(57)【要約】【課題】  後方散乱通信方式により所定のデータを無線通信する場合に、タグから送信される応答信号の搬送波成分を補償できるようにすると共に、タグから戻ってきた応答信号のＳ／Ｎ比を向上できるようにする。【解決手段】  周波数２．４５ＧＨｚの搬送波信号Ｓｆを受信し、当該搬送波信号Ｓｆをデータにより変調して応答信号Ｓｆ（Ｄ）を送信するタグ１０と、このタグ１０に搬送波信号Ｓｆを送信すると共に、当該タグ１０から戻ってきた応答合成信号Ｓinを受信して信号処理をするタグ・リーダー２０とを備え、このタグ・リーダー２０は、送信時の搬送波信号Ｓｆの位相と、受信時の応答合成信号Ｓinの位相とを比較し、送信時の搬送波信号Ｓｆの位相に同期しない搬送波合成信号Ｓｆ’を当該比較結果に基づいて除去する搬送波補償回路３０を有するものである。【選択図】        図２
2005130434.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定周波数の搬送波信号を後方散乱通信方式の信号応答体に送信し、当該搬送波信号を所定のデータにより変調した応答信号を前記信号応答体から受信して処理する情報処理装置であって、
前記信号応答体に搬送波信号を送信する送信部と、
前記信号応答体から散乱されてきた応答信号を受信して処理する信号処理部とを備え、
前記信号処理部には搬送波補償回路が設けられ、
前記搬送波補償回路は、
送信時の前記搬送波信号の位相と、受信時の前記搬送波信号の位相とを比較し、送信時の前記搬送波信号の位相に同期しない搬送波信号を当該比較結果に基づいて除去することを特徴とする情報処理装置。
【請求項２】
前記搬送波補償回路は、
送信時の前記搬送波信号の位相と、受信時の前記搬送波信号の位相とを比較して、送信時の搬送波信号の位相に同期しない搬送波信号を検出する位相同期検出部と、
前記位相同期検出部によって検出された送信時の搬送波信号の位相に同期しない搬送波信号を除去する振幅制御部とを有することを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記振幅制御部は、
前記位相同期検出部によって検出された送信時の搬送波信号の位相に同期しない搬送波信号の振幅を調整する振幅調整回路と、
前記受信時の搬送波信号から前記振幅調整回路によって振幅調整された搬送波信号を差し引く演算回路とを有することを特徴とする請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
所定のデータを後方散乱通信方式により無線通信するシステムであって、
所定周波数の搬送波信号を受信し、当該搬送波信号を前記データにより変調して応答信号を送信する信号応答体と、
前記信号応答体に前記搬送波信号を送信すると共に、当該信号応答体から散乱されてきた応答信号を受信して情報処理をする無線送受信機能付きの情報処理装置とを備え、
前記情報処理装置は、
送信時の前記搬送波信号の位相と、受信時の前記搬送波信号の位相とを比較し、送信時の前記搬送波信号の位相に同期しない搬送波信号を当該比較結果に基づいて除去する搬送波補償回路を有することを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
前記搬送波補償回路は、
送信時の前記搬送波信号の位相と、受信時の前記搬送波信号の位相とを比較して、送信時の搬送波信号の位相に同期しない搬送波信号を検出する位相同期検出部と、
前記位相同期検出部によって検出された送信時の搬送波信号の位相に同期しない搬送波信号を除去する振幅制御部とを有することを特徴とする請求項４に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記振幅制御部は、
前記位相同期検出部によって検出された送信時の搬送波信号の位相に同期しない搬送波信号の振幅を調整する振幅調整回路と、
前記受信時の搬送波信号から前記振幅調整回路によって振幅調整された搬送波信号を差し引く演算回路とを有することを特徴とする請求項５に記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記信号応答体を所定の被識別物体に取り付けて使用することを特徴とする請求項４に記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記信号応答体は、
前記搬送波信号を受信するアンテナ体と、
前記データを記録したメモリ部と、
前記メモリ部から読み出したデータに基づいて前記搬送波信号を振幅変調する振幅変調部と、
前記アンテナ体によって受信された搬送波信号に基づく誘起電力を前記メモリ部及び振幅変調部に供給する電源部とを有することを特徴とする請求項４に記載の無線通信システム。
【請求項９】
所定周波数の搬送波信号を受信し、当該搬送波信号を所定のデータにより変調して応答信号を送信する信号応答体を被識別物体に取り付け、前記被識別物体に取り付けられた信号応答体に前記搬送波信号を送信すると共に、当該信号応答体から戻ってきた応答信号を受信して信号処理をする後方散乱通信方式の無線通信方法において、
送信時の前記搬送波信号の位相と、受信時の前記搬送波信号の位相とを比較し、送信時の前記搬送波信号の位相に同期しない搬送波信号を当該比較結果に基づいて除去することを特徴とする無線通信方法。
【請求項１０】
前記送信時の搬送波信号の位相と、前記受信時の搬送波信号の位相とを比較して、送信時の搬送波信号の位相に同期しない搬送波信号を検出し、検出された前記送信時の搬送波信号の位相に同期しない搬送波信号を除去することを特徴とする請求項９に記載の無線通信方法。
【請求項１１】
前記送信時の搬送波信号の位相に同期しない搬送波信号の振幅を調整し、前記受信時の前記搬送波信号から前記振幅調整された前記搬送波信号を差し引くようにしたことを特徴とする請求項１０に記載の無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲食店における食器や、販売店における商品等に付加された電子値札を読み取るシステムや、物品流通基盤等で流通する物品に付加された電子荷札を読み取るシステム、視力障害者の歩行を誘導する誘導標識読取りシステム等に適用して好適な情報処理装置、無線通信システム及び無線通信方法に関する。
【０００２】
詳しくは、後方散乱通信方式により所定のデータを無線通信する場合に、無線送受信装置に搬送波補償回路を備え、送信時の搬送波信号の位相と、受信時の応答信号を成す搬送波合成信号の位相とを比較し、送信時の搬送波信号の位相に同期しない搬送波合成信号を当該比較結果に基づいて除去するようにして、信号応答体から送信される応答信号のデータ変調成分を補償できるようにすると共に、信号応答体から戻ってきた応答信号のＳ／Ｎ比を向上できるようにしたものである。
【背景技術】
【０００３】
近年、半導体集積回路技術の発達に伴い、携帯電話機等の通信処理分野を始め、ワイヤレスマウスやアクセスポイント等の情報処理分野でも無線通信技術が応用される場合が多くなってきた。この種の無線通信技術を応用したものに、タグ・リーダーシステムが考案されている。このタグ・リーダーシステムは、後方散乱通信（バック・スキャッタリング）方式により所定のデータを無線通信するものであり、例えば、飲食店における食器に付加された電子値札を読み取るシステムに応用される。
【０００４】
図７は、従来例としてのタグ・リーダーシステム１の構成例を示す主要部の概念図である。図７に示すタグ・リーダーシステム１は、タグ１０及びタグ・リーダー２０’を備え、タグ・リーダー２０’から所定周波数の搬送波信号を連続してタグ１０に送信し、タグ１０から散乱して（戻って）来る振幅変調信号を受信し、当該タグ固有のデータを得ようとするものである。
【０００５】
図７において、タグ１０は、周波数２．４５ＧＨｚの搬送波信号（質問信号）を受信し、当該搬送波信号を固有のデータにより、例えば、振幅変調して、振幅変調後のタグ振幅変調信号（以下単に応答信号Ｓｆ（Ｄ）という）を送信するようになされる。このタグ１０は、例えば、飲食店における食器等の被識別物体９に取り付けられる。タグ１０は、受信用のアンテナ体１Ａ，送信用のアンテナ体１Ｂ、振幅変調部２、メモリ部３、クロック発振器４及び電源供給部５を有している。アンテナ体１Ａ及び１Ｂは、動作説明上２つに分けて記述しているが実際は、１つのアンテナ体から構成される。
【０００６】
アンテナ体１Ａは、当該タグ・リーダーシステム１における質問信号となる搬送波信号Ｓｆを受信する。アンテナ体１Ａ，１Ｂには、導体をコイル状に巻いたループアンテナが使用される。アンテナ体１Ａ，１Ｂには電源供給部５が接続され、アンテナ体１Ａによって受信された搬送波信号Ｓｆに基づく誘起電力を振幅変調部２、メモリ部３及びクロック発振器４に供給するように動作する。
【０００７】
メモリ部３には、例えば、食器に盛り付けられた料理の値段等の被識別物体固有のデータ（ＤＡＴＡ）が記録され、このデータがクロック信号（ＣＬＫ）に基づいて読み出され、当該データが振幅変調部２に出力するようになされる。メモリ部３には読出し専用メモリ（ＲＯＭ）が使用される。メモリ部３にはクロック発振器４が接続され、所定周波数のクロック信号を発振してメモリ部３に出力するように動作する。振幅変調部２は、メモリ部３から読み出したデータに基づいて搬送波信号Ｓｆを振幅変調する。振幅変調部２にはアンテナ体１Ｂが接続され、振幅変調後の応答信号Ｓｆ（Ｄ）を送信するようになされる。
【０００８】
タグ・リーダーシステム１は、上述のタグ１０の他にタグ・リーダー２０’を備えている。タグ・リーダー２０’は、搬送波信号Ｓｆをタグ１０に送信すると共に、当該タグ１０から戻ってきた応答信号Ｓｆ（Ｄ）を受信して信号処理をするようになされる。実際には、応答信号Ｓｆ（Ｄ）の他に、周囲の物体から反射して戻ってくる無変調の搬送波合成信号Ｓｆ’もアンテナ１３Ｂで受信される。つまり、応答信号Ｓｆ（Ｄ）と搬送波合成信号Ｓｆ’とを含めた応答合成信号Ｓinが受信される。
【０００９】
タグ・リーダー２０’において、その主要部は、発振器１１、送信部１２、送信用のアンテナ体１３Ａ、受信用のアンテナ体１３Ｂ、受信部１４’等を有している。アンテナ体１３Ａ及び１３Ｂは、動作説明上２つに分けて記述しているが実際は、１つのアンテナ体から構成される。発振器１１は、２．４５ＧＨｚの搬送波信号Ｓｆを発生する。発振器１１には送信部１２が接続され、制御端子７２から入力した出力許可信号Ｓ１に基づいて搬送波信号Ｓｆを増幅し、増幅後の搬送波信号Ｓｆ（＝Ｓout）を送信用のアンテナ体１３Ａに出力する。送信用のアンテナ体１３Ａは、増幅後の搬送波信号Ｓｆを輻射する。
【００１０】
受信部１４’は受信時の応答信号Ｓinを受信してデータ復調処理するようになされる。受信部１４’は、復調回路４０及びデータ読取り部５０を有している。復調回路４０は、アンテナ体１３Ｂに接続され、搬送波信号Ｓｆに基づいて応答信号Ｓｆ（Ｄ）を復調してタグ固有のデータ（ＤＡＴＡ）を出力する。復調回路４０には、データ読取り部５０が接続され、データ読取り部５０は、当該タグ固有のデータを読み取って出力端子６０へ出力するようになされる。出力端子６０には、図示しない制御装置を通じて、図８に示すモニタ１６が接続される。モニタ１６にはデータ読取り部５０で読み取られたタグ固有のデータが表示される。
【００１１】
図８は、タグ・リーダーシステム１の問題点を説明する概念図である。図８に示すタグ・リーダーシステム１において、タグ・リーダー本体１０１にはモニタ１６やリード操作ボタン１７１等が備えられる。
【００１２】
このタグ・リーダーシステム１で、タグ・リーダー本体１０１のリード操作ボタン１７１を押下すると、図７に示したアンテナ体１３Ａから増幅後の搬送波信号Ｓout＝Ｓｆを輻射し、経路Ｉで搬送波信号Ｓｆがタグ１０に送信される。また、周囲に物体９０が存在した場合、タグ１０へ送信した搬送波信号Ｓｆは、経路IIで物体９０を反射し、反射後の搬送波合成信号Ｓｆ’はタグ・リーダー２０’によって受信される。なお、タグ１０は、経路Ｉによる搬送波信号Ｓｆをデータに基づいて振幅変調するようになる。
【００１３】
一方、タグ・リーダー本体１０１では、当該タグ１０から戻ってきた応答合成信号Ｓinを受信して信号処理をする。実際は、経路IIIでタグ１０から戻ってくる搬送波信号Ｓｆに基づく応答信号Ｓｆ（Ｄ）及び経路IIで、物体９０から反射して戻ってくる無変調の搬送波合成信号Ｓｆ’が応答合成信号Ｓinに含まれて、図７に示したアンテナ体１３Ｂで受信されることとなる。このように周囲に物体９０が存在した場合に、周囲の物体９０から戻ってきた搬送波合成信号Ｓｆ’がノイズの原因となる。
【００１４】
なお、タグ・リーダーシステムに関連して、特許文献１には、変調バック・スキャッタリング方式の無線通信システムが記載されている。この無線通信システムによれば、質問器及び遠隔タグを備え、質問器から遠隔タグへ所定周波数の質問信号を送信する。このとき、質問信号には狭帯域のダウンリンク信号を使用する。また、当該遠隔タグで振幅変調し、振幅変調後の広帯域のアップリンク信号となされた応答信号を質問器で受信し、その信号を処理するようになされる。このような狭帯域のダウンリンク信号及び、広帯域のアップリンク信号を利用することで、ＭＢＳ（Modulation Back Scattering）背景雑音に関する処理利得を有するＭＢＳ無線通信システムを提供できるというものである。
【００１５】
また、この種のシステムにおける背景雑音の低減方法に関連して、特許文献２には、背景雑音低減装置が開示されている。この背景雑音低減装置によれば、復調器、フレーム電力測定回路、線形予測分析回路、逆フィルタリング回路及び減算器を備える。フレーム電力測定回路は、復調器から復調後の音声信号（以下復調信号という）を入力し、フレーム毎にその電力レベルを求めて予め定められた閾値と各々比較する。この比較結果で、電力レベルが閾値以下であると、線形予測分析回路は、復調信号を入力し、線形予測分析を行って線形予測係数が求められる。逆フィルタリング回路は、線形予測係数に基づいて復調信号を逆フィルタリング処理して予測値を求める。減算器は、入力された復調信号から予測値を減算するようになされる。こうすることで、背景雑音レベルのみを予め定められた値以下に低減することができ、受話者側では、背景雑音を情報の一部として用いながら快適に通話ができるというものである。
【００１６】
【特許文献１】特開平１１−２３９０７８号公報（図３［０００５］〜［００１６］）
【特許文献２】特開平０７−１９３５１９号公報（図１［０００７］〜［００２９］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
ところで、従来例に係るＭＢＳ無線通信システムを応用したタグ・リードシステムによれば、次のような問題がある。
【００１８】
ｉ．図８に示したように、タグ・リーダー本体１０１の周囲に物体９０が存在した場合に、物体９０から反射して戻ってきた搬送波合成信号Ｓｆ’がノイズの原因となる。従って、タグ１０からの応答信号のＳ／Ｎ比が低下するおそれがある。
【００１９】
ii．因みに、タグ１０から送信される応答信号のＳ／Ｎ比低下を抑えるために、特許文献１に記載の無線通信システムと、特許文献２に記載の背景雑音低減装置とを組み合わせる方法が考えられるが、単に２つの技術思想を組み合わせるだけでは、物体９０から反射して戻ってきた搬送波合成信号Ｓｆ’を除去する構成を導き出すことが困難なことから、タグ１０から送信される本来の応答信号のデータ変調成分を補償することに困難性を伴う。
【００２０】
そこで、この発明は、このような従来の課題を解決したものであって、後方散乱通信方式により所定のデータを無線通信する場合に、信号応答体から送信される応答信号のデータ変調成分を補償できるようにすると共に、信号応答体から戻ってきた応答信号のＳ／Ｎ比を向上できるようにした情報処理装置、無線通信システム及び無線通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上述した課題は、所定周波数の搬送波信号を後方散乱通信方式の信号応答体に送信し、当該搬送波信号を所定のデータにより変調した応答信号を信号応答体から受信して処理する情報処理装置であって、信号応答体に搬送波信号を送信する送信部と、信号応答体から散乱されてきた応答信号を受信して処理する信号処理部とを備え、信号処理部には搬送波補償回路が設けられ、この搬送波補償回路は、送信時の搬送波信号の位相と、受信時の搬送波信号の位相とを比較し、送信時の搬送波信号の位相に同期しない搬送波信号を当該比較結果に基づいて除去することを特徴とする情報処理装置によって解決される。
【００２２】
本発明に係る情報処理装置によれば、所定周波数の搬送波信号を後方散乱通信方式の信号応答体に送信し、当該搬送波信号を所定のデータにより変調した応答信号を信号応答体から受信して処理する場合に、送信部は、信号応答体に搬送波信号を送信する。信号処理部は、信号応答体から散乱されてきた応答信号を受信して処理する。これを前提にして、信号処理部に設けられた搬送波補償回路は、送信時の搬送波信号の位相と、受信時の搬送波信号の位相とを比較し、送信時の搬送波信号の位相に同期しない搬送波信号を当該比較結果に基づいて除去する。
【００２３】
例えば、位相同期検出部は、送信時の搬送波信号の位相と、受信時の搬送波信号の位相とを比較して、送信時の搬送波信号の位相に同期しない搬送波信号を検出する。振幅制御部は、位相同期検出部によって検出された送信時の搬送波信号の位相に同期しない搬送波信号を除去する。このとき、振幅調整回路では、位相同期検出部によって検出された送信時の搬送波信号の位相に同期しない搬送波信号の振幅を調整する。演算回路は、受信時の搬送波信号から、振幅調整回路によって振幅調整された搬送波信号を差し引くように動作する。
【００２４】
従って、周辺物体から反射されてきた搬送波信号を削除するように、信号応答体から送信される応答信号のデータ変調成分を補償することができるので、信号応答体から散乱されてきた応答信号のＳ／Ｎ比を向上できる。これにより、干渉雑音の影響を受けない高信頼度のデータを復調することができる。
【００２５】
本発明に係る無線通信システムは、所定のデータを後方散乱通信方式により無線通信するシステムであって、所定周波数の搬送波信号を受信し、当該搬送波信号をデータにより変調して応答信号を送信する信号応答体と、この信号応答体に搬送波信号を送信すると共に、当該信号応答体から散乱されてきた応答信号を受信して情報処理をする無線送受信機能付きの情報処理装置とを備え、この情報処理装置は、送信時の搬送波信号の位相と、受信時の搬送波信号の位相とを比較し、送信時の搬送波信号の位相に同期しない搬送波信号を当該比較結果に基づいて除去する搬送波補償回路を有することを特徴とするものである。
【００２６】
本発明に係る無線通信システムによれば、所定のデータを後方散乱通信方式により無線通信する場合に、本発明に係る情報処理装置が応用され、所定周波数の搬送波信号を受信し、当該搬送波信号をデータにより変調して応答信号を送信する信号応答体が、例えば、被識別物体に取り付けられる。この無線送受信機能付きの情報処理装置から信号応答体には、搬送波信号が送信されると共に、情報処理装置は、当該信号応答体から散乱されてきた応答信号を受信して信号処理をする。これを前提にして、情報処理装置に備えられた搬送波補償回路は、送信時の搬送波信号の位相と、受信時の搬送波信号の位相とを比較し、送信時の搬送波信号の位相に同期しない搬送波信号を当該比較結果に基づいて除去するようになされる。
【００２７】
従って、周辺物体から反射されてきた無変調の搬送波信号を削除するように、信号応答体から送信される応答信号に含まれるデータ変調成分を補償することができるので、信号応答体から散乱されてきた応答信号のＳ／Ｎ比を向上できる。これにより、干渉雑音の影響を受けない高信頼度のデータを復調することができる。
【００２８】
本発明に係る無線通信方法は、所定周波数の搬送波信号を受信し、当該搬送波信号を所定のデータにより変調して応答信号を送信する信号応答体を被識別物体に取り付け、被識別物体に取り付けられた信号応答体に搬送波信号を送信すると共に、当該信号応答体から散乱されてきた応答信号を受信して信号処理をする後方散乱通信方式の無線通信方法において、送信時の搬送波信号の位相と、受信時の搬送波信号の位相とを比較し、送信時の搬送波信号の位相に同期しない搬送波信号を当該比較結果に基づいて除去することを特徴とするものである。
【００２９】
本発明に係る無線通信方法によれば、後方散乱通信方式により所定のデータを無線通信する場合に、信号応答体から送信される応答信号のデータ変調成分を補償することができるので、信号応答体から散乱されてきた応答信号のＳ／Ｎ比を向上できる。従って、周辺物体から反射されてきた無変調の搬送波信号による干渉雑音の影響を受けない高信頼度のデータを復調することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明に係る情報処理装置によれば、所定のデータを後方散乱通信方式により無線通信する場合に、信号処理部には搬送波補償回路が備えられ、送信時の搬送波信号の位相と、受信時の搬送波信号の位相とを比較し、送信時の搬送波信号の位相に同期しない搬送波信号を当該比較結果に基づいて除去するようになされる。
【００３１】
この構成によって、信号応答体から送信される応答信号の搬送波成分を補償することができるので、信号応答体から散乱されてきた応答信号のＳ／Ｎ比を向上できる。従って、周辺物体から反射されてきた搬送波信号による干渉雑音の影響を受けない高信頼度のデータを復調することができる。
【００３２】
本発明に係る無線通信システム及び無線通信方法によれば、所定のデータを後方散乱通信方式により無線通信する場合に、本発明に係る無線送受信機能付きの情報処理装置が応用され、その信号処理部には搬送波補償回路が備えられ、送信時の搬送波信号の位相と、受信時の搬送波信号の位相とを比較し、送信時の搬送波信号の位相に同期しない搬送波信号を当該比較結果に基づいて除去するようになされる。
【００３３】
この構成によって、信号応答体から送信される応答信号の搬送波信号を補償することができるので、信号応答体から散乱されてきた応答信号のＳ／Ｎ比を向上できる。従って、周辺物体から反射されてきた搬送波信号による干渉雑音の影響を受けない高信頼度のデータを復調することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
続いて、この発明に係る情報処理装置、無線通信システム及び無線通信方法の一実施の形態について、図面を参照しながら説明をする。
【００３５】
図１は、本発明に係る実施例としての搬送波補償機能付きのタグ・リーダーシステム１００の構成例を示す斜視図である。
【００３６】
この実施例では、所定のデータを後方散乱通信方式により無線通信する場合に、無線送受信機能付きの情報処理装置に搬送波補償回路を備え、送信時の搬送波信号の位相と、受信時の合成波の搬送波信号の位相とを比較し、送信時の搬送波信号の位相に同期しない合成波の搬送波信号を当該比較結果に基づいて除去するようにして、信号応答体から送信される応答信号のデータ変調成分を補償できるようにすると共に、信号応答体から戻ってきた応答信号のＳ／Ｎ比を向上できるようにしたものである。
【００３７】
図１に示す搬送波補償機能付きのタグ・リーダーシステム１００は、無線通信システムの一例であり、所定のデータを後方散乱通信（バック・スキャッタリング）方式により無線通信するシステムである。このシステム１００は、飲食店における食器や、販売店における商品等に付加された電子値札を読み取るシステムや、物品流通基盤等で流通する物品に付加された電子荷札を読み取るシステム、視力障害者の歩行を誘導する誘導標識読取りシステム等に適用して好適である。
【００３８】
図１において、タグ・リーダーシステム１００は、信号応答体の一例となるタグ１０及び情報処理装置の一例となる無線送受信機能付きのタグ・リーダー２０を有している。タグ・リーダー２０は、リーダー本体にアンテナ体１３やモニタ１６、リード操作ボタン１７等が備えられる。この例で、リード操作ボタン１７を押下すると、アンテナ体１３からタグ１０へ、所定周波数、例えば、２．４５ＧＨｚの搬送波信号（質問信号）Ｓｆが輻射される。図１の中で、搬送波信号Ｓｆは一点鎖線で示している。
【００３９】
タグ１０は、搬送波信号Ｓｆを受信し、当該搬送波信号Ｓｆを固有のデータにより、所定の変調処理して、変調処理後のタグ変調信号（以下単に応答信号Ｓｆ（Ｄ）ともいう）を拡散（送信）するようになされる。図１の中で、応答信号Ｓｆ（Ｄ）は波線で示している。実際にアンテナ１３で受信されるのは、応答信号Ｓｆ（Ｄ）の他に、周辺の物体から反射されてくる搬送波信号Ｓｆ’が合成される。このタグ１０は、所定の被識別物体９に取り付けて使用される。このタグ１０は、電子値札や、電子荷札として使用され、例えば、飲食店における食器や、販売店における商品等の被識別物体９に取り付けられる。タグ１０は、ＩＣチップ１０’及びループ状のアンテナ体１から構成される。ＩＣチップ１０’及びアンテナ体１は、樹脂等により平板状に一体成形（モジュール化）され、食器や商品毎に取り付けられる。
【００４０】
図２は、タグ・リーダーシステム１００における送受信時の内部構成例を示すブロック図である。なお、図１に示したタグ１０のアンテナ体１及びタグ・リーダー２０のアンテナ体１３は、タグ・リーダーの原理を明確に説明するために、送信用と受信用のアンテナ１Ａ、１Ｂ及び１３Ａ，１３Ｂの各々２つに展開して記述している。図２に示すタグ・リーダーシステム１００において、タグ１０は、所定周波数の搬送波信号Ｓｆを受信し、当該搬送波信号Ｓｆを固有のデータ（ＤＡＴＡ）により、例えば、振幅変調して、振幅変調後の応答信号Ｓｆ（Ｄ）を送信するようになされる。
【００４１】
この例でタグ１０は、受信用のアンテナ体１Ａ，送信用のアンテナ体１Ｂ、振幅変調部２、メモリ部３、クロック発振器４及び電源供給部５を有している。振幅変調部２、メモリ部３、クロック発振器４及び電源供給部５は、半導体集積回路化されてＩＣチップ１０’を構成する。アンテナ体１Ａは、当該タグ・リーダーシステム１００における質問信号となる搬送波信号Ｓｆを受信する。アンテナ体１Ａ，１Ｂには、導体をコイル状に巻いたループアンテナが使用される。アンテナ体１Ａ，１Ｂには電源供給部５（単に電源部ともいう）が接続され、アンテナ体１Ａによって受信された搬送波信号Ｓｆに基づく誘起電力を振幅変調部２、メモリ部３及びクロック発振器４に供給するように動作する。
【００４２】
メモリ部３には、例えば、食器に盛り付けられた料理の値段や、衣類、家電製品等に付加された被識別物体固有のデータ（コードデータ等；ＤＡＴＡ）が記録され、このデータがクロック信号（ＣＬＫ）に基づいて読み出され、当該データが振幅変調部２に出力するようになされる。メモリ部３には読出し専用メモリ（ＲＯＭ）や電気的にプログラム可能な読出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）が使用される。メモリ部３にはクロック発振器４が接続され、所定周波数のクロック信号を発振してメモリ部３に出力するように動作する。振幅変調部２は、メモリ部３から読み出したデータに基づいて搬送波信号Ｓｆを振幅変調する。当該データで振幅変調された搬送波信号Ｓｆが応答信号Ｓｆ（Ｄ）である。振幅変調部２にはアンテナ体１Ｂが接続され、振幅変調後の応答信号Ｓｆ（Ｄ）を散乱（送信）するようになされる。
【００４３】
タグ・リーダーシステム１００は、上述のタグ１０の他に情報処理装置の一例となる無線送受信機能付きのタグ・リーダー２０を備えている。タグ・リーダー２０は、搬送波信号Ｓｆをタグ１０に送信すると共に、当該タグ１０から散乱されてきた応答信号Ｓｆ（Ｄ）を受信して信号処理をするようになされる。タグ・リーダー２０は、発振器１１、送信部１２、送信用のアンテナ体１３Ａ、受信用のアンテナ体１３Ｂ、受信部１４、制御装置１５、操作部１６、モニタ１７及び電源供給部１８を有している。
【００４４】
発振器１１は、所定の周波数の一例となる２．４５ＧＨｚの搬送波信号Ｓｆ（＝cosωｔ）を発生する。発振器１１には送信部１２が接続され、制御装置１５からの出力許可信号Ｓ１に基づいて搬送波信号Ｓｆを増幅し、増幅後の搬送波信号Ｓｆを送信用のアンテナ体１３Ａに出力する。出力許可信号Ｓ１は、例えば、ハイレベルで送信許可となり、ローレベルで送信不許可となる。送信用のアンテナ体１３Ａは、増幅後の搬送波信号Ｓｆを輻射する。受信部１４は受信時の応答合成信号Ｓinを受信してデータ復調処理するようになされる。受信時の応答合成信号Ｓinには、周囲の物体から反射してくる無変調のままの搬送波信号Ｓｆ’と、タグ１０からの応答信号Ｓｆ（Ｄ）とが含まれる。
【００４５】
受信部１４は、例えば、搬送波補償回路３０、復調回路４０及びデータ読取り部５０を有している。搬送波補償回路３０は、タグ以外の物体を反射した無変調の搬送波合成信号Ｓｆ’を消去してデータ変調成分を補償するような機能を有している。例えば、搬送波補償回路３０は、送信時の搬送波信号Ｓｆの位相と、受信時の搬送波信号の一例となる応答合成信号Ｓinの位相とを比較し、送信時の搬送波信号Ｓｆの位相に同期しない搬送波合成信号Ｓｆ’を当該比較結果に基づいて除去するように動作する。搬送波補償回路３０の内部構成例については、図３で説明をする。
【００４６】
搬送波補償回路３０には復調回路４０が接続され、この復調回路４０は、搬送波信号Ｓｆに基づいて応答信号Ｓｆ（Ｄ）を復調してタグ固有のデータ（ＤＡＴＡ）を出力する。復調回路４０には、データ読取り部５０が接続され、データ読取り部５０は、当該タグ固有のデータを読み取るようになされる。
【００４７】
この例でデータ読取り部５０には、制御装置１５が接続され、この制御装置１５には、モニタ１６や操作部１７等が接続される。制御装置１５にはＣＰＵが使用される。モニタ１６には、タグ１０から読み出した被識別物体９の固有のデータに基づく価格や名称等が表示される。価格や名称等は、被識別物体９の固有のデータを入力した制御装置１５がデータ変換をした後の表示データＤ２に基づいて表示される。
【００４８】
操作部１７は、被識別物体９から価格や名称等の固有のデータを読み出す際に制御装置１５に対して読取りを指示するように操作される。操作部１７から制御装置１５には、読取り指示を示す操作データＤ３が出力される。制御装置１５は、操作データＤ３に基づいて送信部１２を制御する。例えば、制御装置１５は、送信部１２に出力許可信号Ｓ１を出力し、この出力許可信号Ｓ１に基づいて搬送波信号Ｓｆを送信するように送信部１２を出力制御する。
【００４９】
電源供給部５は、上述した発振器１１、送信部１２、制御装置１５、モニタ１６、操作部１７、搬送波補償回路３０、復調回路４０及びデータ読取り部５０に電源を供給するようになされる。図２において、電源配線の記載は省略する。
【００５０】
図３Ａ〜Ｃは、搬送波補償回路３０で取り扱う搬送波信号Ｓｆ、応答信号Ｓｆ（Ｄ）及び搬送波合成信号Ｓｆ’の動作例を示すベクトル図である。
図３Ａに示す搬送波信号Ａｕ（ベクトル記号を省略する）は、例えば、送信時の振幅「３」の搬送波信号Ｓｆを基準にしたとき、周囲の物体から反射してくる信号である。搬送波信号Ｓｆと搬送波信号Ａｕとは位相差θｕを有している。その振幅は、絶えず変動しているが、ある瞬間を捉えると、例えば、「２．５」に減衰している（図５Ｂ参照）。図３Ｂに示す応答信号Ｓｆ（Ｄ）は、搬送波信号Ｓｆを振幅変調して得られるタグ変調信号であり、データ変調成分と搬送波成分Ａｄとを有している。この搬送波成分Ａｄと搬送波信号Ｓｆとは位相差θｄを有している。搬送波成分Ａｄの振幅は、ある瞬間を捉えると、例えば、「２．０」に減衰している（図５Ｃ参照）。
【００５１】
また、図３Ｃに示す搬送波合成信号Ｓｆ’は、応答信号Ｓｆ（Ｄ）の搬送波成分Ａｄと、周囲の物体から反射してくる搬送波信号Ａｕとのベクトル合成分であり、雑音成分（ノイズ）を成すものである。その振幅は、ある瞬間を捉えると、例えば、「４．５」に拡大している（図６Ｃ参照）。
【００５２】
この搬送波補償回路３０は、従来、受信時の応答合成信号Ｓinから取り除けなかった雑音成分を取り除くように動作する。受信時のアンテナ１３Ｂには、周囲の物体から反射してくる、図３Ｃに示した搬送波合成信号Ｓｆ’と、タグ１０からの、図３Ｂに示した応答信号Ｓｆ（Ｄ）のデータ変調成分とを含んだ応答合成信号Ｓinが入力すると考えられる。
【００５３】
受信時の応答合成信号Ｓin中の雑音成分は、無変調の搬送波信号Ａｕと、応答信号Ｓｆ（Ｄ）の搬送波成分Ａｄから構成されると考えられる。また、搬送波信号Ａｕの位相と、タグ１０からの応答信号Ｓｆ（Ｄ）とは、反射物体が存在する場合に位相がずれる（同期していない）と考えられる。従って、このタグ・リーダーシステム１００において、搬送波信号Ｓｆを振幅変調して得られる本来の応答信号Ｓｆ（Ｄ）を取り出すには、受信時のアンテナ１３Ｂに入力される応答合成信号Ｓin（＝Ｓｆ（Ｄ），Ｓｆ’）から搬送波合成信号Ｓｆ’を取り除けばよいことになる。
【００５４】
図４は、搬送波補償回路３０の内部構成例を示すブロック図である。図４に示す搬送波補償回路３０は、位相同期検出部３１及び振幅制御部３２を有している。  
図４において、位相同期検出部３１は、搬送波合成信号Ｓｆ’と応答信号Ｓｆ（Ｄ）を含む応答合成信号Ｓinの位相に追尾する回路であって、図３Ｃに示した送信時の搬送波信号Ｓｆと、受信時の搬送波合成信号Ｓｆ’との間の位相差θｒを再生するようになされる。例えば、送信時の搬送波信号Ｓｆの位相（基準＝０）と、受信時の搬送波合成信号Ｓｆ’の位相とを比較する。これは、送信時の搬送波信号Ｓｆの位相に同期しない搬送波合成信号Ｓｆ’を検出するためである。
【００５５】
位相同期検出部３１は、例えば、位相検出回路４１、位相差比較回路４２、ＬＰＦ回路４３及び位相差出力回路４４を有している。位相検出回路４１は、送信部１２及び受信用のアンテナ体１３Ｂに接続され、受信時の応答合成信号Ｓinと、送信時の搬送波信号Ｓｆとを入力して位相差θｒを検出するようになされる。例えば、位相検出回路４１では、発振器１１から搬送波信号Ｓｆの周波数成分が参照（カンニング）され、受信時の応答合成信号Ｓinの搬送波合成信号Ｓｆ’の位相と、発振器１１からの搬送波信号Ｓｆの位相とが比較される。この比較結果で、図３Ｃに示した位相差θｒが検出される。
【００５６】
位相検出回路４１には位相差比較回路４２が接続される。位相差比較回路４２は、位相差出力回路４４の出力と、位相検出回路４１による位相差θｒとを比較して送信時の搬送波信号Ｓｆに同期しない搬送波合成信号Ｓｆ’にロックするための同期検出信号（直流成分）Ｓｄを出力するようになされる。位相検出回路４１及び位相差比較回路４２には、例えば、乗算器が使用される。
【００５７】
更に、位相差比較回路４２にはＬＰＦ回路４３が接続される。ＬＰＦ回路４３は、同期検出信号Ｓｄをフィルタ処理して位相差推定電圧Ｖｄを出力する。位相差推定電圧Ｖｄは、送信時の搬送波信号Ｓｆに同期しない搬送波合成信号Ｓｆ’の位相差θｒを推定するための直流電圧である。ＬＰＦ回路４３には、位相差出力回路４４が接続され、位相差推定電圧Ｖｄに基づく位相差推定値θｒ’を位相差比較回路４２及び振幅制御部３２に出力するようになされる。
【００５８】
このように、位相同期検出部３１は、送信時の搬送波信号Ｓｆと受信時の搬送波合成信号Ｓｆ’との間の位相差θｒを検出して比較し、１次ループにより位相差θｒを推定し、その位相差推定値θｒ’を振幅制御部３２の位相差比較回路５３及び振幅調整回路５５に出力するようになされる。
【００５９】
振幅制御部３２は、周囲の物体から反射してくる搬送波信号Ａｕと、タグ１０からの応答信号Ｓｆ（Ｄ）の搬送波成分Ａｄとが合成された搬送波合成信号Ｓｆ’の振幅に追尾する回路であって、受信時の搬送波合成信号Ｓｆ’の振幅を再生するようになされる。振幅制御部３２は、受信時の応答合成信号Ｓinから搬送波合成信号Ｓｆ’を除去するように動作する。
【００６０】
例えば、振幅制御部３２は、ここで再生された受信時の搬送波合成信号Ｓｆ’を逆相にして、これを応答合成信号Ｓinに加算することにより、受信時の応答合成信号Ｓinから、周囲の物体から反射してきた搬送波信号Ａｕと、応答信号Ｓｆ（Ｄ）の搬送波成分Ａｄの影響を除去し、タグ１０からの応答信号Ｓｆ（Ｄ）のみを得るようになされる。
【００６１】
振幅制御部３２は、例えば、演算回路５１、位相検出回路５２、位相差比較回路５３、ＬＰＦ回路５４、振幅（レベル）調整回路５５及び位相制御回路５６を有している。演算回路５１は、アンテナ体１３Ｂ及び位相制御回路５６に接続され、受信時の応答合成信号Ｓinから、位相制御回路５６によって位相制御された搬送波合成信号Ｓｆ’を差し引く（減算する）ように動作する。この例で、応答合成信号Ｓinから搬送波合成信号Ｓｆ’を差し引いた信号がタグ１０の応答信号Ｓｆ（Ｄ）である。
【００６２】
このようなタグ１０の応答信号Ｓｆ（Ｄ）を得るために、演算回路５１には、位相検出回路５２が接続される。位相検出回路５２は、送信時の搬送波信号Ｓｆと演算回路５１の出力、すなわち、受信時の応答合成信号Ｓinから応答信号Ｓｆ（Ｄ）が抽出されるまでの搬送波合成信号Ｓｆ’とを入力して搬送波合成信号Ｓｆ’と、送信時の搬送波信号Ｓｆとの間の位相差θｒを検出するようになされる。例えば、位相検出回路５２では位相同期検出部３１と同様にして、発振器１１から搬送波信号Ｓｆの周波数成分が参照（カンニング）され、受信時の応答合成信号Ｓinの搬送波合成信号Ｓｆ’の位相と、発振器１１からの搬送波信号Ｓｆの位相とが比較される。この比較結果で、図３Ｃに示した位相差θｒが検出される。
【００６３】
位相検出回路５２には、位相差比較回路５３が接続される。位相差比較回路５３は、位相差出力回路４４からの位相差推定値θｒ’と、位相検出回路５２の出力信号、すなわち、受信時の搬送波合成信号Ｓｆ’の位相差θｒとを入力し、位相差推定値θｒ’と、搬送波合成信号Ｓｆ’の位相差θｒとを比較する。そして、位相差比較回路５３は、受信時の搬送波合成信号Ｓｆ’にロックして振幅を制御するための振幅調整信号（直流成分）Ｓａを出力するようになされる。
【００６４】
更に、位相差比較回路５３にはＬＰＦ回路５４が接続される。ＬＰＦ回路５４は、位相差比較回路５３から出力される振幅調整信号Ｓａをフィルタ処理して振幅推定値Ｖａを出力する。振幅推定値Ｖａは、送信時の搬送波信号Ｓｆの位相に同期しない、搬送波合成信号Ｓｆ’の振幅値を推定するための直流電圧である。
【００６５】
ＬＰＦ回路５４には振幅調整回路５５が接続される。振幅調整回路５５は、ＬＰＦ回路５４から出力される振幅推定値Ｖａと、位相差出力回路４４から出力される位相差推定値θｒ’とを入力し、受信時の搬送波合成信号Ｓｆ’の位相差推定値θｒ’に対応して振幅を調整し、振幅調整後の振幅成分及び位相差成分を出力する。この振幅成分Ａｘ及び位相差成分θｘは、応答合成信号Ｓinから搬送波合成信号Ｓｆ’を取り除くためのものである。
【００６６】
振幅調整回路５５には位相制御回路５６が接続される。位相制御回路５６は、発振器１１から送信時の搬送波信号Ｓｆを入力すると共に、振幅調整回路５５から、搬送波合成信号Ｓｆ’を取り除くための位相差成分θｘと振幅成分Ａｘとを入力する。位相制御回路５６は、振幅調整回路５５から出力された位相差成分θｘと振幅成分Ａｘとに基づいて発振器１１から出力された搬送波信号Ｓｆの位相及び振幅を制御して、搬送波合成信号Ｓｆ’を作成する。この位相及び振幅制御によって作成された搬送波合成信号Ｓｆ’は、位相制御回路５６から演算回路５１に出力される。なお、位相検出回路５２、位相差比較回路５３、振幅調整回路５５及び位相制御回路５６には、例えば、乗算器が使用される。
【００６７】
この搬送波合成信号Ｓｆ’は、図３Ａに示した受信時に周囲の物体から反射されてきた搬送波信号Ａｕと、図３Ｂに示した応答信号Ｓｆ（Ｄ）に含む搬送波成分Ａｄとを含み、各々が送信時の搬送波信号Ｓｆから位相がずれた信号である。この例では、位相差推定値θｒ’と、搬送波合成信号Ｓｆ’の位相差θｒとが等しくなった時点で位相制御ループはロックされ、受信時の応答合成信号Ｓinから搬送波合成信号Ｓｆ’を取り除く処理を完了させることができる。この位相差推定値θｒ’と、搬送波合成信号Ｓｆ’の位相差θｒとが一致するまで位相制御ループ処理を繰り返し実行するようになされる。
【００６８】
このように、演算回路５１は、受信時の応答合成信号Ｓinから、上述の搬送波合成信号Ｓｆ’を差し引く（減算する）ように動作する。演算回路５１は、送信時の搬送波信号Ｓｆによって振幅変調された応答信号Ｓｆ（Ｄ）のみを復調回路４０に出力する。復調回路４０では、搬送波信号Ｓｆに基づいて応答信号Ｓｆ（Ｄ）を復調してタグ固有のデータ（ＤＡＴＡ）を出力するようになされる。
【００６９】
続いて、本発明に係る無線通信方法について説明をする。図５Ａ〜Ｃは、搬送波信号Ｓｆ及び位相ずれを生じた搬送波信号Ａｕ、Ａｄの波形例、図６Ａ〜Ｃは、タグ・リーダーシステム１００における主要部の波形例を各々示す図であって、図６Ａは、タグ固有のデータ、図６Ｂは、搬送波信号Ｓｆに基づいて振幅変調された応答信号Ｓｆ（Ｄ）、図６Ｃは、応答信号Ｓｆ（Ｄ）と搬送波合成信号ｓｆ’とを便宜的に重ねて描いた波形例を各々示す図である。なお、いずれの波形も、ある一瞬を捉えて、その状態を長く引き延ばして記述したものである。実際には、時間と共に振幅が変動するもので、複雑な波形となる。
【００７０】
この実施例では、タグ・リーダー２０の受信部１４において、データ読取り部５０の前段であって、例えば、復調回路３０の前段に搬送波補償回路３０を配置する。また、２．４５ＧＨｚの搬送波信号Ｓｆを受信し、当該搬送波信号Ｓｆを所定のデータにより振幅変調して応答信号Ｓｆ（Ｄ）を送信するタグ１０を被識別物体９に取り付ける。この被識別物体９に取り付けられたタグ１０に搬送波信号Ｓｆを送信すると共に、当該タグ１０から戻ってきた応答合成信号Ｓinをタグ・リーダー２０で受信して信号処理をする場合を前提とする（後方散乱通信方式の無線通信方法）。
【００７１】
上述の搬送波補償回路３０では、送信時の搬送波信号Ｓｆの位相と、受信時の搬送波合成信号Ｓｆ’の位相とを比較する。送信時の搬送波信号Ｓｆの位相に同期しない搬送波合成信号Ｓｆ’を当該比較結果に基づいて除去するようになされる。
【００７２】
これを動作条件にして、図５Ａに示す、２．４５ＧＨｚの搬送波信号Ｓｆが図２に示した発振器１１で発生される。発振器１１で発生された搬送波信号Ｓｆは、送信部１２に出力される。搬送波信号Ｓｆは、例えば、振幅「３」を有している。送信部１２では、制御装置１５からの出力許可信号Ｓ１に基づいて搬送波信号Ｓｆを振幅「３」以上に増幅し、増幅後の搬送波信号Ｓｆを送信用のアンテナ体１３Ａに出力する。出力許可信号Ｓ１は、例えば、ハイレベルで送信許可となり、ローレベルで送信不許可となる。増幅後の搬送波信号（質問信号）Ｓｆは、送信用のアンテナ体１３Ａからタグ１０に向けて輻射される。
【００７３】
一方、タグ１０は、２．４５ＧＨｚの搬送波信号（質問信号）Ｓｆを受信する。このとき、タグ・リーダー２０より送信された質問信号は、周りの物体及びタグ１０より反射されて戻ってくる。このタグ以外で反射される信号は、タグ・リーダー２０から送信された搬送波信号Ｓｆに比べて、図３Ａに示したように、位相がずれた搬送波信号Ａｕ（ここでは、単一キャリア信号）である。
【００７４】
つまり、タグ１０に向けて輻射された、搬送波信号（質問信号）Ｓｆは、タグ以外の物体に反射されてくると、図５Ｂに示すように送信時の搬送波信号Ｓｆに比べて受信時の搬送波信号Ａｕの位相がずれ、しかも、振幅が例えば「２」に減衰した波形となる。図５Ｂにおいて、θｕは、位相ずれ（位相差）を示している。位相差θｕは、送信部１２から輻射された搬送波信号Ｓｆの位相と、物体から反射されてきた搬送波信号Ａｕの位相との差である。
【００７５】
なお、タグ１０において、アンテナ体１Ａに接続された電源供給部５では、当該アンテナ体１Ａによって受信された搬送波信号Ｓｆに基づく誘起電力が振幅変調部２、メモリ部３及びクロック発振器４に供給される。メモリ部３では、図６Ａに示す被識別物体固有のデータ（コードデータ等；ＤＡＴＡ）が所定周波数のクロック信号（ＣＬＫ）に基づいて読み出され、当該データが振幅変調部２に出力される。クロック信号は、クロック発振器４で発振されてメモリ部３に出力される。このように、当該システム１００では、タグ１０にバッテリー等を設けないでも済む構成となされる。
【００７６】
振幅変調部２では、メモリ部３から読み出された固有のデータにより、例えば、当該搬送波信号Ｓｆを振幅変調して、図６Ｂに示すような振幅変調後のタグ振幅変調信号（応答信号）Ｓｆ（Ｄ）を送信するようになされる。応答信号Ｓｆ（Ｄ）は、アンテナ体１Ｂを通じ散乱（送信）するようになされる。この例で、振幅変調部２に代えてＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）変調部を設けてもよい。
【００７７】
また、アンテナ体１Ｂから散乱（送信）された応答信号Ｓｆ（Ｄ）は、タグ・リーダー２０のアンテナ１３Ｂにより受信される。このとき、物体から反射されてきた搬送波信号Ａｕを含む搬送波合成信号Ｓｆ’も、図６Ｃに示すように応答信号Ｓｆ（Ｄ）と共に、応答合成信号Ｓinとなってアンテナ体１３Ｂを通じて受信される。
【００７８】
このアンテナ１３Ｂに接続された位相同期検出部３１は、搬送波合成信号Ｓｆ’と応答信号Ｓｆ（Ｄ）を含む応答合成信号Ｓinの位相に追尾して、図３Ｃに示した送信時の搬送波信号Ｓｆと、受信時の搬送波合成信号Ｓｆ’との間の位相差θｒを再生するようになされる。このとき、位相検出回路４１では、発振器１１から搬送波信号Ｓｆの周波数成分が参照（カンニング）され、受信時の応答合成信号Ｓinの位相と、発振器１１からの搬送波信号Ｓｆの位相とが比較される。この比較結果で、図３Ｃに示した搬送波合成信号Ｓｆ’の位相差θｒが検出される。
【００７９】
この搬送波合成信号Ｓｆ’の位相差θｒは、位相差比較回路４２に出力される。位相差比較回路４２は、位相差出力回路４４から出力される位相差推定値θｒ’と、位相検出回路４１から出力される位相差θｒとを比較して送信時の搬送波信号Ｓｆに同期しない搬送波合成信号Ｓｆ’にロックするための同期検出信号（直流成分）Ｓｄを出力するようになされる。
【００８０】
同期検出信号Ｓｄは、ＬＰＦ回路４３に出力される。ＬＰＦ回路４３は、同期検出信号Ｓｄをフィルタ処理して位相差推定電圧Ｖｄを出力する。位相差推定電圧Ｖｄは、送信時の搬送波信号Ｓｆに同期しない搬送波合成信号Ｓｆ’の位相差θｒを推定するための直流電圧である。位相差推定電圧Ｖｄは、ＬＰＦ回路４３から位相差出力回路４４に出力される。位相差出力回路４４は、位相差推定電圧Ｖｄに基づく位相差推定値θｒ’を位相差比較回路４２及び振幅制御部３２に出力するようになされる。
【００８１】
このように、位相同期検出部３１は、送信時の搬送波信号Ｓｆと受信時の搬送波合成信号Ｓｆ’との間の位相差θｒを検出して比較し、１次ループにより位相差θｒを推定し、その位相差推定値θｒ’を振幅制御部３２の位相差比較回路５３及び振幅調整回路５５に出力するようになされる。
【００８２】
また、振幅制御部３２は、周囲の物体から反射してくる搬送波信号Ａｕと、タグ１０からの応答信号Ｓｆ（Ｄ）の搬送波成分Ａｄとが合成された搬送波合成信号Ｓｆ’の振幅を追尾するようになされる。例えば、演算回路５１は、受信時の応答合成信号Ｓinから、位相制御回路５６によって位相制御された搬送波合成信号Ｓｆ’を差し引く（減算する）ように動作する。この例で、応答合成信号Ｓinから搬送波合成信号Ｓｆ’を差し引いた信号がタグ１０の応答信号Ｓｆ（Ｄ）であり、データ変調成分を含んでいる。
【００８３】
このようなタグ１０の応答信号Ｓｆ（Ｄ）を得るために、演算回路５１から位相検出回路５２には、送信時の搬送波信号Ｓｆと、受信時の応答合成信号Ｓinから応答信号Ｓｆ（Ｄ）が抽出されるまでの搬送波合成信号Ｓｆ’とが出力される。位相検出回路５２は、送信時の搬送波信号Ｓｆと、受信時の応答合成信号Ｓinから応答信号Ｓｆ（Ｄ）が抽出されるまでの搬送波合成信号Ｓｆ’とを入力して搬送波合成信号Ｓｆ’と、送信時の搬送波信号Ｓｆとの間の位相差θｒを検出するようになされる。例えば、位相検出回路５２では位相同期検出部３１と同様にして、発振器１１から搬送波信号Ｓｆの周波数成分が参照（カンニング）され、受信時の応答合成信号Ｓinの搬送波合成信号Ｓｆ’の位相と、発振器１１からの搬送波信号Ｓｆの位相とが比較される。この比較結果で、図３Ｃに示した位相差θｒが検出される。
【００８４】
位相差θｒは、位相検出回路５２から位相差比較回路５３に出力される。位相差比較回路５３は、位相差出力回路４４からの位相差推定値θｒ’と、位相検出回路５２から出力される、受信時の搬送波合成信号Ｓｆ’の位相差θｒとを入力し、位相差推定値θｒ’と、搬送波合成信号Ｓｆ’の位相差θｒとを比較する。
この比較結果により、位相差比較回路５３は、受信時の搬送波合成信号Ｓｆ’にロックして振幅を制御するための振幅調整信号（直流成分）ＳａをＬＰＦ回路５４に出力する。
【００８５】
ＬＰＦ回路５４は、位相差比較回路５３から出力される振幅調整信号Ｓａをフィルタ処理して振幅推定値Ｖａを出力する。振幅推定値Ｖａは、送信時の搬送波信号Ｓｆの位相に同期しない、搬送波合成信号Ｓｆ’の振幅値を推定するための直流電圧である。
【００８６】
振幅推定値Ｖａは、ＬＰＦ回路５４から振幅調整回路５５に出力される。振幅調整回路５５は、ＬＰＦ回路５４から出力される振幅推定値Ｖａと、位相差出力回路４４から出力される位相差推定値θｒ’とを入力し、受信時の搬送波合成信号Ｓｆ’の位相差推定値θｒ’に対応して振幅を調整し、振幅調整後の振幅成分Ａｘ及び位相差成分θｘを出力する。この振幅成分Ａｘ及び位相差成分θｘは、応答合成信号Ｓinから搬送波合成信号Ｓｆ’を取り除くためのものである。
【００８７】
この振幅成分Ａｘ及び位相差成分θｘは、振幅調整回路５５から位相制御回路５６へ出力される。位相制御回路５６は、発振器１１から送信時の搬送波信号Ｓｆを入力すると共に、振幅調整回路５５から、搬送波合成信号Ｓｆ’を取り除くための位相差成分θｘと振幅成分Ａｘとを入力する。位相制御回路５６は、振幅調整回路５５から出力された位相差成分θｘと振幅成分Ａｘとに基づいて発振器１１から出力された搬送波信号Ｓｆの位相及び振幅を制御して、搬送波合成信号Ｓｆ’を作成する。この位相及び振幅制御によって作成された搬送波合成信号Ｓｆ’は、位相制御回路５６から演算回路５１に出力される。
【００８８】
この搬送波合成信号Ｓｆ’は、図３Ａに示した受信時に周囲の物体から反射されてきた搬送波信号Ａｕと、図３Ｂに示した応答信号Ｓｆ（Ｄ）に含む搬送波成分Ａｄとを含み、各々が送信時の搬送波信号Ｓｆから位相がずれた信号である。この例では、位相差推定値θｒ’と、搬送波合成信号Ｓｆ’の位相差θｒとが等しくなった時点で、受信時の応答合成信号Ｓinから搬送波合成信号Ｓｆ’を取り除くことができる。
【００８９】
このような受信時に、応答合成信号Ｓinから搬送波合成信号Ｓｆ’を取り除かれた応答信号Ｓｆ（Ｄ）は、復調回路４０に出力される。復調回路４０では、搬送波信号Ｓｆに基づいて応答信号Ｓｆ（Ｄ）を復調してタグ固有のデータ（ＤＡＴＡ）を出力するようになされる。データはデータ読取り部５０で読み取られ、制御装置１５を通じてモニタ１６に表示される。モニタ１６には、タグ１０から読み出した被識別物体９の固有のデータに基づく価格や名称等が表示される。
【００９０】
このように、本発明に係る実施例としてのタグ・リーダーシステム１００によれば、所定のデータを後方散乱通信方式により無線通信する場合に、受信部１４の振幅制御部３２で、タグ・リーダー２０から送信される搬送波信号Ｓｆと、搬送波合成信号Ｓｆ’の位相差成分θｘと振幅成分Ａｘとに基づいて搬送波合成信号Ｓｆ’を再生し、ここに再生された受信時の搬送波合成信号Ｓｆ’を逆相にして、これを応答合成信号（タグ１０の振幅変調信号）Ｓinに加算するようになされる。
【００９１】
従って、受信時の応答合成信号Ｓinから周囲の物体から反射してきた搬送波信号Ａｕを含む搬送波合成信号Ｓｆ’を除去することができ、タグ１０からの応答信号（タグ振幅変調信号）Ｓｆ（Ｄ）のみを取得することができる。これにより、タグ１０から戻ってきた応答信号Ｓｆ（Ｄ）に含まれるデータ変調成分を補償でき、応答信号Ｓｆ（Ｄ）のＳ／Ｎ比を向上できる。しかも、比較的簡単な回路構成で、干渉雑音の影響を受けない高信頼度のデータを復調することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明は、飲食店における食器や、販売店における商品等に付加された電子値札を読み取るシステムや、物品流通基盤等で流通する物品に付加された電子荷札を読み取るシステム、視力障害者の歩行を誘導する誘導標識読取りシステム等に適用して極めて好適である。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明に係る実施例としての搬送波補償機能付きのタグ・リーダーシステム１００の構成例を示す斜視図である。
【図２】タグ・リーダーシステム１００の内部構成例を示すブロック図である。
【図３】Ａ〜Ｃは、搬送波補償回路３０で取り扱う搬送波信号Ｓｆ、応答信号Ｓｆ（Ｄ）及び搬送波合成信号Ｓｆ’の動作例を示すベクトル図である。
【図４】搬送波補償回路３０の内部構成例を示すブロック図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は、搬送波信号Ｓｆ及び位相ずれを生じた搬送波信号Ａｕ、Ａｄの波形例を示す図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｃ）は、タグ・リーダーシステム１００における主要部の波形例を示す図である。
【図７】従来例としてのタグ・リーダーシステム１の構成例を示す概念図である。
【図８】タグ・リーダーシステム１の問題点を説明する概念図である。
【符号の説明】
【００９４】
１Ａ，１Ｂ，１３Ａ，１３Ｂ・・・アンテナ体、２・・・振幅変調部、３・・・メモリ部、４・・・クロック発振器、５，１８・・・電源供給部、１０・・・タグ、１１・・・発振器、１２・・・送信部、１４・・・受信部、１５・・・制御装置、１６・・・操作部、１７・・・モニタ、２０・・・タグ・リーダー、３０・・・搬送波補償回路、３１・・・位相同期検出部、３２・・・振幅制御部、４０・・・復調回路、４１，５２・・・位相検出回路、４２，５３・・・位相差比較回路、４３，５４・・・ＬＰＦ回路、４４・・・位相差出力回路、５０・・・データ読取り部、５１・・・演算回路、５５・・・振幅調整回路、５６・・・位相制御回路、１００・・・タグ・リーダーシステム（無線通信システム）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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