(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミラーサブキャリアのデータを受信し復調するミラーサブキャリア復調回路であって、
受信したＩ信号とＱ信号の合成波形を生成する波形生成部と、
前記波形生成部で得られた合成波形のピーク値を検出するピーク検出部と、
前記ピーク検出部で検出されたピーク値間隔を検出し、受信データを取り込むタイミングを生成するピーク間隔検出部と、
前記ピーク間隔検出部で生成されたタイミングでＩデータとＱデータを記憶する記憶部と、
ミラーサブキャリアの設定値Ｍに基づき、１ビット周期中に取得した前記記憶部のＩデータ及びＱデータを用いて相関演算を行う相関演算部と、
前記相関演算部での演算結果から０または１のデータを判定するデータ判定部と、を有することを特徴とするミラーサブキャリア復調回路。
【請求項２】
前記相関演算部は、設定値Ｍ＝２の場合、（Ｉ１−Ｉ２）（Ｉ３−Ｉ４）＋（Ｑ１−Ｑ２）（Ｑ３−Ｑ４）で相関演算を行うことを特徴とする請求項１記載のミラーサブキャリア復調回路。
【請求項３】
前記相関演算部は、設定値Ｍ＝４の場合、（Ｉ１−Ｉ２＋Ｉ３−Ｉ４）（Ｉ５−Ｉ６＋Ｉ７−Ｉ８）＋（Ｑ１−Ｑ２＋Ｑ３−Ｑ４）（Ｑ５−Ｑ６＋Ｑ７−Ｑ８）で相関演算を行うことを特徴とする請求項１記載のミラーサブキャリア復調回路。
【請求項４】
前記相関演算部は、設定値Ｍ＝８の場合、（Ｉ１−Ｉ２＋Ｉ３−Ｉ４＋Ｉ５−Ｉ６＋Ｉ７−Ｉ８）（Ｉ９−Ｉ１０＋Ｉ１１−Ｉ１２＋Ｉ１３−Ｉ１４＋Ｉ１５−Ｉ１６）＋（Ｑ１−Ｑ２＋Ｑ３−Ｑ４＋Ｑ５−Ｑ６＋Ｑ７−Ｑ８）（Ｑ９−Ｑ１０＋Ｑ１１−Ｑ１２＋Ｑ１３−Ｑ１４＋Ｑ１５−Ｑ１６）で、相関演算を行うことを特徴とする請求項１記載のミラーサブキャリア復調回路。
【請求項５】
前記データ判定部は、前記相関演算部の最上位ビットを１ビット周期の復調データとすることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のミラーサブキャリア復調回路。
【請求項６】
前記ピーク検出部は、プリアンブルの前半のバースト信号部分で合成信号のピーク検出を行い、連続する複数のピークの間隔を任意の周期のカウンタで計測して、その平均の時間（カウント数）をシンボル取得周期として設定したら、検出したピークから当該設定した時間を基準に前後任意の時間以内で次のピークの検出をすることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のミラーサブキャリア復調回路。
【請求項７】
前記ピーク検出部は、連続する２つのサンプリングデータの変化が増加から減少になった時点を波形のピークとすることを特徴とする請求項６記載のミラーサブキャリア復調回路。
【請求項８】
前記ピーク検出部は、連続する３つ以上のサンプリングデータが連続して増加した後、連続する３つ以上のサンプリングデータが連続して減少したときに波形のピークとすることを特徴とする請求項６記載のミラーサブキャリア復調回路。
【請求項９】
前記ピーク検出部は、通信相手からの応答にパイロットトーンを付加した通信において、パイロットトーンで合成信号のピーク検出を行い、連続する複数のピークの間隔を任意の周期のカウンタで計測して、その平均の時間（カウント数）をシンボルラッチ周期として設定したら、検出したピークから当該設定した時間を基準に前後任意の時間以内で次のピークの検出をすることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のミラーサブキャリア復調回路。
【請求項１０】
前記ピーク検出部は、任意の閾値より大きいレベルのＩ、Ｑ信号のピークのみを検出することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のミラーサブキャリア復調回路。
【請求項１１】
前記ピーク検出部は、通信相手からの信号を受信する前に検出したノイズレベルに基づき、当該ノイズレベルより高いレベルを閾値として設定することを特徴とする請求項１０記載のミラーサブキャリア復調回路。
【請求項１２】
前記波形生成部の生成する合成信号は、Ｉｎ2＋Ｑｎ2、｜Ｉｎ｜＋｜Ｑｎ｜、｜Ｉｎ＋Ｉｎ＋１｜＋｜Ｑｎ＋Ｑｎ＋１｜の何れかであることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のミラーサブキャリア復調回路。
【請求項１３】
ミラーサブキャリアのデータを受信し復調するミラーサブキャリア復調回路であって、
受信したＩ信号とＱ信号の何れかを選択する選択部と、
前記選択部で選択されたＩデータまたはＱデータの信号波形のピーク値を検出するピーク検出部と、
前記ピーク検出部で検出されたピーク値間隔を検出し、受信データを取り込むタイミングを生成するピーク間隔検出部と、
前記ピーク間隔検出部で生成されたタイミングで、前記選択部で選択されたＩデータまたはＱデータを記憶する記憶部と、
