(57)【要約】【課題】実施の形態は、無線通信装置を提供する。【解決手段】実施の形態による無線通信装置は、受信される信号を復調する受信信号処理部と、受信される信号から第１信号の受信状態を検出する第１信号状態検出部と、受信される信号から第２信号の受信状態を検出する第２信号状態検出部と、送信される信号を変調する送信信号処理部と、第１信号状態検出部の第１信号と第２信号状態検出部の第２信号とのうち少なくとも一つの信号の受信状態に基づいて送信信号処理部に送信されるチャネルの周波数変更を制御する制御部を含む。【選択図】図２
2010531084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信される信号を復調する受信信号処理部と、
前記受信される信号から第１信号の受信状態を検出する第１信号状態検出部と、
前記受信される信号から第２信号の受信状態を検出する第２信号状態検出部と、
送信される信号を変調する送信信号処理部と、
前記第１信号状態検出部の第１信号と前記第２信号状態検出部の第２信号とのうち少なくとも一つの信号の受信状態に基づいて前記送信信号処理部に送信されるチャネルの周波数変更を制御する制御部と、を含む無線通信装置。
【請求項２】
受信アンテナから受信された信号の電力を調節する受信信号電力調節部と、
前記受信信号電力調節部の出力信号を前記受信信号処理部、前記第１信号状態検出部及び前記第２信号状態検出部のうち少なくとも一つに出力する第１スイッチ部と、を含む請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記制御部の制御信号によりローカル周波数を発生する位相同期部と、
前記位相同期部のローカル周波数を同位相の第１ローカル周波数として前記第１信号状態検出部に供給し、直角位相の第２ローカル周波数を前記第２信号状態検出部に供給する第１位相偏移器と、を含む請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記第１信号はＩ信号を含み、前記第２信号はＱ信号を含み、
前記第１信号状態検出部は、
前記受信される信号を同位相の第１ローカル周波数と混合してベースバンド第１信号を出力する第１ミキサと、
前記ベースバンド第１信号を前記制御部の制御により増幅する第１増幅器と、
前記ベースバンド第１信号を前記制御部の制御により減衰する第１減衰器と、を含む請求項３に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記第２信号状態検出部は、
前記受信される信号を直角位相の第２ローカル周波数と混合してベースバンド第２信号を出力する第２ミキサと、
前記ベースバンド第２信号を前記制御部の制御により増幅する第２増幅器と、
前記ベースバンド第２信号を前記制御部の制御により減衰する第２減衰器と、を含む請求項３に記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記第１信号状態検出部及び前記第２信号状態検出部により検出された第１信号と第２信号との状態を選択的に前記制御部に出力する第２スイッチ部を含む請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記制御部は、
前記第１信号状態検出部の第１信号と前記第２信号状態検出部の第２信号とのうち少なくとも一つの信号の状態を分析して制御情報を出力する受信状態分析モジュールと、
前記受信状態分析モジュールの制御情報により伝送チャネルの周波数を変更して多重化するチャネル多重化モジュールと、を含む請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記制御部は、
前記受信状態分析モジュールの制御情報により送信信号の位相を調整する位相調整モジュールと、
前記チャネル多重化モジュールにより変更されたチャネル周波数のための複数のローカル周波数を生成するように制御信号を出力するＰＬＬ制御モジュールと、
前記第１信号状態検出部及び前記第２信号状態検出部の受信感度を調節する受信感度調節モジュールと、を含む請求項７に記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記第１信号状態検出部及び前記第２信号状態検出部から入力された信号状態から電圧レベル、信号電力、信号位相、タグデバイスとの認識距離、チャネル信号間の干渉の有無のうち少なくとも一つを分析する請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項１０】
前記送信信号処理部は、
前記送信される信号をアナログ信号に変換するデジタルアナログ変換器と、
同位相の第３ローカル周波数と直角位相の第４ローカル周波数とを出力する第３位相偏移器と、
前記アナログ信号を第３ローカル周波数と混合してＲＦ第１信号を出力する第３ミキサと、
前記アナログ信号を第４ローカル周波数と混合してＲＦ第２信号を出力する第４ミキサと、
前記ＲＦ第１信号とＲＦ第２信号とを合成する信号合成部と、
前記信号合成部により合成された信号を電力増幅してアンテナに伝達する増幅器と、を含む請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項１１】
受信される信号をベースバンド第１信号及びベースバンド第２信号に変換するミキサと、
前記ベースバンド第１信号を順次に増幅して所定レベルにカットして正の矩形波形状として出力する複数の第１信号処理部と、
前記ベースバンド第２信号を順次に増幅して所定レベルにカットして負の矩形波形状として出力する複数の第２信号処理部と、
前記複数の第１信号処理部及び前記複数の第２信号処理部から出力された正及び負の矩形波状の信号を合算してデジタル信号としてそれぞれ出力する合算器と、
前記合算器のデジタル信号を受信情報として認識する制御部と、を含む無線通信装置。
【請求項１２】
前記ミキサは、
前記受信される信号をベースバンド第１信号に変換する第１ミキサと、前記受信される信号をベースバンド第２信号に変換する第２ミキサと、を含み、
前記合算器は、
前記各第１信号処理部の出力を合算してデジタル第１信号として出力する第１合算器と、
前記各第２信号処理部の出力を合算してデジタル第２信号として出力する第２合算器と、を含む請求項１１に記載の無線通信装置。
【請求項１３】
前記複数の第１信号処理部のそれぞれは、
ベースバンド第１信号又は以前にカットされたベースバンド第１信号を増幅する電圧利得増幅器と、
前記電圧利得増幅器により増幅された信号を所定の電圧レベルにカットするリミッタと、
前記リミッタによりカットされた信号からポジティブ成分を感知して前記合算器に出力する感知器と、を含む請求項１１に記載の無線通信装置。
【請求項１４】
前記第１信号処理部に設けられ、前記ベースバンド第１信号に混入される雑音成分を除去する第１フィルタと、
前記第２信号処理部に設けられ、前記ベースバンド第２信号に混入される雑音成分を除去する第２フィルタと、を含む請求項１１に記載の無線通信装置。
【請求項１５】
タグデバイスの動作区間に対応する信号と第１ローカル周波数とを混合してエネルギー信号を出力する第１ミキサと、
リーダデバイスの動作区間に対応する信号と第２ローカル周波数とを混合してデータ信号を出力する第２ミキサと、
前記第１ミキサのエネルギー信号と第２ミキサのデータ信号とを合成してリーダデバイス信号として出力する合成器と、を含む無線通信装置。
【請求項１６】
前記タグデバイスの動作区間及び前記リーダデバイスの動作区間の信号は、イーピーシー第２世代（ＥＰＣ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ−２）ＵＨＦＲＦＩＤプロトコルを含む請求項１５に記載の無線通信装置。
【請求項１７】
前記第１ミキサにＩＳＭ（Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ、Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  ａｎｄ  Ｍｅｄｉｃａｌ  ｂａｎｄ）バンドの第１ローカル周波数を供給する第１位相同期部と、
前記第２ミキサにＵＨＦ（Ｕｌｔｒａ  Ｈｉｇｈ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）バンドの第２ローカル周波数を供給する第２位相同期部と、を含む請求項１５に記載の無線通信装置。
【請求項１８】
前記タグデバイスの動作区間の信号は、タグデバイスに通信権限が移転される第１時間間隔（Ｔ１）、タグデバイスがリーダ信号を復調するために所要する第２時間間隔（Ｔ２）、通信権限をタグデバイスに移転してから待機する第３時間間隔（Ｔ３）、リーダ命令間の最小時間として確保される第４時間間隔（Ｔ４）に送出されるＣＷ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｗａｖｅ）のうち少なくとも一つを含む請求項１５に記載の無線通信装置。
【請求項１９】
前記リーダデバイスの動作区間の信号は、準備状態、調停状態、応答状態、確認状態、開放状態に伝達される命令データのうち少なくとも一つを含む請求項１５に記載の無線通信装置。
【請求項２０】
前記タグデバイスの動作区間に出力される信号を第１信号および第２信号として出力し、前記リーダデバイスの動作区間に出力される信号を第１信号および第２信号として出力する制御部と、
前記タグデバイスの動作区間に出力される第１信号と第２信号とを合算して前記第１ミキサに出力する第１合算器と、
