域通過デルタシグマ変調器（ｆｓによって示される）のサンプリング周波数近傍の入力データを表す出力ビットストリームを生成する。ｆｓ／４の上下で、帯域通過デルタシグマの量子化された雑音は、信号が過剰の量子化雑音を有すると見なされるいくらかの設計カットオフポイントまで、増加する。
【００３２】
依然として、図３を参照すると、ミキサへのＩＱ信号は、ｆｓ／４において、直接デジタルシンセサイザ（ＤＤＳ）３０７またはクロックによって上方変換され得る。上方変換出力信号は、次いで、帯域通過デルタシグマ変調器３０２に印加される。帯域通過デルタシグマ（ΔΣ）変調器３０２は、サンプルレートｆｓで適用され、複素変調信号を生成する。本明細書で参照される場合、帯域通過デルタシグマ変調器は、
ｆｓ／４−ＢＷ／２
から
ｆｓ／４＋ＢＷ／２
の範囲の入力データを表す出力ビットストリームを生成する。式中、ｆｓは、帯域通過デルタシグマ変調器のサンプリング周波数を表し、ＢＷは、帯域通過デルタシグマ変調器が設計される所定の帯域幅を表す。タグデバイスの誘導要素の複素ＩＱ信号は、おおよそｆｒｆ＋／−ｆｓ／４となり、式中、ｆｒｆは、ＲＦＩＤネットワーク内のリーダデバイス信号の周波数である。出力ビットストリームは、リーダデバイス信号の周波数からｆｓ／４だけオフセットされるので、これは、リーダデバイス内のＤＣオフセットの影響を低減させ、かつリーダデバイスの位相雑音の影響を低減させる。
【００３３】
この方式では、ガウス最小偏移変調（ＧＭＳＫ）、ｎＰＳＫ、直交位相偏移変調（ＱＰＳＫ）、ｎ−直交振幅変調（ｎＱＡＭ）（ｎは、整数を表す）、およびＯＦＤＭ信号を含む任意のタイプの複素変調が提供され得、帯域通過デルタシグマ変調器に印加される入力信号は、リーダデバイスの着信無線周波数信号から＋／−ω０だけオフセットされた複素変調信号から成り、ω０は、着信ＲＦ信号からオフセットされた周波数を表す。
【００３４】
ある実施形態では、誘導結合装置は、ＲＦＩＤネットワークまたはシステム内のリーダデバイスに電磁的に結合されたタグ端子の一部を備え得、帯域通過デルタシグマ変調器のクロッキングは、Ｌで除算されたリーダデバイスの搬送波信号周波数ｆｒｆに基づいて駆動され得、Ｌは、正数値を表す。
【００３５】
さらなる実施形態では、誘導結合装置は、ＲＦＩＤネットワークまたはシステム内のリーダデバイスに電磁的に結合されたタグ端子の一部を備え得、ＩＱ上方変換変調器からのデータの生成は、タグ端子の内部のクロック回路によって駆動される。
【００３６】
代替として、誘導結合装置は、ＲＦＩＤネットワークまたはシステム内のリーダデバイスに電磁的に結合されたタグ端子の一部を備え得、ＩＱ上方変換変調器からのデータの生成は、Ｍで除算されたリーダデバイスの搬送波信号周波数ｆｒｆに基づいて、クロック回路によって駆動され、Ｍは、正数値を表す。
【００３７】
一実施形態では、帯域通過デルタシグマ変調器の出力３０２は、ゼロ復帰（ＲＴＺ）であり得、したがって、データが１１０１１０１である場合、出力は、１０１０００１０１０００１０となるであろう。各ビット間にはゼロがあることに留意されたい。代替実施形態では、帯域通過デルタシグマ変調器３０２の出力は、非ゼロ復帰（ＮＲＺ）タイプ信号であり得る。例えば、データが１１０１１０１である場合、出力は、１１０１１０１であり、何もデータストリームに追加されない。
【００３８】
ある実施形態では、１つ以上のフィルタが、帯域通過デルタシグマ変調器３０２から出力された帯域雑音をフィルタ除去するために可変インピーダンス回路内にあり得る。
【００３９】
図４は、一実施形態における、ＤＤＳ４０７等のデジタル信号源の周波数だけオフセットされた直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）信号を生成するためのΖ−ΔΣ方式４００のための装置を示す。ミキサへの入力信号は、ｆｓ／４において、直接デジタルシンセサイザ（ＤＤＳ）４０７またはクロックによって上方変換される。出力信号は、次いで、帯域通過デルタシグマ変調器４０２に印加される。帯域通過デルタシグマ（ΔΣ）変調器４０２は、サンプリングレートｆｓで適用され、複素変調信号を生成する。
【００４０】