ミラーサブキャリアの設定値Ｍに基づき、１ビット周期中に取得した前記記憶部のＩデータまたはＱデータを用いて相関演算を行う相関演算部と、
前記相関演算部での演算結果から０または１のデータを判定するデータ判定部と、を有することを特徴とするミラーサブキャリア復調回路。
【請求項１４】
前記相関演算部は、設定値Ｍ＝２の場合、（Ｉ１−Ｉ２）（Ｉ３−Ｉ４）または（Ｑ１−Ｑ２）（Ｑ３−Ｑ４）で相関演算を行うことを特徴とする請求項１３記載のミラーサブキャリア復調回路。
【請求項１５】
前記相関演算部は、設定値Ｍ＝４の場合、（Ｉ１−Ｉ２＋Ｉ３−Ｉ４）（Ｉ５−Ｉ６＋Ｉ７−Ｉ８）または（Ｑ１−Ｑ２＋Ｑ３−Ｑ４）（Ｑ５−Ｑ６＋Ｑ７−ＱＩ８）で相関演算を行うことを特徴とする請求項１３記載のミラーサブキャリア復調回路。
【請求項１６】
前記相関演算部は、設定値Ｍ＝８の場合、（Ｉ１−Ｉ２＋Ｉ３−Ｉ４＋Ｉ５−Ｉ６＋Ｉ７−Ｉ８）（Ｉ９−Ｉ１０＋Ｉ１１−Ｉ１２＋Ｉ１３−Ｉ１４＋Ｉ１５−Ｉ１６）または（Ｑ１−Ｑ２＋Ｑ３−Ｑ４＋Ｑ５−Ｑ６＋Ｑ７−Ｑ８）（Ｑ９−Ｑ１０＋Ｑ１１−Ｑ１２＋Ｑ１３−Ｑ１４＋Ｑ１５−Ｑ１６）で相関演算を行うことを特徴とする請求項１３記載のミラーサブキャリア復調回路。
【請求項１７】
前記データ判定部は、前記相関演算部の最上位ビットを１ビット周期の復調データとすることを特徴とする請求項１３〜１６の何れか１項に記載のミラーサブキャリア復調回路。
【請求項１８】
前記選択部は、任意の時間毎にＩ信号とＱ信号の選択を切り替えることを特徴とする請求項１３〜１６の何れか１項に記載のミラーサブキャリア復調回路。
【請求項１９】
前記選択部は、任意のエラー回数に応じて時間毎にＩ信号とＱ信号の選択を切り替えることを特徴とする請求項１３〜１６の何れか１項に記載のミラーサブキャリア復調回路。
【請求項２０】
前記選択部は、プリアンブルのバースト部分またはパイロットトーン部分で振幅レベルに基づいてＩ信号とＱ信号の選択を切り替えることを特徴とする請求項１３〜１６の何れか１項に記載のミラーサブキャリア復調回路。
【請求項２１】
フレーム毎にＩ信号とＱ信号の振幅レベルを検出することを特徴とする請求項２０記載のミラーサブキャリア復調回路。
【請求項２２】
Ｑｕｅｒｙコマンド送信毎にＩ信号とＱ信号の振幅レベルを検出することを特徴とする請求項２０記載のミラーサブキャリア復調回路。
【請求項２３】
通信相手からの信号を受信する前に検出したＩ信号とＱ信号のノイズレベルに基づき、前記選択部はノイズレベルが小さい方を選択することを特徴とする請求項１３〜１６の何れか１項に記載のミラーサブキャリア復調回路。
【請求項２４】
任意のＱｕｅｒｙコマンド送信回数毎にＩ信号とＱ信号のノイズレベルを検出することを
特徴とする請求項２３記載のミラーサブキャリア復調回路。
【請求項２５】
任意の時間毎にＩ信号とＱ信号のノイズレベルを検出することを特徴とする請求項２３記
載のミラーサブキャリア復調回路。
【請求項２６】
請求項１〜２５の何れか１項に記載のミラーサブキャリア復調回路を備えたことを特徴とするミラーサブキャリア復調回路を備えた受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＰＣグローバルで定められたプロトコルで通信を行うＵＨＦ帯ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）等の通信方式における受信データの復調処理に関するものであり、特にタグから送信されるミラーサブキャリアのデータを受信し復調するミラーサブキャリア復調回路及びそれを備えた受信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＲＦＩＤの復調方法として下記（特許文献１）に開示された方法がある。当該文献によれば、ＲＦ受信部で無線信号をＩ信号とＱ信号のアナログ信号に変換し、得られたそれぞれの波形をＡＤ変換部でデジタルデータに変換後サンプリングし、サンプリングしたデータの連続する正のデータ数（正のデータの長さ）と負のデータ数（負のデータの長さ）によってＩ信号およびＱ信号それぞれで０または１の判定を行い復調する。Ｉ信号の復調結果とＱ信号の復調結果が異なる場合は、信号強度の大きい方で復調した結果を採用する点について記載されている。
【特許文献１】米国特許第６５０１８０７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の復調方法では、ノイズが多い環境で大きなパルスノイズが発生すると、サンプリングデータの符号が変わり１ビットのデータの判定を誤る可能性が大きいという問題を有していた。
【０００４】
また、Ｉ信号とＱ信号それぞれを別々に復号する回路が必要なため回路規模が大きくなるという問題を有していた。
【０００５】
ＲＦＩＤの復調回路においては、あらゆる環境下でもより多くのタグ情報を確実に復調できることが要求されている。