前記リーダデバイスの動作区間に出力される第１信号と第２信号とを合算して前記第２ミキサに出力する第２合算器と、を含む請求項１５に記載の無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施の形態は、無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ユビキタス（ｕｂｉｑｕｉｔｏｕｓ）ネットワーク技術とは、時間と場所に拘束されず、多様なネットワークに自然に接続できるようにする技術のことである。このようなユビキタスネットワーク技術の一例としてＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）技術を挙げることができる。
【０００３】
一般に、ＲＦＩＤ技術はタグデバイスとリーダデバイスとを含み、商品などの物品にその物品の細部情報を保存するタグデバイスが付着され、リーダデバイスはタグデバイスとＲＦ通信を行ってタグデバイスから物品の情報を獲得する。このようなＲＦＩＤ技術は、物品の流通、組立て、価格変動、販売などの物流／流通管理が効果的に処理され得る基盤を提供する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
実施の形態は、受信されるベースバンドＩ信号及びＱ信号のうち少なくとも一つの信号の受信状態を利用してタグデバイスとの通信環境の変化を分析し、前記タグデバイスに伝送されるチャネル周波数を変更できる無線通信装置を提供する。
【０００５】
また、実施の形態は、タグデバイスから受信された信号の状態が不安定な場合、送信チャネルの周波数及び位相を調節できる無線通信装置を提供する。
【０００６】
また、実施の形態は、送信チャネルの周波数を変更することによって、近距離無線通信において発生するチャネル間の干渉現象を最小化し、タグの認識距離に対応して安定的に通信できる無線通信装置を提供する。
【０００７】
また、実施の形態は、タグエネルギーの供給及びタグの認識率を向上させ得る無線通信装置を提供する。
【０００８】
また、実施の形態は、タグデバイスから受信されるベースバンド信号を所定レベルまで増幅及びカットして正及び負の矩形波信号に処理することで、タグデバイスの信号を容易に復元できる無線通信装置を提供する。
【０００９】
また、実施の形態は、タグデバイスの位相及びエネルギー伝達位置が変化しても、安定的に受信信号を復元できる無線通信装置を提供する。
【００１０】
また、実施の形態は、ＡＳＫ変調された信号の感度及びＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  ｒａｔｉｏ）が改善され、ＤＣオフセット及び干渉信号の影響を最小化できる無線通信装置を提供する。
【００１１】
また、実施の形態は、タグデバイスの動作区間とリーダデバイスの動作区間とを分離してからコーディングしてもう一度合算することにより、タグデバイスにエネルギーを円滑に供給し、タグデバイスの認識率を改善させ得る無線通信装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
実施の形態による無線通信装置は、受信される信号を復調する受信信号処理部と、受信される信号から第１信号の受信状態を検出する第１信号状態検出部と、受信される信号から第２信号の受信状態を検出する第２信号状態検出部と、送信される信号を変調する送信信号処理部と、第１信号状態検出部の第１信号と第２信号状態検出部の第２信号とのうち少なくとも一つの信号の受信状態に基づいて送信信号処理部に送信されるチャネルの周波数変更を制御する制御部と、を含む。
【００１３】
実施の形態による無線通信装置は、受信される信号をベースバンド第１信号及びベースバンド第２信号に変換するミキサと、ベースバンド第１信号を順次増幅して所定レベルにカットして正の矩形波状として出力する複数の第１信号処理部と、ベースバンド第２信号を順次増幅して所定レベルにカットして負の矩形波状として出力する複数の第２信号処理部と、複数の第１信号処理部及び第２信号処理部から出力された正及び負の矩形波状の信号を合算してデジタル信号としてそれぞれ出力する合算器と、合算器のデジタル信号を受信情報として認識する制御部と、を含む。
【００１４】
実施の形態による無線通信装置は、タグデバイスの動作区間に対応される信号と第１ローカル周波数とを混合してエネルギー信号を出力する第１ミキサと、リーダデバイスの動作区間に対応される信号と第２ローカル周波数とを混合してデータ信号を出力する第２ミキサと、第１ミキサのエネルギー信号と第２ミキサのデータ信号とを合成してリーダデバイス信号として出力する合成器と、を含む。
【発明の効果】
【００１５】
実施の形態は、チャネル間の干渉現象を改善できる。
【００１６】
実施の形態は、タグデバイスとの信号認識距離及びタグ信号認識率を改善させることができる。
【００１７】
実施の形態は、リーダデバイスの配置自由度も改善することができる。
【００１８】
実施の形態は、ＰＡＲ（ｐｅａｋ−ｔｏ−ａｖｅｒａｇｅ  ｐｏｗｅｒ  ｒａｔｉｏ）による非線形干渉信号を防止できる。
【００１９】
実施の形態は、ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）の増加などを防止できる。
【００２０】
実施の形態によるタグデバイスでＡＳＫ変調方式を使用する場合、受信感度及びＳＮＲが低下する現象を改善し、デジタル信号を十分な電圧レベルに復元できる効果がある。
【００２１】
実施の形態は、タグデバイスから受信される信号を歪めることなく増幅利得を改善して、安定したＲＦＩＤ通信を遂行できる。
【００２２】
実施の形態は、受信されるタグ信号を順次増幅及びカットしてＤＣオフセットの影響を最小化できる。
【００２３】
実施の形態は、フェージング現象の発生を最小化できる。
【００２４】
実施の形態は、受信される信号の位相変化による干渉信号の影響を排除できる効果がある。
【００２５】
実施の形態は、タグデバイスに円滑なエネルギーを供給できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第１実施の形態による無線通信システムを示す構成図である。
【図２】図１のリーダデバイスを示す構成図である。
【図３】図２の受信信号電力調節部を示す構成図である。
【図４】図２の受信信号処理部を示す構成図である。
【図５】図２のＩ信号状態検出部及びＱ信号状態検出部を示す構成図である。
【図６】図２の第１制御部を示す構成図である。
【図７】図２の送信信号処理部を示す構成図である。
【図８】第１実施の形態によるＩ信号及びＱ信号の状態を示すグラフである。
【図９】図８のＩ信号及びＱ信号の状態を補償した信号状態を示す図である。
【図１０】第２実施の形態による無線通信システムにおける無線通信装置を示す図である。
【図１１】図１０のＩ信号処理部を示す構成図である。
【図１２】図１１の感知器により処理された信号波形を示す図である。
【図１３】図１１のリミッタにより処理された信号波形を示す図である。
【図１４】図１１の第１合算器により出力される信号波形を示す図である。
【図１５】第３実施の形態による無線通信装置を示す図である。
【図１６】図１５のリーダデバイスに適用されるＥＰＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｐｒｏｄｕｃｔ  Ｃｏｄｅ）規格のうちタイミング規格を例として示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。
＜第１実施の形態＞
図１は、実施の形態による無線通信システムを示す図である。
図１に示すように、無線通信システム５００は、周波数を用いて個別実体と通信するシステムであって、例えば、ＲＦＩＤ方式、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）方式、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）方式、ジグビー（Ｚｉｇｂｅｅ）方式、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ−ｗｉｄｅ  ｂａｎｄ）方式、無線ラン（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＬＡＮ）、ワイブリー（Ｗｉｂｒｅｅ）、Ｚ−ｗａｖｅおよびＤＳＲＣ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｓｈｏｒｔ  Ｒａｎｇｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）のうち何れか一つを含むことができる。以下、説明の便宜上、ＲＦＩＤ方式を一例として説明する。
【００２８】
無線通信システム５００は、無線通信装置間の通信のためのものであって、例えば、タグ（Ｔａｇ又はｔｒａｎｓｐｏｎｄｅｒ）デバイス１０及びリーダ（ｒｅａｄｅｒ又はＩｎｔｅｒｒｏｇａｔｏｒ）デバイス１００を含む。
【００２９】
リーダデバイス１００は、タグデバイス１０と近距離無線方式で通信して、少なくとも一つのタグデバイス１０の情報を収集する。例えば、リーダデバイス１００はタグデバイス１０に情報要求信号を伝送し、タグデバイス１０から実体詳細情報を受信することで、タグデバイス１０の情報を収集できる。リーダデバイス１００は、収集された情報を用いてミドルウエア又は他のノードと通信する機能を行う。
【００３０】
タグデバイス１０は、形状とサイズが様々であり、電源供給の有無によって能動型タグと受動型タグに区分され、使用する周波数帯域によって低周波システムと高周波システムとに分かれる。このようなタグデバイス１０は、人、自動車、貨物、家畜、ビルディングなどの実体に付着され、その実体の詳細情報を保存する。またタグデバイス１０は、電子カードなどの装置と連係してユーザ認証、電子決済などを行うことができる。
【００３１】
タグデバイス１０を直接付着するか他の装置と連係して多様なサービスを提供できる。
