專利名稱：自動設(shè)定非接觸式標(biāo)識系統(tǒng)中的詢問器接收器的增益的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及改進(jìn)自動設(shè)定非接觸式標(biāo)識系統(tǒng)中的詢問器接收器的增益的方法，該系統(tǒng)包括詢問器和數(shù)個應(yīng)答器，每次當(dāng)放大后的輸入信號超過攻擊(attack)閾電壓電平時啟動(activate)該詢問器的接收器放大器的攻擊并且在該攻擊結(jié)束后啟動衰減，通過考慮詢問器和應(yīng)答器之間的通信特性實(shí)現(xiàn)該改進(jìn)。
背景技術(shù)：
非接觸式標(biāo)識系統(tǒng)包括一個產(chǎn)生射頻電磁波的詢問器以及一個或多個對于它們所述電磁波表現(xiàn)為能源的應(yīng)答器。通過發(fā)送適當(dāng)調(diào)制后的接收到的波，應(yīng)答器向詢問器發(fā)送數(shù)據(jù)。
在詢問器的接收器中放大接收到的信號的電平中的通過所述調(diào)制產(chǎn)生的變化。為了覆蓋最大可能的通信空間范圍，該接收器具有輸入噪聲電平允許的最大增益，由于詢問器和任何一個應(yīng)答器之間的距離可能非常不同，實(shí)際上在零到可能通信的最大距離之間，接收信號的電平范圍是相同寬的。從而該接收器具有高增益以便可靠接收甚至非常低的輸入信號。為了在放大高輸入信號時不出現(xiàn)困難，采用任何已知的方法，它們通常為二種類型限制放大的輸入信號或者自動地把接收器增益調(diào)整到輸入信號電平上。
在第一種類型的已知方法中在放大級限制放大的輸入信號，其中通過一個齊納二極管分路放大器反饋回路中的電阻；當(dāng)信號振幅超過齊納二級管的閾值時，立即減小增益。一個缺點(diǎn)是，放大器輸出端的有用信號對噪聲信號的比要比輸入端差。
在第二種類型的已知方法中自動設(shè)定增益，例如按照美國專利5,929,706。在電信和音頻系統(tǒng)領(lǐng)域中這些方法尤其是周知的。依據(jù)這種辦法，當(dāng)輸入信號電平高時，自動調(diào)整即降低接收通路的增益，從而接收信號保持在接收器的線性操作范圍內(nèi)。
當(dāng)檢測到過分高的信號時，啟動攻擊，從而開始快速增益降低直到達(dá)到適當(dāng)信號高度。在此刻或者當(dāng)存在信號停止時，開始衰減。從而增益緩慢地升高到高水平，系統(tǒng)持續(xù)在該水平上直至下次攻擊。當(dāng)正弦形輸入信號在相當(dāng)長的時間內(nèi)高時，輸出振幅實(shí)際上降到增益修正啟動限制之下，但衰減再次把輸出信號提高到線性區(qū)之外，從而再次啟動攻擊。系統(tǒng)持久地在攻擊和衰減狀態(tài)之間切換。攻擊率幅值必須比衰減率高幾個數(shù)量級，另外這二個速率必須和輸入信號的性質(zhì)以及頻譜匹配。
在美國專利6,122,331中公開一種帶有可自動設(shè)定的增益的電路，其中當(dāng)信號分別越過較高的第一電平或較低的第二電平后，不按固定時延啟動攻擊或衰減。信號高度接近零的時段選為對連續(xù)信號改變增益的優(yōu)選區(qū)段，從而輸出信號的畸變達(dá)到最低程度。該電路預(yù)知連續(xù)信號但是未利用以波包為形式的脈沖信號的特征。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何改進(jìn)非接觸式識別系統(tǒng)中用來自動設(shè)定詢問器接收器的增益的方法，從而，和各個應(yīng)答器離該詢問器的距離遠(yuǎn)近無關(guān)，該接收器的最后放大級中接收信號的電平會低于線性區(qū)的上限，由此該改進(jìn)基于以波包為形式的應(yīng)答器信號的特征。