【０００６】
本発明は、ノイズや他機器の干渉下にあっても通信相手からの受信データをより確実に復調することができるミラーサブキャリア復調回路及びそれを備えた受信装置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】
【０００７】
本発明は、ミラーサブキャリア符号のデータを受信し、Ｉ信号とＱ信号の合成波形のピークを検出し、その検出タイミングからシンボルデータの取得タイミングを設定し、設定した取得タイミングでＩデータ及びＱデータをシンボルデータとしてそれぞれ取り込んで保存し、１ビット周期中の複数のシンボルデータを使って設定値Ｍに基づく相関演算を行い、その１ビットデータの０または１の判定を行う構成したものである。
【０００８】
これにより、取得するピーク時のデータのみ確実に取得できれば復調が可能なため、シンボルデータの取得タイミング以外の部分に発生するノイズによる影響を削減でき、ノイズや他機器の干渉下にあってもタグ等からの受信データをより確実に復調できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ミラーサブキャリア符号のデータを受信し、Ｉ信号とＱ信号の合成波形のピークを検出し、その検出タイミングからシンボルデータの取得タイミングを設定し、設定した取得タイミングでＩデータ及びＱデータをシンボルデータとしてそれぞれ取り込んで保存し、１ビット周期中の複数のシンボルデータを使って設定値Ｍに基づく相関演算を行い、その１ビットデータの０または１の判定を行う構成としたので、取得するピーク時のデータのみ確実に取得できれば復調が可能なため、シンボルデータの取得タイミング以外の部分に発生するノイズによる影響を削減でき、ノイズや他機器の干渉下にあってもタグ等からの受信データをより確実に復調できるミラーサブキャリアの復調回路が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、下記複数の実施の形態は、関連する部分において相互に利用可能である。
【００１１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるＲＦＩＤ復調回路の構成図であり、通信相手となるタグからミラーサブキャリア符号のデータを受信し復調する受信装置のＲＦＩＤ復調回路について示したものである。
【００１２】
図１において、１０１は、ＵＨＦ帯のＲＦＩＤ無線信号を受信するアンテナである。１０２は、アンテナ１０１で受信したＲＦ信号をＩ信号及びＱ信号のアナログ電気信号に変換するＲＦ受信部で、直交変調器やアナログフィルタ等で構成される。１０３は、ＲＦ受信部１０２で変換されたＩ信号とＱ信号のアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換部である。
【００１３】
１０４は、ＡＤ変換部１０３で変換されたデジタルのＩ信号とＱ信号の合成波形を生成する波形生成部、１０５は、波形生成部１０４で得られたＩＱ合成波形のピーク値を検出するピーク検出部、１０６は、ピーク検出部１０５で検出された合成波形のピーク値間隔を検出し、受信データを取り込むタイミングを生成するピーク間隔検出部である。
【００１４】
１０７は、取得したシンボルデータの数をカウントするカウンタ部、１０８は、ピーク間隔検出部１０６で設定されたタイミングでＩデータとＱデータをラッチして一時的に記憶する一時記憶部、１０９は、ミラーサブキャリアの設定値Ｍに基づき、取得したＩデータ及びＱデータの相関演算を行う演算部、１１０は、演算部１０９で複数のシンボルデータの相関演算結果から０または１のデータを判定するデータ判定部、１１１は、データ判定部１１０で判定された１ビットのデータを順番に保存するシフトレジスタ部である。
【００１５】
以上のように構成されるＲＦＩＤ復調回路について、以下にその動作を説明する。
【００１６】
図２は、本発明の実施の形態１におけるＲＦＩＤ復調回路の動作フローチャートである。また、図３は、本発明の実施の形態１における受信データの信号波形を示す図であり、縦軸は電圧値、横軸は時間をそれぞれ表している。
【００１７】
図３（ａ）は、Ｉ信号またはＱ信号におけるプリアンブルの前半に付加されているバースト信号またはパイロットトーンの信号波形を示しており、ＲＦ受信部１０２から出力される。図３（ｂ）は、図３（ａ）のＩ信号及びＱ信号の合成波形を示すものである。図３（ｃ）は、Ｍ＝２のときのＩ信号またはＱ信号のプリアンブル波形を示すものである。図３（ｄ）は、図３（ｃ）のプリアンブル波形の合成波形を示しものである。
【００１８】
図２に示すように、ＲＦＩＤ復調回路は、まず、タグにコマンドを送信後、受信がイネーブルになると（ステップ１０１）、アンテナ１０１で受信したＲＦ信号をＲＦ受信部１０２でアナログの電気信号（図３（ａ）参照）に変換し（ステップ１０２）、ＡＤ変換部１０３でアナログ電気信号をデジタル信号に変換する（ステップ１０３）。
