CN101329620A - 随机数产生装置及包含该装置的超高频射频识别标签 - Google Patents
随机数产生装置及包含该装置的超高频射频识别标签 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101329620A CN101329620A CNA2008100684937A CN200810068493A CN101329620A CN 101329620 A CN101329620 A CN 101329620A CN A2008100684937 A CNA2008100684937 A CN A2008100684937A CN 200810068493 A CN200810068493 A CN 200810068493A CN 101329620 A CN101329620 A CN 101329620A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- output terminal
- comparer
- sampling holder
- electric capacity
- random number
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
本发明公开了一种随机数产生装置及包含该装置的超高频射频识别标签，随机数产生装置包括随机过程产生器、第一采样保持器、第二采样保持器和比较器，第一采样保持器连接在随机过程产生器第一输出端和比较器第一输入端之间，第二采样保持器连接在随机过程产生器第二输出端和比较器第二输入端之间；第一采样保持器保存随机过程产生器产生的第一输出值并输出至比较器的第一输入端，第二采样保持器保存随机过程产生器产生的第二输出值并输出至比较器的第二输入端，比较器比较第一输出值和第二输出值并产生随机数。本发明免去了输入缓冲放大装置，大大减小了***的功耗。在比较器之后省略了平滑电路，将比较器输出直接给数字部分处理，降低了功耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种随机数产生装置，本发明还涉及一种超高频射频识别标签。
背景技术
超高频射频识别(Ultra High Frequency Radio Frequency Identification，简称UHF RFID)是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，无须人工干预，可工作于各种恶劣环境，在快速扫描、小型化、抗污染、耐久性好、可重复使用、可穿透性阅读、数据记忆量大和数据可靠安全等方面有着巨大的优势，正广泛应用于各种行业，如物流仓储、智能交通、自动收费、海空港口货物管理、超市零售管理、医疗器械管理、邮政货物追踪等等，而且在边境管理、人员安全、体育运动方面也有广阔的应用天地，推动全球数字智能管理的发展。
无源UHF RFID标签由于其通过天线接收读写器发射的电磁波能量而启动，因此要求其功耗低，通常该类芯片的功耗要求在30uW以下，这样对***中各个模块的功耗要求是极其苛刻的。当读写器的电磁场中存在不止一个标签，防碰撞机制在所难免，通常的做法是在标签中内建一个随机数产生装置，用于提供随机数或者产生随机数的来源。
如图1、2所示，现有的随机数产生装置的原理是将噪声作为随机数的源头，先将噪声放大到过滤器能够有效处理的幅度，然后将放大过的信号分成两路，一路直接送入比较器的输入端之一，另一路经过滤波后送入比较器的另一输入端，通过比较器的比较产生随机数。根据对最终输出要求的不同，可以通过平滑电路来进行数据的后处理。
因为需要对较小噪声进行放大后才能进行比较，现有的随机数产生装置的缺点是功耗过大，而且通常的输入缓冲放大装置、比较器都是有源电路，功耗都在10uW～100uW左右，如果速度较高，其功耗会更大。现有的随机数产生装置功耗通常在10uW～100u。对于UHF RFID标签这样的极低功耗要求的应用来说，这样的功耗是不能够接受的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是为了克服以上的不足，提出了一种低功耗的随机数产生装置及包含该装置的超高频射频识别标签。
本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决：
一种随机数产生装置，包括随机过程产生器、第一采样保持器、第二采样保持器和比较器，所述第一采样保持器连接在随机过程产生器第一输出端和比较器第一输入端之间，所述第二采样保持器连接在随机过程产生器第二输出端和比较器第二输入端之间；所述第一采样保持器保存随机过程产生器产生的第一输出值并输出至比较器的第一输入端，所述第二采样保持器保存随机过程产生器产生的第二输出值并输出至比较器的第二输入端，所述比较器比较第一输出值和第二输出值并产生随机数。