無線通信システム５００のＲＦ周波数は、メディアアクセス制御、動物管理などに使用される１２４〜１３４ｋＨｚのＬＦ（Ｌｏｗ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）タグと、ＩＣカード、身分証などに使用される１３．５６ＭＨｚのＨＦ（Ｈｉｇｈ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）タグと、流通、物流などにおいてコンテナ識別のために使用される４００〜９１５ＭＨｚのＵＨＦ（Ｕｌｔｒａ  ＨＦ）タグと、２．４５ＧＨｚのマイクロウェーブタグと、に区分できる。また、テレマティクスのために５．８ＧＨｚタグを使用することもできる。このような通信帯域は、例示する目的のために開示されたものであり、開示された実施の形態の技術的思想とその技術的範囲内で、変更可能である。
【００３２】
リーダデバイス１００は、タグデバイス１０の移動によって通信環境が変化しても、タグデバイス１０の情報を効率的に受信できる必要がある。
図２は、図１のリーダデバイスを示す図である。
図２に示すように、リーダデバイス１００は第１受信回路１００Ａ、第１送信回路１００Ｂ、第１制御部１６０、周波数調整回路１７０を含む。ここで、リーダデバイス１００は、実施の形態を説明するために用いた用語であって、リーダデバイス１００の機能及び構成要素はタグデバイスに適用されることができ、リーダデバイスに限定しない。
【００３３】
第１受信回路１００Ａは、タグデバイスから受信される信号を復調してデジタル信号に変換し、第１送信回路１００Ｂは、リーダ信号として、例えば、タグ情報要求信号を伝送する。
【００３４】
周波数調整回路１７０は、第１受信回路１００Ａに受信される信号を復調するためにローカル周波数を出力し、第１送信回路１００Ｂに送信される信号を変調するためにローカル周波数を出力する。ここで、受信回路１００Ａ及び送信回路１００Ｂに供給されるローカル周波数は、互いに同一または異なることができる。
【００３５】
第１制御部１６０は、タグ情報要求信号を伝送し、受信される信号からタグ情報を収集して保存する。さらに第１制御部１６０は、他のリーダデバイス又はホストコンピューターと通信可能で、タグデバイスから受信された信号状態に基づいて通信環境の変化を感知して適応的に送信チャネルの周波数を調節する。
【００３６】
具体的に、第１受信回路１００Ａは、受信アンテナ１０１、受信信号電力調節部１１０、第１スイッチ部１１８、受信信号処理部１２０、Ｉ信号状態検出部１３０、Ｑ信号状態検出部１４０、第２スイッチ部１５０を含む。
【００３７】
受信信号電力調節部１１０は、第１制御部１６０の制御信号により受信アンテナ１０１から受信される信号の電力を調節する。受信信号電力調節部１１０の出力は第１スイッチ部１１８を介して出力される。即ち、受信信号電力調節部１１０は、受信アンテナ１０１に受信される信号の電力利得を調節することで、干渉信号の影響、アンテナの利得の影響、内部回路の増幅利得の影響により受信信号が飽和する現象を防止する。
【００３８】
第１スイッチ部１１８は、受信信号を分岐して受信信号処理部１２０、Ｉ信号状態検出部１３０、Ｑ信号状態検出部１４０に出力する。第１スイッチ部１１８は、分配器、サーキュレータ、スリーウェイデバイス（３−ｗａｙ  ｄｉｖｉｄｅｒ）回路などであり得る。
【００３９】
受信信号処理部１２０は、受信される信号を復調してデジタル信号に変換してから第１制御部１６０に伝達する。
【００４０】
Ｉ信号状態検出部１３０は、受信信号のうちＩ位相（Ｉｎ−ｐａｈｓｅ）を有する信号（以下、「Ｉ信号」と略称する）の受信状態を検出して第１制御部１６０に出力し、Ｑ信号状態検出部１４０は、受信信号のうちＱ位相（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ−ｐｈａｓｅ）を有する信号（以下、「Ｑ信号」と略称する）の受信状態を検出して第１制御部１６０に出力する。ここで、Ｉ信号状態検出部１３０及びＱ信号状態検出部１４０は、第１制御部１６０の制御信号により信号レベルを調節する。
【００４１】
第２スイッチ部１５０は、Ｉ信号状態検出部１３０とＱ信号状態検出部１４０の出力信号とを選択的に第１制御部１６０まで伝達する。第２スイッチ部１５０は、分配器、サーキュレータ、ツーウェイデバイス（２−ｗａｙ  ｄｉｖｉｄｅｒ）回路などであり得る。
【００４２】
第１制御部１６０は、Ｉ信号状態検出部１３０とＱ信号状態検出部１４０のうち少なくとも一つの信号の受信状態を利用して分析情報を生成する。即ち、第１制御部１６０は、Ｉ信号状態又は／及びＱ信号状態からタグデバイスとの通信環境の変化を感知して、通信環境の変化が発生した場合、チャネル周波数を変更する。ここで、チャネル周波数の変更方法は、例えば、第１チャネルの周波数を再割り当てすることによって、他のチャネルの周波数を変更させることができる。
【００４３】
周波数調整回路１７０は、第１制御部１６０の制御信号によりローカル周波数を調節できる。周波数調整回路１７０は、位相同期部１７２、第３スイッチ部１７４および第１位相偏移器（ｐｈａｓｅ  ｓｈｉｆｔｅｒ）１７６を含む。周波数調整回路１７０の内部構成要素は説明の便宜のためにグルーピングしたものであって、構成要素に限定するものではなく変更され得る。
【００４４】
位相同期部１７２は、ＰＬＬ部（図示せず）及び電圧発振器（図示せず）を含むことができ、ＰＬＬ部は第１制御部１６０の制御信号により基準信号を発生し、電圧発振器は基準信号によりローカル周波数を発生する。
【００４５】
第３スイッチ部１７４は、ローカル周波数を少なくとも２つの経路に出力できる。第３スイッチ部１７４は位相同期部１７２からローカル周波数を受信して選択的に分岐させる。例えば、ローカル周波数は受信信号処理部１２０、送信信号処理部１８０、第１位相偏移器１７６を介してＩ信号状態検出部１３０及びＱ信号状態検出部１４０に伝達される。
【００４６】
第１位相偏移器１７６は、ローカル周波数をＩ位相とＱ位相の信号としてＩ信号状態検出部１３０とＱ信号状態検出部１４０とに出力する。
【００４７】
第１送信回路１００Ｂは、送信信号処理部１８０及び送信アンテナ１０２を含み、送信信号処理部１８０は第１制御部１６０から出力される送信信号を変調して送信アンテナ１０２で送信する。
【００４８】
ここで、受信アンテナ１０１と送信アンテナ１０２とを、それぞれ独立的に構成することができる。また、いずれか一つのアンテナを複数で構成することができ、このようなアンテナ特性や個数については限定されない。
【００４９】
図３は、図２の受信信号電力調節部を示す構成図である。
図３に示すように、受信信号電力調節部１１０は、第１増幅器１１２、第１減衰器１１４および第１フィルタ１１６を含む。第１増幅器１１２は、受信信号の電力が基準以下である場合、受信信号の電力を増幅する。第１減衰器１１４は、受信信号の電力が所定基準以上である場合、受信信号を減衰するか、又は低く調整された信号の電力を増幅させて出力できる。
【００５０】
第１制御部１６０は、受信されるＩ信号の受信状態およびＱ信号の受信状態から第１増幅器１１２および第１減衰器１１４の利得を制御できる。
【００５１】
図４は、図２の受信信号処理部を示す図である。
図４に示すように、受信信号処理部１２０は、信号分離部１２１、第２位相偏移器１２２、第１ミキサ１２３、第２フィルタ１２４、第２ミキサ１２５、第３フィルタ１２６およびＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−ｄｉｇｉｔａｌ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１２７を含む。
【００５２】
信号分離部１２１は、第１スイッチ部１１８により分岐された信号をＲＦ  Ｉ信号とＲＦ  Ｑ信号とに分離して出力するか、または同じ大きさの電力を有する二つのＲＦ信号に分岐して出力することもできる。
【００５３】
第１ミキサ１２３は、信号分離部１２１から出力されたＲＦ  Ｉ信号と第２位相偏移器１２２により偏移された第１ローカル周波数とを混合してベースバンドＩ信号に変換する。
【００５４】
第２ミキサ１２５は、信号分離部１２１から出力されたＲＦ  Ｑ信号と第２位相偏移器１２２により偏移された第２ローカル周波数とを混合してベースバンドＱ信号に変換する。ここで、第２位相偏移器１２２は、第３スイッチ部１７４から入力されたローカル周波数を０゜の位相を有する第１ローカル周波数および９０゜の位相を有する第２ローカル周波数として出力する。
【００５５】
第１ミキサ１２３に出力された信号はベースバンドのＩ＋、Ｉ−信号として出力されることができ、第２ミキサ１２５に出力された信号はベースバンドのＱ＋、Ｑ−として出力されることができる。
【００５６】
第２フィルタ１２４は、第１ミキサ１２３から出力されたベースバンドＩ信号に含まれた雑音を除去し、第３フィルタ１２６は、第２ミキサ１２５から出力されたベースバンドＱ信号に含まれた雑音を除去する。
【００５７】
ＡＤＣ１２７は、ベースバンドＩ信号とベースバンドＱ信号とをデジタルＩ信号及びデジタルＱ信号に変換して第１制御部１６０に出力する。第１制御部１６０は、デジタルＩ信号とＱ信号とのうち少なくとも一つを用いてタグ信号を解析できる。ここで、ＡＤＣ１２７は少なくとも一つが配置され、ベースバンドＩ信号とベースバンドＱ信号とを選択的にデジタル信号に変換して出力する。またＡＤＣ１２７は第１制御部１６０に含まれることができ、このようなＡＤＣ１２７については限定しない。
【００５８】
図５は、図２のＩ信号状態検出部及びＱ信号状態検出部を示す図である。
図５に示すように、Ｉ信号状態検出部１３０は、第１アイソレータ１３１、第３ミキサ１３２、第４フィルタ１３３、第２増幅器１３４、第２減衰器１３５、第５フィルタ１３６および第２アイソレータ１３７を含む。Ｑ信号状態検出部１４０は、第３アイソレータ１４１、第５ミキサ１４２、第６フィルタ１４３、第３増幅器１４４、第３減衰器１４５、第７フィルタ１４６および第４アイソレータ１４７を含む。
【００５９】
Ｉ信号状態検出部１３０の第１アイソレータ（ｉｓｏｌａｔｏｒ）１３１及びＱ信号状態検出部１４０の第３アイソレータ１４１は、第１スイッチ部１１８を介して流入される反射波信号を遮断する。