【００１９】
デジタル信号に変換したＩデータ及びＱデータについて、同じタイミングでサンプリングしたＩデータ及びＱデータをそれぞれＩｎ、Ｑｎとすると、波形生成部１０４でＩｎ2＋Ｑｎ2のデータに合成してＩＱ合成信号（図３（ｂ）参照）を生成し（ステップ１０４）、ピーク検出部１０５で前記合成波形（図３（ｂ））のピーク値を探す。
【００２０】
なお、ＩデータとＱデータの合成については、｜Ｉｎ｜＋｜Ｑｎ｜としてより簡単な回路構成としてもよいし、｜Ｉｎ＋Ｉｎ＋１｜＋｜Ｑｎ＋Ｑｎ＋１｜として信号に付加したノイズを削減した合成波形としてもよい。
【００２１】
ピーク値の検出は、常に少なくとも２つのサンプリングデータを一時保存し、連続する２つのサンプリングデータの値の変化が増加から減少に変わった時点をピーク値とする。また、３つ以上のサンプリングデータを一時保存し、連続する３点以上の任意の数のサンプリングデータの値が連続して増加した後、連続する３点以上のサンプリングデータが連続して減少したことを検出した時点をピーク値とするようにしてもよい。このようにすることで、パルスノイズ等によるピークの誤検出を削減することができる。
【００２２】
ピーク検出部１０５でピーク値を検出すると、次のピーク値までの間隔をサンプリング周波数でカウントし、連続する任意の数のピーク間隔がある任意の差以内であることを検出したら、それらの間隔の平均値Ｔを、データを取り込むタイミング間隔として設定する。
【００２３】
例えば図３（ｂ）のように、連続する４つのピークの間隔（次のピークまでのサンプリングカウント数）をそれぞれＴ１、Ｔ２、Ｔ３、それぞれの間隔の差の許容値を２サンプリングカウントとするとそれぞれの間隔の差Ｔ１−Ｔ２、Ｔ２−Ｔ３、Ｔ１−Ｔ３が
｜Ｔ１−Ｔ２｜≦２＆｜Ｔ２−Ｔ３｜≦２＆｜Ｔ１−Ｔ３｜≦２
となったときピーク間隔Ｔをその平均Ｔ＝（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３）／３として設定する。
【００２４】
ピーク間隔Ｔの設定は、プリアンブルの前半にあるバースト信号部分もしくはパイロットトーンを付加してパイロットトーンの期間内でピークを検出して行う。
【００２５】
ピーク間隔Ｔを設定したら、ピーク間隔Ｔを基準に波形の許容差を考慮して前後任意のカウント以内のピークを検出する。例えば任意のカウント数を３カウントとすると、ピーク間隔検出部のカウンタがＴ−３以上Ｔ＋３以内の間、前述のピーク検出方法でピークを探す。
【００２６】
図３（ｄ）のようにピークを検出したらその検出タイミングで１ビット分のＩデータとＱデータを一時記憶部１０８に格納する。カウントＴまでにピークが検出できなかった場合は、カウントＴでＩデータ及びＱデータを一時的に取り込んで保存しておき、カウントＴ＋３までにピークが検出できなかったらその値を１シンボルデータとする。カウントＴ＋３までにピークを検出できたら（ステップ１０５）、その検出タイミングでＩデータ及びＱデータを取り込んで一時記憶部１０８に１シンボルデータとして格納する（ステップ１０６）。
【００２７】
ピーク間隔検出部１０６のカウンタは、カウントがＴのときまたはピークを検出したらリセットする。データ取り込みの回数をカウンタ部１０７でカウントしておき、設定値Ｍ＝２のミラーサブキャリア通信の場合は４つのシンボルを取り込んで一時記憶部に格納する（ステップ１０７）。
【００２８】
演算部１０９で、Ｉデータ及びＱデータのそれぞれ４つのシンボルデータを使って、ＩとＱそれぞれの４つのシンボルデータを取り込んだ順にＩ１，Ｉ２，Ｉ３，Ｉ４、Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４とすると（図３（ｃ））、相関演算（Ｉ１−Ｉ２）（Ｉ３−Ｉ４）＋（Ｑ１−Ｑ２）（Ｑ３−Ｑ４）を行い（ステップ１０８）、その演算結果のＭＳＢ（最上位ビット）が１のときはその１ビットのデータを１と判定し、ＭＳＢが０のときはその１ビットのデータを０と判定する（ステップ１０９）。
【００２９】
なお、上記相関演算は、（Ｉ１−Ｉ４）（Ｉ２−Ｉ３）＋（Ｑ１−Ｑ４）（Ｑ２−Ｑ３）としてもよい。また、相関演算（Ｉ１−Ｉ３）（Ｉ２−Ｉ４）＋（Ｑ１−Ｑ３）（Ｑ２−Ｑ４）を行い、その演算結果のＭＳＢが０のときはその１ビットのデータを１と判定し、ＭＳＢが１のときはその１ビットのデータを０と判定してもよい。
【００３０】
なお、設定値Ｍ＝２の場合と同様に、設定値Ｍ＝４のミラーサブキャリア通信の場合は、８つのシンボルを取り込んで一時記憶部１０８に格納し、演算部１０９でＩデータ及びＱデータのそれぞれ８つのシンボルデータを使って、ＩデータとＱデータそれぞれの８つのシンボルデータを取り込んだ順にＩ１，Ｉ２，Ｉ３，Ｉ４，Ｉ５，Ｉ６，Ｉ７，Ｉ８、Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６，Ｑ７，Ｑ８とすると、相関演算（Ｉ１−Ｉ２＋Ｉ３−Ｉ４）（Ｉ５−Ｉ６＋Ｉ７−Ｉ８）＋（Ｑ１−Ｑ２＋Ｑ３−Ｑ４）（Ｑ５−Ｑ６＋Ｑ７−Ｑ８）を行い、その演算結果のＭＳＢが１のときはその１ビットのデータを１と判定し、ＭＳＢが０のときは、その１ビットのデータを０と判定する。