所述随机过程产生器包括环形振荡器，所述环形振荡器包括2N+1个首尾相连的反相器，其中任一所述反相器的输入端和输出端分别构成随机过程产生器第一输出端和第二输出端。
所述随机过程产生器还包括箝位电路，所述箝位电路与第一输出端和第二输出端相连，用于对第一输出端和第二输出端的输出电压进行箝位。
所述箝位电路包括第一二极管和第二二极管，所述第一二极管阳极与第二输出端相连，所述第一二极管阴极与第一输出端相连，所述第二二极管阳极与第一输出端相连，所述第一二极管阴极与第二输出端相连。
所述第一采样保持器包括第一控制开关和第一电容，所述第一控制开关连接在第一输出端和第一电容第一端之间，所述第一电容第二端接地；所述第二采样保持器包括第二控制开关和第二电容，所述第二控制开关连接在第二输出端和第二电容第一端之间，所述第二电容第二端接地。
所述比较器包括时钟控制开关管和交叉耦合器，所述第一电容第一端与交叉耦合器第一端相连，所述第二电容第一端与交叉耦合器第二端相连，所述时钟控制开关管连接在电源和交叉耦合器第三端之间。
一种超高频射频识别标签，包括随机数产生装置，所述随机数产生装置包括随机过程产生器、第一采样保持器、第二采样保持器和比较器，所述第一采样保持器连接在随机过程产生器第一输出端和比较器第一输入端之间，所述第二采样保持器连接在随机过程产生器第二输出端和比较器第二输入端之间；所述第一采样保持器保存随机过程产生器产生的第一输出值并输出至比较器的第一输入端，所述第二采样保持器保存随机过程产生器产生的第二输出值并输出至比较器的第二输入端，所述比较器比较第一输出值和第二输出值并产生随机数。
所述随机过程产生器包括环形振荡器和箝位电路，所述环形振荡器包括2N+1个首尾相连的反相器，其中任一所述反相器的输入端和输出端分别构成随机过程产生器第一输出端和第二输出端；所述箝位电路与第一输出端和第二输出端相连，用于对第一输出端和第二输出端的输出电压进行箝位。
所述第一采样保持器包括第一控制开关和第一电容，所述第一控制开关连接在第一输出端和第一电容第一端之间，所述第一电容第二端接地；所述第二采样保持器包括第二控制开关和第二电容，所述第二控制开关连接在第二输出端和第二电容第一端之间，所述第二电容第二端接地。
所述比较器包括时钟控制开关管和交叉耦合器，所述第一电容第一端与交叉耦合器第一端相连，所述第二电容第一端与交叉耦合器第二端相连，所述时钟控制开关管连接在电源和交叉耦合器第三端之间。
本发明与现有技术对比的有益效果是：本发明免去了输入缓冲放大装置，大大减小了***的功耗。在比较器之后省略了平滑电路，将比较器输出直接给数字部分处理，降低了功耗。本发明有采样保持电路，因此可以通过时钟来控制比较器，尽量减少静态功耗，也就是不比较时不消耗能量，大大减小了***的负担。
附图说明
图1是现有技术的原理框图；
图2是现有技术的电路结构示意图；
图3是本发明具体实施方式的原理框图；
图4是本发明具体实施方式电路结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体的实施方式并结合附图对本发明做进一步详细说明。
如图3所示，一种随机数产生装置，包括随机过程产生器、第一采样保持器、第二采样保持器和比较器，所述第一采样保持器连接在随机过程产生器第一输出端和比较器第一输入端之间，所述第二采样保持器连接在随机过程产生器第二输出端和比较器第二输入端之间；所述第一采样保持器保存随机过程产生器产生的第一输出值并输出至比较器的第一输入端，所述第二采样保持器保存随机过程产生器产生的第二输出值并输出至比较器的第二输入端，所述比较器比较第一输出值和第二输出值并产生随机数。
本发明中，随机数的源头采用广义的随机过程产生器，任意的随机过程都可以作为随机数的来源。随后，将该随机过程通过第一采样保持器和第二采样保持器保存任意选择的两个值，通过比较器比较就可以产生随机数。本发明免去了输入缓冲放大装置，大大减小了***的功耗。在比较器之后省略了平滑电路，将比较器输出直接给数字部分处理，降低了功耗。本发明有采样保持电路，因此可以通过时钟来控制比较器，尽量减少静态功耗，也就是不比较时不消耗能量，也大大减小了***的负担。
如图4所示，所述随机过程产生器包括环形振荡器，所述环形振荡器包括2N+1(N＞0)个首尾相连的反相器，其中任一所述反相器的输入端和输出端分别构成随机过程产生器第一输出端A和第二输出端B。在图4中，所述环形振荡器包括3个首尾相连的反相器，第三个反相器的输入端和输出端分别构成随机过程产生器第一输出端A和第二输出端B。当然，所述环形振荡器也可包括5个或7个或9个......首尾相连的反相器。