【００６０】
第３ミキサ１３２は、第１アイソレータ１３１から出力された受信信号と第１位相偏移器１７６から出力された第３ローカル周波数とを混合してベースバンドＩ信号として出力する。
【００６１】
第４ミキサ１４２は、第３アイソレータ１４１から出力された受信信号と第１位相偏移器１７６から偏移された第４ローカル周波数とを混合してベースバンドＱ信号として出力する。
【００６２】
ここで、第１位相偏移器１７６は、ローカル周波数を受信して０゜の位相を有する第３ローカル周波数および９０゜の位相を有する第４ローカル周波数として出力する。即ち、いずれか一つののローカル周波数の位相を遅延させて出力できる。
【００６３】
第４フィルタ１３３は、ベースバンドＩ信号から第３ミキサ１３２のミキシング過程で混入された雑音を除去する。第２増幅器１３４はベースバンドＩ信号を所定レベルに増幅し、第２減衰器１３５はベースバンドＩ信号を所定レベルに減衰させる。
【００６４】
第５フィルタ１３６は、ベースバンドＩ信号に混入される雑音を除去するものであって、増幅又は／及び減衰過程でベースバンドＩ信号に含まれた雑音を除去する。
【００６５】
第２アイソレータ１３７は、第５フィルタ１３６を通過したベースバンドＩ信号を第２スイッチ部１５０に伝達し、反射波の流入を防止する。ここで、第１制御部１６０は、第２増幅器１３４及び第２減衰器１３５により増幅又は／及び減衰されるベースバンドＩ信号の電力を調節する。
【００６６】
一方、第４ミキサ１４３から出力されたベースバンドＱ信号は、第６フィルタ１４３によって雑音成分が除去され、第３増幅器１４４によって所定レベルに増幅されるか、又は第３減衰器１４５によって所定レベルに減衰され得る。
【００６７】
また、第７フィルタ１４６は増幅又は／及び減衰過程でベースバンドＱ信号に含まれた雑音を除去し、第４アイソレータ１４７はベースバンドＱ信号を第２スイッチ部１５０を介して第１制御部１６０に伝達し、反射波の流入を防止する。ここで、第１制御部１６０は、第３増幅器１４４及び第３減衰器１４５によって増幅又は／及び減衰されるベースバンドＱ信号の電力を調節する。
【００６８】
Ｉ信号状態検出部１３０とＱ信号状態検出部１４０とは、信号の位相が異なるだけで同じ構成要素を用いて説明することができるので、以下、Ｑ信号状態検出部１４０の構成要素についての詳細な説明は省略する。
【００６９】
Ｉ信号状態検出部１３０及びＱ信号状態検出部１４０は、第１制御部１６０によってベースバンドＩ信号とベースバンドＱ信号との利得を調節できる。
【００７０】
Ｉ信号状態検出部１３０及びＱ信号状態検出部１４０のベースバンドＩ信号とベースバンドＱ信号とは、第２スイッチ部１５０に伝達され、第２スイッチ部１５０は、ベースバンドＩ信号とベースバンドＱ信号とを選択的にスイッチングして第１制御部１６０に伝達する。
【００７１】
第１制御部１６０は、入力されたＩ信号とＱ信号との受信状態から通信環境が変化したか否かを判断できる。即ち、第１制御部１６０はＩ信号状態とＱ信号状態とを用いて現在のチャネルの位相や電力レベルの差に基づいてチャネル周波数を再割り当てするか否かを判断して制御する。また、第１制御部１６０はチャネルの位相や電力レベルが不安定な場合、チャネル周波数を再割り当てるようになるが、この時、チャネルの再割り当て方式は第１チャネル又は開始チャネルの周波数を所定周波数だけシフトさせる。
【００７２】
図６は、図２の第１制御部の構成図である。
図６に示すように、第１制御部１６０は、チャネル多重化モジュール１６１、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ−Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）制御モジュール１６２、位相調整モジュール１６３、受信状態分析モジュール１６４および受信感度調整モジュール１６５を含む。
【００７３】
第１制御部１６０は、Ｉ信号又は／及びＱ信号の受信状態に基づいてタグデバイスとの通信環境、例えば、タグデバイスとの認識距離、位相変化、Ｉ／Ｑ信号の利得差、Ｉ／Ｑ信号の電力差を検出し、検出された情報に基づいて各チャネルに割り当てられた周波数を調節する。
【００７４】
受信状態分析モジュール１６４は、第２スイッチ部１５０を介して入力されるＩ信号及び／又はＱ信号の受信状態を解析して通信環境の変化による分析情報を生成する。ここで、分析情報は受信信号の電圧レベル、電力、位相、タグデバイスとの認識距離、チャネル信号間の干渉の有無などのうち少なくとも一つを含む。
【００７５】
例えば、タグデバイスとの認識距離に変化が発生する場合には、先ず、受信信号がアンテナに到達する時点における位相に変化が生じ、次いで、周波数によるＩ信号とＱ信号との間に利得の差がある場合、増幅過程でチャネル間に電力差が発生し得る。この場合、Ｉ信号とＱ信号とのうち少なくとも一つの信号は復元不可能な状態となり得る。またタグデバイスとの認識距離の変化は位相差及び同期化時間の差により発生し、信号の復元率を顕著に低減させる。
【００７６】
また、受信状態分析モジュール１６４は、上述のような信号の受信状態による規格テーブルを具備しており、規格テーブルを参照して分析情報を生成する。この時、受信状態分析モジュール１６４は信号を分析するために信号フォーマットを変換し、必要な情報を抽出するためにフィルタリング演算処理を行う。
【００７７】
受信状態分析モジュール１６４により分析されたＩ信号状態又は／及びＱ信号の状態が不安定な場合、分析情報に基づいて受信感度調整モジュール１６５、位相調整モジュール１６３およびチャネル多重化モジュール１６１に制御情報を伝達する。
【００７８】
チャネル多重化モジュール１６１は、通信周波数帯域に必要なＮ個のチャネルをコーディングする。ここで、チャネル多重化モジュール１６１は、受信状態分析モジュール１６４の制御情報に基づいて第１チャネルの周波数又は特定チャネルの周波数を変更して全体のチャネルを新しく割り当てる。
【００７９】
ここで、各チャネルの周波数は、ＲＦＩＤ周波数帯域内で変更されることができ、ＲＦＩＤ帯域が９００ＭＨｚである場合、９１０ＭＨｚ〜９１４ＭＨｚ内で多重化されたチャネルの周波数を変更できる。例えば、 変更される前のチャネルは第１チャネルの周波数は９１０．８ＭＨｚであって、チャネル間隔は２００ＫＨｚで１６個のチャネルが割り当てられ得る。チャネル間隔は国内／海外規格に基づいて割り当てられる。そして、例えば、１００ＫＨｚだけ移動した場合、変更された第１チャネルの周波数は９１０．９ＭＨｚとなり、さらに第２チャネルの周波数は９１１．１ＭＨｚとなるように１６個のチャネルを再割り当てすることができる。ここで、第１チャネルの周波数の変更程度はランダムな間隔、又は予め設定された間隔であり得る。
【００８０】
また、第１チャネルの周波数又は特定チャネルの周波数をＲＦＩＤ帯域内でランダムな周波数に変更すれば、変更されたチャネルセットは数十個乃至数百個に変更され得る。このように、多重化されたチャネルは４０Ｋｂｐｓ乃至６４０Ｋｂｐｓの伝送速度を有することができ、またチャネル数が増えることによる認識率の低下を改善し波長による利得差を顕著に減少させることができる。
【００８１】
ＰＬＬ制御モジュール１６２は、チャネル多重化モジュール１６１によりチャネルが多重化されると、位相同期部１７２にローカル周波数の変更を命令する制御信号を伝達する。位相同期部１７２は新しいチャネルに対応するローカル周波数を生成して出力する。ここで、変更されたローカル周波数はそれぞれの部、例えば、図１に示すＩ信号状態検出部１３０及びＱ信号状態検出部１４０、受信信号処理部１２０及び送信信号処理部１８０に伝達される。
【００８２】
位相調整モジュール１６３は、受信状態分析モジュール１６４の制御情報に基づいてＩ信号とＱ信号との状態補正のための位相調整情報を生成し、生成された位相調整情報を送信信号処理部１８０のＤＡＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ−ｔｏ−ａｎａｌｏｇ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１８１に出力する。ここで、ＤＡＣ１８１は送信信号の電圧レベルを調節して送信信号の位相を調整する。即ち、送信信号の位相を調整してＩ信号とＱ信号との間の位相を同期化させることができる。
【００８３】
受信感度調整モジュール１６５は、受信状態分析モジュール１６４の制御情報に基づいてＩ信号又は／及びＱ信号の電力を基準レベルと比較して、Ｉ信号又は／及びＱ信号を増幅又は／及び減衰する度合いを調整する。即ち、受信感度調整モジュール１６５は、Ｉ信号状態検出部１３０及びＱ信号状態検出部１４０に制御信号を伝達することで、Ｉ信号状態検出部１３０の第２増幅部（図５の１３４）及び第２減衰部（図５の１３５）、Ｑ信号状態検出部１４０の第３増幅部（図５の１４４）及び第３減衰部（図５の１４５）を調節できる。
【００８４】
位相同期化されたチャネルを用いてリーダ信号が送信され、続いてタグデバイスから信号を受信する際に、第１制御部１６０は、受信信号の状態に基づいてチャネル周波数を再割り当てすることで、上述のような過程を介して新しい受信信号の状態情報を生成できる。この時、第１制御部１６０は、新しい信号状態を解析および分析する情報を生成する。
【００８５】
また、第１制御部１６０は、ＲＦＩＤ信号をチャネル毎に精密に測定して分析するため、多重化されたチャネルのうち信号復元率の高いチャネルだけを選択的に保存し、該保存されたチャネル情報を利用することができ、タグデバイスに円滑なエネルギーを供給できる効果がある。
【００８６】
図７は、図２の送信信号処理部の構成図である。
図７に示すように、送信信号処理部１８０は、ＤＡＣ１８１、第８フィルタ１８２、第５ミキサ１８３、第３位相偏移器１８４、第９フィルタ１８５、第６ミキサ１８６、信号合成部１８７、第１０フィルタ１８８および第４増幅器１８９を含む。
