本發(fā)明屬于電子技術(shù)領域，特別涉及一種信號接收處理方法及裝置。

背景技術(shù)：

目前，為解決機動車保有量持續(xù)增加而帶來的車輛監(jiān)管問題，公安部和工信部聯(lián)合推出了汽車電子標識，這是一種將車牌號碼、車輛類型等信息存儲于其中的射頻標簽，安裝于車輛的前擋風玻璃上，相當于車輛的“二代身份證”。通過在關鍵路口安裝讀寫器設備，讀取標簽內(nèi)的相關信息，實現(xiàn)交通違章違法車輛稽查、假套牌車輛識別、停車場管理等多種應用，目前已率先在無錫、深圳、北京等地開始了示范應用。

汽車電子標識基于920MHz～925MHz，共20個信道，每信道帶寬250kHz，目前國內(nèi)900MHz頻段使用情況如下：

表1 900MHz頻段使用情況

從表1可以看出，GSM信號頻段離汽車電子標識工作頻段較近，其中EGSM900頻段緊鄰汽車電子標識工作頻段。GSM信號基站分布范圍廣、分布密度大、信號功率強，基站分布的間隔距離普遍在7公里以內(nèi)，而汽車電子標識讀寫設備一般安裝于道路上方的龍門架上，所以其附近難免有GSM基站。

由于GSM頻段與RFID頻段過于接近，很難找到帶寬920～925(MHz)且30dB帶寬不超過915～930(MHz)的濾波器可供使用。所以受濾波器功能的限制，汽車電子標識在工作時肯定會受到GSM信號的干擾。這就使得汽車電子標識讀寫器設備附近存在GSM基站設備時，會接收到GSM基站發(fā)射的通訊信號。由于GSM的通訊信號的強度遠大于汽車電子標識讀寫設備接收到的汽車電子標識的信號強度，因此當汽車電子標識的信號與GSM基站發(fā)射的通訊信號同時被汽車電子標識讀寫器設備接收的時候，GSM的通訊信號就會對讀寫器接收到的汽車電子標識的信號造成干擾。這種干擾直接影響到了讀寫器收到的汽車電子標識的信息的準確性，導致出現(xiàn)無法正確的識別汽車電子標識甚至無法識別的情況，造成讀寫器設備的識讀成功率降低，直接影響到了汽車電子標識系統(tǒng)的可靠性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中由于干擾信號的存在，有效信號的識別率不高的缺陷。

為克服上述缺陷，第一方面本發(fā)明實施例提供了一種RFID信號接收處理方法，所述方法應用于信號接收器中，所述信號接收器包括本振單元、干擾信號檢測單元、干擾信號濾除單元以及控制單元；

所述方法包括：

本振單元在控制單元的控制下產(chǎn)生相應頻率的本振信號；

干擾信號檢測單元在接收到包含有效信號以及干擾信號的原始信號時，將所述原始信號與所述本振信號進行混頻，得到干擾信號與本振信號的差頻信號，獲取所述差頻信號的頻率并將其作為差值輸出至控制單元；

干擾信號濾除單元在接收到所述原始信號時，對所述原始信號與所述本振信號進行混頻，得到有效信號與本振信號的中頻信號、干擾信號與本振信號的差頻信號；在接收到控制單元發(fā)送的干擾濾除觸發(fā)指令時，濾除所述差頻信號，輸出有效信號與本振信號的中頻信號，并對所述中頻信號進行檢波以及采樣并輸出至所述控制單元；

控制單元在獲取所述差值后，控制所述本振單元調(diào)節(jié)本振信號的頻率使得本振信號的頻率接近于干擾信號的頻率以減小所述差值；在所述差值減小至預設值時，向所述干擾信號濾除單元發(fā)送干擾濾除觸發(fā)指令；在接收到所述干擾信號濾除單元發(fā)送的采樣后的中頻信號時，獲取采樣后的中頻信號中有效信號的基帶信號。