所述随机过程产生器还包括箝位电路，所述箝位电路与第一输出端A和第二输出端B相连，用于对第一输出端A和第二输出端B的输出电压进行箝位。通过箝位电路对第一输出端A和第二输出端B的输出电压幅度进行限制可以避免对后续电路产生过大非线性。
在图4中，所述箝位电路包括第一二极管D1和第二二极管D2，所述第一二极管D1阳极与第二输出端B相连，所述第一二极管D1阴极与第一输出端A相连，所述第二二极管D2阳极与第一输出端A相连，所述第一二极管D2阴极与第二输出端B相连。当然，所述箝位电路也可由其他器件构成，如稳压管等。
所述第一采样保持器包括第一控制开关Fs1和第一电容Cs1，所述第一控制开关Fs1连接在第一输出端A和第一电容Cs1第一端C之间，所述第一电容Cs1第二端D接地；所述第二采样保持器包括第二控制开关Fs2和第二电容Cs2，所述第二控制开关Fs2连接在第二输出端B和第二电容Cs2第一端D之间，所述第二电容Cs2第二端接地。利用第一控制开关Fs1和第二控制开关Fs2可以对第一输出端A和第二输出端B的电压进行采样并保存在第一电容Cs1和第二电容Cs2上，保存的电压在一控制开关Fs1和第二控制开关Fs2断开的时候由后续比较器进行比较。
所述比较器包括时钟控制开关管和交叉耦合器，所述第一电容Cs1第一端C与交叉耦合器第一端相连，所述第二电容Cs2第一端D与交叉耦合器第二端相连，所述时钟控制开关管连接在电源和交叉耦合器第三端之间。在图4中，所述交叉耦合器包括第一PMOS管M1、第二PMOS管M2、第一NMOS管M3、第二NMOS管M4，所述钟控制开关管为第三PMOS管M5。本发明的比较器采用时钟控制交叉耦合结构，所以没有静态功耗。
实验显示，在输出速度为1Mbps且电源电压为1.25V情况下，本发明的随机数产生装置的功耗今为500nW。本发明功耗低、电路结构简单、便于集成到IC中。
一种超高频射频识别标签，包括随机数产生装置，所述随机数产生装置包括随机过程产生器、第一采样保持器、第二采样保持器和比较器，所述第一采样保持器连接在随机过程产生器第一输出端和比较器第一输入端之间，所述第二采样保持器连接在随机过程产生器第二输出端和比较器第二输入端之间；所述第一采样保持器保存随机过程产生器产生的第一输出值并输出至比较器的第一输入端，所述第二采样保持器保存随机过程产生器产生的第二输出值并输出至比较器的第二输入端，所述比较器比较第一输出值和第二输出值并产生随机数。
所述随机过程产生器包括环形振荡器和箝位电路，所述环形振荡器包括2N+1个首尾相连的反相器，其中任一所述反相器的输入端和输出端分别构成随机过程产生器第一输出端和第二输出端；所述箝位电路与第一输出端和第二输出端相连，用于对第一输出端和第二输出端的输出电压进行箝位。
所述第一采样保持器包括第一控制开关和第一电容，所述第一控制开关连接在第一输出端和第一电容第一端之间，所述第一电容第二端接地；所述第二采样保持器包括第二控制开关和第二电容，所述第二控制开关连接在第二输出端和第二电容第一端之间，所述第二电容第二端接地。
所述比较器包括时钟控制开关管和交叉耦合器，所述第一电容第一端与交叉耦合器第一端相连，所述第二电容第一端与交叉耦合器第二端相连，所述时钟控制开关管连接在电源和交叉耦合器第三端之间。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种随机数产生装置，其特征在于：包括随机过程产生器、第一采样保持器、第二采样保持器和比较器，所述第一采样保持器连接在随机过程产生器第一输出端和比较器第一输入端之间，所述第二采样保持器连接在随机过程产生器第二输出端和比较器第二输入端之间；所述第一采样保持器保存随机过程产生器产生的第一输出值并输出至比较器的第一输入端，所述第二采样保持器保存随机过程产生器产生的第二输出值并输出至比较器的第二输入端，所述比较器比较第一输出值和第二输出值并产生随机数。
2.根据权利要求1所述的随机数产生装置，其特征在于：所述随机过程产生器包括环形振荡器，所述环形振荡器包括2N+1个首尾相连的反相器，其中任一所述反相器的输入端和输出端分别构成随机过程产生器第一输出端和第二输出端。
3.根据权利要求2所述的随机数产生装置，其特征在于：所述随机过程产生器还包括箝位电路，所述箝位电路与第一输出端和第二输出端相连，用于对第一输出端和第二输出端的输出电压进行箝位。
4.根据权利要求3所述的随机数产生装置，其特征在于：所述箝位电路包括第一二极管和第二二极管，所述第一二极管阳极与第二输出端相连，所述第一二极管阴极与第一输出端相连，所述第二二极管阳极与第一输出端相连，所述第一二极管阴极与第二输出端相连。
