[发明专利]一种应用于射频识别系统的阅读器及其操作方法

说明书

技术领域

本发明涉及射频识别(RFID)系统，更具体地说，涉及一种RFID阅读器。

背景技术

射频识别(RFID)系统通常包括阅读器(也称为询问器)和远端标签(也称为应答器)。每个标签上都存储有用于识别某个人、某商品、某箱包或其它物品的标识性数据。RFID系统可使用包含内置电源如电池的有源标签，和/或不包含内置电源的无源标签，无源标签由阅读器进行远程供电。

阅读器和远端标签之间的通信通过射频(RF)信号来实现。通常，要想访问存储在RFID标签上的标识数据，RFID阅读器首先生成调制RF询问信号，激发标签发出调制RF响应。这个来自标签的RF响应包含存储在RFID标签上的编码标识数据。RFID对该编码标识数据进行解码，以此来识别带有该RFID标签的某个人、某商品、某箱包或其它物体。对无源标签而言，RFID阅读器还会生成未经调制的连续波(CW)信号，以激活标签并在数据传输过程中为其供电。

通常，RFID系统既可以使用远场技术(阅读器和标签之间的距离比载波信号的波长大)，也可以使用近场技术(操作距离小于载波信号的波长)来实现RFID阅读器和RFID标签之间的通信。在远场应用中，RFID阅读器生成RF信号，并通过天线将RF信号发往该天线覆盖范围内的所有标签。收到该RF信号的一个或多个标签使用反向散射技术对阅读器进行响应，对收到的RF信号进行调制，然后将其反射回去。在近场应用中，RFID阅读器和标签采用互感方式在彼此之间进行通信。

现有的RFID阅读器通常由独立的分立元件构成，其接口是明确定义的。例如，RFID阅读器可包括在一块CMOS集成电路上实现的控制器或微处理器，和在另外一块或多块CMOS、BiCMOS或GaAs集成电路上实现的射频模块，这些集成电路是经过专门设计的，以在特定技术(例如近场或远场)中达到最佳信号处理效果。然而，这种由分立元件组成的RFID阅读器非常昂贵，这就限制了RFID系统的推广应用。此外，目前存在多种不同的RFID标准，每种标准都定义了不同的协议来实现阅读器和标签之间的通信。RFID阅读器的这种分立设计方法限制了阅读器对多种标准的处理能力。

因此，需要一种高度集成的低成本RFID阅读器，和一种多标准RFID阅读器。

发明内容

本发明提供的设备和方法在附图说明、具体实施方式和权利要求中进行了描述。

根据本发明的一个方面，提供一种应用于射频识别系统的阅读器，包括：

发射器，用于生成出站射频(RF)信号；

接收器，用于接收在频率上接近于所述出站RF信号频率的进站RF信号，所述进站RF信号包括对应于所述出站RF信号的阻塞信号(blocking signal)和响应所述出站RF信号而生成的调制RF信号，所述接收器包括：

低噪声放大器，用于放大所述进站RF信号，生成放大的进站RF信号；

阻塞消除模块(block cancellation module)，用于从所述发射器接收所述出站RF信号，并使用所述出站RF信号从所述放大的进站RF信号中基本上消除所述阻塞信号，以使所述调制RF信号基本上通过；

降频模块，用于将所述调制RF信号转换为近基带信号；

数字化模块，用于将所述近基带信号转换为数字基带信号；

处理模块，用于将所述数字基带信号转换为进站数字符号。

作为优选，所述阅读器集成在一块单独的芯片上。

作为优选，所述发射器包括第一功率放大器，用于放大所述出站RF信号，所述阻塞消除模块可从所述第一功率放大器的输出端或输入端接收所述出站RF信号，所述发射器还包括：

天线，用于接收所述进站RF信号及发射所述出站RF信号。

作为优选，所述发射器包括第二功率放大器，用于接收所述出站RF信号，生成放大的出站RF信号，所述阻塞消除模块可从所述第二功率放大器的输出端或输入端接收所述出站RF信号，所述发射器还包括：

线圈，用于接收所述放大的出站RF信号，通过生成磁场并调制所述磁场的强度来发射所述放大出站RF信号。

作为优选，所述出站RF信号在第一时间段内为调制RF信号，在第二时间段内为未调制连续波RF信号。

作为优选，所述阅读器在CMOS集成电路上实现，所述发射器包括：

多个功率放大器，其中的每一个都用于接收各自的部分出站RF信号，并对其进行放大，生成对应的放大的部分出站RF信号；