可選地，所述干擾信號檢測單元包括混頻器、低通濾波器以及第一ADC；所述將原始信號與所述本振信號進行混頻，得到干擾信號與本振信號的差頻信號，獲取所述差頻信號的頻率并將其作為差值輸出至控制單元的步驟，包括：

混頻器對所述原始信號與所述本振單元當前產(chǎn)生的本振信號進行混頻，得到干擾信號與當前的本振信號的差頻信號以及混頻過程中產(chǎn)生的高頻噪音；

低通濾波器濾除所述高頻噪音；

第一ADC對過濾后的差頻信號進行采樣并作為差值輸出至所述控制單元，以供所述控制單元獲取所述差值。

可選地，所述干擾信號濾除單元包括混頻器；所述對原始信號與所述當前本振單元產(chǎn)生的本振信號進行混頻的步驟，包括：

混頻器將所述原始信號與所述當前本振單元產(chǎn)生的本振信號進行混頻。

可選地，所述干擾信號濾除單元包括的若干個多路并行的帶通濾波器，其中所述若干個帶通濾波器具有不同的濾除頻段；所述干擾信號濾除單元濾除所述差頻信號的步驟，包括：

若干個帶通濾波器對所述差頻信號進行濾波。

可選地，所述干擾信號濾除單元包括檢波管以及第二ADC；所述干擾信號濾除單元對所述中頻信號進行檢波以及采樣的步驟包括，包括：

檢波管對所述中頻信號進行檢波；

第二ADC對檢波后的中頻信號進行采樣并輸出值所述控制單元。

第二方面，本發(fā)明實施例提供了一種RFID信號接收處理裝置，包括：信號發(fā)射器、信號接收器；其中，所述信號接收器應用如權(quán)利要求1-5任一所述的方法對接收的信號進行處理，所述信號接收器中的控制單元還用于控制所述信號發(fā)射器；

所述信號發(fā)射器，用于在需要發(fā)射信號時，在控制單元的控制下向待讀取的射頻標簽發(fā)射載波和射頻信號；

所述信號接收器，用于在接收所述射頻標簽的響應信號時，在所述控制單元的控制下將所述響應信號作為所述原始信號對其進行過濾處理，得到所述有效信號的基帶信號。

可選地，其特征在于，所述裝置還包括多路選擇開關以及天線；

相應地，

所述信號發(fā)射器，用于在控制單元的控制下，通過所述多路選擇開關連接所述天線，并基于所述天線向待讀取的射頻標簽發(fā)射載波和射頻信號；

所述信號接收器，用于在控制單元的控制下，通過所述多路選擇開關連接所述天線，并基于所述天線接收所述射頻標簽的響應信號。

可選地，其特征在于，所述控制單元為MCU，所述MCU通過ARM和/或FPGA實現(xiàn)。

本發(fā)明實施例提供了一種RFID信號接收處理方法及裝置。該方法中，干擾信號濾除單元對原始信號與當前本振單元產(chǎn)生的本振信號進行混頻，得到有效信號與本振信號的中頻信號、干擾信號與本振信號的差頻信號；與此同時，干擾信號檢測單元獲取干擾信號與本振信號的差頻信號，并將差頻信號的頻率作為差值輸出至控制單元；控制單元在接收到這一差值后，控制本振信號的頻率逐漸接近干擾信號的頻率以減小插值。在差值接近零赫茲時，控制單元控制干擾信號濾除單元濾除差頻信號，輸出有效信號與本振信號的中頻信號，并根據(jù)該中頻信號獲取有效信號的基帶信號，從而能夠避免干擾信號對有效信號的影響，提高有效信號的識別率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些示例，對于本領域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明提供的一種信號接收器實施例結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明提供的一種信號接收處理方法實施例流程圖；

圖3是本發(fā)明提供的一種信號接收器具體實施例結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明提供的一種RFID信號接收處理裝置實施例結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術(shù)人在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

