一種射頻識別標(biāo)簽芯片的ask解調(diào)器及其解調(diào)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種射頻識別標(biāo)簽芯片的ASK解調(diào)器及其解調(diào)方法，該解調(diào)器包括：檢波電路，用于濾除輸入調(diào)制信號的射頻載波提取該輸入調(diào)制信號的包絡(luò)，將該輸入調(diào)制信號的包絡(luò)輸出至微分電路；微分電路，用于濾除該輸入調(diào)制信號的包絡(luò)的低頻分量提取包絡(luò)的邊沿變化信息，并將該包絡(luò)的邊沿變化信息輸出至比較器的第一輸入端；濾波電路，與比較器的第二輸入端相連接，用于濾除輸入至該比較器第二輸入端的高頻信號；比較器，用于將其兩輸入端的輸入信號進(jìn)行比較放大并輸出經(jīng)過數(shù)字化整形的包絡(luò)信號，本發(fā)明可在保證高靈敏度和小功耗下同時(shí)獲得較大的功率范圍。
【專利說明】
一種射頻識別標(biāo)簽芯片的ASK解調(diào)器及其解調(diào)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及射頻識別(Rad1 Frequency Identificat1n, RFID)技術(shù)，特別是涉及一種射頻識別標(biāo)簽芯片的ASK (Amplitude Shift Keying，幅移鍵控)解調(diào)器及其解調(diào)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]射頻識別(Rad1 Frequency Identificat1n, RFID)技術(shù)是一種非接觸的自動(dòng)識別技術(shù)，識別過程無需人工干預(yù)，在各種惡劣的環(huán)境下都可以工作。其基本原理是利用射頻信號和空間耦合傳輸特性進(jìn)行非接觸雙向通信。射頻識別RFID(Radi0 FrequencyIdentificat1n)技術(shù)的概念早在19世紀(jì)40年代就被提出，但是直到20世紀(jì)80年代才被廣泛的應(yīng)用在商業(yè)領(lǐng)域。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，現(xiàn)在RFID技術(shù)已經(jīng)在生產(chǎn)生活的諸多方面得到了廣泛應(yīng)用，如:生產(chǎn)設(shè)備管理、智能交通系統(tǒng)、倉儲(chǔ)、貨物銷售與后勤分配、商品防偽、商品及貨物追蹤。按照工作頻率的不同，可將RFID系統(tǒng)劃分為低頻(Low Frequency, LF,125KHz/134KHz)、高頻(High Frequency, HF, 13.56MHz)、超高頻(Ultra-highFrequency, UHF, 433MHz/860-960MHz)和微波(Microwave, MW, 2.45GHz/5.8GHz)等幾個(gè)類型。各頻段的RFID系統(tǒng)具有不同的性能特點(diǎn)，因此分別適用于不同的應(yīng)用領(lǐng)域。
[0003]解調(diào)器作為RFID標(biāo)簽芯片中的核心模塊之一，主要功能是將標(biāo)簽接收到的來自閱讀器所發(fā)送的帶有信息的調(diào)制信號解調(diào)，輸出給數(shù)字基帶電路。解調(diào)器的性能直接影響到標(biāo)簽芯片的讀取靈敏度和所能工作功率范圍(最大功率-最小功率)，因此該電路一直是RFID標(biāo)簽芯片技術(shù)中的研究重點(diǎn)。目前，現(xiàn)有的解調(diào)電路大多基于包絡(luò)檢波電路+比較器+限壓電路的方案，這種技術(shù)的缺陷在于無法獲得很高靈敏度和小功耗下同時(shí)獲得較大的功率范圍。因此，實(shí)有必要提出一種技術(shù)手段，以解決上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明之一目的在于提供一種射頻識別標(biāo)簽芯片的ASK解調(diào)器及其解調(diào)方法，其可以在保證很高靈敏度和小功耗下同時(shí)獲得較大的功率范圍。
[0005]為達(dá)上述及其它目的，本發(fā)明提出一種射頻識別標(biāo)簽芯片的ASK解調(diào)器，至少包括:
