CN113169762B - 一种通信装置及方法 - Google Patents
一种通信装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113169762B CN113169762B CN202180001122.0A CN202180001122A CN113169762B CN 113169762 B CN113169762 B CN 113169762B CN 202180001122 A CN202180001122 A CN 202180001122A CN 113169762 B CN113169762 B CN 113169762B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- signal
- amplitude
- information
- phase
- frequency
- 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.)
- Active
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 117
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 61
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 214
- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 192
- 241000931526 Acer campestre Species 0.000 claims abstract description 65
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 62
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 43
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 15
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 13
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 43
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 17
- 230000006870 function Effects 0.000 description 16
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 10
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 7
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 7
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 238000011022 operating instruction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
- H04B5/70—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes
- H04B5/77—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes for interrogation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
- G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
- G06K7/10009—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves
- G06K7/10297—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves arrangements for handling protocols designed for non-contact record carriers such as RFIDs NFCs, e.g. ISO/IEC 14443 and 18092
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Near-Field Transmission Systems (AREA)
Abstract
一种通信装置及方法,用于解决无源通信中,阅读器与电子标签之间通信距离较短的问题。阅读器发送激励信号,电子标签的第一双工器通过第一天线接收来自阅读器的激励信号。电子标签的微波激射器用于根据从第一双工器获取的激励信号得到激发信号,其中激发信号包括第一信号,激励信号的频率和第一信号的频率不同。电子标签还包括与微波激射器连接的调制电路,控制电路用于根据M个第一信息中的第一信息,控制调制电路对激发信号进行调制,得到应答信号,并通过第一天线向第二装置发送应答信号。为了适应不同的需求,M个第一信息是预先定义或者预先配置的,M为大于或者等于1的整数。
Description
技术领域
本申请涉及无线通信技术领域,特别涉及一种通信装置及方法。
背景技术
无线射频识别(radio frequency identification,RFID)技术是一种无线通信技术,可以通过无线信号识别特定目标并读写相关信息,而无需与特定目标之间建立机械或者光学接触。最基本的RFID***由电子标签和阅读器组成。在无源通信中,电子标签可以是无源通信装置,电子标签基于来自阅读器的能量,向阅读器发送电子标签中的目标信息。
基于电磁反向散射耦合原理的RFID中,阅读器向电子标签发送激励信号,电子标签可以吸收激励信号中部分能量,并通过该吸收的能量为电子标签的内部电路供电。进一步的,电子标签可以根据电子标签中目标信息,通过控制内部电路中负载的通断来改变电子标签向阅读器发送信号的幅度。相应的,阅读器根据接收的不同幅度的信号,确定出电子标签中的目标信息。
阅读器向电子标签发送信号的频率,和阅读器从电子标签中接收信号的频率相同,对于阅读器来说,发射信号和接收信号二者之间存在同频干扰,阅读器不能从较远距离的电子标签中读取目标信息,也即阅读器与电子标签之间的通信距离较短。
发明内容
本申请提供一种通信装置及方法,用于解决无源通信中,阅读器与电子标签之间通信距离较短的问题。
第一方面,本申请实施例提供一种通信装置,该通信装置可以是电子标签或者电子标签中的芯片或集成电路。
在一种可选实现方式中,通信装置包括:第一双工器,用于通过第一天线接收来自第二装置的激励信号;微波激射器,用于根据从第一双工器获取的激励信号,得到激发信号;激发信号包括第一信号,激励信号的频率和第一信号的频率不同;调制电路,与微波激射器连接,用于在控制电路的控制下,对激发信号进行调制,得到应答信号;第一双工器,还用于通过第一天线向第二装置发送应答信号;其中,控制电路,用于根据M个第一信息中的第一信息,控制调制电路,M个第一信息是预先定义或者预先配置的,M为大于或者等于1的整数。
上述技术方案中,通信装置接收的激励信号、与发送的应答信号的频率之间不存在同频干扰,可适用于较远距离的无源通信中。而且适用于通信装置设置于金属、液体等强反射表面的场景中。进一步的,通信装置接收的激励信号的频率、与发送的应答信号的频率均可使用非授权频段,可以与无线局域网(wireless local area network,WLAN)、蓝牙等共用非授权频段,也即可以与WLAN、蓝牙等共用射频前端和天线,而无需内置单独的射频前端和天线,有助于降低通信装置的成本。而且,用于激发微波激射器的激励信号的能量,低于传统RFID的激励信号的能量,可有助于降低功耗。
在一种可选实现方式中,应答信号中、第一信息对应的时域资源上的信号的信号特征表征了第一信息,信号特征包括频率、幅度、相位中的一项或多项。
上述技术方案中,可以通过应答信号中信号的频率、幅度、相位中的一项或多项,来表征信号对应的第一信息,可以在第一信息中承载一个或多个比特位。在第一信息中承载多个比特位的情况下,有助于提高信息传输的速率。而且在同时通过多个信号特征表征第一信息的情况下,有助于提高信息传输的准确率。
在一种可选实现方式中,激发信号还包括第二信号,第二信号的频率、激励信号的频率、第一信号的频率两两不同;调制电路至少包括有如下任一项或多项:第一滤波器,用于对激发信号进行滤波处理以获得第一信号;第二滤波器,用于对激发信号进行滤波处理以获得第二信号;幅度衰减器组,幅度衰减器组中包括K个幅度衰减器,K个幅度衰减器中的幅度衰减器用于执行幅度调制,K为大于或等于2的整数;移相器组,移相器组中包括N个移相器,N个移相器中的移相器用于执行相位调制,N为大于或等于2的整数。
上述技术方案中,通过在通信装置的调制电路中设置第一滤波器、第二滤波器、幅度衰减器组、移相器组中的一项或多项,实现控制电路可以根据第一信息控制调制电路对激发信号的频率、幅度和相位中的一项或多项进行调制。
在一种可选实现方式中,调制电路包括与微波激射器连接的第二双工器,第二双工器包括第一滤波器和第二滤波器;控制电路,用于根据第一信息,连通第一滤波器与第一双工器,第一双工器用于接收经由第一滤波器进行滤波处理得到的第一信号;或者,控制电路,用于根据第一信息,连通第二滤波器与第一双工器,第一双工器用于接收经由第二滤波器进行滤波处理得到的第二信号。
上述技术方案中,通过在通信装置的调制电路中设置第一滤波器和第二滤波器,实现将激发信号中的第一信号和第二信号分离,控制电路根据第一信息的取值,将第一滤波器与第一双工器连通,进而第一双工器通过第一天线输出第一信号,或者将第二滤波器与第一双工器连通,进而第一双工器通过第一天线输出第二信号,从而实现通信装置通过应答信号中的频率来表征不同取值的第一信息。
在一种可选实现方式中,调制电路包括与微波激射器连接的第一滤波器;控制电路,用于根据第一信息,连通第一滤波器和第一双工器,第一双工器用于接收经由第一滤波器进行滤波处理得到的第一信号;或断开第一滤波器和第一双工器。
上述技术方案中,通过在通信装置的调制电路中设置第一滤波器,实现将第一信号从激发信号中分离出来,控制电路根据第一信息的取值,将第一滤波器与第一双工器连通,进而第一双工器通过第一天线输出第一信号,或者将第一滤波器与第一双工器断开,从而实现通信装置通过应答信号中的幅度来表征不同取值的第一信息。进一步的,电子标签中控制电路仅根据目标信息中各第一信息,控制第一双工器输出第一信号或者不输出第一信号,控制方式较为简单,有助于降低电子标签的成本。而且阅读器仅需要检测应答信号在各时域资源上的幅度,解调方式较为简单,有助于降低阅读器的成本。
在一种可选实现方式中,调制电路包括与微波激射器连接的第一滤波器、幅度衰减器组,幅度衰减器组中包括K个幅度衰减器,K为大于或等于2的整数;控制电路,用于根据第一信息,连通第一滤波器、第一幅度衰减器和第一双工器,第一幅度衰减器是K个幅度衰减器中与第一信息相对应的幅度衰减器,第一幅度衰减器用于对经由第一滤波器进行滤波处理得到的第一信号,对第一信号执行幅度调制得到具有第一幅度的信号,向第一双工器发送具有第一幅度的信号。
上述技术方案中,在通信装置的调制电路中设置第一滤波器和幅度衰减器组,其中第一滤波器用于将第一信号从激发信号中分离出来,控制电路可以根据第一信息的取值,确定将第一滤波器、第一幅度衰减器和第一双工器连通,第一幅度衰减器可以对来自第一滤波器的第一信息进行幅度调制得到具有第一幅度的第一信号,随后第一幅度衰减器将具有第一幅度的信号发送至第一双工器,第一双工器通过第一天线输出具有第一幅度的信号,从而实现通信装置通过应答信号中的幅度来表征不同取值的第一信息。进一步的,幅度衰减器组中可以包括有K个幅度衰减器,K个幅度衰减器可以分别对第一信号的幅度进行调制,得到分别对应于K种不同幅度的信号,相应的,应答信号中信号可以有K种幅度,该K种幅度可用于表征多比特位的第一信息,有助于提高信息传输的速率。
在一种可选实现方式中,调制电路包括与微波激射器连接的第一滤波器、移相器组,移相器组中包括N个移相器,N为大于或等于2的整数;控制电路,用于根据第一信息,连通第一滤波器、第一移相器和第一双工器,第一移相器是N个移相器中与第一信息相对应的移相器,第一移相器用于对经由第一滤波器进行滤波处理得到的第一信号,对第一信号执行相位调制得到具有第一相位的信号,向第一双工器发送具有第一相位的信号。
上述技术方案中,在通信装置的调制电路中设置第一滤波器和移相器组,其中第一滤波器用于将第一信号从激发信号中分离出来,控制电路可以根据第一信息的取值,确定将第一滤波器、第一移相器和第一双工器连通,第一移相器可以对来自第一滤波器的第一信息进行相位调制得到具有第一相位的信号,随后第一移相器将具有第一相位的信号发送至第一双工器,第一双工器通过第一天线输出具有第一相位的信号,从而实现通信装置通过应答信号中的相位来表征不同取值的第一信息。进一步的,移相器组中可以包括有N个移相器,N个移相器可以分别对第一信号的相位进行调制,得到分别对应于N种不同相位的信号,相应的,应答信号中信号可以有N种相位,该N种相位可用于表征多比特位的第一信息,有助于提高信息传输的速率。
在一种可选实现方式中,微波激射器中处于低能级状态的粒子在激励信号的激发下处于高能级状态,并在高能级状态发生两次能级跃迁,输出激发信号,激发信号中包括与两次能级跃迁分别对应的第一信号和第二信号。
上述技术方案中,微波激射器可以根据激励信号,将低能级状态的粒子激发至高能级状态,该处于高能级状态的粒子的状态不稳定,可以发生两次能级跃迁,分别得到第一信号和第二信号,该第一信号、第二信号和激励信号三者的频率两两不同,通信装置可以基于第一信号和/或第二信号向第二装置发送应答信号,得到的应答信号和激励信号的频率不同,不存在同频干扰,有助于实现通信装置与第二装置的远距离通信。
第二方面,本申请实施例提供一种通信装置,该通信装置可以是阅读器或者阅读器中的芯片或集成电路。
在一种可选实现方式中,通信装置包括:激励电路,用于生成激励信号;第三双工器,用于将激励信号,通过第二天线发送至第一装置;第三双工器,还用于通过第二天线接收来自第一装置的应答信号;激励信号的频率和应答信号的频率不同,应答信号表征了第一装置中的M个第一信息中的第一信息,M个第一信息是预先定义或者预先配置的,M为大于或者等于1的整数。