図５は、タグからリーダへのデータ伝送が、ＲＦＩＤ通信ネットワーク５００内のデータ通信のために使用されるタグ５０１ａ−ｃのそれぞれのための別個の周波数チャネル５０５、５０５、５０７を生成することによって、帯域通過デルタシグマ変調のための複素変調装置および方法を使用して、専用周波数チャネル上で行なわれる、ＲＦＩＤ通信ネットワーク５００の実施形態を示す。結合されたインピーダンスの帯域通過デルタシグマ変調のための複素変調方法および装置は、本明細書では、「Ζ−ΔΣ方式」と称され、示される。タグ端子５０１ａ−ｃのそれぞれのタグ端子内の誘導要素５０３ａ−ｃは、誘導要素５０３ａ−ｃの結合されたインピーダンス特性Ｚに従って、リーダデバイス５０２等からの着信ＲＦ信号を修正する。可変インピーダンス回路（図５には図示せず）は、誘導要素５０３ａ−ｃに電気的に接続された出力を有する。帯域通過デルタシグマ変調器は、誘導要素５０３ａ−ｃの結合されたインピーダンスＺが、可変インピーダンス回路の出力を変化させることによって調節され得るように、可変インピーダンス回路の入力に結合され、可変インピーダンス回路の出力をデジタル的に制御する。
【００４１】
図６ａは、一実施形態における、直交振幅（ＱＡＭ）信号を生成するための誘導結合Ζ−ΔΣ装置６００ａを示す。入力データビットが、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）６０１に適用され、ＩおよびＱ信号６０８、６０９を生成する。ＩＱ信号６０８、６０９は、次いで、ｆｓ／４に上方変換され、次いで、ｆｓでサンプリングされる、帯域通過デルタシグマ変調器５０２に印加される。
【００４２】
図６ｂは、一実施形態における、６４ＱＡＭデータを生成するシステムの実装のためのプロセス６００Ｂを示す。ステップ６１０における着信ＩＱデータは、ステップ６１１で使用され、６４ＱＡＭデータを生成する。データは、次いで、ステップ６１２において、上方サンプリングされ、ステップ６１３において、ｆｓ／４に上方変換される。四次帯域通過デルタシグマ変調器が、次いで、ステップ６１４において、信号に適用され、ＲＦＩＤシステムのタグデバイスの誘導要素６０３の結合されたインピーダンスを変調させ得る。出力は、次いで、ＲＦＩＤシステムのリーダによって復調され得、付帯出力信号空間図が、所与の異なるレベルの信号対雑音（ＳＮＲ）比に対してプロットされ得る。
【００４３】
図６ｃは、１３ｄＢの信号対雑音比を伴う、６４ＱＡＭシステム出力の信号空間図表現を示す。
【００４４】
図６ｄは、２２ｄＢの信号対雑音比を伴う、６４ＱＡＭシステム出力の信号空間図表現を示す。
【００４５】
図６ｃおよび６ｄの信号空間図は、帯域通過デルタシグマ変調器を含む、Ζ−ΔΣ方式を適用することによってもたらされる６４ＱＡＭ変調を示す。信号空間図は、タグデバイスの誘導要素からの出力、すなわち、帯域通過デルタシグマ変調器が駆動し、次いで、それをリーダデバイスに通すものを採取することによってもたらされる。リーダデバイスは、リーダデバイスの搬送波信号ＲＦ周波数を使用して、下方変換を行ない、アナログ／デジタルコンバータ（ＡＤＣ）を介して、データをデジタル化し、次いで、データを下方サンプリングし、それをデジタルフィルタに通過させ、最後に、ＩＱデータを復調する。示される図６ｃおよび６ｄの信号空間プロットは、復調されたデータを表す。
【００４６】
帯域通過デルタシグマ変調器を駆動させるため等、無線タグ端子によって利用されるクロッキング関数に関して、クロッキングの生成関数は、タグリーダ内のクロック回路によって、またはＲＦＩＤネットワークのリーダデバイスによって提供される着信ＲＦ信号の周波数に基づくクロック回路生成を介して、提供され得る。
【００４７】
例えば、リーダからの信号を使用して、クロッキング関数を可能にする事例では、リーダが、ｆｒｆである場合、タグによって使用されるクロックは、ｆｒｆまたはある周波数ｆｒｆＮであり、式中、Ｎは、ある整数である。すなわち、ｆｒｆがＮで除算され、クロッキング関数を生成する。
【００４８】
本発明の好ましい実施形態が、受動および半受動ＲＦＩＤ通信ネットワークに関して、本明細書に説明されたが、本明細書に提示される解決策は、無線通信の他の側面にも適用され得ることが想定され、実際、当業者によって理解されるであろう。故に、当業者は、本明細書に説明される具体的実施形態が、例証的であり、必ずしも、包括的ではないことを理解するであろう。したがって、他の種々の修正も、請求項によって定義される本発明の範囲から逸脱することなく、当業者によって行なわれ得る。
【図１Ａ】
0006010689.tif 000005
【図１Ｂ】
0006010689.tif 000006
【図２】
0006010689.tif 000007
【図３】
0006010689.tif 000008
【図４】
0006010689.tif 000009
【図５】
0006010689.tif 000010
【図６Ａ】
0006010689.tif 000011
【図６Ｂ】
0006010689.tif 000012
【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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