[0006]檢波電路，接收輸入的調(diào)制信號，用于濾除輸入調(diào)制信號的射頻載波提取該輸入調(diào)制信號的包絡(luò)，將該輸入調(diào)制信號的包絡(luò)輸出至微分電路；
[0007]微分電路，用于濾除該輸入調(diào)制信號的包絡(luò)的低頻分量提取包絡(luò)的邊沿變化信息，并將該包絡(luò)的邊沿變化信息輸出至比較器的第一輸入端；
[0008]濾波電路，與比較器的第二輸入端相連接，用于濾除輸入至該比較器第二輸入端的尚頻?目號；
[0009]比較器，用于將其兩輸入端的輸入信號進(jìn)行比較放大并輸出經(jīng)過數(shù)字化整形的包絡(luò)信號。
[0010]進(jìn)一步地，該檢波電路包括第一二極管、第二二極管、第一電容、第四電容以及第一電阻，該輸入調(diào)制信號連接至該第四電容一端，該第四電容的另一端與該第一二極管的陰極以及該第二二極管的陽極相連接，該第二二極管陰極接該第一電容和該第一電阻的一端，并接至該微分電路，該第一電容和該第一電阻的另一端接地，該第一二極管陽極接地。
[0011]進(jìn)一步地，該檢波電路包括第一二極管、第二二極管、第一電容、第四電容以及第一電阻，該輸入調(diào)制信號連接至該第四電容一端，該第四電容的另一端與該第一二極管的陽極以及該第二二極管的陰極相連接，該第二二極管陽極接該第一電容和該第一電阻的一端，并接至該微分電路，該第一電容和該第一電阻的另一端接地，該第一二極管陰極接地。
[0012]進(jìn)一步地，該微分電路至少包括第二電容以及第二電阻，該第二電容一端接該檢波電路的第二二極管，另一端接該比較器的第一輸入端，并通過該第二電阻接共模電壓輸入端Vcom0
[0013]進(jìn)一步地，該濾波電路至少包括第三電容，該第三電容的一端與該比較器的第二輸入端以及共模電壓輸入端相連接，另一端接地。
[0014]進(jìn)一步地，該第二電容的另一端接該比較器的第一輸入端，共模電壓輸入端接該比較器的第二輸入端，該比較器的輸出端接數(shù)字基帶電路輸入端。
[0015]進(jìn)一步地，該第一輸入端為同相輸入端，該第二輸入端為反相輸入端。
[0016]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明還提供一種射頻識別標(biāo)簽芯片的ASK解調(diào)器的解調(diào)方法，包括如下步驟:
[0017]利用檢波電路濾除該輸入調(diào)制信號的射頻載波提取輸入調(diào)制信號的包絡(luò)；
[0018]利用微分電路濾除該輸入調(diào)制信號的包絡(luò)的低頻分量提取包絡(luò)的邊沿變化信息，并將該包絡(luò)的邊沿變化信息輸出至比較器的第一輸入端；
[0019]利用濾波電路濾除輸至該比較器第二輸入端的高頻信號；
[0020]該比較器對其兩輸入端的輸入信號進(jìn)行比較放大并輸出經(jīng)過數(shù)字化整形的包絡(luò)信號。
[0021]進(jìn)一步地，該第一輸入端為同相輸入端，該第二輸入端為反相輸入端。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種射頻識別標(biāo)簽芯片的ASK解調(diào)器及其解調(diào)方法通過利用檢波電路提取輸入信號的包絡(luò)，并濾除射頻載波信號，利用微分電路濾除低頻信號、提取邊沿變化信息，利用濾波電路濾除高頻信號，穩(wěn)定該比較器的第二輸入端電壓，利用比較器將所輸入的信號比較放大，實(shí)現(xiàn)了在保證很高靈敏度和小功耗下同時(shí)獲得較大的功率范圍的目的。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明一種射頻識別標(biāo)簽芯片的ASK解調(diào)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為本發(fā)明一種射頻識別標(biāo)簽芯片的ASK解調(diào)器的解調(diào)方法的步驟流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下通過特定的具體實(shí)例并結(jié)合【附圖說明】本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明亦可通過其它不同的具體實(shí)例加以施行或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)亦可基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在不背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾與變更。