【００８７】
ＤＡＣ１８１は、第１制御部１６０から伝達されるデジタル信号をアナログ信号のベースバンド信号に変換し、第８フィルタ１８２及び第９フィルタ１８５はベースバンドの信号をチャネル帯域幅にフィルタリングし、第５ミキサ１８３はベースバンドの信号を第３位相偏移器１８４によって出力された第５ロカール周波数によりＲＦ  Ｉ信号に変換し、第６ミキサ１８６はベースバンドの信号を第３位相偏移器１８４によって偏移された第６ローカル周波数によりＲＦ  Ｑ信号に変換する。
【００８８】
ここで、第１制御部１６０は、位相調整情報によってＤＡＣ１８１に伝達されるデジタル信号の位相を調整して出力する。この時、Ｉ信号とＱ信号との位相が同期化されて出力され得る。ＤＡＣ１８１は、位相調整情報に基づいて電圧レベルを調整して送信信号をベースバンドの信号に変換する。従って、ベースバンドの信号はＩ信号とＱ信号との位相が同期化されることができ、二つの信号間の電圧、利得値も一方に偏って飽和されることなく、均等に処理されることができる。
【００８９】
第８フィルタ１８２と第９フィルタ１８５とは、ＤＡＣ１８１から伝達されたベースバンド信号をチャネル帯域幅に基づいてそれぞれ通過させ、その通過された信号は第５ミキサ１８３と第６ミキサ１８６とに伝達される。第３位相偏移器１８４は、第３スイッチ部１７４から伝達されたローカル周波数の０゜の位相を有する第５ロカール周波数を第５ミキサ１８３に出力し、９０゜の位相を有する第６ローカル周波数を第６ミキサ１８６に出力する。
【００９０】
第５ミキサ１８３は、第５ロカール周波数をベースバンド信号と混合してＲＦ  Ｉ信を生成し、第６ミキサ１８６は、第６ローカル周波数をベースバンド信号と混合してＲＦ  Ｑ信号を生成する。
【００９１】
この時、ＲＦ  Ｉ信号及びＲＦ  Ｑ信号の変調フォーマットは、ＩＳＯ１８０００−Ａ、ＩＳＯ１８０００−Ｂ、ＥＰＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｐｒｏｄｕｃｔ  Ｃｏｄｅ）  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ−０、ＥＰＣ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ−１、ＥＰＣ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ−２などのＵＨＦ  ＲＦＩＤ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌに基づくＰＩＥフォーマットが適用され得る。このような変調規格を適用することで、ＤＳＢ−ＡＳＫ（Ｄｏｕｂｌｅ  ＳｉｄｅＢａｎｄ−Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、ＳＳＢ−ＡＳＫ（Ｓｉｎｇｌｅ  ＳｉｄｅＢａｎｄ−Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、ＰＲ−ＡＳＫ（Ｐｈａｓｅ  Ｒｅｖｅｒｓａｌ−Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）などの方式を全て利用できる。
【００９２】
信号合成部１８７はＲＦ  Ｉ信号とＲＦ  Ｑ信号とを単一ＲＦ信号に合成し、第１０フィルタ１８８は合成過程で発生した雑音成分を除去する。
【００９３】
第１０フィルタ１８８でフィルタリングされたＲＦ信号は、第４増幅器１８９で送信可能な電力レベルに増幅されて、送信アンテナ１０２を介してタグデバイスに送信される。ここで、第４増幅器１８９は電力増幅器で有り得る。
【００９４】
この時、リーダデバイスで変更されたチャネル周波数に多重化されたチャネルを送出するので、他のデバイスとチャネルとの間の干渉現象を排除することができ、タグデバイスとの認識距離、受信感度、認識率を改善できる。またリーダデバイスの配置の自由度も確保できる。さらに多重チャネルの周波数間隔を一定に維持することができ、ＰＡＲによる非線形干渉信号、受信感度の低下、ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）の増加などを防止できる。
【００９５】
図８は、第１実施の形態によるＩ信号及びＱ信号の状態を示すグラフであり、図９は、図８のＩ信号及びＱ信号の状態を補償した信号の状態を示す図である。
【００９６】
図８に示すように、Ｉ信号Ａ１とＱ信号Ａ２の状態は互いに９０度の位相差を有して同期化されるので、データ区間Ｄ１における二つの信号Ａ１、Ａ２の電圧レベルＧ１、Ｇ２は均衡を保つようになる。従って、データ区間Ｄ１におけるＩ信号とＱ信号との状態は正確に復元可能な状態に補正された。
【００９７】
図９は、Ｉ信号とＱ信号とを補償した状態を示す図であり、０を基準とした左右方向の横軸は利得レベルＶを示しており、０を基準とした上下方向の縦軸は利得レベルを示している。第１象限、第２象限、第３象限、第４象限にはそれぞれ０゜、２７０゜、１８０゜、９０゜の位相を有するＩ信号状態とＱ信号状態とを示している。この時、チャネル毎にそれぞれ異なる記号で示すＩ信号状態とＱ信号状態とは、互いに同じ間隔を有し、四つの領域に集中している。チャネル毎の信号は同じ認識距離、同期化された位相及び時間規格を有する。
【００９８】
上述のような第１実施の形態は、受信されるタグデバイスの信号の状態が不安定な場合、チャネル周波数を再割り当てして安定したチャネルを介してタグデバイスと通信できる。またチャネル間の干渉現象を排除し、タグデバイスとの距離問題、受信感度、認識率を改善できる。
【００９９】
＜第２実施の形態＞
図１０乃至図１３は、第２実施の形態に係る図である。
図１０に示すように、無線通信受信装置２００は無線通信システムにおける受信装置を含み、近距離無線通信帯域、例えば、リーダデバイス、タグデバイス、ジグビーノードなどに適用され得る。
【０１００】
受信装置２００は、第２受信回路２００Ａと第２制御部２６０とを含む。第２受信回路２００Ａは、信号の位相及びエネルギー伝達位置が変化する環境とは無関係に安定的に受信信号を復元できる。
【０１０１】
このために、第２受信回路２００Ａは、受信アンテナ２０１、第１低雑音増幅器（ＬＮＡ：Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）２１１、第１バラン回路２１３、第７ミキサ２１５、位相同期部２１７、第８ミキサ２１９、第１１フィルタ２２１、第１２フィルタ２２３、Ｉ信号処理部２３０、Ｑ信号処理部２４０、第１合算器２５１、第２合算器２５３、第１３フィルタ２５５および第１４フィルタ２５７を含む。
【０１０２】
第１低雑音増幅器２１１は、受信アンテナ２０１から受信される信号を低雑音増幅する。第１低雑音増幅器２１１は、例えば、ＡＣＰＲ（Ａｄｊａｃｅｎｔ  ｃｈａｎｎｅｌ  ｐｏｗｅｒ  ｒａｔｉｏ）規定に基づいて成分を排除して所望の帯域の信号だけを増幅する。
【０１０３】
ここで第１バラン回路２１３は、第１低雑音増幅器２１１から伝達されたＲＦ信号をＩ信号（例えば、Ｅｓｉｎωｔ）及びＱ信号（Ｅｃｏｓωｔ）に分離する。例えば、単一のＲＦ信号を０゜の位相を有する信号と９０゜の位相を有する信号とに出力する。
【０１０４】
第１バラン回路２１３のバランとは平衡−非平衡（Ｂａｌａｎｃｅ−Ｕｎｂａｌａｎｃｅ）の略称であり、平衡信号（Ｂａｌａｎｃｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ）を非平衡信号（Ｕｎｂａｌａｎｃｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ）に変換するか、又はその逆に変換する回路のことである。
【０１０５】
第１バラン回路２１３は、第７ミキサ２１５にＲＦ  Ｉ信号を出力し、第８ミキサ２１９にＲＦ  Ｑ信号を出力する。第７ミキサ２１５は、ＲＦ  Ｉ信号を第１ローカル周波数によりベースバンドＩ信号に変換し、第８ミキサ２１９はＲＦ  Ｑ信号を第２ローカル周波数によりベースバンドＱ信号に変換する。ここで、ＡＣＰＲは電力増幅動作の線形性を定義している。第１ローカル周波数と第２ローカル周波数との位相は互いに同じであるか９０゜の位相差を有し得る。
【０１０６】
位相同期部２１７は、ＶＣＯ及びＰＬＬを含み、ベースバンドＩ信号及びベースバンドＱ信号の合成に必要な第１及び第２ローカル周波数を第７ミキサ２１５と第８ミキサ２１９とに供給する。
【０１０７】
第１１フィルタ２２１は、ベースバンドＩ信号と第１ローカル周波数との合成過程で発生した雑音信号を除去し、第１２フィルタ２２３は、ベースバンドＱ信号と第２ローカル周波数との合成過程で発生した雑音信号を除去する。
【０１０８】
Ｉ信号処理部２３０は、第１１フィルタ２２１から出力されたベースバンドＩ信号を処理して正の矩形波状として出力し、Ｑ信号処理部２４０は、第１２フィルタ２２３から出力されたベースバンドＱ信号を処理して負の矩形波状として出力する。
【０１０９】
Ｉ信号処理部２３０は、複数個のＩ信号処理部２３１〜２３ｎを含み、複数個のＩ信号処理部２３１〜２３ｎは、順次に連結された構成である。Ｉ信号処理部２３１〜２３ｎは所定の利得でそれぞれ増幅し、増幅された信号を所定電圧にカットし、カットされた信号のネガティブ成分を除去してポジティブ成分の信号を出力する。
【０１１０】
Ｑ信号処理部２４０は、複数個のＱ信号処理部２４１〜２４ｎを含み、複数個のＱ信号処理部２４１〜２４ｎは、順次に連結された構成である。Ｑ信号処理部２４１〜２４ｎは所定の利得でそれぞれ増幅し、増幅された信号を所定の電圧にカットし、カットされた信号のポジティブ成分を除去してネガティブ成分の信号を出力する。
【０１１１】
第１合算器２５１は、複数個のＩ信号処理部２３１〜２３ｎの出力信号を合算して出力し、第２合算器２５３は複数個のＱ信号処理部２４１〜２４３の出力信号を合算して出力する。
【０１１２】