上述技术方案中,通信装置发送的激励信号、与接收的应答信号的频率之间不存在同频干扰,可适用于较远距离的无源通信中。而且适用于第一装置设置于金属、液体等强反射表面的场景中。进一步的,通信装置发送的激励信号的频率、与接收的应答信号的频率均可使用非授权频段,可以与WLAN、蓝牙等共用非授权频段,也即可以与WLAN、蓝牙等共用射频前端和天线,而无需内置单独的射频前端和天线,有助于降低通信装置的成本。而且,用于激发第一装置中的微波激射器的激励信号的能量,低于传统RFID的激励信号的能量,可有助于降低功耗。
在一种可选实现方式中,应答信号中、第一信息对应的时域资源上的信号的信号特征表征了第一信息,信号特征包括频率、幅度、相位中的一项或多项。
上述技术方案中,可以通过应答信号中信号的频率、幅度、相位中的一项或多项,来表征信号对应的第一信息,可以在第一信息中承载一个或多个比特位。在第一信息中承载多个比特位的情况下,有助于提高信息传输的速率。而且在同时通过多个信号特征表征第一信息的情况下,有助于提高信息传输的准确率。
第三方面,本申请实施例提供一种通信方法,该通信方法可以是由上述第一方面或上述第一方面中任一可选实现方式中的通信装置执行,示例性的,可以是由电子标签或者电子标签中的芯片执行。
在一种可选实现方式中,通信方法包括:接收来自第二装置的激励信号;根据激励信号,得到激发信号,激发信号包括第一信号,激励信号的频率和第一信号的频率不同;根据M个第一信息中的第一信息,对激发信号进行调制得到应答信号,M个第一信息是预先定义或者预先配置的,M为大于或者等于1的整数;向第二装置发送应答信号。
在一种可选实现方式中,应答信号中、第一信息对应的时域资源上的信号的信号特征表征了第一信息,信号特征包括频率、幅度、相位中的一项或多项。
在一种可选实现方式中,激发信号还包括第二信号,第二信号的频率、激励信号的频率、第一信号的频率两两不同;应答信号中、第一信息对应的时域资源上的信号的频率为第一信号的频率,其中,第一信息符合第一频率条件;或者,应答信号中、第一信息对应的时域资源上的信号的频率为第二信号的频率,其中,第一信息符合第二频率条件;第一频率条件和第二频率条件是预先定义或者预先配置的条件,第一频率条件与第二频率条件不同。
在一种可选实现方式中,应答信号中、第一信息对应的时域资源上的信号的幅度为第一幅度,其中,第一信息符合第一幅度条件,第一幅度条件是K个幅度条件中的一个;K个幅度条件是预先定义或者预先配置的条件,K个幅度条件中任两个幅度条件不同,K为大于或等于2的整数。
在一种可选实现方式中,应答信号中、第一信息对应的时域资源上的信号的相位为第一相位,其中,第一信息符合第一相位条件,第一相位条件是N个相位条件中的一个;N个相位条件是预先定义或者预先配置的条件,N个相位条件中任两个相位条件不同,N为大于或等于2的整数。
在一种可选实现方式中,将激励信号输入至微波激射器中;微波激射器中处于低能级状态的粒子在激励信号的激发下处于高能级状态,并在高能级状态发生两次能级跃迁,输出激发信号,激发信号中包括与两次能级跃迁分别对应的第一信号和第二信号。
第四方面,本申请实施例提供一种通信方法,该通信方法可以是由上述第二方面或上述第二方面中任一可选实现方式中的通信装置执行,示例性的,可以是由阅读器或者阅读器中的芯片或集成电路执行。
在一种可选实现方式中,通信方法包括:生成激励信号,向第一装置发送激励信号;接收来自第一装置的应答信号,激励信号的频率和应答信号的频率不同,应答信号表征了第一装置中的M个第一信息中的第一信息,M个第一信息是预先定义或者预先配置的,M为大于或者等于1的整数。
在一种可选实现方式中,应答信号中、第一信息对应的时域资源上的信号的信号特征表征了第一信息,信号特征包括频率、幅度、相位中的一项或多项。
在一种可选实现方式中,应答信号中、第一信息对应的时域资源上的信号的频率为第一信号的频率,其中,第一信息符合第一频率条件;或者,应答信号中、第一信息对应的时域资源上的信号的频率为第二信号的频率,其中,第一信息符合第二频率条件;第一频率条件和第二频率条件是预先定义或者预先配置的条件,第一频率条件与第二频率条件不同;第一信号的频率、第二信号的频率、激励信号的频率的两两不同。
在一种可选实现方式中,应答信号中、第一信息对应的时域资源上的信号的幅度为第一幅度,其中,第一信息符合第一幅度条件,第一幅度条件是K个幅度条件中的一个;K个幅度条件是预先定义或者预先配置的条件,K个幅度条件中任两个幅度条件不同,K为大于或等于2的整数。
在一种可选实现方式中,应答信号中、第一信息对应的时域资源上的信号的相位为第一相位,其中,第一信息符合第一相位条件,第一相位条件是N个相位条件中的一个;N个相位条件是预先定义或者预先配置的条件,N个相位条件中任两个相位条件不同,N为大于或等于2的整数。
第五方面,本申请实施例提供一种通信装置,该通信装置具有执行上述第三方面或上述第三方面中任一可选实现方式中的方法的功能,或者具有执行上述第四方面或上述第四方面中任一可选实现方式中的方法的功能,该功能可以通过硬件实现,也可以通过硬件执行相应的软件实现。该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的单元或模块。
第六方面,本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质用于存储计算机程序,当所述计算机程序在计算机上运行时,使得所述计算机执行上述第三方面或上述第三方面中任一可选实现方式中的方法,或者执行上述第四方面或上述第四方面中任一可选实现方式中的方法。
第七方面,本申请实施例提供一种包含指令的计算机程序产品,所述计算机程序产品用于存储计算机程序,当所述计算机程序在计算机上运行时,使得所述计算机执行上述第三方面或上述第三方面中任一可选实现方式中的方法,或者执行上述第四方面或上述第四方面中任一可选实现方式中的方法。
第八方面,本申请实施例提供一种处理装置,包括至少一个处理器和通信接口,所述通信接口为所述至少一个处理器提供程序或者指令,所述至少一个处理器通过逻辑电路或执行程序或者指令以实现所述处理装置所在的设备执行上述第三方面或上述第三方面中任一可选实现方式中的方法,或者执行上述第四方面或上述第四方面中任一可选实现方式中的方法。所述处理装置可以是芯片或者集成电路。
第九方面,本申请实施例提供一种通信***,该通信***可以包括上述第一方面或上述第一方面中任一可选实现方式中的通信装置,以及上述第二方面或上述第二方面中任一可选实现方式中的通信装置。
上述第三方面至第九方面中任一方面可以达到的技术效果可以参照上述第一方面或第二方面中有益效果的描述,此处不再重复赘述。
附图说明
图1为本申请提供的一种通信***架构示意图;
图2为本申请提供的一组通信方法所适用的场景示意图;
图3为本申请提供的一种电子标签和阅读器的结构示意图;
图4为本申请提供的一种适用于频率调制的电子标签的结构示意图;
图5为本申请提供的一种频率调制对应的信号示意图;
图6为本申请提供的一种适用于幅度调制的电子标签的结构示意图;
图7为本申请提供的一种幅度调制对应的信号示意图;
图8为本申请提供的再一种适用于幅度调制的电子标签的结构示意图;
图9为本申请提供的再一组幅度调制对应的信号示意图;
图10为本申请提供的一种适用于相位调制的电子标签的结构示意图;
图11为本申请提供的一组相位调制对应的信号示意图;
图12为本申请提供的一种适用于频率和幅度调制的电子标签的结构示意图;
图13为本申请提供的一种适用于频率和相位调制的电子标签的结构示意图;
图14为本申请提供的一种适用于幅度和相位调制的电子标签的结构示意图;
图15为本申请提供的一种适用于频率、幅度和相位调制的电子标签的结构示意图;
图16为本申请提供的一种通信方法的流程示意图;
图17为本申请提供的一种芯片的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图,对本申请实施例进行详细描述。
图1为本申请示例性提供一种通信方法所适用的无源通信***。该无源通信***中包括第一装置和第二装置,其中,第一装置为无源通信装置,当第二装置需要从第一装置中读取目标信息时,需要先给第一装置发送一个激励信号(即射频信号),第一装置吸收该激励信号中的能量,利用吸收到的能量,向第二装置发送应答信号,其中该应答信号中可以携带目标信息。
在一种可选方式中,第一装置可以是电子标签或电子标签中的芯片或集成电路。第二装置可以是阅读器或阅读器中的芯片或集成电路。示例性的,电子标签与阅读器之间通过耦合元件实现射频信号的空间耦合。
电子标签又可称射频标签、应答器等。电子标签是一种微型的无线收发装置,主要包括内置的电子标签天线、耦合元件以及芯片。芯片中具备能够支持阅读器读取或写入标签信息(即上述目标信息)的存储空间。电子标签通过电子标签天线接收到阅读器发送的射频信号之后,可以通过耦合元件实现对射频信号的耦合,进而在耦合通道内可以实现对电子标签的芯片提供能量、以及将芯片中存储的标签信息通过电子标签天线反馈给阅读器。
阅读器又可称为读写器,阅读器是一种能够获取和处理电子标签中标签信息的设备,它可以作为单独的设备,也可以嵌入至其它设备或***中。阅读器可以通过阅读器天线向电子标签发送射频信号,以便向电子标签查询信息或写入信息。示例性的,阅读器比如是智能手机、平板电脑、车载设备、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobilepersonal computer,UMPC)、上网本、个人数字助理(personal digital assistant,PDA)等。
基于上述无源通信***,如图2示例性示出本申请提供的通信方法所适用的场景示意图。如图2中(a)示例性示出的一种用户手机读取WLAN电子标签中目标信息的场景示意图,其中WLAN电子标签即为第一装置,用户手机即为第二装置。进一步的,WLAN电子标签可以设置于WLAN设备上,WLAN电子标签中存储有WLAN设备的连接信息(即目标信息),用户手机可以基于连接信息发起与WLAN设备的连接建立请求。一种可选实现方式中,用户手机向WLAN电子标签发送激励信号,WLAN电子标签基于激励信号向用户手机发送应答信号,应答信号中携带有连接信息。用户手机接收到应答信号之后,从应答信号中获取到连接信息,并根据连接信息发起与WLAN设备的连接建立请求。
如图2中(b)示例性示出的一种电子不停车收费(electronic toll collection,ETC)***读取车载电子标签中目标信息的场景示意图,其中,车载电子标签即为第一装置,ETC***即为第二装置。进一步的,车载电子标签设置于车辆中,车载电子标签中存储有车辆身份信息(即目标信息),ETC***可以基于车载电子标签中的车辆身份信息向车辆进行高速收费。示例性的,车载电子标签比如为车载单元(on board unit,OBU),ETC***比如为路测单元(road side unit,RSU)。一种可选实现方式中,ETC***向车载电子标签发送激励信号,车载电子标签基于激励信号向ETC***发送应答信号,应答信号中携带有车辆身份信息。ETC***接收到应答信号之后,从应答信号中确定出车辆身份信息,根据车辆身份信息对车辆进行高速收费。
现有的无源通信中,由于第二装置向第一装置发送的激励信号的频率与第二装置接收的来自第一装置的应答信号的频率相同,存在同频干扰,则第二装置与第一装置之间通信的距离较短。如此,本申请提供一种用于解决同频干扰问题的通信装置及方法,第一装置在接收到来自第二装置的激励信号之后,可以对激励信号进行处理,得到与激励信号的频率不同的应答信号,从而实现第二装置向第一装置发送的激励信号的频率与第二装置接收的来自第一装置的应答信号的频率不同,克服同频干扰的问题,有助于实现第一装置和第二装置二者较远距离的通信。
如下,为方便描述,以第一装置为电子标签,第二装置为阅读器为例说明。
如图3中(a)为本申请示例性提供的一种电子标签的结构示意图。电子标签中包括有第一天线(即电子标签天线)、电源电路、第一双工器、微波激射器(microwaveamplification by stimulated emission of radiation,MASER)和调制电路。进一步,还包括电源电路以及控制电路。其中,第一天线可以是一个同时具有接收功能和发送功能的天线,或者第一天线包括具有接收功能的天线和具有发送功能的天线。
如图3中(b)为本申请示例性提供的一种阅读器的结构示意图。阅读器中可以包括有第二天线(即阅读器天线)、第三双工器以及激励电路。进一步,还包括解调电路和处理电路。其中,第二天线可以是一个同时具有接收功能和发送功能的天线,或者第二天线包括具有接收功能的天线和具有发送功能的天线。
在一种可能的实现方式中,阅读器中激励电路可以生成激励信号,将激励信号发送至第三双工器。第三双工器接收激励信号,将激励信号通过第二天线发送至电子标签。
电子标签中第一双工器可以通过第一天线接收来自阅读器的激励信号,第一双工器对激励信号进行滤波处理,将滤波处理之后的激励信号发送至电源电路。电源电路可以根据该激励信号的能量为控制电路供电,从而实现电子标签的无源通信。
此外,第一双工器还可以将该滤波处理之后的激励信号经电源电路,发送至微波激射器。微波激射器根据激励信号,输出激发信号,其中,对于微波激射器来说,该激励信号又可称为泵浦信号。激发信号可以包括第一信号和第二信号,激励信号的频率、第一信号的频率(可称为第一频率)和第二信号的频率(可称为第二频率)两两不同。
示例性的,微波激射器是利用辐射场的受激发射原理制成的微波放大装置,其能够产生噪声极低的单色相干的微波辐射。微波激射器可以接收来自第一双工器的激励信号,该激励信号对应有激励能量(或称为泵浦能量),激励能量将增益介质的粒子泵浦到高能级,而处于高能级的粒子不稳定,可以发生两次能级跃迁,其中两次能级跃迁可分别对应于第一频率的第一信号和第二频率的第二信号。进一步的,第一频率和第二频率的加和小于或等于激励信号的频率。
调制电路接收来自微波激射器的激发信号,并在控制电路的控制下,对激发信号进行调制。在本申请中,信号调制方式可以包括频移键控(frequency-shift keying,FSK)调制方式、幅移键控(amplitude shift keying,ASK)调制方式、相移键控(phase-shiftkeying,PSK)调制方式中的一项或多项。如下为方便描述,可以将频移键控调制方式简称为频率调制,将幅移键控调制方式简称为幅度调制,将相移键控调制方式简称为相位调制。
调制电路将调制后的信号发送至第一双工器,第一双工器执行滤波处理之后,通过第一天线向阅读器发送该调制后的信号(即应答信号)。