[0026]圖1為本發(fā)明一種射頻識別標(biāo)簽芯片的ASK解調(diào)器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本發(fā)明一種射頻識別標(biāo)簽芯片的ASK解調(diào)器，至少包括檢波電路10、微分電路20、濾波電路30、比較器40。其中，檢波電路10包括二極管Dl — D2、電容C1、C4和電阻R1，用于濾除輸入調(diào)制信號的射頻載波提取輸入調(diào)制信號的包絡(luò)，將輸入調(diào)制信號的包絡(luò)輸出至微分電路20 ;微分電路20包括電容C2和電阻R2，用于濾除輸入調(diào)制信號的包絡(luò)的低頻分量以提取包絡(luò)的邊沿變化信息，并將該包絡(luò)的邊沿變化信息輸出至比較器40的第一輸入端；濾波電路30包括電容C3，其一端連接比較器40的第二輸入端，另一端接比較器地，用于濾除輸至比較器40第二輸入端的高頻信號，穩(wěn)定該比較器的第二輸入端電壓；比較器40用于將輸入端信號進(jìn)行比較放大并輸出經(jīng)過數(shù)字化整形的包絡(luò)信號，在本發(fā)明較佳實(shí)施例中，比較器40可采用遲滯比較器，其第一輸入端為同相輸入端，第二輸入端為反相輸入端，但本發(fā)明不以此為限。
[0027]在本發(fā)明較佳實(shí)施例中，輸入調(diào)制信號連接至檢波電路10的電容C4 一端，電容C4的另一端與二極管Dl的陰極和二極管D2的陽極相連接，二極管D2陰極接電容Cl和電阻Rl的一端，并接至微分電路20的電容C2的一端，電容Cl和電阻Rl之另一端接地，二極管Dl陽極接地，微分電路20的電容C2的另一端接比較器40的第一輸入端(同相輸入端)，并通過電阻R2接共模電壓輸入端Vcom，濾波電路30的電容一端接比較器40的第二輸入端(反相輸入端)，另一端接地，比較器40的輸出端接數(shù)字基帶電路輸入端(未示出)。
[0028]當(dāng)然，上述將二極管均反相取輸入調(diào)制信號的負(fù)包絡(luò)，將比較器的同相和反相端交換獲得反相信號亦是可行的，本發(fā)明不以此為限。
[0029]圖2為本發(fā)明一種射頻識別標(biāo)簽芯片的ASK解調(diào)器的解調(diào)方法的步驟流程圖。如圖2所示，本發(fā)明一種射頻識別標(biāo)簽芯片的ASK解調(diào)器的解調(diào)方法，包括如下步驟:
[0030]步驟201，利用檢波電路濾除該輸入調(diào)制信號的射頻載波提取輸入調(diào)制信號的包絡(luò);
[0031]步驟202，利用微分電路濾除該輸入調(diào)制信號的包絡(luò)的低頻分量提取包絡(luò)的邊沿變化信息，并將該包絡(luò)的邊沿變化信息輸出至比較器的第一輸入端；
[0032]步驟203，利用濾波電路濾除輸出至該比較器第二輸入端的高頻信號；
[0033]步驟204，利用比較器對其兩輸入端的輸入信號進(jìn)行比較放大并輸出經(jīng)過數(shù)字化整形的包絡(luò)信號。
[0034]在本發(fā)明較佳實(shí)施例中，比較器的第一輸入端為其同相輸入端，第二輸入端為反相輸入端，但本發(fā)明不以此為限，將比較器的同相和反相端交換獲得反相信號亦是可行的。
[0035]綜上所述，本發(fā)明一種射頻識別標(biāo)簽芯片的ASK解調(diào)器及其解調(diào)方法通過利用檢波電路提取輸入信號的包絡(luò)，并濾除射頻載波信號，利用微分電路濾除低頻信號、提取邊沿變化信息，利用濾波電路濾除高頻信號，給比較器輸入端提供穩(wěn)定共模輸入電壓，利用比較器將所輸入的信號比較放大，實(shí)現(xiàn)了在保證很高靈敏度和小功耗下同時(shí)獲得較高的功率范圍的目的。
[0036]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0037]I)功耗低:整個(gè)解調(diào)電路只有比較器消耗直流功耗。
[0038]2)功率范圍大:由于采用了微分電路+外加偏置的方式，比較器兩端的共模電壓與輸入功率大小無關(guān)，這確保了比較器總能工作在有效的共模電壓狀態(tài)。