5.根据权利要求1-4任一所述的随机数产生装置，其特征在于：所述第一采样保持器包括第一控制开关和第一电容，所述第一控制开关连接在第一输出端和第一电容第一端之间，所述第一电容第二端接地；所述第二采样保持器包括第二控制开关和第二电容，所述第二控制开关连接在第二输出端和第二电容第一端之间，所述第二电容第二端接地。
6.根据权利要求5所述的随机数产生装置，其特征在于：所述比较器包括时钟控制开关管和交叉耦合器，所述第一电容第一端与交叉耦合器第一端相连，所述第二电容第一端与交叉耦合器第二端相连，所述时钟控制开关管连接在电源和交叉耦合器第三端之间。
7.一种超高频射频识别标签，包括随机数产生装置，其特征在于：所述随机数产生装置包括随机过程产生器、第一采样保持器、第二采样保持器和比较器，所述第一采样保持器连接在随机过程产生器第一输出端和比较器第一输入端之间，所述第二采样保持器连接在随机过程产生器第二输出端和比较器第二输入端之间；所述第一采样保持器保存随机过程产生器产生的第一输出值并输出至比较器的第一输入端，所述第二采样保持器保存随机过程产生器产生的第二输出值并输出至比较器的第二输入端，所述比较器比较第一输出值和第二输出值并产生随机数。
8.根据权利要求7所述的超高频射频识别标签，其特征在于：所述随机过程产生器包括环形振荡器和箝位电路，所述环形振荡器包括2N+1个首尾相连的反相器，其中任一所述反相器的输入端和输出端分别构成随机过程产生器第一输出端和第二输出端；所述箝位电路与第一输出端和第二输出端相连，用于对第一输出端和第二输出端的输出电压进行箝位。
9.根据权利要求7或8所述的超高频射频识别标签，其特征在于：所述第一采样保持器包括第一控制开关和第一电容，所述第一控制开关连接在第一输出端和第一电容第一端之间，所述第一电容第二端接地；所述第二采样保持器包括第二控制开关和第二电容，所述第二控制开关连接在第二输出端和第二电容第一端之间，所述第二电容第二端接地。
10.根据权利要求9所述的超高频射频识别标签，其特征在于：所述比较器包括时钟控制开关管和交叉耦合器，所述第一电容第一端与交叉耦合器第一端相连，所述第二电容第一端与交叉耦合器第二端相连，所述时钟控制开关管连接在电源和交叉耦合器第三端之间。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA2008100684937A CN101329620A (zh) | 2008-07-10 | 2008-07-10 | 随机数产生装置及包含该装置的超高频射频识别标签 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA2008100684937A CN101329620A (zh) | 2008-07-10 | 2008-07-10 | 随机数产生装置及包含该装置的超高频射频识别标签 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101329620A true CN101329620A (zh) | 2008-12-24 |
Family
ID=40205441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNA2008100684937A Pending CN101329620A (zh) | 2008-07-10 | 2008-07-10 | 随机数产生装置及包含该装置的超高频射频识别标签 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101329620A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101882062A (zh) * | 2010-05-21 | 2010-11-10 | 房慧龙 | 真随机比特流发生器 |
| CN103514080A (zh) * | 2012-06-20 | 2014-01-15 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于监控随机发生器的输出的方法 |
| CN106027238A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-10-12 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 一种适用于无线通信***的真随机数发生器 |
| CN106980489A (zh) * | 2017-03-29 | 2017-07-25 | 中国电子产品可靠性与环境试验研究所 | 随机数产生电路及随机数产生方法 |