為便于理解本發(fā)明，首先對本發(fā)明出現(xiàn)的一些術(shù)語進行解釋。

(1)GSM——全球移動通信系統(tǒng)Global System for Mobile Communication。

(2)ERI——汽車電子標識Electronic registration identification。

(3)RFID——射頻識別Radio Frequency Identification。

(4)MHz——兆赫Megahertz。

(5)3dB帶寬——比峰值功率小3dB(就是峰值的50％)的頻譜范圍的帶寬。

(6)汽車電子標識——將車牌號碼等信息存儲于其中的一種射頻標簽，相當于汽車的“電子身份證”。

(7)低通濾波器——只允許低于截止頻率的信號通過，高于截止頻率的信號不能通電子濾波裝置。

(8)帶通濾波器——只允許特定頻段的波通過同時屏蔽其他頻段的設備。

(9)混頻器——輸出信號頻率等于兩輸入信號頻率之和、差或為兩者其他組合的電路。

(10)基帶信號——信號源發(fā)出的沒有經(jīng)過調(diào)制(頻譜搬移或變換)的原始信號。

(11)載波——載波是一個特定頻率的無線電波，在無線通信技術(shù)上使用載波傳遞信息，即將數(shù)字信號調(diào)制到一個高頻載波上然后再在空中發(fā)射和接收。

(12)超外差接收機——超外差接收機是利用本振信號與輸入信號混頻，將輸入信號頻率變換為某個預先確定的頻率的方法，廣泛應用于遠程信號的接收。

(13)本振——在超外差接收機中有一個振蕩器叫本機振蕩器，用來產(chǎn)生高頻電磁波。

(14)中頻——本振與所接收的高頻信號混合而產(chǎn)生一個差頻。

(15)差頻——兩個頻率相近但不同的電磁波的干涉，所得到的干涉信號的頻率是原先兩個電磁波的頻率之差。

基于上述內(nèi)容，第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種RFID信號接收處理方法，該方法應用于信號接收器中。如圖1所示，該信號接收器包括本振單元101、干擾信號檢測單元102、干擾信號濾除單元103以及控制單元104。

如圖2所示，本發(fā)明實施例提供的方法具體包括：

S1、本振單元101在控制單元104的控制下產(chǎn)生相應頻率的本振信號；

也就是說，本振單元101接收控制單元104發(fā)送的控制指令，并根據(jù)該控制指令的內(nèi)容產(chǎn)生相應頻率的本振信號以供其他單元使用；

S2、干擾信號檢測單元102在接收到包含有效信號以及干擾信號的原始信號時，將原始信號與本振信號進行混頻，得到干擾信號與本振信號的差頻信號，獲取差頻信號的頻率并將其作為差值輸出至控制單元104；

具體來說，參見圖1，原始信號中包含我們所需要的有效信號以及如背景技術(shù)中所述的相近頻段的干擾信號，在干擾信號檢測單元102接收了原始信號之后，首先將原始信號與本振信號進行混頻，得到干擾信號與本振信號的差頻信號，再獲取該差頻信號的頻率。不難理解的是，根據(jù)前文中對于差頻信號的解釋，這里的差頻信號為原始信號中的干擾信號與本振信號的干涉所得到的干涉信號，其頻率是干擾信號與本振信號的頻率之差。因此將該差頻信號的頻率作為干擾信號與本振信號的頻率的差值，并將該差值輸出至控制單元104以備后續(xù)使用。

S3、干擾信號濾除單元103在接收到原始信號時，對原始信號與本振信號進行混頻，得到有效信號與本振信號的中頻信號、干擾信號與本振信號的差頻信號；在接收到控制單元104發(fā)送的干擾濾除觸發(fā)指令時，濾除差頻信號，輸出有效信號與本振信號的中頻信號，并對中頻信號進行檢波以及采樣并輸出至控制單元104；

具體來說，在步驟S102干擾信號檢測單元102接收原始信號的同時，干擾信號濾除單元103也接收原始信號。類似地，在干擾信號濾除單元103接收了原始信號之后，首先將原始信號與本振信號進行混頻，得到有效信號與本振信號的中頻信號，以及干擾信號與本振信號的差頻信號。在得到中頻信號以及差頻信號之后，干擾信號濾除單元103等待控制單元104的指令。

當接收到控制單元104發(fā)送的干擾濾除觸發(fā)指令時，干擾信號檢測單元102根據(jù)該指令濾除當前得到的差頻信號，并對濾波之后輸出的中頻信號進行檢波、采樣最后輸出至控制單元104。這里控制單元104具體在何時干擾濾除觸發(fā)指令在后文中會有詳細的介紹。

S4、控制單元104在獲取差值后，控制本振單元101調(diào)節(jié)本振信號的頻率使得本振信號的頻率接近于干擾信號的頻率以減小差值；在差值減小至預設值時，向干擾信號濾除單元103發(fā)送干擾濾除觸發(fā)指令；在接收到干擾信號濾除單元103發(fā)送的采樣后的中頻信號時，獲取采樣后的中頻信號中有效信號的基帶信號。

具體來說，控制單元104在獲取了干擾信號檢測單元102發(fā)送的差值之后，向本振單元101發(fā)送調(diào)節(jié)指令，使得本振單元調(diào)節(jié)當前產(chǎn)生的本振信號的頻率，并控制本振信號的頻率逐漸接近于干擾信號的頻率。不難理解的是，由于本振信號的頻率逐漸接近于干擾信號的頻率，因此本振信號與干擾信號混頻產(chǎn)生的差頻信號的頻率也即控制單元接收到的差值也會逐漸減小。當控制單元104檢測到這一差值已經(jīng)減小至預設值，例如減小至接近零赫茲時，此時本振信號的頻率已經(jīng)非常接近干擾信號的頻率，在特殊情況下，本振信號的頻率等于干擾信號的頻率。因此控制單元104此時會向干擾信號濾除單元103發(fā)送干擾濾除觸發(fā)指令。不難理解的是，由于當前差頻信號的頻率已經(jīng)接近至零赫茲，因此此時干擾信號濾除單元103混頻之后輸出的差頻信號的頻率以及中頻信號的頻率已經(jīng)不再接近，此時干擾信號濾除單元103根據(jù)控制單元104的指令很容易地將差頻信號濾除，從而得到濾波之后的中頻信號?？刂茊卧?04在接收到經(jīng)過干擾信號濾除單元103檢波、采樣后的中頻信號后，對中頻信號進行相應的處理，從而得到中頻信號中有效信號的基帶信號。

本發(fā)明實施例提供的RFID信號接收處理方法中，干擾信號濾除單元對原始信號與當前本振單元產(chǎn)生的本振信號進行混頻，得到有效信號與本振信號的中頻信號、干擾信號與本振信號的差頻信號；與此同時，干擾信號檢測單元獲取干擾信號與本振信號的差頻信號，并將差頻信號的頻率作為差值輸出至控制單元；控制單元在接收到這一差值后，控制本振信號的頻率逐漸接近干擾信號的頻率以減小插值。在差值接近零赫茲時，控制單元控制干擾信號濾除單元濾除差頻信號，輸出有效信號與本振信號的中頻信號，并根據(jù)該中頻信號獲取有效信號的基帶信號，從而能夠避免干擾信號對有效信號的影響，提高有效信號的識別率。

在實際應用中，這里的原始信號為在向電子標簽發(fā)送射頻識別信號后，接收到的由相應的電子標簽發(fā)送的射頻響應信號。原始信號中的有效信號的頻率范圍為920MHz-925MHz。而原始信號中的干擾信號為900MHz頻段信號，其頻率范圍為825MHz-960MHz。。為了適應干擾信號的頻率，這里的本振信號的頻率范圍接近GSM信號頻率，例如為820MHz-960MHz。

當然，上述頻率范圍只是在信號接收器需要接收處理的為電子標簽發(fā)送的射頻響應信號這樣的場景下，各個信號的頻率范圍。當待接收處理的信號為其他信號時，其頻率范圍會與上述不同，相應的，本發(fā)明提供的信號接收器中的本振頻率也會相應不同，這需要視具體情況而定。

能夠理解的是，用于實現(xiàn)上述方法實施例的信號接收器中干擾信號檢測單元102可以通過多種方式來實現(xiàn)，下面對其中一種可選的實施方式進行具體說明。

參見圖3，干擾信號檢測單元102包括混頻器1021、低通濾波器1022以及第一ADC1023。其中，混頻器1021用于對原始信號與本振單元當前產(chǎn)生的本振信號進行混頻，得到干擾信號與當前的本振信號的差頻信號以及混頻過程中產(chǎn)生的高頻噪音；低通濾波器1022用于濾除高頻噪音；第一ADC1023用于對過濾后的差頻信號進行采樣并作為差值輸出至控制單元，以供控制單元獲取差值。上述干擾信號檢測單元102還可以采用其他的電路結(jié)構(gòu)來實施，在能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的目的的情況下，各種實施方式均落入本發(fā)明的保護范圍。

能夠理解的是，用于實現(xiàn)上述方法實施例的信號接收器中干擾信號濾除單元103也能夠通過多種方式來實現(xiàn)，下面對其中一種可選的實施方式進行具體說明。

參見圖3，干擾信號濾除單元103包括混頻器。在對原始信號與當前本振單元產(chǎn)生的本振信號進行混頻時，采用混頻器1031對原始信號本振信號進行混頻，有效信號與本振信號的中頻信號、干擾信號與本振信號的差頻信號，同時還會產(chǎn)生一定的高次諧波(混頻過程中隨機產(chǎn)生的)。

干擾信號濾除單元3還包括的若干個多路并行的帶通濾波器1032，例如包括1-5個帶通濾波器1032；在濾除述差頻信號時，利用這若干個帶通濾波器1032對差頻信號進行濾波。其中，這若干個帶通濾波器1032具有不同的濾除頻段，也就是說每一個帶通濾波器1032濾除的范圍不同，這若干個帶通濾波器串行和/或并行組合起來得到一個濾除帶寬，例如為5MHZ-50MHZ，從而能夠增加濾除的范圍，提高濾除的效果。此外，干擾信號濾除單元3在濾除差頻信號的同時，還濾除高次諧波，從而消除高次諧波對有效信號的影響。

同樣參見圖3，干擾信號濾除單元103還包括的檢波管1033以及第二ADC1034。其中，檢波管1033用于對中頻信號進行檢波；第二ADC1034用于對檢波后的中頻信號進行采樣并輸出值控制單元，以供控制單元獲取中頻信號中有效信號的基帶信號，也即沒有經(jīng)過調(diào)制(頻譜搬移或變換)的最終有效信號。

此外，信號接收器里的本振單元通過本機振蕩器來實現(xiàn)，由于本機振蕩器為本領域技術(shù)人員公知的一種器件，因此本文不再對本機振蕩器的實現(xiàn)原理進行詳細描述。

第二方面，本發(fā)明還提供了一種RFID信號接收處理裝置，如圖4所示，包括：信號接收器1以及信號發(fā)射器2；其中，這里的信號接收器1應用第一方面所述的方法來對接收的信號進行處理，信號接收器中1的控制單元104還用于控制信號發(fā)射器；

信號發(fā)射器2用于在需要發(fā)射信號時，在控制單元104的控制下向待讀取的射頻標簽發(fā)射載波和射頻信號；信號接收器1用于在接收射頻標簽的響應信號時，在控制單元104的控制下將響應信號作為原始信號對其進行過濾處理，得到有效信號的基帶信號。