所述技術(shù)問題通過一種自動設(shè)定由一個詢問器和多個應(yīng)答器構(gòu)成的非接觸式標(biāo)識系統(tǒng)內(nèi)的詢問器接收器的增益的方法解決，依據(jù)該方法在該詢問器的接收器放大器內(nèi)每當(dāng)放大的輸入信號超過攻擊閾電壓電平Vatt時啟動攻擊，并且結(jié)束該攻擊后啟動衰減，本發(fā)明方法特征在于，該放大器用等待周期期滿后啟動的衰減作出響應(yīng)，該等待周期從攻擊結(jié)束后瞬時放大信號值最后一次超過等待閾電壓電平Vw時開始。
本發(fā)明方法的特征還在于，衰減率和攻擊率的幅值數(shù)量級相同并且該等待周期的長度等于應(yīng)答器數(shù)據(jù)波包中相鄰脈沖間的最長時間間隔的二倍長度。
通過本發(fā)明改進(jìn)的目的自動設(shè)定增益的方法能使非接觸式標(biāo)識系統(tǒng)內(nèi)的詢問器接收器實(shí)際上不改變輸入信號的本質(zhì)特征。


現(xiàn)在通過對一實(shí)施例的說明并且參照附圖更詳細(xì)地解釋本發(fā)明，作為唯一附圖的該附圖表示詢問器中接收器放大器輸入端和輸出端的電壓、攻擊信號和衰減信號的時間相關(guān)性以及該接收器放大器輸出端的電壓在數(shù)字表示下對三種密度不同的波包的時間相關(guān)性。
具體實(shí)施例方式
在由一個詢問器和數(shù)個應(yīng)答器組成的非接觸式標(biāo)識系統(tǒng)中，采用一種改進(jìn)的自動設(shè)定詢問器接收器的增益的方法。
本發(fā)明按如下改進(jìn)其中每當(dāng)放大的輸入信號超過攻擊閾電壓電平Vatt時啟動攻擊并且結(jié)束該攻擊后啟動衰減的已知方法。
在攻擊結(jié)束后，提供一個等待階段，在該階段中該放大器在增益設(shè)定上不做出響應(yīng)。但是，該放大器在等待周期期滿后以衰減作出響應(yīng)，該周期在攻擊后結(jié)束后瞬時放大信號值最后一次超過等待閾值電壓電平Vw時開始。
數(shù)據(jù)波包中相鄰脈沖之間的最短和最長時間間隔是通過通信協(xié)議準(zhǔn)確確定的，即信號頻譜是知道的并且對于本發(fā)明方法的用途可以確切地確定何時數(shù)據(jù)波包停止到達(dá)，以便在等待周期過去之后啟動快速衰減。但是，還知道數(shù)據(jù)波包中的輸入信號電平幾乎是不變的，并且在某特定數(shù)據(jù)波包傳輸期間預(yù)料應(yīng)答器不會明顯改變它的位置。從而，在波包開始到達(dá)時設(shè)定增益并且在包波到達(dá)停止之前保持增益不變。由此導(dǎo)出下述要求，從而能使非接觸式標(biāo)識系統(tǒng)內(nèi)的按照本自動設(shè)定增益改進(jìn)方法工作的詢問器放大器實(shí)際上不改變輸入信號的本質(zhì)特征。
衰減率提高到和攻擊率在幅值上為相同的數(shù)量級。等待周期的長度等于應(yīng)答器數(shù)據(jù)波包中相鄰脈沖之間的最長時間間隔的二倍長度。
但是，攻擊率必須足夠高以便在數(shù)據(jù)波包的最初脈沖組后就建立適當(dāng)?shù)男盘栯娖健?br> 由于假如詢問器完成和位于該詢問器附近的第一應(yīng)答器的通信(從而在強(qiáng)的接收信號下)后可能開始和另一個遠(yuǎn)的應(yīng)答機(jī)的通信(接收信號弱)，為了使放大器快速到達(dá)高增益，衰減率必須也是高的。
從而應(yīng)用本發(fā)明的自動設(shè)定它的接收器的增益的方法的詢問器具有三個操作階段攻擊、等待和衰減。