本申请中,控制电路可以根据目标信息,控制调制电路对激发信号进行调制。目标信息可以是存储于控制电路中,或者电子标签中还包括用于存储目标信息的存储电路(图3中(a)未示出),该存储电路与控制电路连接,控制电路可以从存储电路中获取目标信息。
在一种可能的实现方式中,目标信息中可以包括预先定义或者预先配置的M个第一信息中的第一信息,M为大于或者等于1的整数。其中每个第一信息可以占用一个或多个比特位。
当第一信息占用一个比特位时,第一信息可以为一个比特位对应的取值,即为0或1。比如目标信息为10011101,目标信息中包括有8个第一信息,该8个第一信息分别为1、0、0、1、1、1、0和1。
当第一信息占用多个比特位时,第一信息可以为多个比特位对应的取值。比如目标信息为10011101,第一信息占用两个比特位,目标信息中包括有4个第一信息,该4个第一信息分别为10、01、11和01。
在一种可能的实现方式中,控制电路依次根据M个第一信息中的每个第一信息,控制调制电路对激发信号进行调制,以得到应答信号。示例性的,对于任一个第一信息,控制电路可以根据第一信息,对激发信号进行调制,以得到应答信号中、与第一信息对应的时域资源上的信号。在应答信号中,与第一信息对应的时域资源上的信号具有与第一信息相对应的信号特征。应理解,应答信号中、与第一信息对应的时域资源上的信号所具有的信号特征可用于表征第一信息,具体的,可用于指示第一信息占用比特位的取值。其中,信号特征可以包括幅度、相位或频率中的一项或多项。
示例性的,基于上述不同的信号调制方式,应答信号中信号的信号特征可以不同:
(1)基于频率调制得到的应答信号中,信号的信号特征包括有频率;
(2)基于幅度调制得到的应答信号中,信号的信号特征包括有幅度;
(3)基于相位调制得到的应答信号中,信号的信号特征包括有相位;
(4)基于频率和幅度调制得到的应答信号中,信号的信号特征包括有频率和幅度;
(5)基于频率和相位调制得到的应答信号中,信号的信号特征包括有频率和相位;
(6)基于频率、相位和幅度调制得到的应答信号中,信号的信号特征包括有频率、相位和幅度。
阅读器中第三双工器通过第二天线接收来自电子标签的应答信号,将应答信号发送至解调电路,解调电路根据接收到的应答信号,确定应答信号中的信号在各时域资源上的信号特征。处理电路可以基于来自解调电路的应答信号中的信号在各时域资源上的信号特征,确定各时域资源对应的第一信息,进而确定出M个第一信息(即目标信息)。
如下,基于不同的调制方式,分情况解释说明无源通信***中,电子标签基于阅读器的激励,向阅读器发送应答信号的实现方式。预先说明的是,下述不同调制方式中阅读器的结构均可参见如图3中(b)示例性示出的阅读器的结构示意图,下面不再赘述。
一、频率调制
如图4为本申请示例性提供的一种适用于频率调制的电子标签的结构示意图。
如图4中(a),调制电路可以包括第二双工器,第二双工器与微波激射器连接,微波激射器输出的激发信号发送至第二双工器,第二双工器将激发信号进行滤波处理。
在一种可能的实现方式中,第二双工器可以进一步包括第一滤波器和第二滤波器,可参照图4中(b)所示。其中,第一滤波器允许第一频段的信号通过,第一频率包含于第一频段中,而第二频率不包含于第一频段中,第一滤波器可以将激发信号中的第二信号过滤掉,然后输出第一信号。第二滤波器允许第二频段的信号通过,第二频率包含于第二频段中,而第一频率不包含于第二频段中,第二滤波器可以将激发信号中的第一信号过滤掉,然后输出第二信号。如此,第二双工器可以将激发信号中的第一信号和第二信号分离。
在一种可选实现方式中,第二双工器包括一个输入端和两个输出端,输入端用于将来自微波激射器的激发信号同时输入至第一滤波器和第二滤波器。两个输出端中,一个输出端用于将第一滤波器对激发信号进行滤波处理得到的第一信号输出,可称为是第一滤波器的输出端;另一个输出端用于将第二滤波器对激发信号进行滤波处理得到的第二信号输出,可称为是第二滤波器的输出端。
该电子标签中,调制电路还可以包括第一开关,第一开关位于第二双工器与第一双工器之间的发射通道中。示例性的,第一开关为单刀双掷开关,第一开关的输出端与第一双工器的输入端连接。第一开关的工作状态可以包括断开状态和闭合状态,闭合状态进一步包括闭合状态一和闭合状态二。在闭合状态一中,第一开关的输入端与第一滤波器的输出端连接,第一滤波器输出的第一信号可以经第一开关发送至第一双工器,第一双工器再通过第一天线向阅读器发送第一信号。在闭合状态二中,第一开关的输入端与第二滤波器的输出端连接,第二滤波器输出的第二信号可以经第一开关发送至第一双工器,第一双工器再通过第一天线向阅读器发送第二信号。示例性的,如图4中(a),第一开关处于闭合状态一,第一开关的输入端与第一滤波器的输出端连接。
在本申请实施例中,应答信号中、第一信息对应的时域资源上信号的信号特征具体是频率,频率可以是第一频率或第二频率,频率可用于表征占用一个比特位的第一信息。
一种可选方式中,控制电路可以依次根据目标信息中的各第一信息,控制第一开关的闭合状态,进而调制电路可以输出与第一信息相对应的频率的信号。示例性的,可以预先定义或者预先配置第一频率条件和第二频率条件,在第一信息符合第一频率条件时,控制电路控制第一开关处于闭合状态一;在第一信息符合第二频率条件时,控制电路控制第一开关处于闭合状态二,第一频率条件与第二频率条件不同。
举例来说,第一频率条件:第一信息取值为1,第二频率条件:第一信息取值为0。目标信息是10011101,包括的8个第一信息分别是1、0、0、1、1、1、0和1。控制电路依次根据目标信息中各第一信息,控制第一开关的闭合状态可参见表1所示。
如表1中:
第一个第一信息为1,符合第一频率条件,控制电路控制第一开关处于闭合状态一,第一滤波器将输出的第一信号发送至第一双工器,第一双工器通过第一天线向阅读器发送第一信号,其中目标信息中第一个第一信息对应于时域资源1。
第二个第一信息为0,符合第二频率条件,控制电路控制第一开关处于闭合状态二,第二滤波器将输出的第二信号发送至第一双工器,第一双工器通过第一天线向阅读器发送第二信号,其中目标信息中第二个第一信息对应于时域资源2。
控制电路根据目标信息中第三个第一信息至第八个第一信息,控制第一开关的闭合状态,与上述两个例子类似,不再赘述。
如此,电子标签中控制电路根据目标信息中第一个第一信息至第八个第一信息,控制第一开关处于闭合状态一或闭合状态二,实现电子标签向阅读器发送的应答信号中,在不同的第一信息对应的时域资源的信号上具有第一频率或者具有第二频率。
示例性的,电子标签向阅读器发送的应答信号可参照图5示出的频率调制对应的信号示意图,其中,应答信号可占用8个时域资源,每个时域资源上的信号的频率用于表征与时域资源相对应的第一信息。比如应答信号中,时域资源1上的信号的频率为第一频率,则表示时域资源1对应的第一信息为1;再比如应答信号中,时域资源2上的信号的频率为第二频率,则表示时域资源2对应的第一信息为0。
表1
第一信息 | 第一开关的闭合状态 | 时域资源 | 信号特征 |
1 | 闭合状态一 | 时域资源1 | 第一频率 |
0 | 闭合状态二 | 时域资源2 | 第二频率 |
0 | 闭合状态二 | 时域资源3 | 第二频率 |
1 | 闭合状态一 | 时域资源4 | 第一频率 |
1 | 闭合状态一 | 时域资源5 | 第一频率 |
1 | 闭合状态一 | 时域资源6 | 第一频率 |
0 | 闭合状态二 | 时域资源7 | 第二频率 |
1 | 闭合状态一 | 时域资源8 | 第一频率 |
相应的,阅读器中第三双工器通过第二天线接收来自电子标签的应答信号,将应答信号进行滤波处理之后,发送至解调电路。解调电路解调应答信号,得到应答信号在各时域资源上的频率。解调电路再将应答信号在各时域资源上的频率发送至处理电路。处理电路确定各时域资源对应的第一信息,进而得到目标信息。
仍以上述表1举例,阅读器中第三双工器通过第二天线在时域资源1至时域资源8中接收来自电子标签的应答信号,应答信号可参见如图5所示。第三双工器对应答信号进行滤波处理之后,发送至解调电路。解调电路确定应答信号在时域资源1至时域资源8上分别对应的频率为第一频率、第二频率、第二频率、第一频率、第一频率、第一频率、第二频率和第一频率。进一步的,处理电路确定应答信号在时域资源1至时域资源8上分别对应的第一信息为1、0、0、1、1、1、0和1,确定目标信息为10011101。
本申请实施例中,电子标签在向阅读器发送应答信号时,应答信号在时域资源上具有与第一信息相对应的频率(即第一频率或第二频率),阅读器可以基于时域资源上的频率,确定时域资源对应的第一信息。进一步的,第一频率、第二频率和激励信号的频率两两不同,阅读器发送的激励信号和阅读器接收到的应答信号之间不会存在同频干扰。本申请中无源通信的抗干扰性能较好,可实现阅读器与电子标签之间较远距离的通信,可以使能电子标签工作在较远的有效距离的范围内。
二、幅度调制
如图6中为本申请示例性提供的一种适用于幅度调制的电子标签的结构示意图。
该电子标签中,调制电路可以包括第一滤波器,第一滤波器与微波激射器连接,微波激射器将输出的激发信号发送至第一滤波器中,第一滤波器可以将激发信号进行滤波处理。示例性的,第一滤波器允许第一频段的信号通过,第一频率包含于第一频段中,而第二频率不包含于第一频段中,第一滤波器可以将激发信号中的第二信号过滤掉,然后输出第一信号。在一种可选实现方式中,第一滤波器的输入端与微波激射器连接,用于将来自微波激射器的激发信号输入至第一滤波器中,第一滤波器的输出端用于将第一滤波器对激发信号进行滤波处理得到的第一信号输出。
该电子标签中,调制电路还可以包括第二开关,该第二开关位于第一滤波器与第一双工器的发射通道中。示例性的,第二开关为单刀单掷开关,第二开关的输出端与第一双工器的输入端连接。第二开关的工作状态可以包括断开状态和闭合状态。当第二开关处于闭合状态时,第二开关的输入端与第一滤波器的输出端连接,第一滤波器可以将输出的第一信号经第二开关发送至第一双工器,第一双工器再通过第一天线向阅读器发送第一信号。当第二开关处于断开状态时,第二开关的输入端与第一滤波器的输出端断开,第一滤波器与第一双工器之间的通信链路断开。比如图6中,第二开关处于闭合状态,第二开关的输入端与第一滤波器的输出端连接。
在本申请实施例中,应答信号中、第一信息对应的时域资源上信号的信号特征具体是幅度,幅度可以是第一信号的幅度或0,幅度可用于表征占用一个比特位的第一信息。
一种可选方式中,控制电路可以依次根据目标信息中各第一信息,来控制第二开关的工作状态,进而调制电路可以输出与第一信息相对应的幅度的信号。示例性的,可以预先定义或者预先配置2个幅度条件(表示为幅度条件1和幅度条件2),在第一信息符合幅度条件1时,控制电路可以控制第二开关处于闭合状态,在第一信息符合幅度条件2时,控制电路可以控制第二开关处于断开状态。幅度条件1和幅度条件2不同。
也可以理解,控制电路可以确定目标信息中第一信息符合的第一幅度条件,该第一幅度条件可以是幅度条件1或幅度条件2,控制电路再根据第一幅度条件控制第二开关的工作状态,进而调制电路输出的信号的幅度为与第一幅度条件相对应的第一幅度。示例性的,在第一幅度条件是幅度条件1时,第一幅度为第一信号的幅度,在第一幅度条件是幅度条件2时,第一幅度为0。
举例来说,幅度条件1:第一信息取值为1,幅度条件2:第一信息取值为0。目标信息是10011101,包括的8个第一信息分别是1、0、0、1、1、1、0和1。控制电路依次根据目标信息中各第一信息,控制第二开关的工作状态可参见表2所示。
如表2中:
第一个第一信息为1,符合的第一幅度条件为幅度条件1,控制电路控制第二开关处于闭合状态,第一滤波器将输出的第一信号发送至第一双工器,第一双工器通过第一天线向阅读器发送第一信号,其中目标信息中第一个第一信息对应于时域资源1。
第二个第一信息为0,符合的第一幅度条件为幅度条件2,控制电路控制第二开关处于断开状态,第一滤波器输出的第一信号不发送至第一双工器,第一双工器不通过第一天线向阅读器发送第一信号,其中目标信息中第二个第一信息对应于时域资源2。
控制电路根据目标信息中第三个第一信息至第八个第一信息,控制第二开关的工作状态,与上述两个例子类似,不再赘述。
如此,电子标签中控制电路根据目标信息中第一个第一信息至第八个第一信息,控制第二开关处于闭合状态或断开状态,实现电子标签向阅读器发送的应答信号中,在不同的第一信息对应的时域资源的信号上具有第一信号的幅度或者幅度为0。
示例性的,电子标签向阅读器发送的应答信号可参照图7示出的幅度调制对应的信号示意图,其中,应答信号可占用8个时域资源,每个时域资源上的信号的幅度用于表征与时域资源相对应的第一信息。比如应答信号中,时域资源1上的信号的幅度为第一信号的幅度,则表示时域资源1对应的第一信息为1;再比如应答信号中,时域资源2上的信号的幅度为0(即当前检测的应答信号的幅度为0),则表示时域资源2对应的第一信息为0。
表2
第一信息 | 第二开关的闭合状态 | 时域资源 | 信号特征 |
1 | 闭合状态 | 时域资源1 | 第一信号的幅度 |
0 | 断开状态 | 时域资源2 | 0 |
0 | 断开状态 | 时域资源3 | 0 |
1 | 闭合状态 | 时域资源4 | 第一信号的幅度 |
1 | 闭合状态 | 时域资源5 | 第一信号的幅度 |
1 | 闭合状态 | 时域资源6 | 第一信号的幅度 |
0 | 断开状态 | 时域资源7 | 0 |
1 | 闭合状态 | 时域资源8 | 第一信号的幅度 |
相应的,阅读器中第三双工器通过第二天线接收来自电子标签的应答信号,将应答信号进行滤波处理之后,发送至解调电路,解调电路解调应答信号,得到应答信号在各时域资源上的幅度。解调电路再将应答信号在各时域资源上的幅度发送至处理电路。处理电路确定各时域资源对应的第一信息,进而得到目标信息。
仍以上述表2举例,阅读器中第二天线在上述时域资源1至时域资源8中接收来自电子标签的应答信号,应答信号可参见如图7所示。第三双工器对应答信号进行滤波处理之后,发送至解调电路。解调电路确定应答信号在时域资源1至时域资源8上分别对应的幅度为第一信号的幅度、0、0、第一信号的幅度、第一信号的幅度、第一信号的幅度、0和第一信号的幅度。进一步的,处理电路确定应答信号在时域资源1至时域资源8上分别对应的第一信息为1、0、0、1、1、1、0和1,进而确定目标信息为10011101。
本申请提供另外一种适用于幅度调制的电子标签的结构示意图。该电子标签中,可以将如图6的第一滤波器替换为第二滤波器。在该实现方式中,电子标签中控制电路控制第二开关处于闭合状态,第二开关的输入端与第二滤波器的输出端连接,实现电子标签向阅读器发送应答信号。进一步的,在第一信息为1所对应的时域资源上,应答信号的幅度为第二信号的幅度,在第一信息为0所对应的时域资源中,应答信号的幅度为0。