【００３１】
また、設定値Ｍ＝８のミラーサブキャリア通信の場合は、１６個のシンボルを取り込んで一時記憶部１０８に格納したら、演算部１０９でＩデータ及びＱデータのそれぞれ１６個のシンボルデータを使って、ＩデータとＱデータそれぞれの１６個のシンボルデータを取り込んだ順にＩ１，Ｉ２，Ｉ３，Ｉ４，Ｉ５，Ｉ６，Ｉ７，Ｉ８，Ｉ９，Ｉ１０，Ｉ１１，Ｉ１２，Ｉ１３，Ｉ１４，Ｉ１５，Ｉ１６、Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６，Ｑ７，Ｑ８，Ｑ９，Ｑ１０，Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ１３，Ｑ１４，Ｑ１５，Ｑ１６とすると、相関演算（Ｉ１−Ｉ２＋Ｉ３−Ｉ４＋Ｉ５−Ｉ６＋Ｉ７−Ｉ８）（Ｉ９−Ｉ１０＋Ｉ１１−Ｉ１２＋Ｉ１３−Ｉ１４＋Ｉ１５−Ｉ１６）＋（Ｑ１−Ｑ２＋Ｑ３−Ｑ４＋Ｑ５−Ｑ６＋Ｑ７−Ｑ８）（Ｑ９−Ｑ１０＋Ｑ１１−Ｑ１２＋Ｑ１３−Ｑ１４＋Ｑ１５−Ｑ１６）を行い、その演算結果のＭＳＢが１のときはその１ビットのデータを１と判定し、ＭＳＢが０のときはその１ビットのデータを０と判定する。
【００３２】
Ｍの値が大きくなるほど１ビットのデータを復調するために使用するシンボルデータの数が増えるので、ノイズや干渉の影響で誤ったデータを取得しても復調できる可能性は大きくなる。最終の受信データを復調したら受信動作を終了する（ステップ１１０）。前記相関演算式のＩｎとＱｎ（ｎ＝１〜１６）において、ＩとＱそれぞれｎが奇数のデータ同
士とｎが偶数のデータ同士は入れ替えてもよい。
【００３３】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２におけるＲＦＩＤ復調回路の構成図であり、実施の形態１と同様に、通信相手となるタグからミラーサブキャリア符号のデータを受信し、復調する受信装置のＲＦＩＤ復調回路について示したものである。
【００３４】
図４において、２０１はＵＨＦ帯のＲＦＩＤ無線信号を受信するアンテナである。２０２は、受信したＲＦ信号をＩ信号及びＱ信号のアナログ電気信号に変換するＲＦ受信部であり、直交変調器やアナログフィルタ等で構成される。２０３は、Ｉ信号とＱ信号のアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換部である。
【００３５】
２０４は、デジタルのＩ信号とＱ信号のうち復調に使用する信号を選択するＩＱ信号選択部である。２０５は、ＩＱ信号選択部２０４で得られたＩ信号またはＱ信号のピーク値を検出するピーク検出部である。２０６は、ピーク検出部２０５で検出されたＩ信号またはＱ信号のピーク間隔を検出し、受信データを取り込むタイミングを生成するピーク間隔検出部である。２０７は、取得したシンボルデータの数をカウントするカウンタ部である。
【００３６】
２０８は、ピーク間隔検出部２０６で得られたタイミングでＩデータとＱデータをラッチして一時的に記憶する一時記憶部、２０９は、ミラーサブキャリアの設定値Ｍに基づき、取得したＩおよびＱデータの相関演算を行う演算部である。２１０は、演算部２０９で複数のシンボルデータの相関演算結果から０または１のデータを判定するデータ判定部である。２１１はデータ判定部２１０で判定された１ビットのデータを順番に保存するシフトレジスタ部である。
【００３７】
以上のように構成されたＲＦＩＤ復調回路について、以下にその動作を説明する。
【００３８】
図５は、本発明の実施の形態２におけるＲＦＩＤ復調回路の動作フローチャートである。
【００３９】
図５において、まず、タグにコマンドを送信したあと受信がイネーブルになると（ステップ２０１）、アンテナ２０１で受信したＲＦ信号をＲＦ受信部２０２でアナログの電気信号に変換し（ステップ２０２）、ＡＤ変換部２０３でアナログ電気信号をデジタル信号に変換する（ステップ２０３）。
【００４０】
デジタル信号に変換したＩデータ及びＱデータを同じタイミングでサンプリングしたＩデータ及びＱデータをそれぞれＩｎ、Ｑｎとすると、ＩＱ信号選択部２０４でＩ信号デー
タまたはＱ信号データのどちらかを選択し（ステップ２０４）、選択されたＩ信号またはＱ信号のピークをピーク検出部２０５で探す。
【００４１】