第１３フィルタ２５５は、第１合算器２５１から出力されたＩ信号に混入された雑音を除去し、第１４フィルタ２５７は、第２合算器２５３から出力されたＱ信号に混入された雑音を除去する。即ち、第１３フィルタ２５５及び第１４フィルタ２５７は、信号合算過程で混入された雑音成分を除去する。
【０１１３】
ここで、Ｉ信号処理部２３０（２３１〜２３ｎ）及び第１合算器２５１は、Ｉ信号をデジタル信号に復元するアナログデジタル変換器として機能し、Ｑ信号処理部２４０（２４１〜２４ｎ）及び第２合算器２５３は、ベースバンドＱ信号をデジタル信号に復元するアナログデジタル変換器として機能する。Ｉ信号処理部２３０（２３１〜２３ｎ）とＱ信号処理部２４０（２４１〜２４ｎ）との個数は、例えば、５個〜１０個程度（即ち、ｎ＝５〜１０）を連結した構成を含むことができる。
【０１１４】
第２制御部２６０は、第１合算器２５１及び第２合算器２５３からデジタルＩ信号とデジタルＱ信号とを受信し、その二つのデジタル信号を同期化して解析する。
【０１１５】
また第２制御部２６０は、矩形波状のデジタルＩ信号とデジタルＱ信号とを受信してタグデバイスの情報を解析する。第２制御部２６０は、通信プロトコルを具備してＲＦＩＤ通信を制御し、解析された受信信号のコードを分析して、その分析結果に基づいて送信信号を生成する。
【０１１６】
また、第２制御部２６０は、矩形波状に処理されたデジタルＩ信号とデジタルＱ信号とを受信するため、位相変化と無関係にタグデバイスの信号を正確に復元できる。また、デジタルＩ／Ｑ信号のＤＣレベルによって発生し得るＤＣオフセットの特性変化を最小化できる。
【０１１７】
図１１は、第２実施の形態によるＩ信号処理部を示す図である。ここで、Ｉ信号処理部２３０とＱ信号処理部とは信号処理対象が異なるだけで、基本的な構成と動作が同一であり同じ順序に信号を処理するので、Ｑ信号処理部についての説明は省略する。
【０１１８】
図１１に示すように、複数のＩ信号処理部２３０（２３１〜２３ｎ）は、電圧利得増幅器（ＶＧＡ：Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｇａｉｎ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）２３０Ａ、リミッタ２３０Ｂおよび感知器（Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）２３０Ｃを含む。
【０１１９】
電圧利得増幅器２３０Ａは、所定の利得値でベースバンドＩ信号を増幅する。リミッタ２３０Ｂの入力端は電圧利得増幅器２３０Ａの出力端と連結され、電圧利得増幅器２３０Ａにより増幅された信号を一定のＤＣレベルを基準としてカットする機能を遂行する。ここで、電圧利得増幅器２３０Ａは、例えば、約１０ｄＢの増幅利得で増幅することができ、リミッタ２３０Ｂは、カットされたＤＣレベルを約１Ｖの正の電圧にそれぞれ設定するか、１Ｖずつ増加されたレベル（例えば、１Ｖ、２Ｖ、…、ｎＶなど）にカットレベルを設定することができ、これに限定しない。
【０１２０】
リミッタ２３０Ｂは、大きく三つの回路であり得、ＤＣ成分のアナログ信号の電力値を外部干渉に影響されないように安定した範囲に維持させる回路、アナログスイング電圧を上／下調整する補償回路、 カットされない信号範囲を決定し、それ以外の信号をカットするリミッティング回路などがある。
【０１２１】
感知器２３０Ｃは、リミッタ２３０Ｂの出力端にカップリング（ｃｏｕｐｌｉｎｇ）の形態で連結され、リミッタ２３０Ｂの出力信号を感知して第１合算器２５１に出力する。この時、感知器２３０Ｃはポジティブ成分だけを出力し、ネガティブ成分の信号を除去する。ネガティブ成分の信号とは（−）成分のＤＣレベルを示す。
【０１２２】
リミッタ２３０Ｂの出力信号は、感知器２３０Ｃ及び次のＩ信号処理部の電圧利得増幅器に入力され、感知器２３０Ｃの出力信号は、第１合算器２５１に入力される。このような手順にｎ番目のＩ信号処理部２３ｎまで信号を増幅してカットする動作を繰り返す。
【０１２３】
ｎ番目のＩ信号処理部２３ｎは、ｎ−１番目リミッタの出力信号を受信して利得値で増幅し、増幅された信号はリミッタ２３０Ｂによりカットされ感知器２３０Ｃに出力され、感知器２３０Ｃは、ポジティブ成分のみを第１合算器２５１に出力する。これにより第１合算器２５１は、ｎ個のＩ信号処理部２３１〜２３ｎの感知器２３０Ｃの出力信号を受信して合算してから出力する。
【０１２４】
第１合算器２５１は、ｎ個の感知器２３０Ｃの出力信号を受信して合算してから出力する。この時、合算された信号はベースバンドＩ信号を処理するので、正の矩形波の形状として出力される。
【０１２５】
上述のようなＩ信号処理部２３０及び第１合算器２５１と同じ手順を用いて、Ｑ信号処理部及び第２合算器が動作し、第２合算器の出力信号はベースバンドＱ信号を処理するので、負の矩形波の形状として出力される。
【０１２６】
図１２は、図１１の感知器によって処理される信号波形を示す図であり、図１３は、図１１のリミッタによって処理される信号波形を示す図である。
図１１及び図１２に示すように、図１２の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は三つの信号処理部の電圧利得増幅器２３０Ａにより増幅されてリミッタ２３０ＢによりカットされたＩ信号を各感知器２３０Ｃにより感知した波形を示す図である。即ち、ここで、電圧利得増幅器２３０Ａは１０ｄＢで利得増幅し、リミッタ２３０ＢはポジティブＤＣ１Ｖずつ増加してカットする動作を繰り返すことにより、感知器２３０Ｃに感知されたベースバンドＩ信号はデジタル信号波形、即ち、正の矩形波に近い形状を有する。
【０１２７】
図１１及び図１３に示すように、図１３の（Ａ）〜（Ｄ）は四つのＩ信号処理部のリミッタ２３０Ｂの出力波形を示す図である。各々のＩ信号処理部の電圧利得増幅器２３０ＡによりベースバンドＩ信号は増幅され、増幅された信号は各リミッタ２３０Ｂにより所定電圧上／下がカットされて出力される。
【０１２８】
図１１乃至図１３に示すように、第１合算器２５１は複数の感知器２３０Ｃから感知信号を受信し、受信された感知信号を合算してＲＦＩＤ信号規格に適したデジタルＩ信号を復元する。また、上述のようなデジタルＩ信号を生成する方法を用いてデジタルＱ信号を復元できる。
【０１２９】
図１４は、図１１の第１合算器によって出力される信号波形を示す図である。
図１１及び図１４に示すように、図１４の第１合算器の出力波形は各々の信号処理部により処理されたベースバンドＩ信号を合算した形態であり、第２制御部は正確な解析のために第１合算器から出力されたデジタルＩ信号の区間に対して位置補正を行って解析する。即ち、デジタルＩ信号のライジング（ｒｉｓｉｎｇ）区間が終了する地点から「Ｔａ」区間を通過した地点を基準として「Ｔｂ」区間をデジタルＩ信号の「１」区間であると解釈する。これにより第２制御部はカット信号が合算された大きさの電圧ｎＶ（ここで、「ｎ」は信号処理部の個数である）を常に「１」であると解析することができる。
【０１３０】
また、第２制御部は上述のようなデジタルＩ信号と同じ方式を用いて、デジタルＱ信号の位置補正によりデジタルＱ信号を正確に復元することができ、デジタルＩ信号とＱ信号とは同じリーダ情報又はタグ情報を含んでいるため、二つの信号を同期化して解析する。
【０１３１】
このような受信装置は、相手方のデバイスがＡＳＫ変調方式を使用する場合、受信感度及びＳＮＲが低下する現象を最小化することができ、デジタル信号を充分な電圧レベルに復元できる効果がある。また、信号が歪むことなく増幅利得を増加させることができるので認識率が向上し、安定的にＲＦＩＤ通信を行える効果がある。さらに、順次的な増幅及びカット処理によりＤＣオフセットの影響を最小化することができ、二つの位相信号をそれぞれ処理して合算する方式を用いてフェージング現象の発生を最小化できる。また、位相変化による干渉信号の影響を排除できる効果がある。
【０１３２】
＜第３実施の形態＞
図１５及び図１６は第３実施の形態である。
図１５は、第３実施の形態による無線通信システムの送受信装置を示す図である。
図１５に示すように、リーダデバイス３００は、例えば、ＲＦＩＤシステムの送受信装置を示すものであり、第３受信回路３００Ａ、第３位相同期部３２３、第３制御部３６０および第３送信回路３７０を含む。
【０１３３】
受信回路３００Ａは、受信アンテナ３０１、第２低雑音増幅器３１１、第２バラン回路３１５、第９ミキサ３１７、第１発振器３１９、第１０ミキサ３２１、第１ＬＰＦ（Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）３２５、第２ＬＰＦ３２７およびＡＤＣ３２９を含む。
【０１３４】
第２低雑音増幅器３１１は、受信アンテナ３０１に受信された信号を低雑音増幅し、受信フィルタ３１３は、第２低雑音増幅器３１１から増幅された信号のうち、ＲＦＩＤ方式の受信帯域の信号のみをフィルタリングし、第２バラン回路３１５は、受信フィルタ３１３を通過した受信信号を互いに９０゜の位相差を有するＲＦ  Ｉ信号とＲＦ  Ｑ信号とに分離する。
【０１３５】
第９ミキサ３１７は、ＲＦ  Ｉ信号を第１発振器３１９から入力された第１ローカル周波数によりベースバンドＩ信号に変換し、第１０ミキサ３２１は、ＲＦ  Ｑ信号を第１発振器３１９から入力された第２ローカル周波数によりベースバンドＱ信号に変換する。
【０１３６】
第１ＬＰＦ３２５は、ベースバンドＩ信号からミキシング過程で発生した雑音を除去し、第２ＬＰＦ３２７は、ベースバンドＱ信号からミキシング過程で発生した雑音を除去する。
【０１３７】
ＡＤＣ３２９は、第１ＬＰＦ３２５から出力されたベースバンドＩ信号と第２ＬＰＦ３２７から出力されたベースバンドＱ信号のうち少なくとも一つの信号をデジタル信号に変換して第３制御部３６０に出力する。
【０１３８】
第３制御部３６０は、信号処理部３６２及び信号分離部３６４を含み、タグデバイスとの通信のために第３位相同期部３２３及び第４位上同期部３７７、及び各部の動作を制御する。