本申请实施例中,电子标签在向阅读器发送应答信号时,应答信号在各时域资源上具有与第一信息相对应的幅度,阅读器可以基于应答信号在各时域资源上的幅度,确定时域资源对应的第一信息。进一步的,应答信号的频率(即第一频率或第二频率)与激励信号的频率不同,二者之间不会存在同频干扰。本申请中无源通信的抗干扰性能较好,可实现阅读器与电子标签之间较远距离的通信。
进一步的,电子标签中控制电路仅根据目标信息中各第一信息,控制第二开关处于断开状态或闭合状态,控制方式较为简单,有助于降低电子标签的成本。而且阅读器仅需要检测应答信号在各时域资源上的幅度,解调方式较为简单,有助于降低阅读器的成本。
此外,本申请还提供一种适用于幅度调制的电子标签的结构示意图。参照图8所示,该电子标签中,调制电路可以包括第一滤波器,第一滤波器与微波激射器连接,微波激射器输出的激发信号发送至第一滤波器中,第一滤波器可以将激发信号进行滤波处理。示例性的,第一滤波器允许第一频段的信号通过,第一频率包含于第一频段中,而第二频率不包含于第一频段中,第一滤波器可以将激发信号中的第二信号过滤掉,然后输出第一信号。
在一种可选实现方式中,第一滤波器的输入端与微波激射器的输出端连接。第一滤波器的输入端用于将来自微波激射器的激发信号输入至第一滤波器中,第一滤波器的输出端用于将第一滤波器对激发信号进行滤波处理得到的第一信号输出。
该电子标签中,调制电路还可以包括幅度衰减器组,该幅度衰减器组位于第一滤波器与第一双工器的发射通道中。该幅度衰减器组中包括K个幅度衰减器,K大于或等于2。以K个幅度衰减器中任一个幅度衰减器为例,当幅度衰减器的输入端与第一滤波器的输出端连通时,第一滤波器输出的第一信号可以发送至幅度衰减器中。幅度衰减器可以对第一信号进行幅度调制,得到幅度调制后的信号。当幅度衰减器的输出端与第一双工器的输入端连通时,幅度衰减器输出的幅度调制后的信号可以发送至第一双工器中。第一双工器可以通过第一天线,将幅度调制后的信号发送至阅读器。
进一步的,在K个幅度衰减器中,任两个幅度衰减器对第一信号进行幅度调制,得到的调制之后的信号的幅度不同。K个幅度衰减器可分别表示为幅度衰减器1、幅度衰减器2、……、幅度衰减器k、……、幅度衰减器K,K个幅度衰减器对第一信号进行幅度调制得到的幅度可分别表示为幅度1、幅度2、……、幅度k、……、幅度K,其中k小于或等于K,且大于或等于1。
在一种可选实现方式中,调制电路还可以包括第三开关和第四开关。第三开关位于第一滤波器与幅度衰减器组之间,第三开关可用于连通第一滤波器与幅度衰减器组中某个幅度衰减器之间的通信链路。第四开关位于幅度衰减器组与第一双工器之间,第四开关可用于连通幅度衰减器组中某个幅度衰减器与第一双工器之间的通信链路。
在一种可选实现方式中,第三开关为单刀多掷开关,第三开关的输入端与第一滤波器的输出端连接。第三开关的工作状态可包括断开状态和闭合状态,第三开关的闭合状态进一步可包括与K个幅度衰减器一一对应的K个闭合状态,可分别表示为闭合状态A1、闭合状态A2、……、闭合状态Ak、……、闭合状态AK。
在一种可选实现方式中,第四开关为单刀多掷开关,第四开关的输出端可以与第一双工器的输入端连接。第四开关的工作状态可包括断开状态和闭合状态,第四开关的闭合状态进一步可包括与K个幅度衰减器一一对应的K个闭合状态,可分别表示为闭合状态B1、闭合状态B2、……、闭合状态Bk、……、闭合状态BK。
如图8中,第三开关处于闭合状态A2、第四开关处于闭合状态B2,第一滤波器的输出端与幅度衰减器2的输入端连通,幅度衰减器2的输出端与第一双工器的输入端连通。幅度衰减器2用于接收来自第一滤波器的第一信号,对第一信号进行幅度调制,得到具有幅度2的信号,然后将该具有幅度2的信号发送至第一双工器。
在本申请实施例中,应答信号中、第一信息对应的时域资源上信号的信号特征具体是信号幅度,信号幅度可以是K个幅度中的任一个,信号幅度可用于表征占用一个或多个比特位的第一信息。
一种可选方式中,控制电路可以依次根据目标信息中各第一信息,来控制第三开关和第四开关的闭合状态,进而调制电路可以输出与第一信息相对应的幅度的信号。
一种可选方式中,可以预先定义或者预先配置K个幅度条件(表示为幅度条件1至幅度条件K),K个幅度条件中任两个幅度条件不同。幅度条件1至幅度条件K分别对应于上述幅度衰减器1至幅度衰减器K。在第一信息符合幅度条件k时,控制电路可以控制第三开关处于闭合状态Ak、第四开关处于闭合状态Bk,从而实现第一滤波器、幅度衰减器k和第一双工器三者依次连通。幅度衰减器k接收来自第一滤波器的第一信号,对第一信号进行幅度调制,得到具有幅度k的信号,向第一双工器发送该具有幅度k的信号。
如下,基于幅度衰减器组中幅度衰减器的个数,分两种情况说明。
情况一,幅度衰减器组可以包括两个幅度衰减器。
示例性的,幅度衰减器组中包括幅度衰减器1和幅度衰减器2,其中幅度衰减器1和幅度衰减器2可以分别输出具有幅度1的信号和具有幅度2的信号。
在本申请实施例中,应答信号中、第一信息对应的时域资源上信号的信号特征具体是信号幅度,信号幅度可以是幅度1或幅度2,信号幅度可用于表征占用一个比特位的第一信息。
控制电路可以确定目标信息中第一信息符合的第一幅度条件,再根据第一幅度条件控制第三开关和第四开关的闭合状态,进而第一滤波器、与第一幅度条件对应的第一幅度衰减器、第一双工器三者依次连通,第一幅度衰减器对第一信号进行幅度调制,得到与第一幅度衰减器相对应的第一幅度的信号。
示例性的,第一幅度条件可以是与幅度衰减器1相对应的幅度条件1,或者是与幅度衰减器2相对应的幅度条件2。示例性的,在第一幅度条件是幅度条件1时,第一幅度为幅度1;在第一幅度条件是幅度条件2时,第一幅度为幅度2。
举例来说,幅度条件1:第一信息取值为1,幅度条件2:第一信息取值为0。目标信息是10011101,包括的8个第一信息分别是1、0、0、1、1、1、0和1。控制电路依次根据各第一信息,控制第三开关和第四开关的闭合状态可参见表3所示。
如表3中:
第一个第一信息为1,符合的第一幅度条件为幅度条件1,控制电路控制第三开关处于闭合状态A1、第四开关处于闭合状态B1,第一滤波器、幅度衰减器1和第一双工器三者之间连通。第一滤波器输出的第一信号经由幅度衰减器1进行幅度调制,得到具有幅度1的信号,幅度衰减器1将该具有幅度1的信号传输至第一双工器,第一双工器通过第一天线向阅读器发送该具有幅度1的信号,其中第一个第一信息对应于时域资源1。
第二个第一信息为0,符合的第一幅度条件为幅度条件2,控制电路控制第三开关处于闭合状态A2、第四开关处于闭合状态B2,第一滤波器、幅度衰减器2和第一双工器三者之间连通。第一滤波器输出的第一信号经由幅度衰减器2进行幅度调制,得到具有幅度2的信号,幅度衰减器2将该具有幅度2的信号传输至第一双工器,第一双工器通过第一天线向阅读器发送该具有幅度2的信号,其中第二个第一信息对应于时域资源2。
控制电路根据目标信息中第三个第一信息至第八个第一信息,控制第三开关和第四开关的闭合状态,与上述两个例子类似,不再赘述。
如此,电子标签中控制电路根据目标信息中第一个第一信息至第八个第一信息,控制第三开关和第四开关的闭合状态,实现电子标签在不同第一信息对应的时域资源上,向阅读器发送具有不同幅度的信号(即应答信号)。
示例性的,电子标签向阅读器发送的应答信号可参照图9中(a)示出的信号示意图,其中,该应答信号共占用8个时域资源,应答信号在各时域资源上对应有各自的幅度,不同幅度对应于不同的第一信息。比如,在时域资源1中应答信号的幅度为幅度1,对应于第一信息为1;在时域资源2中应答信号的幅度为幅度2,对应于第一信息为0。
表3
第一信息 | 第三开关的闭合状态 | 第四开关的闭合状态 | 时域资源 | 信号特征 |
1 | 闭合状态A1 | 闭合状态B1 | 时域资源1 | 幅度1 |
0 | 闭合状态A2 | 闭合状态B2 | 时域资源2 | 幅度2 |
0 | 闭合状态A2 | 闭合状态B2 | 时域资源3 | 幅度2 |
1 | 闭合状态A1 | 闭合状态B1 | 时域资源4 | 幅度1 |
1 | 闭合状态A1 | 闭合状态B1 | 时域资源5 | 幅度1 |
1 | 闭合状态A1 | 闭合状态B1 | 时域资源6 | 幅度1 |
0 | 闭合状态A2 | 闭合状态B2 | 时域资源7 | 幅度2 |
1 | 闭合状态A1 | 闭合状态B1 | 时域资源8 | 幅度1 |
相应的,阅读器中第三双工器通过第二天线接收来自电子标签的应答信号,将应答信号进行滤波处理之后,发送至解调电路,解调电路确定应答信号在各时域资源上的幅度。解调电路再将应答信号在各时域资源上的幅度发送至处理电路。处理电路确定出各时域资源对应的第一信息,进而得到目标信息。
仍以上述表3举例,阅读器中第三双工器通过第二天线在上述时域资源1至时域资源8中接收来自电子标签的应答信号,应答信号可参见如图9中(a)所示。第三双工器对应答信号进行滤波处理之后,发送至解调电路。解调电路确定应答信号在时域资源1至时域资源8上分别对应的幅度为幅度1、幅度2、幅度2、幅度1、幅度1、幅度1、幅度2和幅度1。处理电路确定时域资源1至时域资源8分别对应的第一信息分别为1、0、0、1、1、1、0和1,进而确定目标信息为10011101。
情况二,幅度衰减器组可以包括多个幅度衰减器。
示例性的,幅度衰减器组中包括幅度衰减器1、幅度衰减器2、幅度衰减器3和幅度衰减器4,其中幅度衰减器1、幅度衰减器2、幅度衰减器3和幅度衰减器4可以分别输出具有幅度1的信号、具有幅度2的信号、具有幅度3的信号、具有幅度4的信号。
在本申请实施例中,应答信号中、第一信息对应的时域资源上信号的信号特征具体是信号幅度,信号幅度可以是幅度1至幅度4中任一个,信号幅度可用于表征占用两个比特位的第一信息。
控制电路可以确定目标信息中第一信息符合的第一幅度条件,再根据第一幅度条件控制第三开关和第四开关的闭合状态,进而第一滤波器、与第一幅度条件对应的第一幅度衰减器、第一双工器三者依次连通,第一幅度衰减器对第一信号进行幅度调制,得到与第一幅度衰减器相对应的第一幅度的信号。
示例性的,第一幅度条件可以是与幅度衰减器1相对应的幅度条件1,或者是与幅度衰减器2相对应的幅度条件2,或者是与幅度衰减器3相对应的幅度条件3,或者是与幅度衰减器4相对应的幅度条件4。示例性的,在第一幅度条件是幅度条件1时,第一幅度为幅度1;在第一幅度条件是幅度条件2时,第一幅度为幅度2;在第一幅度条件是幅度条件3时,第一幅度为幅度3;在第一幅度条件是幅度条件4时,第一幅度为幅度4。
举例来说,幅度条件1:第一信息取值为11,幅度条件2:第一信息取值为10,幅度条件3:第一信息取值为01,幅度条件4:第一信息取值为00。目标信息是10011101,包括的4个第一信息分别是10、01、11和01。控制电路依次根据各第一信息,控制第三开关和第四开关的闭合状态可参见表4所示。
如表4中:
第一个第一信息为10,符合的第一幅度条件为幅度条件2,控制电路控制第三开关处于闭合状态A2、第四开关处于闭合状态B2,第一滤波器、幅度衰减器2和第一双工器三者之间连通。第一滤波器输出的第一信号经由幅度衰减器2进行幅度调制,得到具有幅度2的信号,幅度衰减器2将该具有幅度2的信号传输至第一双工器,第一双工器通过第一天线向阅读器发送该具有幅度2的信号,其中第一个第一信息对应于时域资源1。
第二个第一信息为01,符合的第一幅度条件为幅度条件3,控制电路控制第三开关处于闭合状态A3、第四开关处于闭合状态B3,第一滤波器、幅度衰减器3和第一双工器三者之间连通。第一滤波器输出的第一信号经由幅度衰减器3进行幅度调制,得到具有幅度3的信号,幅度衰减器3将该具有幅度3的信号传输至第一双工器,第一双工器通过第一天线向阅读器发送该具有幅度3的信号,其中第二个第一信息对应于时域资源2。
控制电路根据目标信息中第三个第一信息、第四个第一信息,控制第三开关和第四开关的闭合状态,与上述两个例子类似,不再赘述。
如此,电子标签中控制电路根据目标信息中第一个第一信息至第四个第一信息,控制第三开关和第四开关的闭合状态,实现电子标签在不同的第一信息对应的时域资源上,向阅读器发送具有不同幅度的信号(即应答信号)。
示例性的,电子标签向阅读器发送的应答信号可参照图9中(b)示出的信号示意图,其中该应答信号共占用4个时域资源,应答信号在各时域资源上对应有各自的幅度,幅度用于指示第一信息。比如,在时域资源1中应答信号的幅度为幅度2,对应于第一信息为10;在时域资源2中应答信号的幅度3,对应于第一信息为01。
表4
第一信息 | 第三开关的闭合状态 | 第四开关的闭合状态 | 时域资源 | 信号特征 |
10 | 闭合状态A2 | 闭合状态B2 | 时域资源1 | 幅度2 |
01 | 闭合状态A3 | 闭合状态B3 | 时域资源2 | 幅度3 |
11 | 闭合状态A1 | 闭合状态B1 | 时域资源3 | 幅度1 |
01 | 闭合状态A3 | 闭合状态B3 | 时域资源4 | 幅度3 |
相应的,阅读器中第三双工器通过第二天线接收来自电子标签的应答信号,将应答信号进行滤波处理之后,发送至解调电路,解调电路确定应答信号在各时域资源上的幅度。解调电路再将应答信号在各时域资源上的幅度发送至处理电路。处理电路确定各时域资源对应的第一信息,进而得到目标信息。
仍以上述表4举例,阅读器中第二天线在上述时域资源1至时域资源4中接收来自电子标签的应答信号,应答信号可参见如图9中(b)所示。第二天线将应答信号发送至第三双工器,第三双工器对应答信号进行滤波处理之后,发送至解调电路。解调电路确定应答信号在时域资源1至时域资源4分别对应的幅度为幅度2、幅度3、幅度1和幅度3。进一步的,处理电路确定时域资源1至时域资源4分别对应的第一信息为10、01、11和01,进而确定出目标信息为10011101。
上述实施例仅以幅度衰减器组中包括4个幅度衰减器为例说明。当然本申请中,幅度衰减器组还可以包括8个幅度衰减器,从而可以对应于8个幅度条件,以及可以输出8个具有不同幅度的信号,可用于指示占用3比特位的第一信息;或者幅度衰减器组还可以包括16个幅度衰减器,从而可以对应于16个幅度条件,以及可以输出16个具有不同幅度的信号,可用于指示占用4比特位的第一信息;或者幅度衰减器组还可以包括更多个幅度衰减器,从而可以对应于更多个幅度条件,以及可以输出更多个具有不同幅度的信号,可用于指示占用更多比特位的第一信息。具体实现均可参见上述幅度衰减器组中包括4个幅度衰减器的实现方式,不再赘述。
此外,还需要说明的是,控制电路可以控制第三开关连通第一滤波器和某个幅度衰减器之间的通信链路,以及控制第四开关连通某个幅度衰减器和第一双工器之间的通信链路。当然,控制电路还可以控制第三开关处于断开状态,和/或,控制第四开关处于断开状态,从而第一滤波器不能将第一信号发送至幅度衰减器,也即第一双工器不能接收来自幅度衰减器的幅度调制之后的信号。在该对应的时域资源上,阅读器可以认为应答信号在该时域资源上的信号的幅度为0。
