(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線識別タグからの無線波の受信により得られる受信信号を直交検波して同相信号および直交相信号を生成する直交検波器と、前記同相信号および直交相信号の少なくとも一方から特定遷移パターンのプリアンブルを検出し、このプリアンブルに続くデータを得るために前記同相信号および直交相信号の少なくとも一方を復号し、誤りの有無を確認するために復号結果に対して誤り検出を行う復調手段とを備えることを特徴とする直交復調装置。
【請求項２】
前記復調手段は、前記同相信号および直交相信号のうちで先に予め決めた一方の信号の復号を行うように構成されることを特徴とする請求項１記載の直交復調装置。
【請求項３】
前記復調手段は、前記同相信号および直交相信号のうちで先にプリアンブルが検出された方の信号を復号するように構成されることを特徴とする請求項１記載の直交復調装置。
【請求項４】
前記復調手段は前記同相信号および直交相信号の少なくとも一方と前記遷移パターンとの相関を算出し、その相関値が所定の閾値以上のときにプリアンブルであると判断するように構成されることを特徴とする請求項１記載の直交復調装置。
【請求項５】
前記復調手段は前記同相信号の復号結果および前記直交相信号の復号結果の両方において誤り無しが検出された場合に予め決めた一方の復号結果を保存するように構成されることを特徴とする請求項１記載の直交復調装置。
【請求項６】
前記復調手段は前記同相信号の復号結果および前記直交相信号の復号結果の両方において誤り無しが検出された場合に先に誤り無しが検出された方の復号結果を保存するように構成されることを特徴とする請求項１記載の直交復調装置。
【請求項７】
前記復調手段は、前記同相信号および直交相信号の少なくとも一方から特定遷移パターンのプリアンブルを検出する特定パターン検出手段と、前記プリアンブルに続くデータを得るために同相信号および直交相信号の少なくとも一方を復号する復号手段と、誤りの有無を確認するために復号結果に対して誤り検出を行うエラー検出手段で実行されることを特徴とする請求項１記載の直交復調装置。
【請求項８】
無線識別タグからの無線波の受信により得られる受信信号を直交検波して同相信号および直交相信号を生成し、同相信号および直交相信号の少なくとも一方から特定遷移パターンのプリアンブルを検出し、このプリアンブルに続くデータを得るために同相信号および直交相信号の少なくとも一方を復号し、誤りの有無を確認するために復号結果に対して誤り検出を行うことを特徴とする直交復調方法。
【請求項９】
無線識別タグからの無線波の受信により得られる受信信号を直交検波して生成される同相信号および直交相信号の少なくとも一方から特定遷移パターンのプリアンブルを検出し、このプリアンブルに続くデータを得るために同相信号および直交相信号の少なくとも一方を復号し、誤りの有無を確認するために復号結果に対して誤り検出を行う動作をコンピュータに行わせることを特徴とする直交復調用プログラム。
【請求項１０】
無線ＩＤタグが送信する、特定パターン及びこの特定パターンの後にデータを含む信号を受信し、この受信信号とローカル信号とからＩ信号を生成するとともにこの受信信号と９０度位相をシフトしたローカル信号とからＱ信号を生成する受信手段と、前記受信手段で生成したＩ信号から特定パターンを検出するＩ信号特定パターン検出手段と、前記受信手段で生成したＱ信号から特定パターンを検出するＱ信号特定パターン検出手段と、前記各特定パターン検出手段の一方が検出した特定パターンの後のデータを復号する復号手段と、を備えたことを特徴とする直交復調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、例えば無線識別（ＲＦＩＤ）タグからの無線波を受信することにより得られた受信信号に対して直交検波を行う直交復調装置、直交復調方法および直交復調用プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】  近年では、無線識別（ＲＦＩＤ）タグが様々な分野で利用されつつある。ＲＦＩＤタグは質問器と近距離無線通信を行う一種の応答器である。質問器は″呼掛″用に変調された搬送波およびこれに続く無変調の搬送波である無線波を送信する。ＲＦＩＤタグは質問器からの呼掛けに応答し、応答情報を上述の無変調の搬送波に重畳するバックスキャッタ変調を行い、変調結果として得られた無線波を質問器に送信する。応答情報はビット同期検出可能な特定遷移パターンを持つプリアンブルを含む同期信号部およびこれに続き識別コードのデータを含むデータ信号部で構成され、これらを予め決められたビットレートで符号化した２値信号である。【０００３】  質問器はＲＦＩＤタグから送信された無線波を受信信号として受信し、この受信信号に対して直交検波を行うことにより応答情報を復元する。直交検波はアンテナからの受信信号に対してベースバンドへのダイレクトコンバージョンが可能な方式である。