【０１３９】
第３制御部３６０は、第３送信回路３７０を制御する。この時、ＰＩＥ（Ｐｕｌｓｅ−Ｉｎｔｅｒｖａｌ  Ｅｎｃｏｄｉｎｇ）フォーマットによってＲＦ信号の位相調整及び選択タイミングに対する制御信号を送出する。ＰＩＥフォーマットは、ＩＳＯ１８０００−Ａ、ＩＳＯ１８０００−Ｂ、ＥＰＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｐｒｏｄｕｃｔ  Ｃｏｄｅ）Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ−０、ＥＰＣ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ−１、ＥＰＣ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ−２などのＵＨＦ  ＲＦＩＤ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌによるフォーマットが適用され得る。第３実施の形態では、ＥＰＣ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ−２プロトコルが使われた。このような変調規格を適用することで、ＤＳＢ−ＡＳＫ（Ｄｏｕｂｌｅ  ＳｉｄｅＢａｎｄ−Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、ＳＳＢ−ＡＳＫ（Ｓｉｎｇｌｅ  ＳｉｄｅＢａｎｄ−Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、ＰＲ−ＡＳＫ（Ｐｈａｓｅ  Ｒｅｖｅｒｓａｌ−Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）などの方式をすべて利用できる。
【０１４０】
第３制御部３６０の信号処理部３６２は、ＥＰＣ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ−２  ＵＨＦ  ＲＦＩＤ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌで定義されたリーダデバイス及びタグデバイスの接続（ｌｉｎｋｉｎｇ）タイミング規格に基づいて送受信信号を処理する。
【０１４１】
信号分離部３６４は、信号処理部３６２で処理された信号のうちタグ信号区間とリーダ信号区間とを分離し、タグ信号区間における一部の周波数信号を、送信回路３７０の第１合算器３７１に伝達し、リーダ信号区間における周波数信号を第２合算器３７３に伝達する。
【０１４２】
第３送信回路３７０は、第１合算器３７１、第２合算器３７３、第２発振器３７５、第３発振器３７９、第１１ミキサ３８１、第１２ミキサ３８３、合成器３８５、送信フィルタ３８７、電力増幅器３８９および送信アンテナ３９１を含む。
【０１４３】
第１合算器３７１は、タグ信号区間の一部の周波数信号である９０゜の位相差を有するＩ信号とＱ信号とを合算して単一信号として出力し、第２合算器３７３はリーダ信号区間の周波数信号である９０゜の位相差を有するＩ信号とＱ信号とを合算して単一信号として出力する。
【０１４４】
ここで、第２発振器３７５は、第３位相同期部３２３の基準信号により第３ローカル周波数を発生して第１１ミキサ３８１に出力し、第３発振器３７９は第４位相同期部３７７の基準信号により第４ローカル周波数を発生して第１２ミキサ３８３に出力する。
【０１４５】
第１１ミキサ３８１は、第２発振器３７５から供給される第３ローカル周波数をキャリア信号として用いて第１合算器３７１から伝達された信号と合成することで、エネルギー信号を生成する。
【０１４６】
第１２ミキサ３８３は、第３発振器３７９から供給される第４ローカル周波数をキャリア信号として用いて第２合算器３７３から伝達された信号と合成することで、データ信号を生成する。
【０１４７】
ここで、第３ローカル周波数は、第３位相同期部３２３の基準信号によって調整される周波数であって、ＩＳＭバンド（Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ、Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  ａｎｄ  Ｍｅｄｉｃａｌ  ｂａｎｄ）の信号であり、第４ローカル周波数は、第４位相同期部３７７の基準信号により調整される周波数であって、ＵＨＦ（Ｕｌｔｒａ  Ｈｉｇｈ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）バンドの信号である。第３位相同期部３２３及び第４位相同期部３７７は、第３制御部３６０の制御信号によりそれぞれの基準信号を発生する。第３位相同期部３２３及び第４位相同期部３７７の基準信号は、発振周波数である第３及び第４ローカル周波数を流動することなく安定的に維持させる位相同期信号である。
【０１４８】
第１１ミキサ３８１から出力されたエネルギー信号と第１２ミキサ３８３から出力されたデータ信号は、互いに異なる周波数帯域を有し、タイミング規格によって互いに異なる区間で同期化されているため、干渉現象、データ解析エラー、ＤＣオフセット、重複した変復調などの現象を排除することができる。
【０１４９】
合成器３８５は、第１１ミキサ３８１から出力されたエネルギー信号と第１２ミキサ３８３から出力されたデータ信号をタイミング規格に基づいて一つの信号形態に合成し、合成された信号は送信フィルタ３８７、電力増幅器３８９を経て送信アンテナ３９１に送信される。
【０１５０】
送信フィルタ３８７は、送信帯域の信号を通過させ合成器３８５によって合成過程で発生した雑音成分を遮断し、電力増幅器３８８は、送信信号を送信可能な電力レベルに増幅する。
【０１５１】
図１６は、第３実施の形態によるリーダデバイスで使用されるＥＰＣ  ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ−２規格のうち接続タイミング規格を例示した図である。
図１６に示すように、リーダデバイス動作に関するタイミング図は、図面の上側区間に説明されており、タグデバイス動作に関するタイミング図は、図面の下側区間に説明されている。
【０１５２】
リーダデバイスとタグデバイスとの接続タイミング区間は、準備状態（Ｒｅａｄｙ  ｓｔａｔｅ）、調停状態（Ａｒｂｉｔｒａｔｅ  ｓｔａｔｅ）、応答状態（Ｒｅｐｌｙ  ｓｔａｔｅ）、確認状態（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｄ  ｓｔａｔｅ）および開放状態（Ｏｐｅｎ  ｓｔａｔｅ）の区間を含む。
【０１５３】
準備状態区間は、選択（ｓｅｌｅｃｔ）命令と連続波（ＣＷ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｗａｖｅ）区間とを含む。調停状態区間は問い合わせ（Ｑｕｅｒｙ）命令、ＣＷ区間、応答（ＱｕｅｒｙＲｅｐ）命令およびＣＷ区間を含む。応答状態区間は応答（ＱｕｅｒｙＲｅｐ）命令、ＣＷ区間を含む。確認状態区間は確認（Ａｃｋ）命令とＣＷ区間を含む。オープン状態区間はＲｅｑ_ＲＮ命令及びＣＷ区間を含む。
【０１５４】
リーダデバイスの動作区間に出力される信号は、命令（Ｃｏｍｍａｎｄ）の種類によってＳｅｌｅｃｔ命令、Ｑｕｅｒｙ命令、ＱｕｅｒｙＲｅｐ命令、ＡＣＫ命令、Ｒｅｑ_ＲＮ命令などの区間のうち少なくとも一つの状態として動作し、各々の命令状態の間にはタグデバイス動作に該当するＣＷ区間が介在する。
【０１５５】
ＣＷ区間は、４種類の時間間隔、即ち、第１時間間隔Ｔ１、第２時間間隔Ｔ２、第３時間間隔Ｔ３、第４時間間隔Ｔ４に区分されることができる。第１乃至第４時間間隔Ｔ１〜Ｔ４はタグデバイスの動作区間に出力される周波数である。
【０１５６】
タグデバイスの動作区間は、ＣＷ区間で処理され、４種類の時間間隔Ｔ１〜Ｔ４のうち少なくとも一つのＣＷ区間に動作する。またＣＷ区間にはＲＮ１６（１６−ｂｉｔ  ｒａｎｄｏｍ  ｏｒ  ｐｓｅｕｄｏ−ｒａｎｄｏｍ  ｎｕｍｂｅｒ）、ＰＣ（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）ｂｉｔｓ、ＥＰＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｐｒｏｄｕｃｔ  Ｃｏｄｅ）  ｂｉｔｓ、ＣＲＣ１６（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋ）  ｂｉｔｓ、応用データ（Ｈａｎｄｌｅ  ｄａｔａ）などの動作を含む。
【０１５７】
各区間及び各命令について具体的に説明すれば、次のとおりである。
準備状態（Ｒｅａｄｙ  ｓｔａｔｅ）は、タグデバイスがエネルギーを失うことなく通信可能な状態を示し、タグエネルギーを使い切ると準備状態に復帰することができる。準備状態の選択（ｓｅｌｅｃｔ）命令は、通信目録（ｉｎｖｅｎｔｏｒｙ）に追加または削除されるタグを選択するための命令である。準備状態の第４時間間隔Ｔ４はリーダ命令の間に確保される最小間隔を示す。
【０１５８】
調停状態（Ａｒｂｉｔｒａｔｅ  ｓｔａｔｅ）は、タグ応答がなされない状態でタグデバイスとリーダデバイスとが共に連結手順を進行する状態である。調停状態のクエリ（Ｑｕｅｒｙ）命令は通信対象として選択されたタグへ応答要求信号を送る命令である。調停状態の第１時間間隔Ｔ１は、リーダデバイスからタグに通信権限が移転される時間を示し、これはタグアンテナから信号が受信されたか否かによって判断できる。第１時間間隔Ｔ１は各状態区間に存在し得る。調停状態の第３時間間隔Ｔ３は、応答要求信号に対するリーダデバイスの待機時間を示す。調停状態のＱｕｅｒｙＲｅｐ命令はタグ応答がない場合（Ｎｏ  ｒｅｐｌｙ）、リーダスロット値を減少させ応答要求信号を再伝送する命令である。
【０１５９】