当然,在图8示例性示出的适用于幅度调制的电子标签的结构示意图中,还可以将第一滤波器替换为第二滤波器,相应的,电子标签中控制电路分别控制第三开关和第四开关的闭合状态,实现对第二信号的幅度的调制。电子标签可以输出具有第二频率的、与第一信息对应的幅度的信号。
本申请实施例中,电子标签在向阅读器发送应答信号时,应答信号在各时域资源上具有与第一信息相对应的幅度,阅读器可以基于应答信号在各时域资源上的幅度,确定时域资源对应的第一信息。进一步的,应答信号的频率(为第一频率或第二频率)与激励信号的频率不同,二者之间不会存在同频干扰。本申请中无源通信的抗干扰性能较好,可实现阅读器与电子标签之间较远距离的通信。而且电子标签在向阅读器发送应答信号时,每个时域资源上对应的第一信息可以占用多个比特位,可以有助于提高电子标签向阅读器发送目标信息的传输速率。该调制解调方式可适用于高速度传输场景中。
三、相位调制
如图10中为本申请示例性提供的一种适用于相位调制的电子标签的结构示意图。
该电子标签中,调制电路可以包括第一滤波器,第一滤波器与微波激射器连接,微波激射器将输出的激发信号发送至第一滤波器中,第一滤波器可以将激发信号进行滤波处理。示例性的,第一滤波器允许第一频段的信号通过,第一频率包含于第一频段中,而第二频率不包含于第一频段中,第一滤波器可以将激发信号中的第二信号过滤掉,输出第一信号。
在一种可选实现方式中,第一滤波器的输入端与微波激射器的输出端连接。第一滤波器的输入端用于将来自微波激射器的激发信号输入至第一滤波器中,第一滤波器的输出端用于将第一滤波器对激发信号进行滤波处理得到的第一信号输出。
该电子标签中,调制电路还可以包括移相器组,该移相器组位于第一滤波器与第一双工器的发射通道中。该移相器组中包括N个移相器,N大于或等于2。以N个移相器中任一个移相器为例,当移相器的输入端与第一滤波器的输出端连通时,第一滤波器输出的第一信号可以发送至移相器中。移相器可以对第一信号进行相位调制,得到相位调制后的信号。当移相器的输出端与第一双工器的输入端连通时,移相器输出的相位调制后的信号可以发送至第一双工器。第一双工器可以通过第一天线,将相位调制后的信号发送至阅读器。
进一步的,在N个移相器中,任两个移相器对第一信号进行相位调制,得到的调制之后的信号的相位不同。N个移相器可分别表示为移相器1、移相器2、……、移相器n、……、移相器N,N个移相器对第一信号进行相位调制得到的N个相位可分别表示为相位1、相位2、……、相位n、……、相位N,其中n小于或等于N,且大于或等于1。
在一种可选实现方式中,调制电路还可以包括第五开关和第六开关。第五开关位于第一滤波器与移相器组之间,第五开关可用于连通第一滤波器与移相器组中某个移相器之间的通信链路。第六开关位于移相器组与第一双工器之间,第六开关可用于连通移相器组中某个移相器与第一双工器之间的通信链路。
示例性的,第五开关为单刀多掷开关,第五开关的输入端可以与第一滤波器的输出端连接。在一种可选实现方式中,第五开关的工作状态可包括断开状态和闭合状态,第五开关的闭合状态进一步可包括与N个移相器一一对应的N个闭合状态,可表示为闭合状态C1、闭合状态C2、……、闭合状态Cn、……、闭合状态CN。
示例性的,第六开关为单刀多掷开关,第六开关的输出端可以与第一双工器的输入端连接。在一种可选实现方式中,第六开关的工作状态可包括断开状态和闭合状态,第六开关的闭合状态进一步可包括与N个移相器一一对应的N个闭合状态,可表示为闭合状态D1、闭合状态D2、……、闭合状态Dn、……、闭合状态DN。
如图10中,第五开关处于闭合状态C2、第六开关处于闭合状态D2,第一滤波器的输出端与移相器2的输入端连通,移相器2的输出端与第一双工器的输入端连通。移相器2用于接收来自第一滤波器的第一信号,对第一信号进行相位调制,得到具有相位2的信号,然后将该具有相位2的信号发送至第一双工器。
在本申请实施例中,应答信号中、第一信息对应的时域资源上信号的信号特征具体是信号相位,信号相位可以是N个相位中的任一个,信号相位可用于表征占用一个或多个比特位的第一信息。
一种可选方式中,控制电路可以依次根据目标信息中各第一信息,来控制第五开关和第六开关的闭合状态,进而调制电路可以输出与第一信息相对应的相位的信号。
一种可选方式中,可以预先定义或者预先配置N个相位条件(表示为相位条件1至相位条件N),N个相位条件中任两个相位条件不同。相位条件1至相位条件N分别对应于上述移相器1至移相器N。在第一信息符合相位条件n时,控制电路可以控制第五开关处于闭合状态Cn、第六开关处于闭合状态Dn,进而第一滤波器、移相器n和第一双工器三者依次连通。移相器n接收来自第一滤波器的第一信号,对第一信号进行相位调制,得到与移相器n相对应的相位n的信号,移相器n向第一双工器发送具有相位n的信号。
如下,基于移相器组中移相器的个数,分两种情况说明。
情况一,移相器组可以包括两个移相器。
示例性的,移相器组中包括移相器1和移相器2,其中移相器1和移相器2可以分别输出具有相位1的信号和具有相位2的信号。
在本申请实施例中,应答信号中、第一信息对应的时域资源上信号的信号特征具体是信号相位,信号相位可以是相位1或相位2,相位可用于表征占用一个比特位的第一信息。
控制电路可以确定目标信息中第一信息符合的第一相位条件,再根据第一相位条件控制第五开关和第六开关的闭合状态,进而第一滤波器、与第一相位条件对应的第一移相器、第一双工器三者依次连通,第一移相器对第一信号进行相位调制,得到与第一移相器相对应的第一相位的信号。
示例性的,第一相位条件可以是与移相器1相对应的相位条件1,或者是与移相器2相对应的相位条件2。示例性的,在第一相位条件是相位条件1时,第一相位为相位1;在第一相位条件是相位条件2时,第一相位为相位2。
举例来说,相位条件1:第一信息取值为1,相位条件2:第一信息取值为0。目标信息是10011101,包括的8个第一信息分别是1、0、0、1、1、1、0和1。控制电路依次根据各第一信息,控制第五开关和第六开关的闭合状态可参见表5所示。
如表5中:
第一个第一信息为1,符合的第一相位条件为相位条件1,控制电路控制第五开关处于闭合状态C1、第六开关处于闭合状态D1,第一滤波器、移相器1和第一双工器三者之间连通。第一滤波器输出的第一信号经由移相器1进行相位调制,得到具有相位1的信号,移相器1将该具有相位1的信号传输至第一双工器,第一双工器通过第一天线向阅读器发送该具有相位1的信号,其中第一个第一信息对应于时域资源1。
第二个第一信息为0,符合的第一相位条件为相位条件2,控制电路控制第五开关处于闭合状态C2、第六开关处于闭合状态D2,第一滤波器、移相器2和第一双工器三者之间连通。第一滤波器输出的第一信号经由移相器2进行相位调制,得到具有相位2的信号,移相器2将该具有相位2的信号传输至第一双工器,第一双工器通过第一天线向阅读器发送该具有相位2的信号,其中第二个第一信息对应于时域资源2。
控制电路根据目标信息中第三个第一信息至第八个第一信息,控制第五开关和第六开关的闭合状态,与上述两个例子类似,不再赘述。
如此,电子标签中控制电路根据目标信息中第一个第一信息至第八个第一信息分别的取值,控制第五开关和第六开关的闭合状态,实现电子标签在不同第一信息对应的时域资源上,向阅读器发送具有不同相位的信号(即应答信号)。
示例性的,电子标签向阅读器发送的应答信号可参照图11中(a)示出的信号示意图,其中,该应答信号共占用8个时域资源,应答信号在各时域资源上对应有各自的相位,不同相位对应于不同的第一信息。比如,在时域资源1中应答信号的相位为相位1,对应于第一信息为1;在时域资源2中应答信号的相位为相位2,对应于第一信息为0。
表5
相应的,阅读器中第三双工器通过第二天线接收来自电子标签的应答信号,将应答信号进行滤波处理之后,发送至解调电路,解调电路确定应答信号在各时域资源上的相位。解调电路再将应答信号在各时域资源上的相位发送至处理电路。处理电路确定各时域资源对应的第一信息,进而得到目标信息。
仍以上述表5举例,阅读器中第二天线在上述时域资源1至时域资源8中接收来自电子标签的应答信号,应答信号可参见如图11中(a)所示。第二天线将应答信号发送至第三双工器,第三双工器对应答信号进行滤波处理之后,发送至解调电路。解调电路确定应答信号在时域资源1至时域资源8上分别对应的相位为相位1、相位2、相位2、相位1、相位1、相位1、相位2和相位1。处理电路确定时域资源1至时域资源8分别对应的第一信息分别为1、0、0、1、1、1、0和1,进而确定目标信息为10011101。
情况二,移相器组可以包括多个移相器。
示例性的,移相器组中包括移相器1、移相器2、移相器3和移相器4,其中移相器1、移相器2、移相器3和移相器4可以分别输出具有相位1的信号、具有相位2的信号、具有相位3的信号、具有相位4的信号。
在本申请实施例中,应答信号中、第一信息对应的时域资源上信号的信号特征具体是信号相位,信号相位可以是相位1至相位4中任一个,信号相位可用于表征占用两个比特位的第一信息。
控制电路可以确定目标信息中第一信息符合的第一相位条件,再根据第一相位条件控制第五开关和第六开关的闭合状态,进而第一滤波器、与第一相位条件对应的第一移相器、第一双工器三者依次连通,第一移相器对第一信号进行相位调制,得到与第一移相器相对应的第一相位的信号。
示例性的,第一相位条件可以是与移相器1相对应的相位条件1,或者是与移相器2相对应的相位条件2,或者是与移相器3相对应的相位条件3,或者是与移相器4相对应的相位条件4。示例性的,在第一相位条件是相位条件1时,第一相位为相位1;在第一相位条件是相位条件2时,第一相位为相位2;在第一相位条件是相位条件3时,第一相位为相位3;在第一相位条件是相位条件4时,第一相位为相位4。
举例来说,相位条件1:第一信息取值为11,相位条件2:第一信息取值为10,相位条件3:第一信息取值为01,相位条件4:第一信息取值为00。目标信息是10011101,包括的4个第一信息分别是10、01、11和01。控制电路依次根据各第一信息,控制第五开关和第六开关的闭合状态可参见表6所示。
如表6中:
第一个第一信息为10,符合的第一相位条件为相位条件2,控制第五开关处于闭合状态C2、第六开关处于闭合状态D2,第一滤波器、移相器2和第一双工器三者之间连通。第一滤波器输出的第一信号经由移相器2进行相位调制,得到具有相位2的信号,移相器2将该具有相位2的信号传输至第一双工器,第一双工器通过第一天线向阅读器发送该具有相位2的信号,其中第一个第一信息对应于时域资源1。
第二个第一信息为01,符合的第一相位条件为相位条件3,控制第五开关处于闭合状态C3、第六开关处于闭合状态D3,第一滤波器、移相器3和第一双工器三者之间连通。第一滤波器输出的第一信号经由移相器3进行相位调制,得到具有相位3的信号,移相器3将该具有相位3的信号传输至第一双工器,第一双工器通过第一天线向阅读器发送该具有相位3的信号,其中第二个第一信息对应于时域资源2。
控制电路根据目标信息中第三个第一信息、第四个第一信息,控制第五开关和第六开关的闭合状态,与上述两个例子类似,不再赘述。
如此,电子标签中控制电路根据目标信息中第一个第一信息至第四个第一信息,控制第五开关和第六开关的闭合状态,实现电子标签在不同的第一信息对应的时域资源上,向阅读器发送具有不同相位的信号(即应答信号)。
示例性的,电子标签向阅读器发送的应答信号可参照图11中(b)示出的信号示意图,其中该应答信号共占用4个时域资源,应答信号在各时域资源上对应有各自的相位,相位用于指示第一信息。比如,在时域资源1中应答信号的相位为相位2,对应于第一信息为10;在时域资源2中应答信号的相位3,对应于第一信息为01。
表6
第一信息 | 第五开关的闭合状态 | 第六开关的闭合状态 | 时域资源 | 应答信号 |
10 | 闭合状态C2 | 闭合状态D2 | 时域资源1 | 相位2 |
01 | 闭合状态C3 | 闭合状态D3 | 时域资源2 | 相位3 |
11 | 闭合状态C1 | 闭合状态D1 | 时域资源3 | 相位1 |
01 | 闭合状态C3 | 闭合状态D3 | 时域资源4 | 相位3 |
相应的,阅读器中第三双工器通过第二天线接收来自电子标签的应答信号,将应答信号进行滤波处理之后,发送至解调电路,解调电路确定应答信号在各时域资源上的相位。解调电路再将应答信号在各时域资源上的相位发送至处理电路。处理电路确定出各时域资源对应的第一信息,进而得到目标信息。
仍以上述表6举例,阅读器中第二天线在上述时域资源1至时域资源4中接收来自电子标签的应答信号,应答信号可参见如图11中(b)所示。第二天线将应答信号发送至第三双工器,第三双工器对应答信号进行滤波处理之后,发送至解调电路。解调电路确定应答信号在时域资源1至时域资源4分别对应的相位为相位2、相位3、相位1和相位3。进一步的,处理电路确定时域资源1至时域资源4分别对应的第一信息为10、01、11和01,进而确定出目标信息为10011101。
上述实施例仅以移相器组中包括4个移相器为例说明。当然本申请中,移相器组还可以包括8个移相器,从而可以对应于8个相位条件,以及可以输出8个具有不同相位的信号,可用于指示占用3比特位的第一信息;或者移相器组还可以包括16个移相器,从而可以对应于16个相位条件,以及可以输出16个具有不同相位的信号,可用于指示占用4比特位的第一信息;或者移相器组还可以包括更多个移相器,从而可以对应于更多个相位条件,以及可以输出更多个具有不同相位的信号,可用于指示占用更多比特位的第一信息。具体实现均可参见上述移相器组中包括4个移相器的实现方式,不再赘述。
此外,本申请提供另外一种应答信号基于相位调制向阅读器发送应答信号的实现方式。以第一信息占用两个比特位举例说明。移相器组中包括有移相器1、移相器2、移相器3和移相器4,其中移相器1、移相器2、移相器3和移相器4可以分别输出具有相位1的信号、具有相位2的信号、具有相位3的信号、具有相位4的信号。
进一步的,移相器组中包括有一个基准移相器,该基准移相器输出的信号的相位为基准相位,示例性的,该基准移相器为移相器1,基准相位为相位1。那么移相器组中其他移相器对应有各自的相位差,示例性的,移相器2输出的信号的相位为相位2,移相器2对应的相位差为(相位2-相位1);移相器3输出的信号的相位为相位3,移相器3对应的相位差为(相位3-相位1);移相器4输出的信号的相位为相位4,移相器4对应的相位差为(相位4-相位1)。此处应理解,移相器1也可以对应有相位差,其与基准移相器的相位差为0。每个移相器对应的相位差可用于指示第一信息,其中第一信息占用两个比特位。