ＩＱ信号選択部２０４は、最初、任意にＩ信号またはＱ信号のどちらかを選択し、任意の受信回数毎に選択する信号を入れ替える。選択信号は任意の時間毎に入れ替えてもよいし、復調時のエラーをカウントし、そのエラーの回数に応じて入れ替えるようにしてもよい。また、ＩＱ信号選択部２０４での選択する信号を決定する方法として、Ｉ信号とＱ信号の振幅を比較してレベルが大きい方を選択するようにしてもよい。この場合、フレーム毎（図６（ａ）参照）、またはＱｕｅｒｙコマンド送信毎（図６（ｂ）参照）に、Ｉ信号とＱ信号の振幅を比較して復調に使用する信号を選択する。また別の方法として、Ｉ信号とＱ信号のノイズレベルを比較してノイズの少ない方を選択するようにしてもよい。この場合、ノイズレベルの検出および比較は任意の受信回数毎に行ってもよいし、任意の時間毎に行ってもよい。
【００４２】
ピーク検出部２０５でのピークの検出は、常に少なくとも２つのサンプリングデータを一時保存し、連続する２つのサンプリングデータの値の変化が増加から減少に変わったときにピークと認識する。または、３つ以上のサンプリングデータを一時保存し、連続する３点以上の任意の数のサンプリングデータの値が増加した後、連続する３点以上のサンプリングデータが減少したことを検出したときピークと認識するようにすると、パルスノイズ等によるピークの誤検出を削減することができる。
【００４３】
ピーク検出部２０５でピークを検出すると、次のピークまでの間隔をサンプリング周波数で常時カウントし、連続する任意の数のピーク間隔がある任意の差以内であることを検出したら、それらの間隔の平均値Ｔをデータを取り込むタイミング間隔として設定する。
【００４４】
例えば、図３（ｂ）のように連続する４つのピークの間隔（サンプリング周波数でのカウント数）をそれぞれＴ１、Ｔ２、Ｔ３、それぞれの間隔の差の許容値を２サンプリングカウントとするとそれぞれの間隔の差Ｔ１−Ｔ２、Ｔ２−Ｔ３、Ｔ１−Ｔ３が
｜Ｔ１−Ｔ２｜≦２  ＆  ｜Ｔ２−Ｔ３｜≦２  ＆  ｜Ｔ１−Ｔ３｜≦２
となったとき、ピーク間隔Ｔを、その平均Ｔ＝（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３）／３として設定する。
【００４５】
ピーク間隔Ｔを設定したら、ピーク間隔Ｔを基準に波形の許容差を考慮して前後任意のカウント以内のピークを検出する。例えば任意のカウント数を３カウントとすると、ピーク間隔検出部のカウンタがＴ−３以上Ｔ＋３（カウンタはＴでリセットするので実際の値は３）以内の間、前記ピーク検出方法でピークを探す。カウントＴまでにピークが検出できなかった場合は、カウントＴのときＩＱ信号選択部２０４で選択されたＩまたはＱデータを一時的に取り込んで保存しておき、カウントＴ＋３までにピークが検出できなかったらその値を１シンボルデータする。
【００４６】
カウントＴ＋３までにピークを検出できたら（ステップ２０５）、その検出タイミングで選択されたＩデータまたはＱデータを取り込んで一時記憶部２０８に１シンボルデータとして格納する（ステップ２０６）。ピーク間隔検出部２０６のカウンタはカウントがＴのときまたはピークを検出したらリセットする。
【００４７】
データ取り込みの回数をカウンタ部２０７でカウントしておき、設定値Ｍ＝２のミラーサブキャリア通信の場合は、４つのシンボルを取り込んで一時記憶部２０８に格納したら（ステップ２０７）、演算部２０９でＩまたはＱデータの４つのシンボルデータを使って、ＩＱ信号選択部２０４でＩ信号を選択した場合４つのシンボルデータを取り込んだ順にＩ１，Ｉ２，Ｉ３，Ｉ４とすると、相関演算式（Ｉ１−Ｉ２）（Ｉ３−Ｉ４）を計算し（ステップ２０８）、その演算結果のＭＳＢが１のときはその１ビットのデータを１と判定し、ＭＳＢが０のときはその１ビットのデータを０と判定する（ステップ２０９）。なお、Ｑ信号が選択された場合には、相関演算式は（Ｑ１−Ｑ２）（Ｑ３−Ｑ４）となる。
【００４８】
設定値Ｍ＝４のミラーサブキャリア通信の場合は、８つのシンボルを取り込んで一時記憶部２０８に格納したら、演算部２０９でＩデータまたはＱデータの８つのシンボルデータを使って、ＩＱ信号選択部２０４でＩ信号を選択した場合８つのシンボルデータを取り込んだ順にＩ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４、Ｉ５、Ｉ６、Ｉ７、Ｉ８とすると、相関演算式（Ｉ１−Ｉ２＋Ｉ３−Ｉ４）（Ｉ５−Ｉ６＋Ｉ７−Ｉ８）を計算し、その演算結果のＭＳＢが１のときはその１ビットのデータを１と判定し、ＭＳＢが０のときはその１ビットのデータを０と判定する。なお、Ｑ信号が選択された場合は、相関演算式は（Ｑ１−Ｑ２＋Ｑ３−Ｑ４）（Ｑ５−Ｑ６＋Ｑ７−ＱＩ８）となる。
【００４９】