応答状態（Ｒｅｐｌｙ  ｓｔａｔｅ）は、タグデバイスが応答コードをリーダデバイスに伝送する状態である。応答状態の第２時間間隔Ｔ２は、タグデバイスがリーダ信号を復調するために確保される時間を示す。応答状態のＲＮ１６（１６−ｂｉｔ  ｒａｎｄｏｍ  ｏｒ  ｐｓｅｕｄｏ−ｒａｎｄｏｍ  ｎｕｍｂｅｒ）はタグの応答コードを示す。
【０１６０】
確認状態（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｄ  ｓｔａｔｅ）は、タグの応答コードが伝送されるにつれ、リーダがこれを伝送し、タグ情報が伝送される状態である。確認状態のＡＣＫ命令はタグ応答に対する確認コードを示す。確認状態のＰＣ（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）  ｂｉｔｓはタグ情報の物理階層に対する情報であり、ＥＰＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｐｒｏｄｕｃｔ  Ｃｏｄｅ  ｂｉｔｓ）は識別のためのタグデバイス情報である。また、ＣＲＣ１６（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋ）はエラー検出情報である。
【０１６１】
開放状態（Ｏｐｅｎ  ｓｔａｔｅ）は、タグを認識した後、タグ情報を伝達するための一連の命令と応答が処理される状態である。開放状態のＲｅｑ_ＲＮ命令は新しいＲＮ１６を要求するためにタグデバイスに伝送される命令である。開放状態のＨａｎｄｌｅ命令は、Ｒｅｑ_ＲＮ命令以後、新しい命令／応答構造を処理する状態であり、新しい命令／応答構造は上記の様々な状態に該当する構造を全て含むことができる。
【０１６２】
また上述のような区間の状態の他に、ＥＰＣプロトコルに基づくタイミング規格はより多様な時間区間を含むことができる。
【０１６３】
図１５及び図１６に示すように、第１時間間隔Ｔ１乃至第４時間間隔Ｔ４に伝送される信号は、タグ動作区間の信号であって、第３制御部３６０の信号分離部３６４から出力されたタグ動作区間のうち一部の周波数信号を示す。第１時間間隔Ｔ１乃至第４時間間隔Ｔ４に該当する信号は互いに９０゜の位相を有するＩ信号及びＱ信号であって、これは第１合算器３７１で単一信号に合算されて第１１ミキサ３８１によって第３ローカル周波数と混合されて、エネルギー信号として生成される。
【０１６４】
またリーダ動作区間は、選択（ｓｅｌｅｃｔ）命令、Ｑｕｅｒｙ命令、ＱｕｅｒｙＲｅｐ命令、ＡＣＫ命令、Ｒｅｑ_ＲＮ命令が処理される状態を含む。
【０１６５】
また、リーダ信号区間の信号は、互いに９０゜の位相を有するＩ信号及びＱ信号であって、これは第２合算器３７３で単一信号に合算されて第１２ミキサ３８３によって第４ローカル周波数と混合されて、データ信号として生成される。
【０１６６】
ここで、第３ローカル周波数信号はＩＳＭ（Ｉｎｄｕｔｒｉａｌ、Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  ａｎｄ  Ｍｅｄｉｃａ）帯域の信号であり、第４ローカル周波数信号はＵＨＦ（Ｕｌｔｒａ  Ｈｉｇｈ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯域の信号である。
【０１６７】
従って、エネルギー信号とデータ信号とは、互いに異なる周波数帯域を有し、タイミング規格に基づいて互いに異なる区間で同期化されているため、干渉現象、データ解析エラー、ＤＣオフセットおよび重複した変復調などの現象を排除できる。
【０１６８】
また、上記のようにＵＨＦ帯域の信号とＩＳＭ帯域の信号とを用いて同時にコーディングすることで、タグデバイスに安定的にエネルギーを供給することができ、タグデバイスの情報を安定的に受信できる上に、ＤＣレベルによって発生できるＤＣオフセットの特性の影響も最小化できる。
【０１６９】
一方、実施の形態において、第１乃至第３実施の形態に開示されたリーダデバイスを用いて説明された無線通信装置は、ＲＦＩＤシステムのタグデバイスに適用することができ、リーダデバイスに限定しない。また各実施の形態に開示された送信回路又は受信回路は、他の実施の形態の送信回路及び受信回路で構成されることができ、各実施の形態に限定されない。
【０１７０】
以上、主に実施の形態について説明したが、これはあくまで例示であって本発明を限定するものではない。本発明の属する分野の通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から離脱しない範囲内で、以上で例示していない様々な変形及び応用が可能であることが理解できるはずである。例えば、本発明の実施の形態を用いて具体的に示した各構成要素は変形して実施できるものである。そして、このような変形及び応用に係る相違点は、添付した請求の範囲において規定する本発明の範囲に含まれるものであると解析されるべきである。
【産業上の利用可能性】
【０１７１】
実施の形態は、チャネル間の干渉現象を改善できる。
実施の形態は、タグデバイスとの信号認識距離及びタグ信号認識率を改善させることができる。
実施の形態は、リーダデバイスの配置自由度を改善することができる。
実施の形態は、ＰＡＲ（ｐｅａｋ−ｔｏ−ａｖｅｒａｇｅ  ｐｏｗｅｒ  ｒａｔｉｏ）による非線形干渉信号を防止できる。
実施の形態は、ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  ｒａｔｉｏ）の増加などを防止できる。
実施の形態によるタグデバイスでＡＳＫ変調方式を使用する場合、受信感度及びＳＮＲが低下する現象を改善し、デジタル信号を十分な電圧レベルに復元できる効果がある。
実施の形態は、タグデバイスから受信される信号を歪ませることなく増幅利得を改善して、安定したＲＦＩＤ通信を遂行できる。
実施の形態は、受信されるタグ信号を順次に増幅及びカットしてＤＣオフセットの影響を最小化できる。
実施の形態は、フェージング現象の発生を最小化できる。
実施の形態は、受信される信号の位相変化による干渉信号の影響を排除できる効果がある。
実施の形態は、タグデバイスに円滑にエネルギーを供給できる。
【符号の説明】
【０１７２】
１０  タグデバイス、  １００  リーダデバイス、  １１０  受信信号電力調節部、  １１２  第１増幅器、  １１４  第１減衰器、  １１６  第１フィルタ、  １１８  第１スイッチ部、  １２０  受信信号処理部、  １２１  信号処理部、  １２２  第２位相偏移器、  １２４  第２フィルタ、  １２６  第３フィルタ、  １２７,３２９  ＡＤＣ、  １３０  Ｉ信号状態検出部、  １３１  第１アイソレータ、  １３３  第４フィルタ、  １３４  第２増幅器、  １３５  第２減衰器、  １３６  第５フィルタ、  １３７  第２アイソレータ、  １４０  Ｑ信号状態検出部、  １４１  第３アイソレータ、  １４３  第６フィルタ、  １４４  第３増幅器、  １４５  第３減衰器、  １４６  第７フィルタ、  １４７  第４アイソレータ、  １５０  第２スイッチ部、  １６０  第１制御部、  １６１  チャネル多重化モジュール、  １６２  ＰＬＬ制御モジュール、  １６３  位相調整モジュール、  １６４  受信状態分析モジュール、  １６５  受信感度調整モジュール、  １７２  位相同期部、  １７４  第３スイッチ部、  １７６  第１位相偏移器、  １８０  送信信号処理部、  １８１  ＤＡＣ、  １８２  第８フィルタ、  １８４  第３位相偏移器、  １８５  第９フィルタ、  １８７  信号合成部、  １８８  第１０フィルタ、  １８９  第４増幅器、  ２１１  第１低雑音増幅器、  ２１３  第１バラン回路、  ２１７  位相同期部、  ２２１  第１１フィルタ、  ２２３  第１２フィルタ、  ２３０Ａ  電圧利得増幅器、  ２３０Ｂ  リミッタ、  ２３０Ｃ  感知器、  ２３１  第１Ｉ信号処理部、  ２３２  第２Ｉ信号処理部、  ２３ｎ  第ｎＩ信号処理部、  ２４１  第１Ｑ信号処理部、  ２４２  第２Ｑ信号処理部、  ２４ｎ  第ｎＱ信号処理部、  ２５１  第１合算器、  ２５３  第２合算器、  ２５５  第１３フィルタ、  ２５７  第１４フィルタ、  ２６０  第２制御部、  ３１１  第２低雑音増幅器、  ３１５  第２バラン回路、  ３２３  第３位相同期部、  ３２５  第１ＬＰＦ、  ３２７  第２ＬＰＦ、  ３６０  第３制御部、  ３６２  信号処理部、  ３６４  信号処理部、  ３７７  第２位相同期部、  ３８９  電力増幅器、  ５００  無線通信システム。
【図１】
2010531084.tif 000003
【図２】
2010531084.tif 000004
【図３】
2010531084.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010531084.tif 000009
【図８】
2010531084.tif 000010
【図９】
2010531084.tif 000011
【図１０】
2010531084.tif 000012
【図１１】
2010531084.tif 000013
【図１２（Ａ）】
2010531084.tif 000014
【図１２（Ｂ）】
2010531084.tif 000015
【図１２（Ｃ）】
2010531084.tif 000016
【図１３（Ａ）】
2010531084.tif 000017
【図１３（Ｂ）】
2010531084.tif 000018
【図１３（Ｃ）】
2010531084.tif 000019
【図１３（Ｄ）】
2010531084.tif 000020
【図１４】
2010531084.tif 000021
【図１５】
2010531084.tif 000022
【図１６】
2010531084.tif 000023
【国際調査報告】
2010531084.tif 000024
2010531084.tif 000025