在本实现方式中,阅读器中第三双工器通过第二天线接收来自电子标签的应答信号,将应答信号进行滤波处理之后,发送至解调电路,解调电路确定应答信号在各时域资源上的相位。进一步的,解调电路可以将应答信号在各时域资源上的相位发送至处理电路,处理电路根据基准相位和应答信号在各时域资源上的相位,确定应答信号在各时域资源上的相位差,然后确定出各时域资源对应的第一信息,进而得到目标信息。该方式中,可以确定出较为准确的相位差,有助于提高确定第一信息的准确率。
本申请中提供另外一种适用于相位调制电子标签结构示意图。该电子标签中,可以将如图10的第一滤波器替换为第二滤波器。在该实现方式中,电子标签中控制电路分别控制第五开关和第六开关的闭合状态,实现对第二信号的相位的调制。电子标签可以输出具有第二频率的、与第一信息对应的相位的信号。
本申请实施例中,电子标签在向阅读器发送应答信号时,应答信号在各时域资源上具有与第一信息相对应的相位,阅读器可以基于应答信号在各时域资源上的相位,确定时域资源对应的第一信息。进一步的,应答信号的频率(为第一频率或第二频率)与激励信号的频率不同,二者之间不会存在同频干扰。本申请中无源通信的抗干扰性能较好,可实现阅读器与电子标签之间较远距离的通信。电子标签在向阅读器发送应答信号时,每个时域资源对应的第一信息可以占用多个比特位,可以有助于提高电子标签向阅读器发送目标信息的传输速率。该调制解调方式可适用于高速度传输场景中。
本申请中,还可以结合上述多种调制方式,对激发信号进行调制,得到应答信号,从而提高阅读器解调出目标信息的准确率和/或二者之间的传输速率,如下分四个示例说明。
示例1,频率调制和幅度调制。
如图12为本申请提供的一种适用于对激发信号进行频率调制和幅度调制的电子标签的结构示意图。
调制电路可以包括与微波激射器连接的第二双工器,第二双工器可用于对来自微波激射器的激发信号进行频率调制。示例性的,第二双工器中包括第一滤波器和第二滤波器,其中第一滤波器将从微波激射器中获取的激发信号进行滤波处理并输出第一信号,第二滤波器将从微波激射器中获取的激发信号进行滤波处理并输出第二信号。
调制电路中还可以包括幅度衰减器组,幅度衰减器组中幅度衰减器对来自第二双工器(或者说第一滤波器)的第一信号的进行幅度调制,或对来自第二双工器(或者说第二滤波器)的第二信号的进行幅度调制。
调制电路中还可以包括第一开关、第三开关和第四开关,控制电路可以根据目标信息中的第一信息,分别控制第一开关、第三开关和第四开关的闭合状态,进而调制电路可以对激发信号进行频率调制和幅度调制。
举例来说,控制电路可以通过控制第一开关的闭合状态,得到具有第一频率的信号或第二频率的信号。进一步的,幅度衰减器组中包括幅度衰减器1和幅度衰减器2,分别对应于幅度1和幅度2,控制电路可以通过控制第三开关和第四开关的闭合状态,得到具有幅度1的信号或幅度2的信号。如此,控制电路通过控制第一开关、第三开关和第四开关的闭合状态,可以得到四种组合:幅度1和第一频率;幅度2和第一频率;幅度1和第二频率;幅度2和第二频率,进而可以指示出占用2比特位的第一信息。
在本申请实施例中,应答信号中、第一信息对应的时域资源上信号的信号特征可以包括信号幅度和信号频率。信号幅度和信号频率可用于共同表征占用多个比特位的第一信息。
一个示例中,控制电路可以确定目标信息中第一信息符合第一频率条件和第一幅度条件,根据第一频率条件控制第一开关的闭合状态,以及根据第一幅度条件控制第三开关和第四开关的闭合状态,进而第一滤波器、第一幅度衰减器、第一双工器三者依次连通,第一幅度衰减器对第一信号进行幅度调制,得到具有第一幅度和第一频率的信号。
又一个示例中,控制电路可以确定目标信息中第一信息符合第二频率条件和第一幅度条件,根据第二频率条件控制第一开关的闭合状态,以及根据第一幅度条件控制第三开关和第四开关的闭合状态,进而第二滤波器、第一幅度衰减器、第一双工器三者依次连通,第一幅度衰减器对第二信号进行幅度调制,得到具有第一幅度和第二频率的信号。
举例来说,第一频率条件:第一信息取值为11或10,第二频率条件:第一信息取值为01或00;幅度条件1:第一信息取值为11或01,幅度条件2:第一信息取值为10或00。目标信息是10011101,包括的4个第一信息分别是10、01、11和01。
第一个第一信息为10,符合第一频率条件,且符合的第一幅度条件为幅度条件2,控制电路控制第一开关处于闭合状态一,以及控制第三开关处于闭合状态A2、第四开关处于闭合状态B2,从而第一滤波器、幅度衰减器2、第一双工器三者依次连通。第一滤波器输出的第一信号经由幅度衰减器2进行幅度调制,得到具有幅度2的信号,并发送至第一双工器,第一双工器通过第一天线向阅读器发送该具有第一频率和幅度2的信号,其中第一个第一信息对应于时域资源1。
第二个第一信息为01,符合第二频率条件,且符合的第一幅度条件为幅度条件1,控制电路控制第一开关处于闭合状态二,以及控制第三开关处于闭合状态A1、第四开关处于闭合状态B1,从而第二滤波器、幅度衰减器1、第一双工器三者依次连通。第二滤波器输出的第二信号经由幅度衰减器1进行幅度调制,得到具有幅度1的信号,并发送至第一双工器,第一双工器通过第一天线向阅读器发送该具有第二频率和幅度1的信号,其中第二个第一信息对应于时域资源2。
控制电路在第三个第一信息和第四个第一信息对应的时域资源上,控制第一开关、第三开关和第四开关的闭合状态,可参照上述描述。
此外,当幅度衰减器组中包括有多个幅度衰减器时,比如包括4个幅度衰减器,则对应于4个幅度。控制电路可以通过控制第一开关、第三开关和第四开关的闭合状态,实现4个幅度衰减器和第二双工器中两个滤波器的任一组合,可以用于表征8个第一信息,从而可以指示出占用3比特的第一信息。
需要指出的是,如图12虽然是第二双工器与微波激射器连接,幅度衰减器组进而与第二双工器连接,也即,调制电路对激发信号先进行频率调制,再进行幅度调制,但是本申请同样适用于先进行幅度调制,再进行频率调制的方式。进一步的,图12中还可以将第一开关和第三开关合并为一个开关,控制电路可以控制该一个开关的输入端与第一滤波器的输出端连通,或者与第二滤波器的输出端连通,以及控制该一个开关的输出端与幅度衰减器组中的一个幅度衰减器连通,从而实现对激发信号的频率调制和幅度调制。
通过该方式,电子标签可以在一个时域资源上向阅读器发送可占用多个比特位的第一信息,从而提高电子标签和阅读器之间的通信速率。而且,阅读器在解调第一信息时,需要根据应答信号中时域资源上的信号的频率和幅度,确定时域资源上的第一信息,有助于提高解调的准确性。
示例2,频率调制和相位调制。
如图13为本申请提供的一种适用于对激发信号进行频率调制和相位调制的电子标签的结构示意图。
调制电路可以包括与微波激射器连接的第二双工器,第二双工器可用于对来自微波激射器的激发信号进行频率调制。示例性的,第二双工器中包括第一滤波器和第二滤波器,其中第一滤波器将从微波激射器中获取的激发信号进行滤波处理并输出第一信号,第二滤波器将从微波激射器中获取的激发信号进行滤波处理并输出第二信号。
调制电路中还可以包括移相器组,移相器组中移相器对来自第二双工器(或者说第一滤波器)的第一信号的进行相位调制,或对来自第二双工器(或者说第二滤波器)的第二信号的进行相位调制。
调制电路中还可以包括第一开关、第五开关和第六开关,控制电路可以根据目标信息中的第一信息,分别控制第一开关、第五开关和第六开关的闭合状态,进而调制电路可以对激发信号进行频率调制和相位调制。
在本申请实施例中,应答信号中、第一信息对应的时域资源上信号的信号特征可以包括信号相位和信号频率。信号相位和信号频率可用于共同表征占用多个比特位的第一信息。
一个示例中,控制电路可以确定目标信息中第一信息符合第一频率条件和第一相位条件,再根据第一频率条件控制第一开关的闭合状态,以及根据第一相位条件控制第五开关和第六开关的闭合状态,进而第一滤波器、第一移相器、第一双工器三者依次连通,第一移相器对第一信号进行相位调制,得到具有第一相位和第一频率的信号。
又一个示例中,控制电路可以确定目标信息中第一信息符合第二频率条件和第一相位条件,再根据第二频率条件控制第一开关的闭合状态,以及根据第一相位条件控制第五开关和第六开关的闭合状态,进而第二滤波器、第一移相器、第一双工器三者依次连通,第一移相器对第二信号进行相位调制,得到具有第一相位和第二频率的信号。
需要指出的是,如图13虽然是第二双工器与微波激射器连接,移相器组进而与第二双工器连接,也即,调制电路对激发信号先进行频率调制,再进行相位调制,但是本申请同样适用于先进行相位调制,再进行频率调制的方式。进一步的,图13中还可以将第一开关和第五开关合并为一个开关,控制电路可以控制该一个开关的输入端与第一滤波器的输出端连通,或者与第二滤波器的输出端连通,以及控制该一个开关的输出端与移相器组中的一个移相器连通,从而实现对激发信号的频率调制和相位调制。
通过该方式,电子标签可以在一个时域资源上向阅读器发送可占用多个比特位的第一信息,从而提高电子标签和阅读器之间的通信速率。而且,阅读器在解调第一信息时,需要根据应答信号中时域资源上的信号的频率和相位,确定时域资源上的第一信息,有助于提高解调的准确性。
示例3,相位调制和幅度调制。
如图14为本申请提供的一种适用于对激发信号进行相位调制和幅度调制的电子标签的结构示意图。
调制电路可以包括第一滤波器,第一滤波器将从微波激射器中获取的激发信号进行滤波处理并输出第一信号。
调制电路中还可以包括幅度衰减器组,幅度衰减器组中幅度衰减器对来自第一滤波器的第一信号的进行幅度调制。
调制电路中还可以包括移相器组,移相器组中移相器对来自幅度衰减器的幅度调制之后的信号进行相位调制。
调制电路中还可以包括第三开关、第四开关、第五开关和第六开关,控制电路可以根据目标信息中的第一信息,分别控制第三开关、第四开关、第五开关和第六开关的闭合状态,进而调制电路可以对激发信号(此处为第一信号)进行幅度调制和相位调制。
在本申请实施例中,应答信号中、第一信息对应的时域资源上信号的信号特征可以包括信号相位和信号幅度。信号相位和信号幅度可用于共同表征占用两个比特位的第一信息。
控制电路可以确定目标信息中第一信息符合的第一幅度条件和第一相位条件,再根据第一幅度条件控制第三开关和第四开关的闭合状态,以及根据第一相位条件控制第五开关和第六开关的闭合状态,进而第一滤波器、第一幅度衰减器、第一移相器、第一双工器四者依次连通,第一移相器对第一信号进行相位调制,得到与第一移相器相对应的第一相位的信号,第一幅度衰减器对来自第一移相器的信号进行幅度调制,得到与第一幅度衰减器相对应的第一幅度的信号,从而第一双工器输出具有第一幅度和第一相位的信号。
需要指出的是,如图14虽然是幅度衰减器组与第一滤波器连接,移相器组进而与幅度衰减器组连接,也即,调制电路对第一信号先进行幅度调制,再进行相位调制,但是本申请同样适用于先进行相位调制,再进行幅度调制的方式。进一步的,图14中还可以将第四开关和第五开关合并为一个开关,控制电路可以控制该一个开关的输入端与幅度衰减器组中的一个幅度衰减器连通,以及控制该一个开关的输出端与移相器组中的一个移相器连通,从而实现对第一信号的幅度调制和相位调制。进一步的,还可以将图14中的第一滤波器替换为第二滤波器,从而实现调制电路对第二信号进行幅度调制和相位调制。
通过该方式,电子标签可以在一个时域资源上向阅读器发送可占用多个比特位的第一信息,从而提高电子标签和阅读器之间的通信速率。而且,阅读器在解调第一信息时,需要根据应答信号中时域资源上的信号的相位和幅度,确定时域资源上的第一信息,有助于提高解调的准确性。
示例4,频率调制、相位调制和幅度调制。
如图15为本申请提供的一种适用于对激发信号进行频率调制、相位调制和幅度调制的电子标签的结构示意图。
调制电路可以包括第二双工器,第二双工器可用于对来自微波激射器的激发信号进行频率调制。示例性的,第二双工器可以包括第一滤波器和第二滤波器,其中第一滤波器将从微波激射器中获取的激发信号进行滤波处理并输出第一信号,第二滤波器将从微波激射器中获取的激发信号进行滤波处理并输出第二信号。
调制电路中还可以包括幅度衰减器组,幅度衰减器组中幅度衰减器对来自第二双工器(或者说第一滤波器)的第一信号的进行幅度调制,或对来自第二双工器(或者说第二滤波器)的第二信号的进行幅度调制。
调制电路中还可以包括移相器组,移相器组中移相器对来自幅度衰减器的幅度调制之后的信号的进行相位调制。
调制电路中还可以包括第一开关、第三开关、第四开关、第五开关和第六开关,控制电路可以根据目标信息中的第一信息,分别控制第一开关、第三开关、第四开关、第五开关和第六开关的闭合状态,进而调制电路可以对激发信号进行频率调制、幅度调制和相位调制。
举例来说,控制电路可以通过控制第一开关的闭合状态,得到具有第一频率的信号或得到具有第二频率的信号。进一步的,幅度衰减器组中包括幅度衰减器1和幅度衰减器2,分别对应于幅度1和幅度2,控制电路可以通过控制第三开关和第四开关的闭合状态,得到具有幅度1的信号或得到具有幅度2的信号。移相器组中包括移相器1和移相器2,分别对应于相位1和相位2,控制电路可以通过控制第五开关和第六开关的闭合状态,得到具有相位1或得到具有相位2的信号。
如此,控制电路通过控制第一开关、第三开关、第四开关、第五开关和第六开关的闭合状态,得到八种组合:相位1、幅度1和第一频率;相位1、幅度2和第一频率;相位1、幅度1和第二频率;相位1、幅度2和第二频率;相位2、幅度1和第一频率;相位2、幅度2和第一频率;相位2、幅度1和第二频率;相位2、幅度2和第二频率。进而可以指示出占用3比特的第一信息。
在本申请实施例中,应答信号中、第一信息对应的时域资源上信号的信号特征可以包括信号相位、信号频率和信号幅度。信号相位、信号频率和信号幅度可用于共同表征占用多个比特位的第一信息。
一个示例中,控制电路可以确定目标信息中第一信息符合的第一频率条件、第一幅度条件和第一相位条件,再根据第一频率条件控制第一开关的闭合状态、根据第一幅度条件控制第三开关和第四开关的闭合状态,以及根据第一相位条件控制第五开关和第六开关的闭合状态,进而第一滤波器、第一幅度衰减器、第一移相器、第一双工器四者依次连通。第一幅度衰减器对第一信号进行幅度调制,得到与第一幅度衰减器相对应的第一幅度的信号,第一移相器对来自第一幅度衰减器的信号进行相位调制,得到与第一移相器相对应的第一相位的信号。如此,第一双工器输出的信号具有第一频率、第一相位和第一幅度。
又一个示例中,控制电路可以确定目标信息中第一信息符合的第二频率条件、第一幅度条件和第一相位条件,再根据第二频率条件控制第一开关的闭合状态、根据第一幅度条件控制第三开关和第四开关的闭合状态,以及根据第一相位条件控制第五开关和第六开关的闭合状态,进而第二滤波器、第一幅度衰减器、第一移相器、第一双工器四者依次连通。第一幅度衰减器对第二信号进行幅度调制,得到与第一幅度衰减器相对应的第一幅度的信号,第一移相器对来自第一幅度衰减器的信号进行相位调制,得到与第一移相器相对应的第一相位的信号。如此,第一双工器中输出的信号具有第二频率、第一相位和第一幅度。