設定値Ｍ＝８のミラーサブキャリア通信の場合は、１６個のシンボルを取り込んで一時記憶部２０８に格納したら、演算部２０９でＩデータまたはＱデータの１６個のシンボルデータを使って、ＩＱ信号選択部２０４でＩ信号を選択した場合、１６個のシンボルデータを取り込んだ順にＩ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４、Ｉ５、Ｉ６、Ｉ７、Ｉ８、Ｉ９、Ｉ１０、Ｉ１１、Ｉ１２、Ｉ１３、Ｉ１４、Ｉ１５、Ｉ１６とすると、相関演算式（Ｉ１−Ｉ２＋Ｉ３−Ｉ４＋Ｉ５−Ｉ６＋Ｉ７−Ｉ８）（Ｉ９−Ｉ１０＋Ｉ１１−Ｉ１２＋Ｉ１３−Ｉ１４＋Ｉ１５−Ｉ１６）を計算し、その演算結果のＭＳＢが１のときはその１ビットのデータを１と判定し、ＭＳＢが０のときはその１ビットのデータを０と判定する。なお、Ｑ信号が選択された場合は、相関演算式は（Ｑ１−Ｑ２＋Ｑ３−Ｑ４＋Ｑ５−Ｑ６＋Ｑ７−Ｑ８）（Ｑ９−Ｑ１０＋Ｑ１１−Ｑ１２＋Ｑ１３−Ｑ１４＋Ｑ１５−Ｑ１６）となる。
【００５０】
最終の受信データを復調したら受信動作を終了する（ステップ２１０）。
【００５１】
以上のように、上記各実施の形態によれば、ミラーサブキャリアのデータを受信し復調するミラーサブキャリア復調回路であって、受信したＩ信号とＱ信号の合成波形を生成する波形生成部と、波形生成部で得られた合成波形のピーク値を検出するピーク検出部と、ピーク検出部で検出されたピーク値間隔を検出し、受信データを取り込むタイミングを生成するピーク間隔検出部と、ピーク間隔検出部で生成されたタイミングでＩデータとＱデータを記憶する記憶部と、ミラーサブキャリアの設定値Ｍに基づき、１ビット周期中に取得した記憶部のＩデータ及びＱデータを用いて相関演算を行う相関演算部と、相関演算部での演算結果から０または１のデータを判定するデータ判定部と、を有する構成としたので、取得するピーク時のデータのみ確実に取得できれば復調が可能なため、シンボルデータの取得タイミング以外の部分に発生するノイズによる影響を削減でき、ノイズや他機器の干渉下にあってもタグ等からの受信データをより確実に復調できるミラーサブキャリアの復調回路が実現できる。
【００５２】
また、相関演算部は、設定値Ｍ＝２の場合、（Ｉ１−Ｉ２）（Ｉ３−Ｉ４）＋（Ｑ１−Ｑ２）（Ｑ３−Ｑ４）で相関演算を行う。
【００５３】
また、相関演算部は、設定値Ｍ＝４の場合、（Ｉ１−Ｉ２＋Ｉ３−Ｉ４）（Ｉ５−Ｉ６＋Ｉ７−Ｉ８）＋（Ｑ１−Ｑ２＋Ｑ３−Ｑ４）（Ｑ５−Ｑ６＋Ｑ７−Ｑ８）で相関演算を行う。
【００５４】
また、相関演算部は、設定値Ｍ＝８の場合、（Ｉ１−Ｉ２＋Ｉ３−Ｉ４＋Ｉ５−Ｉ６＋Ｉ７−Ｉ８）（Ｉ９−Ｉ１０＋Ｉ１１−Ｉ１２＋Ｉ１３−Ｉ１４＋Ｉ１５−Ｉ１６）＋（Ｑ１−Ｑ２＋Ｑ３−Ｑ４＋Ｑ５−Ｑ６＋Ｑ７−Ｑ８）（Ｑ９−Ｑ１０＋Ｑ１１−Ｑ１２＋Ｑ１３−Ｑ１４＋Ｑ１５−Ｑ１６）で、相関演算を行う。
【００５５】
また、データ判定部は、相関演算部の最上位ビットを１ビット周期の復調データとして判定する。
【００５６】
また、ピーク検出部は、プリアンブルの前半のバースト信号部分で合成信号のピーク検出を行い、連続する複数のピークの間隔を任意の周期のカウンタで計測して、その平均の時間（カウント数）をシンボル取得周期として設定したら、検出したピークから当該設定した時間を基準に前後任意の時間以内で次のピークの検出をするので、受信波形のゆらぎによるピーク間隔を補正する作用、ノイズや干渉によるＩＱ合成波形のピークの誤検出を削減する作用が得られる。
【００５７】
また、ピーク検出部は、連続する２つのサンプリングデータの変化が増加から減少になった時点を波形のピークとするので、簡単な回路構成でＩＱ合成波形のピークを検出することができる。
【００５８】
また、ピーク検出部は、連続する３つ以上のサンプリングデータが連続して増加した後、連続する３つ以上のサンプリングデータが連続して減少したときに波形のピークとするので、幅の狭いパルスノイズを誤検出しないように合成波形のピーク検出を行うことができる。
【００５９】
また、ピーク検出部は、通信相手からの応答にパイロットトーンを付加した通信において、パイロットトーンで合成信号のピーク検出を行い、連続する複数のピークの間隔を任意の周期のカウンタで計測して、その平均の時間（カウント数）をシンボルラッチ周期として設定したら、検出したピークから当該設定した時間を基準に前後任意の時間以内で次のピークの検出をするので、受信波形のゆらぎによるピーク間隔を補正する作用、ノイズや干渉によるＩＱ合成波形のピークの誤検出を削減する作用が得られる。
【００６０】
また、ピーク検出部は、任意の閾値より大きいレベルのＩ、Ｑ信号のピークのみを検出するので、閾値より低いレベルのノイズを誤検出しない。
【００６１】
また、ピーク検出部は、通信相手からの信号を受信する前に検出したノイズレベルに基づき、当該ノイズレベルより高いレベルを閾値として設定する。
【００６２】
また、波形生成部の生成する合成信号は、Ｉｎ2＋Ｑｎ2、｜Ｉｎ｜＋｜Ｑｎ｜、｜Ｉｎ＋Ｉｎ＋１｜＋｜Ｑｎ＋Ｑｎ＋１｜の何れかであり、Ｉｎ2＋Ｑｎ2であれば、合成波形はタグの移動による振幅の変動のない波形を得られるため、より正確に信号の検出ができ、また合成波形のピークのタイミングで取得した複数のシンボルデータで１ビットデータの復調をするため、ノイズや干渉の影響があって誤ったデータがあっても他のシンボルデータで補間することができる。また、｜Ｉｎ｜＋｜Ｑｎ｜であれば、より簡単な回路構成で合成波形を生成することができる。さらに、｜Ｉｎ＋Ｉｎ＋１｜＋｜Ｑｎ＋Ｑｎ＋１｜であれば、信号に付加したノイズを軽減させた合成波形を得ることができる。