用來自動設(shè)定非接觸式標(biāo)識系統(tǒng)中的詢問器接收器的增益的本發(fā)明方法按如下工作。通過輸入信號Uin啟動攻擊，其輸出信號Uout超過攻擊閾電壓電平Vatt。在輸出信號Uout下降到低于攻擊閾電壓電平Vatt之前持續(xù)攻擊。接著設(shè)定長度至少等于等待周期長度的等待階段；在等待階段期間增益保持不變。在等待周期過去后啟動衰減，從攻擊結(jié)束后瞬時放大信號值最后一次超過等待閾電壓電平Vw時開始該等待周期。
在附圖的第一窗口I中示出來自三個相繼的數(shù)據(jù)波包的輸入信號Uin包a來自一個相對近的應(yīng)答器，包b來自一個相當(dāng)近的應(yīng)答器而包c(diǎn)來自一個遠(yuǎn)的應(yīng)答器。在第二窗口II中繪出和數(shù)據(jù)波包a、b、c對應(yīng)的輸出信號Uout以及(正)攻擊閾電壓電平Vatt和等待閾電壓電平Vw，而在窗口V中表示數(shù)字輸出信號U′out。對于所有三個數(shù)據(jù)波包a、b、c盡管它們強(qiáng)度上大為不同數(shù)字輸出信號U′out具有幾乎相同的形式。在窗口III和IV中表示攻擊信號Uatt和衰減信號Udec，它們響應(yīng)所述三個數(shù)據(jù)波包a、b和c根據(jù)本發(fā)明提出的方法啟動。
在第一數(shù)據(jù)波包到達(dá)時啟動攻擊，在輸出信號Uout降到低于攻擊閾電壓電平Vatt之前攻擊持續(xù)。接著增益保持不變直至放大器用衰減響應(yīng)。在等待周期經(jīng)過之后啟動衰減，當(dāng)攻擊結(jié)束后瞬時放大信號值最后一次超過等待閾電壓電平Vw時該等待周期開始。
在第二數(shù)據(jù)波包b到達(dá)時啟動攻擊。在波包b到達(dá)的整個時間內(nèi)實(shí)際上持續(xù)衰減；即使在可設(shè)定的最低增益下輸出信號Uout仍超過攻擊閾電壓電平Vatt。在該數(shù)據(jù)包波停止后經(jīng)過等待周期后，把增益重置為最高值。
權(quán)利要求
1.一種自動設(shè)定包括一個詢問器和多個應(yīng)答器的非接觸式標(biāo)識系統(tǒng)內(nèi)的詢問器接收器的增益的方法，依據(jù)該方法在該詢問器的接收器放大器內(nèi)每當(dāng)放大的輸入信號超過攻擊閾電壓電平Vatt時啟動攻擊并且結(jié)束該攻擊后啟動衰減，其特征在于，該放大器以等待周期到期后啟動的衰減作出響應(yīng)，該等待周期從攻擊結(jié)束后瞬時放大信號值最后一次超過等待閾電壓電平Vw時開始。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，衰減率和攻擊率幅值上數(shù)量級相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，該等待周期的長度等于應(yīng)答器數(shù)據(jù)波包中相鄰脈沖間的最長時間間隔的二倍長度。
全文摘要
一旦放大的輸入信號超過攻擊閾電壓值Vatt在詢問器的接收器放大器中啟動攻擊，并且該接收器放大器至少在長度最好等于應(yīng)答器數(shù)據(jù)波包中相鄰脈沖之間的最長時間間隔的二倍的等待周期階段不在增益設(shè)定上做出響應(yīng)。但是，該放大器用該等待周期到期后啟動的衰減作出響應(yīng)，該等待周期從攻擊結(jié)束后瞬時放大信號值最后一次超過等待閾電壓電平Vw時開始。衰減率和攻擊率幅值上數(shù)量級相同。該改進(jìn)的自動設(shè)定增益的方法能使非接觸式標(biāo)識系統(tǒng)內(nèi)的詢問器接收器實(shí)際上不改變輸入信號的本質(zhì)特征。
文檔編號H04B1/00GK1732471SQ200380107487
公開日2006年2月8日 申請日期2003年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月24日
發(fā)明者溫科·昆茨, 安東·施特恩 申請人:溫科·昆茨, 安東·施特恩