需要指出的是,如图15虽然是第二双工器与微波激射器连接,幅度衰减器组进而与第二双工器连接,移相器组与幅度衰减器组连接,调制电路对激发信号先进行频率调制,再进行幅度调制,然后再进行相位调制,但是本申请同样适用于频率调制、相位调制、幅度调制的调制顺序,或者其他调制顺序。进一步的,图15中还可以将第一开关和第三开关合并为一个开关,以及将第四开关和第五开关合并为一个开关,以实现对激发信号的频率调制、幅度调制和相位调制。
通过该方式,电子标签可以在一个时域资源上向阅读器发送可占用多个比特位的第一信息,从而提高电子标签和阅读器之间的通信速率。而且,阅读器在解调第一信息时,需要根据应答信号中时域资源上的信号的频率、幅度和相位,确定时域资源上的第一信息,有助于进一步提高解调的准确性。
基于相同的发明构思,本申请提供一种通信方法,该通信方法中,第一装置可以是电子标签,或者电子标签中的芯片或集成电路,第二装置可以是阅读器,或者阅读器中的芯片或集成电路。
参照图16示例性示出的流程示意图,解释说明本申请提供的通信方法:
步骤1601,第二装置生成激励信号。解释为,第二装置在需要读取第一装置中的目标信息时,可以主动生成激励信号,该激励信号用于触发第一装置向第二装置发送目标信息。
步骤1602,第二装置向第一装置发送激励信号。
步骤1603,第一装置根据激励信号,得到激发信号,激发信号包括第一信号和第二信号,其中激励信号的频率、第一信号的频率(即第一频率)和第二信号的频率(即第二频率)两两不同。示例性的,第一装置中包括有微波激射器。第一装置将从第二装置处获取到的激励信号,输入至微波激射器中,微波激射器中处于低能级状态的粒子在激励信号的激发下处于高能级状态,并在高能级状态发生两次能级跃迁,输出激发信号,激发信号中包括与两次能级跃迁分别对应的第一信号和第二信号。
步骤1604,第一装置根据目标信息中的第一信息,对激发信号进行调制得到应答信号。
示例性的,目标信息中包括有具有先后顺序的M个第一信息。第一装置可以依次根据M个第一信息,对激发信号进行调制,得到用于承载目标信息的应答信号,M为大于或者等于1的整数。
对于M个第一信息中的一个第一信息,第一装置可以根据第一信息,通过频率调制、相位调制、幅度调制中的一项或多项调制方式,对激发信号进行调制,得到应答信号中、与第一信息对应的时域资源上的信号。其中该信号具有与第一信息相对应的信号特征,信号特征与调制方式相对应,可以包括频率、相位、幅度中的一项或多项。
在一种可选方式中,应答信号中、第一信息对应的时域资源上的信号的频率为第一信号的频率,其中,第一信息符合第一频率条件;或者,应答信号中、第一信息对应的时域资源上的信号的频率为第二信号的频率,其中,第一信息符合第二频率条件;第一频率条件和第二频率条件是预先定义或者预先配置的条件,第一频率条件与第二频率条件不同。
在一种可选方式中,应答信号中、第一信息对应的时域资源上的信号的幅度为第一幅度,其中,第一信息符合第一幅度条件,第一幅度条件是K个幅度条件中的一个;K个幅度条件是预先定义或者预先配置的条件,K个幅度条件中任两个幅度条件不同,K为大于或等于2的整数。
在一种可选方式中,应答信号中、第一信息对应的时域资源上的信号的相位为第一相位,其中,第一信息符合第一相位条件,第一相位条件是N个相位条件中的一个;N个相位条件是预先定义或者预先配置的条件,N个相位条件中任两个相位条件不同,N为大于或等于2的整数。
第一装置可以依次对M个第一信息进行调制,得到应答信号中、分别与第一信息对应的时域资源上的信号,并依次发送至第二装置,也可以理解,M个第一信息分别对应的时域资源上的信号即组成了第一装置向第二装置发送的应答信号。
步骤1605,第一装置向第二装置发送应答信号。
步骤1606,第二装置可以根据应答信号中、时域资源上信号的信号特征,确定与时域资源对应的第一信息,得到由M个第一信息组成的目标信息。
上述步骤1601至上述步骤1606中未详尽描述的实现方式,均可参见图3至图15的相关实施例中的描述,此处不再赘述。
如上,阅读器向电子标签发送的激励信号的频率、与接收的来自电子标签的应答信号的频率之间不存在同频干扰,可适用于较远距离的无源通信中。而且适用于电子标签设置于金属、液体等强反射表面的场景中。进一步的,阅读器发送的激励信号的频率、与接收的来自电子标签的应答信号的频率均可使用非授权频段,进一步可以与WLAN、蓝牙等共用非授权频段,也即可以与WLAN、蓝牙等共用射频前端和天线,而无需内置单独的射频前端和天线,有助于降低阅读器和电子标签的成本。而且,本申请中用于激发微波激射器的激励信号的能量,低于传统RFID的激励信号的能量,可有助于降低功耗。
图17为本申请实施例提供的一种芯片的结构示意图。芯片1700包括一个或多个处理器1701以及接口电路1702。可选的,所述芯片1700还可以包含总线1703。其中:
处理器1701可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器1701中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器1701可以是通用处理器、数字通信器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
接口电路1702可以用于数据、指令或者信息的发送或者接收,处理器1701可以利用接口电路1702接收的数据、指令或者其它信息,进行加工,可以将加工完成信息通过接口电路1702发送出去。
可选的,芯片还包括存储器,存储器可以包括只读存储器和随机存取存储器,并向处理器提供操作指令和数据。存储器的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器(NVRAM)。
可选的,存储器存储了可执行软件模块或者数据结构,处理器可以通过调用存储器存储的操作指令(该操作指令可存储在操作***中),执行相应的操作。
可选的,芯片可以使用在本申请实施例涉及的通信装置(比如电子标签或阅读器)中。可选的,接口电路1702可用于输出处理器1701的执行结果。关于本申请的一个或多个实施例提供的数据传输方法可参考前述各个实施例,这里不再赘述。
需要说明的,处理器1701、接口电路1702各自对应的功能既可以通过硬件设计实现,也可以通过软件设计来实现,还可以通过软硬件结合的方式来实现,这里不作限制。
基于以上实施例,本申请实施例还提供一种通信***,包括上述实施例中的第一装置和第二装置。
基于以上实施例,本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质中存储有计算机程序,当计算机程序在计算机上运行时,使得计算机执行以上实施例提供的通信方法。其中,存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质。以此为例但不限于:计算机可读介质可以包括随机存取存储器(random access memory,RAM)、只读存储器(read-only memory,ROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM,EPROM)或其他光盘存储、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质。
基于以上实施例,本申请实施例还提供了一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括指令,当所述指令在计算机上运行时,使得计算机执行以上实施例提供的通信方法。
基于以上实施例,本申请实施例还提供一种处理装置,包括至少一个处理器和通信接口,所述通信接口为所述至少一个处理器提供程序或者指令,所述至少一个处理器通过逻辑电路或执行程序或者指令以实现所述处理装置所在的设备执行以上实施例提供的通信方法。所述处理装置可以是芯片或者集成电路。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (24)
1.一种通信装置,其特征在于,包括:
第一双工器,用于通过第一天线接收来自第二装置的激励信号;
微波激射器,用于根据从所述第一双工器获取的激励信号,得到激发信号;所述激发信号包括第一信号;
调制电路,与所述微波激射器连接,用于在控制电路的控制下,对所述激发信号进行调制,得到应答信号;
所述第一双工器,还用于通过所述第一天线向所述第二装置发送所述应答信号;
其中,所述控制电路,用于根据M个第一信息中的第一信息,控制所述调制电路,所述M个第一信息是预先定义或者预先配置的,M为大于或者等于1的整数;
所述应答信号中、所述第一信息对应的时域资源上的信号的信号特征表征了所述第一信息;
所述激发信号还包括第二信号,所述第二信号的频率、所述激励信号的频率、所述第一信号的频率两两不同;
所述调制电路至少包括有如下任一项或多项:
第一滤波器,用于对所述激发信号进行滤波处理以获得所述第一信号;
第二滤波器,用于对所述激发信号进行滤波处理以获得所述第二信号;
幅度衰减器组,所述幅度衰减器组中包括K个幅度衰减器,所述K个幅度衰减器中的幅度衰减器用于执行幅度调制,K为大于或等于2的整数;
移相器组,所述移相器组中包括N个移相器,所述N个移相器中的移相器用于执行相位调制,N为大于或等于2的整数。
2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述信号特征包括频率、幅度、相位中的一项或多项。
3.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述调制电路包括与所述微波激射器连接的第二双工器,所述第二双工器包括第一滤波器和第二滤波器;
所述控制电路,用于根据所述第一信息,连通第一滤波器与所述第一双工器,所述第一双工器用于接收经由所述第一滤波器进行滤波处理得到的第一信号;或者,
所述控制电路,用于根据所述第一信息,连通第二滤波器与所述第一双工器,所述第一双工器用于接收经由所述第二滤波器进行滤波处理得到的第二信号。
4.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述调制电路包括与所述微波激射器连接的第一滤波器;
所述控制电路,用于根据所述第一信息,连通所述第一滤波器和所述第一双工器,所述第一双工器用于接收经由所述第一滤波器进行滤波处理得到的第一信号;或断开所述第一滤波器和所述第一双工器。
5.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述调制电路包括与所述微波激射器连接的第一滤波器、幅度衰减器组,所述幅度衰减器组中包括K个幅度衰减器,K为大于或等于2的整数;
所述控制电路,用于根据所述第一信息,连通所述第一滤波器、第一幅度衰减器和所述第一双工器,所述第一幅度衰减器是所述K个幅度衰减器中与所述第一信息相对应的幅度衰减器,所述第一幅度衰减器用于对经由所述第一滤波器进行滤波处理得到的第一信号执行幅度调制。
6.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述调制电路包括与所述微波激射器连接的第一滤波器、移相器组,所述移相器组中包括N个移相器,N为大于或等于2的整数;
所述控制电路,用于根据所述第一信息,连通所述第一滤波器、第一移相器和所述第一双工器,所述第一移相器是所述N个移相器中与所述第一信息相对应的移相器,所述第一移相器用于对经由所述第一滤波器进行滤波处理得到的第一信号执行相位调制。
7.如权利要求1至6任一项所述的装置,其特征在于,所述微波激射器中处于低能级状态的粒子在所述激励信号的激发下处于高能级状态,并在所述高能级状态发生两次能级跃迁,输出所述激发信号,所述激发信号中包括与所述两次能级跃迁分别对应的第一信号和第二信号。
8.一种通信装置,其特征在于,包括:
激励电路,用于生成激励信号;
第三双工器,用于将所述激励信号,通过第二天线发送至第一装置;
所述第三双工器,还用于通过所述第二天线接收来自所述第一装置的应答信号;
所述激励信号的频率和所述应答信号的频率不同,所述应答信号表征了所述第一装置中的M个第一信息中的第一信息,所述M个第一信息是预先定义或者预先配置的,M为大于或者等于1的整数;
所述应答信号中、所述第一信息对应的时域资源上的信号的信号特征表征了所述第一信息;
所述应答信号是由所述第一装置中调制电路对激发信号调制得到的,所述激发信号是由所述第一装置中微波激射器对所述激励信号激发得到的,所述激发信号中包括第一信号和第二信号,所述第二信号的频率、所述激励信号的频率、所述第一信号的频率两两不同;
所述调制电路至少包括有如下任一项或多项:
第一滤波器,用于对所述激发信号进行滤波处理以获得所述第一信号;
第二滤波器,用于对所述激发信号进行滤波处理以获得所述第二信号;
幅度衰减器组,所述幅度衰减器组中包括K个幅度衰减器,所述K个幅度衰减器中的幅度衰减器用于执行幅度调制,K为大于或等于2的整数;
移相器组,所述移相器组中包括N个移相器,所述N个移相器中的移相器用于执行相位调制,N为大于或等于2的整数。
9.如权利要求8所述的装置,其特征在于,所述信号特征包括频率、幅度、相位中的一项或多项。
10.一种通信方法,其特征在于,包括:
接收来自第二装置的激励信号;
根据所述激励信号,得到激发信号,所述激发信号包括第一信号;
根据M个第一信息中的第一信息,对所述激发信号进行调制得到应答信号,所述M个第一信息是预先定义或者预先配置的,M为大于或者等于1的整数;
向所述第二装置发送所述应答信号;
所述应答信号中、所述第一信息对应的时域资源上的信号的信号特征表征了所述第一信息;
所述激发信号还包括第二信号,所述第二信号的频率、所述激励信号的频率、所述第一信号的频率两两不同;
所述应答信号是由调制电路对所述激发信号进行调制得到的,所述调制电路至少包括有如下任一项或多项:
第一滤波器,用于对所述激发信号进行滤波处理以获得所述第一信号;
第二滤波器,用于对所述激发信号进行滤波处理以获得所述第二信号;
幅度衰减器组,所述幅度衰减器组中包括K个幅度衰减器,所述K个幅度衰减器中的幅度衰减器用于执行幅度调制,K为大于或等于2的整数;
移相器组,所述移相器组中包括N个移相器,所述N个移相器中的移相器用于执行相位调制,N为大于或等于2的整数。
11.如权利要求10所述的方法,其特征在于,所述信号特征包括频率、幅度、相位中的一项或多项。
12.如权利要求10所述的方法,其特征在于,所述激发信号还包括第二信号,所述第二信号的频率、所述激励信号的频率、所述第一信号的频率两两不同;
所述应答信号中、所述第一信息对应的时域资源上的信号的频率为所述第一信号的频率,其中,所述第一信息符合第一频率条件;或者,