この直交検波では、ベースバンドの同相（Ｉ：ｉｎ−ｐｈａｓｅ）信号が受信信号の搬送波周波数に設定されたローカルキャリア信号と受信信号とのミキシングにより生成され、ベースバンドの直交相（Ｑ：ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ−ｐｈａｓｅ）信号がローカルキャリア信号に対して９０度位相シフトした信号と受信信号とのミキシングにより生成される。Ｉ信号の振幅およびＱ信号の振幅は、受信信号の位相とローカルキャリア信号の位相との差に依存する。Ｑ信号の振幅はＩ信号の振幅が最大であるときに最小になり、Ｑ信号の振幅はＩ信号の振幅が最小であるときに最大になる。このようなＩ信号およびＱ信号は無線伝送に伴うノイズ成分と一緒に上述の応答情報と等価な信号成分を含む。【０００４】  従来、次のような質問器が知られている。この質問器はＩ信号およびＱ信号をプリアンブル検出用に用意された特定遷移パターンと比較し、Ｉ信号およびＱ信号の両方がそれぞれ特定遷移パターンに一致するプリアンブルを持つことを検出した場合にプリアンブルに続くデータを得るためにＩ信号およびＱ信号の復号を行う（例えば、ＵＳＰ６，５０１，８０７  Ｂ１公報参照）。【０００５】  ところで、プリアンブルは誤って検出されることがあるため、上述の公報に記載の質問器は、プリアンブルがＩ信号およびＱ信号の一方について検出されなかった場合にこれらの復号を行わないように構成されている。このため、例えばＩ信号のプリアンブルだけが検出された場合、Ｉ信号が正しく復号できる状態にあっても、Ｉ信号は復号されずに捨てられてしまう。
【発明の開示】
【０００６】  本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、復調効率を向上させるために直交検波の結果を有効に利用する直交復調装置、直交復調方法、および直交復調用プログラムを提供することを目的とする。
【０００７】  本発明の第１観点によれば、無線識別タグからの無線波の受信により得られる受信信号を直交検波して同相信号および直交相信号を生成する直交検波器と、同相信号および直交相信号の少なくとも一方から特定遷移パターンのプリアンブルを検出し、このプリアンブルに続くデータを得るために同相信号および直交相信号の少なくとも一方を復号し、誤りの有無を確認するために復号結果に対して誤り検出を行う復調手段とを備える直交復調装置が提供される。
【０００８】  本発明の第２観点によれば、無線識別タグからの無線波の受信により得られる受信信号を直交検波して同相信号および直交相信号を生成し、同相信号および直交相信号の少なくとも一方から特定遷移パターンのプリアンブルを検出し、このプリアンブルに続くデータを得るために同相信号および直交相信号の少なくとも一方を復号し、誤りの有無を確認するために復号結果に対して誤り検出を行う直交復調方法が提供される。
【０００９】  本発明の第３観点によれば、無線識別タグからの無線波の受信により得られる受信信号を直交検波して生成される同相信号および直交相信号の少なくとも一方から特定遷移パターンのプリアンブルを検出し、このプリアンブルに続くデータを得るために同相信号および直交相信号の少なくとも一方を復号し、誤りの有無を確認するために復号結果に対して誤り検出を行う動作をコンピュータに行わせる直交復調用プログラムが提供される。
【００１０】  上述の直交復調装置、直交復調方法、および直交復調用プログラムでは、特定遷移パターンのプリアンブルが同相信号および直交相信号の少なくとも一方から検出されると、同相信号および直交相信号がこのプリアンブルに続くデータを得るために同相信号および直交相信号の少なくとも一方が復号される。さらに、復号結果に対する誤り検出が誤りの有無を確認するために行われる。すなわち、同相信号および直交相信号は、特定遷移パターンのプリアンブルが同相信号および直交相信号の両方において検出された場合だけでなく、同相信号および直交相信号の片方において検出された場合にも復号されるため、プリアンブルに続くデータを取得できる機会が増大する。さらに、誤りの有無が復号結果に対して行われる誤り検出により確認できるため、例えばプリアンブルが間違って検出された場合でも復号結果として得られたデータの信頼性を確保できる。復調効率は上述のように直交検波の結果を有効に利用することによって向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係るＲＦＩＤ通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、図１に示すプリアンブル検出器の動作を説明するための波形図である。
【図３】図３は、図１に示すＩ信号エラー検出器およびＱ信号エラー検出器の構成例を示す図である。
【図４】図４は、図１に示す制御部によって行われる復調制御処理を示すフローチャートである。
【図５】図５は、図１に示す制御部の変形例によって行われる復調制御処理を示すフローチャートである。
【図６】図６は、本発明の第２実施形態に係るＲＦＩＤ通信システムの構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、図６に示す制御部によって行われる復調制御処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】  以下、本発明の第１実施形態に係るＲＦＩＤ通信システムについて図面を参照して説明する。図１はＲＦＩＤ通信システムの構成を概略的に示す。ＲＦＩＤ通信システムは、直交復調装置でもある質問器１００およびこの質問器１００と近距離通信を行う一種の応答器であるＲＦＩＤタグ２００を備える。ＲＦＩＤタグ２００は少なくとも識別コードのデータを保持し、移動可能な物体に取り付けられる。ＲＦＩＤタグ２００には、識別コード以外のデータをさらに保持させることもできる。質問器１００は″呼掛″用に変調された搬送波およびこれに続く無変調の搬送波である無線波を送信する。この無線波が質問器１００の外部空間に放射されてＲＦＩＤタグ２００に到達すると、このＲＦＩＤタグ２００が質問器１００からの呼掛けに応答し、応答情報を上述の無変調の搬送波に重畳するバックスキャッタ変調を行い、変調結果として得られた無線波を質問器１００に送信する。応答情報はビット同期検出可能な特定遷移パターンを持つプリアンブルを含む同期信号部、少なくとも識別コードのデータを含むデータ信号部、データ信号部に対するＣＲＣ（ｃｙｃｌｉｃ  ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  ｃｈｅｃｋ）誤り検出符号を含むエラー検出信号部を順次並べて構成され、これらを予め決められたビットレートで符号化した２値信号である。質問器１００はＲＦＩＤタグ２００から送信された無線波を受信信号として受信し、この受信信号に対して直交検波を行うことにより応答情報を復元する。【００１３】  ここでは、ＲＦＩＤタグ２００が受動型であり、質問器１００は無変調搬送波、変調搬送波、無変調搬送波を順次送信する。ＲＦＩＤタグ２００の動作は変調の有無を問わず質問器１００からの受信無線波の電力で起動し、この質問器１００からの受信無線波の消滅に伴なって停止する。【００１４】  尚、複数のＲＦＩＤタグ２００が設けられる場合、これらがほぼ同時に応答することを避けるため、質問器１００はり呼掛けに対して応答すべきＲＦＩＤタグ２００を特定するために識別コードを用いて搬送波を変調することもできる。各ＲＦＩＤタグ２００は受信無線波を復調して自身を特定する識別コードを検出した場合に、応答情報を上述した形式で質問器１００に返信する。従って、呼掛けに使用する識別コードを変更して、全てのＲＦＩＤタグ３に順次応答情報を返信する機会を与えてもよい。【００１５】  図１に示すように、質問器１００は呼掛用に送信すべき無線波を生成する送信部ＴＸと、この無線波の搬送波を応答情報で変調してＲＦＩＤタグ２００から送信された無線波を受信信号として処理する受信部ＲＸとを備える。質問器１００およびＲＦＩＤタグ２００間の無線通信は同一の搬送波周波数で行われるが、質問器１００はＲＦＩＤタグ２００への無線波の送信とからＲＦＩＤタグ２００からの無線波の受信とを同時に行えるように構成されている。送信部ＴＸおよび受信部ＲＸはサーキュレータなどの方向性結合器７に接続され、この方向性結合器はローパスフィルタ（ＬＰＦ）８を介してアンテナ９に接続される。アンテナ９はＲＦＩＤタグ２００への無線波の送信およびＲＦＩＤタグ２００からの無線波の受信に共用される。方向性結合器７は送信部ＴＸから出力された無線波を送信信号としてアンテナ９に導き、アンテナ９で受信された無線波である受信信号を受信部ＲＸに導き、さらに送信部ＴＸと受信部ＲＸとを相互にアイソレートする。ローパスフィルタ８は送信信号および受信信号から搬送波周波数を越える周波数成分を除去するために設けられている。【００１６】  この質問器１００は、さらに質問器１００全体の動作を制御する制御部１、搬送波周波数の第１ローカルキャリア信号を生成するｐｈａｓｅ  ｌｏｃｋｅｄ  ｌｏｏｐ（ＰＬＬ）部４、ＰＬＬ部４により生成された第１ローカルキャリア信号の位相を９０度シフトすることにより第２ローカル信キャリア号を生成する位相シフト器１６を備える。制御部１は復調制御用プログラムを含む制御プログラムやデータを記憶するメモリＭＲおよび制御プログラムに従って動作する中央処理ユニット（ＣＰＵ）を含むコンピュータである。【００１７】  送信部ＴＸには、符号器２、振幅変調器３、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）５、パワーアンプ６が設けられる。符号器２は制御部１から出力される送信データを例えばマンチェスタ符号あるいはＦＭ０符号で符号化して出力する。マンチェスタ符号は、データが０のときはビットの中心で立ち上がり、データが１のときはビットの中心で立ち下がるという符号化方式によって得られる。換言すれば、データが０のときには、符号を０、１に、データが１のときには、符号を１、０にする。ＦＭ０符号は、ビットの境界では必ず反転するが、データが０のときにはビットの中心でも反転するという符号化方式によって得られる。振幅変調器３は符号器２からのデータ信号とＰＬＬ部４からの第１ローカルキャリア信号とをミキシングすることによりデータ信号で第１ローカルキャリア信号である搬送波を振幅変調した高周波信号の無線波を出力する。この無線波はバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）５で帯域制限され、さらにパワーアンプ６で電力増幅されて上述の方向性結合器７に供給される。方向性結合器７はこの無線波をローパスフィルタ８を介してアンテナ２に導く、これにより無線波はアンテナ９から外部空間に放射される。【００１８】  受信部ＲＸはＲＦＩＤタグ２００からの無線波の受信により得られた受信信号に対して直交検波を行う直交復調装置を構成するために制御部１と協調して動く。受信信号はアンテナ９からローパスフィルタ８を介して方向性結合器７に供給され、この方向性結合器７から受信部ＲＸに導かれる。受信部ＲＸは、受信信号と受信信号の搬送波周波数に設定された第１ローカルキャリア信号とのミキシングによりベースバンドの同相（Ｉ）信号を生成し、受信信号と第１ローカルキャリア信号に対して９０度位相シフトした第２ローカルキャリア信号とのミキシングによりベースバンドの直交相（Ｑ）信号を生成するダイレクトコンバージョン方式で受信信号から搬送波成分を直接除去する直交検波器ＤＴ、並びに直交検波器ＤＴから得られるＩ信号およびＱ信号から応答情報を復元する復調回路ＤＭにより構成される。尚、ＰＬＬ部４，位相シフト器１６，ミキサ１０およびミキサ１１で受信手段を構成している。【００１９】  直交検波器ＤＴはミキサ１０および１１、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１２および１３を含む。ミキサ１０は受信信号と第１ローカルキャリア信号とのミキシングによりベースバンドの同相（Ｉ）信号を生成し、ミキサ１１は受信信号と第１ローカルキャリア信号に対して９０度位相シフトした第２ローカルキャリア信号とのミキシングによりベースバンドの直交相（Ｑ）信号を生成する。Ｉ信号およびＱ信号は無線伝送に伴うノイズ成分と一緒に上述の応答情報と等価な信号成分を含む。ローパスフィルタ１２は応答情報のビットレートに対応するベースバンド周波数より高い周波数成分（ノイズ成分）をＩ信号から除去し、ローパスフィルタ１３は応答情報のビットレートに対応するベースバンド周波数より高い周波数成分（ノイズ成分）をＱ信号から除去する。【００２０】  復調回路ＤＭは、２値化部１４および１５、Ｉ信号同期クロック生成器１６、Ｉ信号プリアンブル検出器１７（特定パターン検出手段）、Ｉ信号復号器１８（復号手段）、Ｉ信号エラー検出器１９（エラー検出手段）、Ｑ信号同期クロック生成器２０、Ｑ信号プリアンブル検出器２１（特定パターン検出手段）、Ｑ信号復号器２２（復号手段）、およびＱ信号エラー検出器２３（エラー検出手段）を含む。Ｉ信号はローパスフィルタ１２から２値化部１４に供給され、Ｑ信号はローパスフィルタ１３から２値化部１５に供給される。２値化部１４は波形整形によりＩ信号を２値化し、Ｉ信号同期クロック生成器１６、Ｉ信号プリアンブル検出器１７、およびＩ信号復号器１８に出力する。２値化部１５は波形整形によりＱ信号を２値化し、Ｑ信号同期クロック生成器２０、Ｑ信号プリアンブル検出器２１、およびＱ信号復号器２２に出力する。【００２１】  Ｉ信号同期クロック生成器１６は、常時２値化部１４により２値化されたＩ信号に同期したクロックをＰＬＬ方式で生成し、生成クロックを制御部１およびＩ信号プリアンブル検出器１７に出力する。Ｉ信号プリアンブル検出器１７は、Ｉ信号同期クロック生成器１６で生成されたクロックＣＬＫに同期して、Ｉ信号をプリアンブル検出用に用意された特定遷移パターンと比較し、この結果としてＩ信号が特定遷移パターンに一致するプリアンブルを持つことを検出したときにプリアンブル検出信号ＰＤを制御部１に出力する。制御部１はＩ信号同期クロック生成器１６からのクロックＣＬＫをＩ信号復号器１８およびＩ信号エラー検出器１９に出力するためにプリアンブル検出信号ＰＤがＩ信号プリアンブル検出器１７から出力されたことを確認する。Ｉ信号復号器１８およびＩ信号エラー検出器１９はＩ信号同期クロック生成器１６により生成され制御部１を経由して供給されるクロックＣＬＫにより動作する。Ｉ信号復号器１８は応答情報の符号化形式に適合する例えばマンチェスタ復号あるいはＦＭ０復号でＩ信号を復号し、この復号結果をビット単位に制御部１およびＩ信号エラー検出器１９に出力する。Ｉ信号エラー検出器１９はＩ信号の復号結果として得られるデータに対してこのデータに続くＣＲＣ誤り検出符号に基く誤り検出を行い、この誤り検出結果としてデータの誤りを検出したときに誤り検出信号ＥＲＲを制御部１に出力する。【００２２】  Ｑ信号同期クロック生成器２０は、常時２値化部１５により２値化されたＱ信号に同期したクロックをＰＬＬ方式で生成し、生成クロックを制御部１およびＱ信号プリアンブル検出器２１に出力する。Ｑ信号プリアンブル検出器２１は、Ｑ信号同期クロック生成器２０で生成されたクロックＣＬＫに同期して、Ｑ信号をプリアンブル検出用に用意された特定遷移パターンと比較し、この結果としてＱ信号が特定遷移パターンに一致するプリアンブルを持つことを検出したときにプリアンブル検出信号ＰＤを制御部１に出力する。制御部１はＱ信号同期クロック生成器２０からのクロックＣＬＫをＱ信号復号器２２およびＱ信号エラー検出器２３に出力するためにプリアンブル検出信号ＰＤがＱ信号プリアンブル検出器２１から出力されたことを確認する。Ｑ信号復号器２２およびＱ信号エラー検出器２３はＱ信号同期クロック生成器２０により生成され制御部１を経由して供給されるクロックＣＬＫにより動作する。Ｑ信号復号器２２は応答情報の符号化形式に適合する例えばマンチェスタ復号あるいはＦＭ０復号でＱ信号を復号し、この復号結果をビット単位に制御部１およびＱ信号エラー検出器２３に出力する。Ｑ信号エラー検出器２３はＱ信号の復号結果として得られるデータに対してこのデータに続くＣＲＣ誤り検出符号に基く誤り検出を行い、この誤り検出結果としてデータの誤りを検出したときに誤り検出信号ＥＲＲを制御部１に出力する。【００２３】  制御部１は、復号器１８および２２からの復号結果がデータおよびＣＲＣ誤り検出符号の合計である所定ビット数分得られたときに、エラー検出器１９，２３から誤り検出結果として出力される誤り検出信号ＥＲＲの有無をチェックし、復号結果のデータに関する誤りの有無を確認する。【００２４】  プリアンブル検出器１７および２１には、例えば図２に示すプリアンブルパターンが検出すべきプリアンブルの特定遷移パターンとして予め設定されている。図２では、このプリアンブルパターンに一致する入力信号波形の位相が時刻ｔ＝０として示され、プリアンブルパターンに対して０．５Ｔだけ進んだ入力信号波形の位相が時刻ｔ＝−１として示され、プリアンブルパターンに対して０．５Ｔだけ遅れた入力信号波形の位相を時刻ｔ＝１として示される。入力信号波形はハイレベルときに１、ローレベルのときに−１で表され、プリアンブルパターンに対する入力信号波形の相関値が算出される。
プリアンブルパターンをｆ（ａ）、入力信号をｒ（ａ）とし、ａを１〜１２の自然数とすると、相関値ｃは次式から得られる。
【数１】
0004415047.tif 000002
【００２５】  図２からも分かるように、パターンが一致しているときには相関値ｃは大きな値になる。また、入力信号の波形に部分的な誤りがあったとしても、相関値がある程度大きければ入力信号波形がプリアンブルパターンに一致するとみなしてプリアンブルを検出できる。プリアンブル検出の閾値は例えば相関値ｃ＝１０に設定される。この場合、相関値ｃが１０以上であることがプリアンブル検出信号ＰＤを出力するために確認される。【００２６】  ところで、ＲＦＩＤタグ２００では、ＣＲＣ誤り検出符号が識別コードのデータに対する誤り検出を可能にするために用意される。【００２７】  識別コードのデータを送信データＳｄとすると、送信前に、この送信データＳｄを生成多項式で割った余りＲｄを、ＣＲＣ誤り検出符号として送信データＳｄの後ろに追加する。従って、所定ビット数のデータ（Ｓｄ＋Ｒｄ）は生成多項式で割り切れることになる。但し、この場合の加算と減算は、排他的論理和になる。【００２８】  ＲＦＩＤタグ２００では、（Ｓｄ＋Ｒｄ）が連続的に符号化され、バックスキャッタ変調により搬送波に重畳され、無線波として送信される。この無線波が質問器１００によって受信され受信信号として直交検波して復号されたときにノイズによる影響をほとんど受けなければ、復号結果として得られたデータ（Ｓｄ＋Ｒｄ）は生成多項式で割り切れることになる。復号結果のデータ（Ｓｄ＋Ｒｄ）に誤りがあれば、生成多項式で割ったときに余りが発生する。したがって、この余りの発生に基いて誤り検出を行うことができる。【００２９】  具体例として、送信データＳｄがＳｄ＝１０１０であり、生成多項式ｆｘがｆｘ＝ｘ１６＋ｘ１２＋ｘ５＋１（データ列では、１０００１００００００１００００１）であるとすれば、Ｓｄを生成多項式ｆｘで割ると、余りＲｄは次のようになる。すなわち、生成多項式ｆｘが１６次なので、余りＲｄは１６ビットとなる。Ｒｄ＝１０１００００１０１００１０１０であれば、（Ｓｄ＋Ｒｄ）は、１０１０１０１００００１０１００１０１０となる。これは、生成多項式ｆｘで割り切れる。【００３０】  質問器１００側での誤り検出は、プロセッサで割り算の演算を行う方法と、生成多項式に対応したハードウェアで行う方法がある。図１に示すエラー検出器１９および２３はハードウェアで行うために設けられている。これらエラー検出器１９および２３の各々は例えば図３に示すように直列に接続された１６個のシフトレジスタＳＲ、これらシフトレジスタＳＲに対して挿入された３個の排他的論理和ＥＸ、およびこれらシフトレジスタＳＲの出力端にそれぞれ接続されるＡＮＤ回路ＬＧで構成される。最終シフトレジスタの出力はそれぞれの排他的論理和ＥＸの入力にフィードバックされる。これらシフトレジスタＳＲはクロックＣＬＫを受取るように接続され、このクロックＣＬＫに同期してシフト動作する。（Ｓｄ＋Ｒｄ）は復号結果ＤＡＴＡとして先頭から１ビット単位に入力され、（Ｓｄ＋Ｒｄ）が１６ビット分全て入力したときにそれぞれのシフトレジスタＳＲの出力が余りとなる。ＡＮＤ回路ＬＧはいずれかのシフトレジスタＳＲから余りとして”１”が出力されたときにエラー検出信号ＥＲＲを出力する。【００３１】  上述���ような構成の質問器１００は、ＲＦＩＤタグ２００と無線通信を行う際に、先ず電力供給のために無変調搬送波である無線波をＲＦＩＤタグ１００に送信する。