本發(fā)明實施例提供的射頻標簽讀寫器通過對接收的相應信號進行過濾處理，濾除其中的干擾信號，從而能夠獲得純凈的有效信號，提高有效信號的識別率。

在具體實施時，參見圖3，這里的射頻標簽讀寫器還包括多路選擇開關3以及天線4。這里的多路選擇開關3用于在控制單元的控制下選擇當前的狀態(tài)為發(fā)射或接收。

具體來說，如果為發(fā)射的狀態(tài)下，則信號發(fā)射器2在控制單元的控制下，通過多路選擇開關連接天線，并基于天線向待讀取的射頻標簽發(fā)射載波和射頻信號；如果為接收的狀態(tài)下，則信號接收器1在控制單元的控制下，通過多路選擇開關連接天線，并基于天線接收射頻標簽的響應信號。

上述僅僅是一種可選的實施方式，還能夠采用其他的接收與發(fā)射的形式，本發(fā)明對此不作具體限定。

在具體實施時，上述實施例中的控制單元為MCU。進一步地，這里的MCU通過ARM和/或FPGA實現(xiàn)，當然還能通過其他方式實現(xiàn)，本發(fā)明對此不作具體限定。

在此處所提供的說明書中，說明了大量具體細節(jié)。然而，能夠理解，本發(fā)明的實施例在沒有這些具體細節(jié)的情況下實踐。在一些實例中，并未詳細示出公知的方法、結(jié)構(gòu)和技術(shù)，以便不模糊對本說明書的理解。

類似地，應當理解，為了精簡本公開并幫助理解各個發(fā)明方面中的一個或多個，在上面對本發(fā)明的示例性實施例的描述中，本發(fā)明的各個特征有時被一起分組到單個實施例、圖、或者對其的描述中。然而，并不應將該公開的方法解釋成反映如下意圖：即所要求保護的本發(fā)明要求比在每個權(quán)利要求中所明確記載的特征更多的特征。更確切地說，如下面的權(quán)利要求書所反映的那樣，發(fā)明方面在于少于前面公開的單個實施例的所有特征。因此，遵循具體實施方式的權(quán)利要求書由此明確地并入該具體實施方式，其中每個權(quán)利要求本身都作為本發(fā)明的單獨實施例。

本領域那些技術(shù)人員理解，對實施例中的設備中的模塊進行自適應性地改變并且把它們設置在與該實施例不同的一個或多個設備中，把實施例中的模塊或單元或組件組合成一個模塊或單元或組件，以及把它們分成多個子模塊或子單元或子組件。除了這樣的特征和/或過程或者單元中的至少一些是相互排斥之外，采用任何組合對本說明書(包括伴隨的權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的所有特征以及如此公開的任何方法或者設備的所有過程或單元進行組合。除非另外明確陳述，本說明書(包括伴隨的權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的每個特征由提供相同、等同或相似目的的替代特征來代替。

此外，本領域的技術(shù)人員能夠理解，盡管在此的一些實施例包括其它實施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同實施例的特征的組合意味著處于本發(fā)明的范圍之內(nèi)并且形成不同的實施例。例如，在上面的權(quán)利要求書中，所要求保護的實施例的任意之一以任意的組合方式來使用。

應該注意的是上述實施例對本發(fā)明進行說明而不是對本發(fā)明進行限制，并且本領域技術(shù)人員在不脫離所附權(quán)利要求的范圍的情況下可設計出替換實施例。在權(quán)利要求中，不應將位于括號之間的任何參考符號構(gòu)造成對權(quán)利要求的限制。單詞“包含”不排除存在未列在權(quán)利要求中的元件或步驟。位于元件之前的單詞“一”或“一個”不排除存在多個這樣的元件。本發(fā)明借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于適當編程的計算機來實現(xiàn)。在列舉了若干裝置的單元權(quán)利要求中，這些裝置中的若干個是通過同一個硬件項來具體體現(xiàn)。單詞第一、第二、以及第三等的使用不表示任何順序?？蓪⑦@些單詞解釋為名稱。

最后應說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術(shù)人員應當理解：其依然對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。