【００６３】
また、ミラーサブキャリアのデータを受信し復調するミラーサブキャリア復調回路であって、受信したＩ信号とＱ信号の何れかを選択する選択部と、選択部で選択されたＩデータまたはＱデータの信号波形のピーク値を検出するピーク検出部と、ピーク検出部で検出されたピーク値間隔を検出し、受信データを取り込むタイミングを生成するピーク間隔検出部と、ピーク間隔検出部で生成されたタイミングで、選択部で選択されたＩデータまたはＱデータを記憶する記憶部と、ミラーサブキャリアの設定値Ｍに基づき、１ビット周期中に取得した前記記憶部のＩデータまたはＱデータを用いて相関演算を行う相関演算部と、相関演算部での演算結果から０または１のデータを判定するデータ判定部と、を有するので、より簡単な回路（より少ないゲート規模）で構成することができ、ＩデータとＱデータの位相ずれの影響を受けない。
【００６４】
また、相関演算部は、設定値Ｍ＝２の場合、（Ｉ１−Ｉ２）（Ｉ３−Ｉ４）または（Ｑ１−Ｑ２）（Ｑ３−Ｑ４）で相関演算を行う。
【００６５】
また、相関演算部は、設定値Ｍ＝４の場合、（Ｉ１−Ｉ２＋Ｉ３−Ｉ４）（Ｉ５−Ｉ６＋Ｉ７−Ｉ８）または（Ｑ１−Ｑ２＋Ｑ３−Ｑ４）（Ｑ５−Ｑ６＋Ｑ７−ＱＩ８）で相関演算を行う。
【００６６】
また、相関演算部は、設定値Ｍ＝８の場合、（Ｉ１−Ｉ２＋Ｉ３−Ｉ４＋Ｉ５−Ｉ６＋Ｉ７−Ｉ８）（Ｉ９−Ｉ１０＋Ｉ１１−Ｉ１２＋Ｉ１３−Ｉ１４＋Ｉ１５−Ｉ１６）または（Ｑ１−Ｑ２＋Ｑ３−Ｑ４＋Ｑ５−Ｑ６＋Ｑ７−Ｑ８）（Ｑ９−Ｑ１０＋Ｑ１１−Ｑ１２＋Ｑ１３−Ｑ１４＋Ｑ１５−Ｑ１６）で相関演算を行う。
【００６７】
また、データ判定部は、前記相関演算部の最上位ビットを１ビット周期の復調データとする。
【００６８】
また、選択部は、任意の時間毎にＩ信号とＱ信号の選択を切り替えるので、Ｉ信号のみまたはＱ信号のみで復調する場合より多くのタグからの受信データをより確実に復調できる。
【００６９】
また、選択部は、任意のエラー回数に応じて時間毎にＩ信号とＱ信号の選択を切り替えるので、Ｉ信号のみまたはＱ信号のみで復調する場合より多くのタグからの受信データをより確実に復調できる。
【００７０】
また、選択部は、プリアンブルのバースト部分またはパイロットトーン部分で振幅レベルに基づいてＩ信号とＱ信号の選択を切り替えるので、振幅レベルの大きい信号を使って復調することにより、より多くのタグデータを復調できる。
【００７１】
また、フレーム毎にＩ信号とＱ信号の振幅レベルを検出するので、毎フレームごとにＩ信号およびＱ信号の振幅レベルを検出し振幅レベルの大きい信号を使って復調することにより、より多くのタグのデータを復調できる。
【００７２】
また、Ｑｕｅｒｙコマンド送信毎にＩ信号とＱ信号の振幅レベルを検出するので、より多くのタグのデータを復調できる。
【００７３】
また、通信相手からの信号を受信する前に検出したＩ信号とＱ信号のノイズレベルに基づき、選択部はノイズレベルが小さい方を選択するので、ノイズレベルが小さい信号を使って復調することにより、ノイズによる誤検出を削減し、より多くのタグデータを復調できる。
【００７４】
また、任意のＱｕｅｒｙコマンド送信回数毎にＩ信号とＱ信号のノイズレベルを検出す
る。
【００７５】
また、任意の時間毎にＩ信号とＱ信号のノイズレベルを検出する。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明に係るミラーサブキャリア復調回路及びそれを備えた受信装置は、ＲＦＩＤ通信等に用いられる受信装置の復調回路に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の実施の形態１におけるＲＦＩＤ復調回路の構成図
【図２】本発明の実施の形態１におけるＲＦＩＤ復調回路の動作フローチャート
【図３】本発明の実施の形態１における受信データの波形を示す図
【図４】本発明の実施の形態２におけるＲＦＩＤ復調回路の構成図
【図５】本発明の実施の形態２におけるＲＦＩＤ復調回路の動作フローチャート
【図６】本発明の実施の形態２における信号レベルの検出期間を示す図
【符号の説明】
【００７８】
１０１    アンテナ
１０２    ＲＦ受信部
１０３    ＡＤ変換部
１０４    波形生成部
１０５    ピーク検出部
１０６    ピーク間隔検出部
１０７    カウンタ部
１０８    一時記憶部
１０９    演算部
１１０    データ判定部
１１１    シフトレジスタ部
【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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