このとき、符号器２の出力はハイレベルに維持され、振幅変調器３がＰＬＬ部４で生成された第１ローカルキャリア信号を最大振幅のまま無変調搬送波として出力する。この無変調搬送波はバンドパスフィルタ５を介して電力増幅器６に供給される。搬送波帯域外の不要な周波数成分は無変調搬送波がバンドパスフィルタ５を通過するときに除去される。無変調搬送波はさらに電力増幅器６で電力増幅され、方向性結合器７によりローパスフィルタ８を介してアンテナ９に導かれる。搬送波周波数を越える不要な周波数成分は無変調搬送波がローパスフィルタ８を通過するときに除去される。こうして得られた無変調搬送波である無線波はアンテナ９からＲＦＩＤタグ２００に送信される。【００３２】  また、質問器１００が応答すべきＲＦＩＤタグ２００を識別コードにより特定する場合には、識別コードのデータが制御部１から符号器２に供給され、この符号器２において例えばマンチェスタ符号あるいはＦＭ０符号により符号化される。振幅変調器３がＰＬＬ部４で生成された第１ローカルキャリア信号をこの符号器からのデータで振幅変調し、変調搬送波として出力する。この無変調搬送波はバンドパスフィルタ５を介して電力増幅器６に供給される。搬送波帯域外の不要な周波数成分は無変調搬送波がバンドパスフィルタ５を通過するときに除去される。この変調搬送波はさらに電力増幅器６で電力増幅され、方向性結合器７によりローパスフィルタ８を介してアンテナ９に導かれる。搬送波周波数を越える不要な周波数成分は変調搬送波がローパスフィルタ８を通過するときに除去される。こうして得られた変調搬送波である無線波はアンテナ９からＲＦＩＤタグ２００に送信される。【００３３】  続いて、質問器１００はＲＦＩＤタグ２００でバックスキャッタ変調に必要とされる無変調搬送波である無線波の送信を上述と同様の形式で行う。ＲＦＩＤタグ２００は質問器１００からの無線波に応答し、質問器１００から無線波として送信された無変調搬送波に対するバックスキャッタ変調を行う。ここでは、無変調搬送波が応答情報でバックスキャッタ変調される。応答情報は、上述したように応答情報はビット同期検出可能な特定遷移パターンを持つプリアンブルを含む同期信号部、少なくとも識別コードのデータを含みデータ信号部、データ信号部に対するＣＲＣ（ｃｙｃｌｉｃ  ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  ｃｈｅｃｋ）誤り検出符号を含むエラー検出信号部を順次並べて構成され、これらを予め決められたビットレートで符号化した２値信号である。ちなみに、プリアンブルのデータ、識別コードのデータ、ＣＲＣ誤り検出符号は予めＲＦＩＤタグ２００に保持されている。ＲＦＩＤ２００はバックスキャッタ変調により得られた変調搬送波を無線波として質問器１００に送信する。【００３４】  ＲＦＩＤタグ２００からの無線波が質問器１００のアンテナ９で受信されると、この無線波が受信信号としてローパスフィルタ８を介して方向結合器７に供給され、この方向性結合器７によりミキサ１０およびミキサ１１に導かれる。ミキサ１０は受信信号とＰＬＬ部４からの第１ローカルキャリア信号とのミキシングによりＩ信号を生成し、ミキサ１１は位相シフト器１６からの第２ローカルキャリア信号とのミキシングによりＱ信号を生成する。ミキサ１０からのＩ信号は、ローパスフィルタ１２で不要な高周波成分を除去して２値化部１４に供給され。ミキサ１１からのＱ信号は、ローパスフィルタ１３で不要な高周波成分を除去して２値化部１５に供給される。【００３５】  ２値化部１４で２値化されたＩ信号は、Ｉ信号同期クロック生成器１６、Ｉ信号プリアンブル検出器１７、およびＩ信号復号器１８に供給され、２値化部１５で２値化されたＱ信号は、Ｑ信号同期クロック生成器２０、Ｑ信号プリアンブル検出器２１、およびＱ信号復号器２２に供給される。Ｉ信号プリアンブル検出器１７はＩ信号と予め設定されたプリアンブルパターンとの相関を算出し、その相関値を閾値と比較することでＩ信号のプリアンブルを検出し、Ｑ信号プリアンブル検出器２１はＱ信号と予め設定されたプリアンブルパターンとの相関を算出し、その相関値を閾値と比較することでＱ信号のプリアンブルを検出する。Ｉ信号エラー検出器１９はＩ信号復号器１８から得られるＩ信号の復号結果に対して誤り検出を行い、Ｑ信号エラー検出器２３はＱ信号復号器２２から得られる復号結果に対して誤り検出を行う。【００３６】  制御部１が図４に示す復調制御処理を復調回路ＤＭに対して行う。ステップＳ１では、制御部１がＩ信号プリアンブル検出器１７でＩ信号のプリアンブルを検出したか否かをチェックする。プリアンブルが検出されると、ステップＳ２でＩ信号の復号および復号結果の誤り検出がＩ信号復号器１８およびＩ信号エラー検出器１９において開始の指示をする。【００３７】  また、制御部１はＩ信号のプリアンブルがステップＳ１で検出されなければ、ステップＳ３でＱ信号プリアンブル検出器２１がＱ信号のプリアンブルを検出したか否かをチェックする。制御部１はＱ信号のプリアンブルが検出されると、ステップＳ４でＱ信号の復号および復号結果の誤り検出がＱ信号復号器２２およびＱ信号エラー検出器２３において開始の指示をする。
これは、プリアンブル検出器１７，２１がそれぞれ特定遷移パターンであるプリアンブルを検出できる場合でも、予め決めた一方の信号、すなわち、Ｉ信号の復号を優先的に行うものである。【００３８】  ステップＳ２に続くステップＳ５では、制御部１はＩ信号が所定ビット数（すなわちＳｄ＋Ｒｄの合計ビット数）分復号されたかチェックされる。この復号が完了したと判断すると、ステップＳ６で復号結果の誤りがＩ信号エラー検出器１９により検出されたか否かをチェックする。制御部１が誤り検出されていないと判断したならば、Ｉ信号の復号結果のデータＳｄがメモリＭＲに保存される。【００３９】  ステップＳ４に続くステップＳ８では、制御部１はＱ信号が所定ビット数（すなわちＳｄ＋Ｒｄの合計ビット数）分復号されたかチェックされる。この復号が完了したと判断すると、ステップＳ９で復号結果の誤りがＱ信号エラー検出器２３により検出されたか否かをチェックする。制御部１が誤り検出されていないと判断したならば、Ｑ信号の復号結果のデータＳｄがメモリＭＲに保存される。【００４０】  第１実施形態では、プリアンブルがＩ信号およびＱ信号の一方から検出されると、プリアンブルが検出された方の信号がこのプリアンブルに続くデータを得るためにそれぞれ復号される。さらに、復号結果に対する誤り検出が誤りの有無を確認するために行われる。すなわち、復号がＩ信号およびＱ信号の少なくとも一方において検出された場合に行われるため、プリアンブルに続くデータを取得できる機会が増大する。さらに、誤りの有無が復号結果に対して行われる誤り検出により確認できるため、例えばプリアンブルが間違って検出された場合でも復号結果として得られたデータの信頼性を確保できる。復調効率は上述のように直交検波の結果を有効に利用することによって向上する。【００４１】  尚、本実施形態では、制御部１が復調回路ＤＭと共に復調手段を構成し、Ｉ信号のプリアンブルが検出された場合にＱ信号のプリアンブルが検出されたかチェックせずに、Ｉ信号の復号および復号結果の誤り検出を開始する復調制御処理を行うが、例えば図５に示すようにＩ信号およびＱ信号のうちで先にプリアンブルが検出された信号の復号および復号結果の誤り検出を行う復調制御処理を行ってもよい。【００４２】  この変形例では、Ｉ信号のプリアンブル検出とＱ信号のプリアンブル検出とが並行して行われる間に、ステップＳ１１で制御部１はＩ信号またはＱ信号のプリアンブルが検出されたか否かをチェックする。Ｉ信号またはＱ信号のプリアンブルが検出されれば、ステップＳ１３で制御部１はＩおよびＱ信号の復号および復号結果のエラー検出が復号器１８，２２およびエラー検出器１９，２３において開始の指示をする。ステップＳ１５ではＩおよびＱ信号が所定ビット数（すなわちＳｄ＋Ｒｄの合計ビット数）分復号されたかチェックされる。この復号が完了すると、ステップＳ１６で制御部１はＩおよびＱ信号の復号結果の両方で誤り無しか否かをチェックする。ＩおよびＱ信号の復号結果の両方で誤り無しであれば、ステップＳ１７で制御部１は予め決めた一方、例えばＩ信号の復号結果として得られたデータＳｄがメモリＭＲに保存する。ちなみに、予め決めた一方ではな��、誤り無しが先に確認された方のデータＳｄがメモリＭＲに保存されてもよい。他方、ＩおよびＱ信号の復号結果の両方で誤り無しでない場合には、ステップＳ１８で制御部１はＩおよびＱ信号の復号結果の片方で誤り無しか否かをチェックする。ＩおよびＱ信号の復号結果の片方で誤り無しであれば、ステップＳ１９で制御部１は誤りの無い方の復号結果として得られたデータＳｄがメモリＭＲに保存される。【００４３】  この変形例では、ＩおよびＱ信号の少なくとも一方のプリアンブルが検出されたときに、ＩおよびＱ信号の復号および復号結果に対する誤り検出が開始される。この場合、プリアンブルが検出されなかった信号の復調結果で誤り無しが検出されることもある。従って、プリアンブルに続くデータを取得できる機会が増大し、復調効率が向上する。【００４４】  次に、本発明の第２実施形態に係るＲＦＩＤ通信システムについて説明する。図６はこのＲＦＩＤ通信システムの構成を示す。このＲＦＩＤ通信システムでは、主に第１実施形態の復調回路ＤＭが制御部３１の一部として組み込まれ、この制御部３１が少なくともＩおよびＱ信号の復号および復号結果に対する誤り検出をソフトウェアやハードウェアロジックで行う。尚、第１実施形態と同様のコンポーネントには同一の参照符号を付し詳細な説明は省略する。【００４５】  直交検波器ＤＴには、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）２５がローパスフィルタ１２から出力されるＩ信号をデジタル形式に変換するために設けられ、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）２６がローパスフィルタ１３から出力されるＱ信号をデジタル形式に変換するために設けられる。【００４６】  制御部３１は、コンピュータを構成するためのハードウェアに加えてメモリ３１および復調回路ＤＭを含む。この復調回路ＤＭはメモリＭＲに格納される制御プログラムデータとその実行ハードウェアによって実現される機能として、２値化部３２および３３、Ｉ信号同期クロック生成処理部３４、Ｉ信号プリアンブル検出処理部３５、Ｉ信号復号処理部３６およびＩ信号エラー検出処理部３７、Ｑ信号同期クロック生成処理部３８、Ｑ信号プリアンブル検出処理部３９、Ｑ信号復号処理部４０およびＱ信号エラー検出処理部４１を備える。２値化部３２および３３、Ｉ信号同期クロック生成処理部３４、Ｉ信号プリアンブル検出処理部３５、Ｉ信号復号処理部３６およびＩ信号エラー検出処理部３７、Ｑ信号同期クロック生成処理部３８、Ｑ信号プリアンブル検出処理部３９、Ｑ信号復号処理部４０およびＱ信号エラー検出処理部４１はそれぞれ図１に示す復調回路ＤＭの２値化部１４および１５、Ｉ信号同期クロック生成器１６、Ｉ信号プリアンブル検出器１７、Ｉ信号復号器１８、Ｉ信号エラー検出器１９、Ｑ信号同期クロック生成器２０、Ｑ信号プリアンブル検出器２１、Ｑ信号復号器２１、およびＱ信号エラー検出器２３と等価である。【００４７】  制御部３１は全体として復調手段を構成し、上述の処理部に対して図７に示す復調制御処理を行う。この復調制御処理は図５に示すものと実質的に同様であり、Ｉ信号のプリアンブル検出とＱ信号のプリアンブル検出とが並行して行われる間に、ステップＳ２１でＩ信号またはＱ信号のプリアンブルが検出���れたか否かチェックされる。Ｉ信号またはＱ信号のプリアンブルが検出されれば、ステップＳ２３でＩおよびＱ信号の復号および復号結果のエラー検出が復号処理部３６，４０およびエラー検出処理部３７，４１において開始される。ステップＳ２５ではＩおよびＱ信号が所定ビット数（すなわちＳｄ＋Ｒｄの合計ビット数）分復号されたかチェックされる。この復号が完了すると、ステップＳ２６でＩおよびＱ信号の復号結果の両方で誤り無しか否かチェックされる。ＩおよびＱ信号の復号結果の両方で誤り無しであれば、ステップＳ２７で予め決めた一方、例えばＩ信号の復号結果として得られたデータＳｄがメモリＭＲに保存される。ちなみに、予め決めた一方ではなく、誤り無しが先に確認された方のデータＳｄがメモリＭＲに保存されてもよい。他方、ＩおよびＱ信号の復号結果の両方で誤り無しでない場合には、ステップＳ２８でＩおよびＱ信号の復号結果の片方で誤り無しか否かチェックされる。ＩおよびＱ信号の復号結果の片方で誤り無しであれば、ステップＳ２９で誤りの無い方の復号結果として得られたデータＳｄがメモリＭＲに保存される。【００４８】  本実施形態では、第１実施形態と同様に直交検波の結果を有効に利用して復調効率を向上させることができる。【００４９】  第１実施形態および第２実施形態で示したように、直交復調装置は、第１実施形態に示したように、無線ＩＤタグが送信する、特定パターンおよびこの特定パターンの後にデータおよび誤り検出符号を含む信号を受信し、この受信信号とローカル信号とからＩ信号を生成するとともにこの受信信号と９０度位相をシフトしたローカル信号とからＱ信号を生成する受信手段と、前記受信手段で生成したＩ信号から特定パターンを検出するＩ信号特定パターン検出手段と、前記受信手段で生成したＱ信号から特定パターンを検出するＱ信号特定パターン検出手段と、前記Ｉ信号特定パターン検出手段が検出したＩ信号の特定パターンの後のデータを復号するＩ信号復号手段と、前記Ｑ信号特定パターン検出手段が検出したＱ信号の特定パターンの後のデータを復号するＱ信号復号手段と、前記Ｉ信号復号手段が復号したＩ信号に含まれる誤り検出符号を使用してデータの誤りを検出するＩ信号エラー検出手段と、前記Ｑ信号復号手段が復号したＱ信号に含まれる誤り検出符号を使用してデータの誤りを検出するＱ信号エラー検出手段を備えているので復調効率が向上している。【００５０】  尚、本実施形態では、質問器１００がＲＦＩＤタグからの受信信号に関しアナログ処理デジタル処理に関わらず処理することを復調と定義し、アナログ処理は含まずデジタルで処理部分を復号と定義している。従い、復調回路ＤＭを第１の復号手段と、Ｉ信号複合器１８およびＱ信号複合器２２を第２の復号手段としてもよい。【００５１】  本実施の形態では装置内部に発明を実施する機能が予め記録されている場合で説明をしたが、これに限らず同様の機能をネットワークから装置にダウンロードしても良いし、同様の機能を記録媒体に記憶させたものを装置にインストールしてもよい。記録媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭ等プログラムを記憶でき、かつ装置が読み取り可能な記録媒体であれば、その形態は何れの形態であっても良い。ま��このように予めインストールやダウンロードにより得る機能は装置内部のＯＳ（オペレーティング・システム）等と協働してその機能を実現させるものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５２】  本発明は、例えば無線識別タグとの間で行われる無線通信に利用可能である。
【図１】
0004415047.tif 000003
【図２】
0004415047.tif 000004
【図３】
0004415047.tif 000005
【図４】
0004415047.tif 000006
【図５】
0004415047.tif 000007
【図６】
0004415047.tif 000008
【図７】
0004415047.tif 000009