-
2008
- 2008-07-10 CN CNA2008100684937A patent/CN101329620A/zh active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101882062A (zh) * | 2010-05-21 | 2010-11-10 | 房慧龙 | 真随机比特流发生器 |
| CN103514080A (zh) * | 2012-06-20 | 2014-01-15 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于监控随机发生器的输出的方法 |
| CN103514080B (zh) * | 2012-06-20 | 2018-08-17 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于监控随机发生器的输出的方法 |
| CN106027238A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-10-12 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 一种适用于无线通信***的真随机数发生器 |
| CN106980489A (zh) * | 2017-03-29 | 2017-07-25 | 中国电子产品可靠性与环境试验研究所 | 随机数产生电路及随机数产生方法 |
| CN106980489B (zh) * | 2017-03-29 | 2019-02-19 | 中国电子产品可靠性与环境试验研究所 | 随机数产生电路及随机数产生方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100351845C (zh) | 放大器调制 | |
| US9819401B2 (en) | Highly selective low-power card detector for near field communications (NFC) | |
| CN102521642A (zh) | 一种rfid标签芯片 | |
| CN202795422U (zh) | 一种用于有源rfid电子标签的射频唤醒电路 | |
| CN101329620A (zh) | 随机数产生装置及包含该装置的超高频射频识别标签 | |
| KR20090080558A (ko) | 동적 무선 주파수 전력 획득 | |
| CN104392262A (zh) | 一种新型数据标签及其数据读写***与方法 | |
| CN103617587A (zh) | 垃圾清运实时监控管理*** | |
| CN102063638B (zh) | 用于射频电子标签的整流电路 | |
| CN105160389A (zh) | 一种用于温度报警的无源超高频rfid标签 | |
| CN201741174U (zh) | 可以无线充电的rfid电子标签 | |
| CN202257586U (zh) | 射频识别读卡装置 | |
| CN205158091U (zh) | 一种基于物联网的物流远程控制装置 | |
| CN101587743B (zh) | 一种用于无源射频识别标签芯片的掉电暂态存储器 | |
| CN208654835U (zh) | 一种太阳能供电的低功耗rfid有源电子标签 | |
| CN104036306A (zh) | 一种rfid物联网芯片 | |
| CN101065880B (zh) | 带有y形全向天线的无触点标签 | |
| CN201556213U (zh) | 一种无线多协议射频识别通信转换器 | |
| CN105224969A (zh) | 一种用于农产品信息管理的rfid读写器 | |
| CN102289708A (zh) | 一种离合状态监控电路及采用该电路的电子标签 | |
| CN105224980A (zh) | 双天线无源uhf rfid标签 | |
| CN104573794B (zh) | 一种用于无源射频卡的频率调制返回电路 | |
| CN103116735B (zh) | 无源标签标志位电路 | |
| CN103218653B (zh) | 用于谐波射频识别的标签谐波获取方法及谐波射频识别标签 | |
| CN204331767U (zh) | 一种射频读写器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Open date: 20081224 |