[0039]上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員均可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實(shí)施例進(jìn)行修飾與改變。因此，本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍，應(yīng)如權(quán)利要求書所列。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種射頻識別標(biāo)簽芯片的ASK解調(diào)器，至少包括: 檢波電路，接收輸入的調(diào)制信號，用于濾除輸入調(diào)制信號的射頻載波提取該輸入調(diào)制信號的包絡(luò)，將該輸入調(diào)制信號的包絡(luò)輸出至微分電路； 微分電路，用于濾除該輸入調(diào)制信號的包絡(luò)的低頻分量提取包絡(luò)的邊沿變化信息，并將該包絡(luò)的邊沿變化信息輸出至比較器的第一輸入端； 濾波電路，與比較器的第二輸入端相連接，用于濾除輸入至該比較器第二輸入端的高頻信號； 比較器，用于將其兩輸入端的輸入信號進(jìn)行比較放大并輸出經(jīng)過數(shù)字化整形的包絡(luò)信號。2.如權(quán)利要求1所述的一種射頻識別標(biāo)簽芯片的ASK解調(diào)器，其特征在于:該檢波電路包括第一二極管、第二二極管、第一電容、第四電容以及第一電阻，該輸入調(diào)制信號連接至該第四電容一端，該第四電容的另一端與該第一二極管的陰極以及該第二二極管的陽極相連接，該第二二極管陰極接該第一電容和該第一電阻的一端，并接至該微分電路，該第一電容和該第一電阻的另一端接地，該第一二極管陽極接地。3.如權(quán)利要求1所述的一種射頻識別標(biāo)簽芯片的ASK解調(diào)器，其特征在于:該檢波電路包括第一二極管、第二二極管、第一電容、第四電容以及第一電阻，該輸入調(diào)制信號連接至該第四電容一端，該第四電容的另一端與該第一二極管的陽極以及該第二二極管的陰極相連接，該第二二極管陽極接該第一電容和該第一電阻的一端，并接至該微分電路，該第一電容和該第一電阻的另一端接地，該第一二極管陰極接地。4.如權(quán)利要求2所述的一種射頻識別標(biāo)簽芯片的ASK解調(diào)器，其特征在于:該微分電路至少包括第二電容以及第二電阻，該第二電容一端接該檢波電路的第二二極管，另一端接該比較器的第一輸入端，并通過該第二電阻接共模電壓輸入端。5.如權(quán)利要求4所述的一種射頻識別標(biāo)簽芯片的ASK解調(diào)器，其特征在于:該濾波電路至少包括第三電容，該第三電容的一端與該比較器的第二輸入端以及共模電壓輸入端相連接，另一端接地。6.如權(quán)利要求5所述的一種射頻識別標(biāo)簽芯片的ASK解調(diào)器，其特征在于:該第二電容的另一端接該比較器的第一輸入端，共模電壓輸入端接該比較器的第二輸入端，該比較器的輸出端接數(shù)字基帶電路輸入端。7.如權(quán)利要求6所述的一種射頻識別標(biāo)簽芯片的ASK解調(diào)器，其特征在于:該第一輸入端為同相輸入端，該第二輸入端為反相輸入端。8.一種射頻識別標(biāo)簽芯片的ASK解調(diào)器的解調(diào)方法，包括如下步驟: 利用檢波電路濾除該輸入調(diào)制信號的射頻載波提取輸入調(diào)制信號的包絡(luò)； 利用微分電路濾除該輸入調(diào)制信號的包絡(luò)的低頻分量提取包絡(luò)的邊沿變化信息，并將該包絡(luò)的邊沿變化信息輸出至比較器的第一輸入端； 利用濾波電路濾除輸入至該比較器第二輸入端的高頻信號； 該比較器對其兩輸入端的輸入信號進(jìn)行比較放大并輸出經(jīng)過數(shù)字化整形的包絡(luò)信號。9.如權(quán)利要求8所述的一種射頻識別標(biāo)簽芯片的ASK解調(diào)器的解調(diào)方法，其特征在于:該第一輸入端為同相輸入端，該第二輸入端為反相輸入端。
【文檔編號】G06K7/00GK105989313SQ201510051908
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年1月31日
【發(fā)明人】梅年松, 張釗鋒, 李文革
【申請人】江蘇中科易正電子科技有限公司, 沈陽中科增維安信科技有限公司