所述应答信号中、所述第一信息对应的时域资源上的信号的频率为所述第二信号的频率,其中,所述第一信息符合第二频率条件;
所述第一频率条件和第二频率条件是预先定义或者预先配置的条件,所述第一频率条件与所述第二频率条件不同。
13.如权利要求10所述的方法,其特征在于,所述应答信号中、所述第一信息对应的时域资源上的信号的幅度为第一幅度,其中,所述第一信息符合第一幅度条件,所述第一幅度条件是K个幅度条件中的一个;
所述K个幅度条件是预先定义或者预先配置的条件,所述K个幅度条件中任两个幅度条件不同,K为大于或等于2的整数。
14.如权利要求10所述的方法,其特征在于,所述应答信号中、所述第一信息对应的时域资源上的信号的相位为第一相位,其中,所述第一信息符合第一相位条件,所述第一相位条件是N个相位条件中的一个;
所述N个相位条件是预先定义或者预先配置的条件,所述N个相位条件中任两个相位条件不同,N为大于或等于2的整数。
15.如权利要求10至14中任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述激励信号,得到激发信号,包括:
将所述激励信号输入至微波激射器中;
所述微波激射器中处于低能级状态的粒子在所述激励信号的激发下处于高能级状态,并在所述高能级状态发生两次能级跃迁,输出所述激发信号,所述激发信号中包括与所述两次能级跃迁分别对应的第一信号和第二信号。
16.一种通信方法,其特征在于,包括:
生成激励信号,向第一装置发送所述激励信号;
接收来自所述第一装置的应答信号,所述激励信号的频率和所述应答信号的频率不同,所述应答信号表征了所述第一装置中的M个第一信息中的第一信息,所述M个第一信息是预先定义或者预先配置的,M为大于或者等于1的整数;
所述应答信号中、所述第一信息对应的时域资源上的信号的信号特征表征了所述第一信息;
所述应答信号是由所述第一装置中调制电路对激发信号调制得到的,所述激发信号是由所述第一装置中微波激射器对所述激励信号激发得到的,所述激发信号中包括第一信号和第二信号,所述第二信号的频率、所述激励信号的频率、所述第一信号的频率两两不同;
所述调制电路至少包括有如下任一项或多项:
第一滤波器,用于对所述激发信号进行滤波处理以获得所述第一信号;
第二滤波器,用于对所述激发信号进行滤波处理以获得所述第二信号;
幅度衰减器组,所述幅度衰减器组中包括K个幅度衰减器,所述K个幅度衰减器中的幅度衰减器用于执行幅度调制,K为大于或等于2的整数;
移相器组,所述移相器组中包括N个移相器,所述N个移相器中的移相器用于执行相位调制,N为大于或等于2的整数。
17.如权利要求16所述的方法,其特征在于,所述信号特征包括频率、幅度、相位中的一项或多项。
18.如权利要求16所述的方法,其特征在于,
所述应答信号中、所述第一信息对应的时域资源上的信号的频率为第一信号的频率,其中,所述第一信息符合第一频率条件;或者,
所述应答信号中、所述第一信息对应的时域资源上的信号的频率为第二信号的频率,其中,所述第一信息符合第二频率条件;
所述第一频率条件和第二频率条件是预先定义或者预先配置的条件,所述第一频率条件与所述第二频率条件不同;
所述第一信号的频率、所述第二信号的频率、所述激励信号的频率两两不同。
19.如权利要求16所述的方法,其特征在于,所述应答信号中、所述第一信息对应的时域资源上的信号的幅度为第一幅度,其中,所述第一信息符合第一幅度条件,所述第一幅度条件是K个幅度条件中的一个;
所述K个幅度条件是预先定义或者预先配置的条件,所述K个幅度条件中任两个幅度条件不同,K为大于或等于2的整数。
20.如权利要求16至19中任一项所述的方法,其特征在于,所述应答信号中、所述第一信息对应的时域资源上的信号的相位为第一相位,其中,所述第一信息符合第一相位条件,所述第一相位条件是N个相位条件中的一个;
所述N个相位条件是预先定义或者预先配置的条件,所述N个相位条件中任两个相位条件不同,N为大于或等于2的整数。
21.一种通信装置,其特征在于,包括用于执行如权利要求10至15中任一项、或权利要求16至20中任一项所述方法的模块。
22.一种处理装置,其特征在于,包括至少一个处理器和通信接口,所述通信接口为所述至少一个处理器提供程序或者指令,所述至少一个处理器通过逻辑电路或执行程序或者指令以实现所述处理装置所在的设备执行如权利要求10至15中任一项、或权利要求16至20中任一项所述的方法。
23.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序或指令,当所述计算机程序或指令被通信装置执行时,实现如权利要求10至15中任一项、或权利要求16至20中任一项所述的方法。
24.一种通信***,其特征在于,包括权利要求1至7任一项的通信装置,以及权利要求8或9的通信装置。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/CN2021/088215 WO2022222008A1 (zh) | 2021-04-19 | 2021-04-19 | 一种通信装置及方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113169762A CN113169762A (zh) | 2021-07-23 |
CN113169762B true CN113169762B (zh) | 2023-03-31 |
Family
ID=76876006
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202180001122.0A Active CN113169762B (zh) | 2021-04-19 | 2021-04-19 | 一种通信装置及方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113169762B (zh) |
WO (1) | WO2022222008A1 (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116939876A (zh) * | 2022-03-31 | 2023-10-24 | 维沃移动通信有限公司 | 发起bsc链路建立的方法、装置、设备和存储介质 |
CN116318192A (zh) * | 2023-03-15 | 2023-06-23 | 波达通信设备(广州)有限公司 | 一种微波频率子段配置方法、微波收发信机以及*** |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105227209A (zh) * | 2015-09-16 | 2016-01-06 | 上海交通大学 | 带内全双工无线通信***的同频自干扰消除***及方法 |
CN106453171A (zh) * | 2015-08-06 | 2017-02-22 | 北京大学 | 一种同频同时全双工***的自干扰消除方法 |
CN107271967A (zh) * | 2016-11-26 | 2017-10-20 | 西南电子技术研究所(中国电子科技集团公司第十研究所) | 脉冲相参应答机同频干扰处理*** |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB9009739D0 (en) * | 1990-05-01 | 1990-06-20 | Disys Inc | Transponder system |
US6633226B1 (en) * | 1997-08-18 | 2003-10-14 | X-Cyte, Inc. | Frequency hopping spread spectrum passive acoustic wave identification device |
CN2831265Y (zh) * | 2005-09-29 | 2006-10-25 | 中国电子科技集团公司第五十研究所 | 电子不停车收费短程通讯***中路旁单元的微波模块 |
US9746572B2 (en) * | 2013-10-17 | 2017-08-29 | SeeScan, Inc. | Electronic marker devices and systems |
CN108020344B (zh) * | 2017-07-27 | 2020-03-17 | 南京航空航天大学 | 时分、时分与频分、时分与码分、时分与码分与频分结合的声表面波标签测温***及方法 |
CN107490757B (zh) * | 2017-08-30 | 2020-07-14 | 北京航天长征飞行器研究所 | 一种微波放大器辐照效应在线测试方法及*** |
CN108183716B (zh) * | 2017-12-28 | 2020-06-30 | 浙江中智海通信科技有限公司 | 无线数据通信同频干扰抑制接收机架构及其工作方法 |
CN110324068A (zh) * | 2018-03-28 | 2019-10-11 | 上海华为技术有限公司 | 射频识别***、组建中继网络的方法和阅读器、中继器 |
US11815588B2 (en) * | 2019-07-05 | 2023-11-14 | University Of Electronic Science And Technology Of China | Room-temperature semiconductor maser and applications thereof |
CN110212872B (zh) * | 2019-07-05 | 2023-08-08 | 电子科技大学 | 微波放大器及其实现方法 |
-
2021
- 2021-04-19 CN CN202180001122.0A patent/CN113169762B/zh active Active
- 2021-04-19 WO PCT/CN2021/088215 patent/WO2022222008A1/zh active Application Filing
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106453171A (zh) * | 2015-08-06 | 2017-02-22 | 北京大学 | 一种同频同时全双工***的自干扰消除方法 |
CN105227209A (zh) * | 2015-09-16 | 2016-01-06 | 上海交通大学 | 带内全双工无线通信***的同频自干扰消除***及方法 |
CN107271967A (zh) * | 2016-11-26 | 2017-10-20 | 西南电子技术研究所(中国电子科技集团公司第十研究所) | 脉冲相参应答机同频干扰处理*** |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113169762A (zh) | 2021-07-23 |
WO2022222008A1 (zh) | 2022-10-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN113169762B (zh) | 一种通信装置及方法 | |
KR101114066B1 (ko) | 무선 통신 시스템, 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법 | |
US7844221B2 (en) | Reflective communication using radio-frequency devices | |
DE102013223515A1 (de) | Mehrantennenanordnung für nahfeldkommunikation | |
CN113573409A (zh) | 一种通信方法及装置 | |
US20130185213A1 (en) | Near-field communication (nfc) system and method for private near-field communication | |
CN102768725B (zh) | 一种射频装置和通信方法 | |
EP1672804B1 (en) | Radio communication apparatus | |
CN107210786A (zh) | 接收器和通信*** | |
CN113985360A (zh) | 雷达间抗相互干扰的方法、信号处理装置及雷达 | |
JP2014519237A (ja) | 非接触型トランシーバシステムから放射された電磁信号の振幅変調方法及びその装置 | |
CN115242368B (zh) | 用于调整相位的方法、装置、近场通信设备及存储介质 | |
Korak et al. | On the power of active relay attacks using custom-made proxies | |
CN115443708A (zh) | 通信方法、设备及存储介质 | |
CN108123905A (zh) | Iq不平衡的估计方法、估计装置、估计设备及存储介质 | |
Jameel et al. | Multi-tone carrier backscatter communications for massive IoT networks | |
EP4214845A1 (en) | Polarization dependent operation of a re-configurable relaying device | |
Rajoria et al. | Multi-carrier backscatter communication system for concurrent wireless and batteryless sensing | |
CN103942513A (zh) | 一种移动式阅读器 | |
CN111510890B (zh) | 无线通信的方法、终端设备和网络设备 | |
CN204993871U (zh) | 用于信息的非接触式通信的***和非接触式通信设备 | |
CN103517242A (zh) | 射频转接装置及射频通信*** | |
CN102904664A (zh) | 一种抗干扰通信***及抗干扰方法 | |
CN112004267B (zh) | 无线通信的方法、终端设备和网络设备 | |
CN118282488A (zh) | 一种反向散射通信方法、通信装置以及存储介质 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |