KR19980025908A - Wireless remote universal remote recognition system and its devices - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무선 수전형 범용 원격 인식 시스템과 그 관련기술(無線 受電形 汎用 遠隔 認識 시스템과 그 關聯技術 : Radio Powered Multi-Purpose Remote Identification System)에 관한 것으로, 상세하게는 질문신호(interrogation signal)를 발신하는 질문기(interrogator)와 이 질문 신호를 수신하여 정해진 부호로 자동 응답하는 복수개의 응답기(responder)로 구성되며, 응답기는 전지를 내장하지 않고 질문기의 전파를 수신 정류하여 전원으로 이용하므로서 극히 경제적인 운용이 가능하며 간편한 형태로 제조될 수가 있다. 이 응답기는 명함크기의 카드로 만들어져서 신체나 차량에 간단히 부착할 수 있다. 질문기는 각 응답기로부터의 고유인식 부호를 수신한 후, 컴퓨터의 데이타 베이스(Data Base)와 조회하여 필요한 정보를 인출하고 적절히 처리하므로서 대상물체의 인식과 판정은 물론이고 제어도 가능하며, 따라서 본 발명은 종래의 바 코드(bar code) 시스템을 대신하여 원격형 비접촉형 상품판독 및 집계 시스템으로 최적합하며 동시에 종래 방법으로는 불가능하였던 특정 시설의 인물, 차량, 선박등의 출입통제, 특정 지역내의 인물, 차량, 물품의 소재파악, 재고파악, 입출고 관리, 공연시설의 입장료관리, 고속도로, 전철역등의 무인 요금소 등에 응용될 수 있으며 이 밖에도 피아(彼我)식별, 항만(港灣)출입감시등 안보면에의 이용도 가능하다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wireless remote universal remote recognition system and a related art (a radio-powered multi-purpose remote identification system and its associated technology) The interrogator is composed of an interrogator and a plurality of responder that receives the interrogator and responds automatically with a predetermined code. The answering machine uses the interrogator to receive and rectify the electric wave without installing the battery, Economical operation is possible and can be manufactured in a simple form. This transponder is made of card size card and can be easily attached to the body or vehicle. The interrogator receives the unique recognition code from each transponder, retrieves the data base from the computer, fetches the necessary information, and appropriately processes the object, so that the object can be recognized and judged as well as controllable. Is the most suitable as a remote type non-contact product readout and aggregation system in place of the conventional bar code system. At the same time, it is possible to control access to a specific facility person, vehicle, ship or the like, It can be applied to unmanned toll booths such as cars, identification of goods, inventory management, management of entry and exit, admission fee management for performance facilities, highways, subway stations, etc. In addition, Can also be used.
Description
제 1도 : 본 발명의 설명도.1 is an explanatory view of the present invention;
제 2도 : 본 발명의 구성도.2 is a configuration diagram of the present invention.
제 3도 : 본 발명 응답기(가)의 회로 블럭도.3 is a circuit block diagram of the transponder of the present invention.
제 4도 : 본 발명 질문기(나)의 회로 블럭도.4 is a circuit block diagram of the inventive interrogator (B).
제 5,6도 : 본 발명에 사용되는 신호의 파형도.5, 6: a waveform diagram of a signal used in the present invention;
제 7도 : 본 발명 응답기의 외관 사시도.7 is an external perspective view of the transponder of the present invention;
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*Description of the Related Art [0002]
가 : 응답기나 : 질문기Answer: Answering machine: Interrogator
2 : 부호 발생부4 : SHF 송신부2: code generator 4: SHF transmitter
6 : 전원변환부8,40 : 전원부6: power conversion unit 8, 40: power supply unit
10 : 전력송출부12 : SHF 수신부10: power transmitting unit 12: SHF receiving unit
14 : 제어부16,62 : 수신안테나14: control unit 16, 62: receiving antenna
18 : 정류기20 : 레귤레이터18: rectifier 20: regulator
22 : PN부호 동기드라이버28 : 인식부호 발생기22: PN code synchronous driver 28: recognition code generator
30 : 확산기32 : SHF 발진기30: diffuser 32: SHF oscillator
34,60 : 평형변조기36,48 : 송신안테나34,60: Balanced modulators 36,48: Transmit antenna
38 : SHF 출력증폭기42 : 동기신호발생기38: SHF output amplifier 42: Sync signal generator
44 : UHF발진/주파수변위변조기50 : UHF 송신출력기44: UHF oscillation / frequency displacement modulator 50: UHF transmit output
52 : 거리측정 PN부호 발생기54 : 신호지연기52: distance measurement PN code generator 54: signal delay
56 : 수신 PN부호 발생기58 : 국부발진기56: received PN code generator 58: local oscillator
64 : SHF 저잡음 증폭기66 : 헤테로다인 상관기64: SHF low noise amplifier 66: Heterodyne correlator
68 : 포락선 검파기70 : 응답기 본체68: envelope detector 70: transponder body
72 : 응답기 구성소자PC1,PC2 : 컴퓨터72: Responder component PC1, PC2: computer
본 발명은 무선 수전형 범용 원격 인식 시스템과 그 장치(無線 受電形 汎用 遠隔 認識 system과 그 裝置 : Radio Powered Multi-Purpose Remote Identification System)에 관한 것으로, 상세하게는 질문신호(interrogation signal)를 발신하는 질문기(interrogator)와 이 질문 신호를 수신하여 정해진 부호로 자동 응답하는 복수개의 응답기(responder)로 구성되며, 응답기는 명함크기의 카드로 구성되어 신체나 차량에 간단히 부착할 수 있으며, 또한 송신기로부터 송신되는 전파를 전원으로 이용하도록 함으로써 별도의 전지가 필요없도록 한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a wireless remote universal remote recognition system and its apparatus (a radio-powered multi-purpose remote identification system and a device thereof) The interrogator is composed of an interrogator and a plurality of responder which receives the interrogation signal and automatically responds with a predetermined code. The transponder is composed of a card having a card size and can be simply attached to a body or a vehicle. The radio wave to be transmitted is used as a power source so that no separate battery is required.
각종 기기나 인물의 자동인식과 그 결과의 전산처리는 바 코드 해독기(bar-code reader)를 비롯하여 광전형(optoelectrical), 또는 전자형(electromagnetic) 접촉인식 방식을 채택한 것이 대부분으로서 일찍부터 POS, 도서관, 병원등에서 사용되어 왔다. 그러나 이러한 방식은 센서를 대상물에 접촉시켜서 축자 또는 폴링(polling)형으로 주사하여 직열로 처리하는 까닭에 대상이 많아지면 많아질수록 시간이 길어지고 수 m 이상의 거리를 둔 원격인식은 거의 불가능하다.Most of the automatic recognition of various devices and persons and the computation of the results are mainly carried out by a bar code reader, optoelectrical or electromagnetic contact recognition method, , And hospitals. However, in this method, when the sensor is contacted with the object, the object is scanned in a linear or polling manner, and the object is processed in a straight line. As the number of objects increases, the time becomes longer and remote recognition with a distance of several meters or more is almost impossible.
또한, 현재의 원격 인식장치로서는 초음파, 적외선, 전자파 센서등을 이용한 것이 많이 상용화되어 있으나 이들의 대부분은 물체의 유무만 인식할 뿐이고 판별이나 인식 나아가서는 그 물체가 지닌 여타 정보를 식별한다는 것은 불가능하다.Many of the remote recognition apparatuses using ultrasonic waves, infrared rays, and electromagnetic sensors are widely used, but most of them recognize only the presence or absence of an object, and it is impossible to identify, recognize, and further identify other information of the object .
한편, 형태나 음성의 특징으로부터 대상물체를 인식하는 장치도 일부 개발되어 있으나 이들은 대부분 패턴 인식(pattern recognition)법을 쓰기 때문에 방대한 기억장치와 시간을 필요로 할 뿐 아니라 학습과정이 필요하고 오차도 많아서 실용화에는 아직도 문제가 많다.On the other hand, some devices have been developed to recognize the object from the features of form and voice. However, most of them use pattern recognition method. Therefore, it requires massive memory and time, requires learning process, There are still many problems in practical use.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 인식장치가 지닌 문제점을 해소하여 보다 효과적인 출입자의 통제, 개인식별, 색인, 위치확인, 재고품 관리, 요금결재 등을 가능케하고, 또한 경제적이며 융통성이 큰 범용 인식시스템과 그 장치를 제공함에 목적이 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to solve the problems of the conventional recognition apparatus as described above, thereby enabling a more effective access control, an individual identification, an index, a position check, an inventory management, And to provide such a device.
상기 목적을 달성하기 위하여 질문 신호를 무선전파로 발신하는 질문기와, 상기 질문기의 신호를 수신하면 정해진 고유부호로 자동응답하는 복수개의 응답기로 구성되며 질문기는 송신기로부터 무선송출되는 신호를 수신한 후 컴퓨터(PC)에서 판독하여 인식, 분류, 기억, 계산, 전송 등의 각종처리를 하도록 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an interrogator comprising: an interrogator for transmitting a question signal to a radio wave; and a plurality of transponders for automatically responding to a predetermined unique code upon receiving a signal of the interrogator, (PC) to perform various processes such as recognition, classification, storage, calculation, and transmission.
질문기는 인식을 원하는 지역의 넓이나 응답기와의 거리에 따라 적절한 전력으로 LF(장파) 또는 UHF(극초단파) 대역의 전자파를 송신하도록 하며, 명함 크기의 카드로 구성되는 복수개의 응답기는 신체나 차량에 간단히 부착할 수 있도록 하며, 질문기로부터 질문신호를 수신하면 이것을 전원으로 작동을 시작하여 각기 할당된 고유의 부호로 SHF대역의 전자파를 송출하도록 한다.The interrogator allows electromagnetic waves of the LF (long wave) or UHF (ultra-high frequency) band to be transmitted at an appropriate power according to the area of the area to be recognized or the distance to the responder, and a plurality of transponders comprising card- When an inquiry signal is received from the interrogator, it is activated by the power supply, and electromagnetic waves in the SHF band are transmitted to the respective assigned unique codes.
이때의 변조 방식은 m bit의 디지털 부호와 n 칩(chip) 길이의 의사잡음 부호(pseudo-noise code : PN code)를 승적한 복합신호로서 반송파를 주파수 변위변조(FSK) 하도록 되어 있다. 질문기는 이 신호를 수신한 후, n 칩(chip)의 PN상관기와 검파기를 거쳐서 원래의 m bit 부호를 재생하고 그 정보로부터 특정 응답기를 동정(同定)하게 된다. 이때 얻어진 정보는 비치된 컴퓨터에서 처리되어 응답기를 소지한 사람이나 또는 응답기를 부착한 기기의 인식, 조회, 판단, 검색, 집계, 정산등의 필요한 처리를 하고 경우에 따라 제어신호(청구경고음, 경보광, 차단기등의 제어, 청구서, 출고증 등의 발급용 신호)도 송출할 수 있도록 한다.The modulation scheme at this time is a composite signal obtained by multiplying an m bit digital code and a pseudo-noise code (PN code) of n chip length, and performs frequency shift modulation (FSK) on the carrier wave. After receiving this signal, the interrogator reproduces the original m bit code through the PN correlator and detector of the n chip and identifies a specific transponder from the information. At this time, the obtained information is processed in the computer provided, and the necessary processing such as recognition, inquiry, judgment, search, aggregation, settlement, etc. of the person having the transponder or the transponder is performed and the control signal Light, circuit breaker, etc.), billing, issuance signal, etc.).
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 제 1 도 와 같이 무선으로 신호를 송 수신하는 복수개의 응답기(가)와 단수개의 질문기(나)로 크게 구성되며, 응답기(가)는 제 2 도와 같이 응답기의 고유 코드부호를 발생하는 부호 발생부(2)와, 상기 부호를 변조하여 무선 전파로 송출하는 SHF 송신부(4)와, 질문기(나)로부터 질문신호가 수신되면 질문신호를 정류, 평활, 축적, 제어하여 응답용 신호의 전원으로 이용하는 전원 변환부(6)로 구성된다.As shown in FIG. 1, the present invention is largely composed of a plurality of transponders (A) for transmitting and receiving signals wirelessly and a single interrogator (B). The transponder (A) Smoothing, accumulating, and controlling the interrogation signal when an interrogation signal is received from the interrogator (2), and outputs the modulated interrogation signal to the interrogator And a power conversion unit 6 used as a power supply of the signal.
또한 질문기(나)는 제 2 도와 같이 전원부(8)와, 무선전원을 송출하여 응답기(가)를 작동시키는 전력 송출부(10)와, 응답기(가)로부터 송신되는 고유 응답신호를 수신하는 SHF 수신부(12)와, 수신된 고유응답 신호를 처리하는 컴퓨터(PC) 및 제어부(14)로 구성된다.The interrogator B includes a power supply unit 8, a power sending unit 10 for transmitting a wireless power to operate the answering machine A, and a receiving unit 10 for receiving a unique response signal transmitted from the answering machine An SHF receiving unit 12, a computer (PC) for processing the received unique response signal, and a control unit 14.
제 4 도는 본 발명 질문기(나)의 상세 회로블록도를 도시한 것으로 각 부분으로 안정화 전원을 공급하는 전원부(40)와, 송.수신 신호의 동기 조정을 위한 동기신호 발생기(42)와, 반송파인 UHF를 발진하고 반송파에 동기신호를 실어 주파수 변위변조하는 UHF 발진 및 주파수 변위변조기(44)와, 변조된 신호를 증폭시켜 송신안테나(48)로 질문신호 I(t)를 송출하는 UHF 송신 출력기(50)와, 동기신호를 이용하여 거리 측정용 PN 신호를 발생하는 거리 측정 PN부호 발생기(52)와, 거리 측정 PN부호 발생기(52)로부터 입력되는 신호를 지연시켜 수신신호와 일치시키는 신호지연기(54)와, 수신 PN부호 발생기(56)와, 국부발진기(58)와, 수신 PN부호와 국부 발진 주파수를 평형변조하는 평형변조기(60)와, 응답기(가)로부터 송신되는 응답신호를 수신하는 수신안테나(62)와, 수신안테나(62)로 수신된 신호를 저잡음 증폭하는 SHF 저잡음 증폭기(64)와, 평형변조된 신호 P(t)·Co(t)와 저잡음 증폭된 수신신호 S(t)에서 약한 정보신호를 분리하여 중간주파수로 변환된 소망의 신호 C(i)를 획득하는 헤테로다인 상관기(66)와, 수신신호를 정류한 후 저역필터를 통하여 포락신호 d(t)를 재생하는 포락선 검파기(68)와, 신호 지연기(54) 및 수신 PN부호 발생기(56)를 제어하고 포락선 검파기(68)로부터 획득한 포락선을 인식분류, 기억, 계산, 전송 등의 각종 처리를 하는 컴퓨터(PC1)로 구성되며, 상기 컴퓨터(PC1)에 다른 컴퓨터(PC2)를 근거리 통신망(LAN)으로 접속하여 근거리에서 이용 및 제어할 수 있도록 한 것이다.4 shows a detailed circuit block diagram of the inventive interrogator (B), which includes a power supply 40 for supplying stabilized power to each part, a synchronizing signal generator 42 for synchronizing the transmitted and received signals, A UHF oscillation and frequency displacement modulator 44 for oscillating a carrier wave UHF and carrying out a frequency displacement modulation by putting a synchronizing signal on a carrier wave and a UHF transmission transmitting a question signal I (t) by amplifying the modulated signal to transmit antenna 48 A distance measuring PN code generator 52 for generating a distance measuring PN signal by using a synchronous signal, a signal for delaying the signal inputted from the distance measuring PN code generator 52 and matching the received signal with the received signal, A delay modulator 54, a reception PN code generator 56, a local oscillator 58, an equilibrium modulator 60 for equilibrating modulating the reception PN code and the local oscillation frequency, A reception antenna 62 for receiving the reception antenna 62, An SHF low noise amplifier 64 for low noise amplifying the signal received by the antenna 62 and a weak information signal in the balanced modulated signal P (t) · Co (t) and the low noise amplified received signal S (t) An envelope detector 68 for regenerating the envelope signal d (t) through a low-pass filter after rectifying the received signal, an envelope detector 68 for recovering the desired signal C (i) A computer (PC1) for controlling the receiver 54 and the received PN code generator 56 and performing various processes such as recognition, classification, storage, calculation and transmission of the envelope obtained from the envelope detector 68, (PC2) to a PC1 via a local area network (LAN) so that it can be used and controlled at a short distance.
제 3 도는 본 발명 응답기(가)의 상세 회로 블럭도를 도시한 것으로 질문기(나)로부터 송신되는 신호를 수신하는 수신안테나(16)와, 수신된 질문신호인 고주파(RF)를 정류하는 정류기(18)와, 정류된 직류를 일정시간 축적한 후 정전압화하여 각 회로에 공급하는 레귤레이터(20)와, 수신된 질문신호 I(t)의 일부를 분리, 정형하는 PN부호 동기 드라이버(22)와, 기억소자(ROM)에 코드부호로부터 PN신호 P(t)를 발생시키는 PN 신호 발생기(26)와, 고유인식 부호를 저장한 기억수단(ROM)을 갖는 인식부호 발생기(28)로부터 발생된 데이터신호 d(t)를 스펙트럼(spectrum) 확산시키는 확산기(30)와, SHF 반송파를 발생시키는 SHF 발진기(32)와, 반송파 C(t)에 확산된 신호 d(t)P(t)를 변조시켜 변조신호 S(t)를 얻는 평형 변조기(34)와, 평형변조된 신호 S(t)를 소정 출력으로 증폭하여 송신안테나(36)로 송출하는 SHF 출력증폭기(38)로 구성된다.3 shows a detailed circuit block diagram of an answering machine (A) according to the present invention, which includes a receiving antenna 16 for receiving a signal transmitted from an interrogator B, a rectifier (not shown) for rectifying a high- A regulator 20 for accumulating the rectified DC for a certain period of time and then applying a constant voltage to the respective circuits; a PN code synchronous driver 22 for separating and shaping a part of the received question signal I (t) A PN signal generator 26 for generating a PN signal P (t) from a code code in a storage element ROM and a recognition code generator 28 having storage means (ROM) for storing a unique recognition code A spreader 30 for spreading the data signal d (t) by a spectrum, an SHF oscillator 32 for generating an SHF carrier wave and a signal d (t) P (t) spread on the carrier C A balanced modulator 34 for obtaining a modulated signal S (t) by amplifying the balanced modulated signal S (t) to a predetermined output, It consists of SHF output amplifier 38 to be transmitted to 36.
한편, 제 7 도는 본 발명 카드형 응답기(가)의 사시도로서, 본체(70)는 경질이면서 전기 절연성을 갖는 재질, 이를테면 합성수지 등으로 두께가 얇은 명함정도의 크기로 제작하여 주머니나 지갑 등에 간편히 넣어 휴대할 수 있도록 하고, 또한 본체(70)에 내장되는 송, 수신 안테나(16)(36) 및 응답기 회로를 구성하는 소자(72)가 몰딩(molding)되어 보호되게 한다. 또한, 본체(70)의 한쪽면에는 RF 정류 전력의 축적을 위하여 필름(film) 형태의 축전기(캐패시터 또는 畜電池)를 내설 또는 부착해 둔다.7 is a perspective view of the card-type answering machine (A) according to the present invention. The body 70 is made of a hard, electrically insulating material such as a synthetic resin so as to have the size of a card having a small thickness and can be easily put into a pocket or a purse And the elements 72 constituting the transmitting and receiving antennas 16 and 36 and the transponder circuit built in the main body 70 are molded and protected. On the other hand, a capacitor (a capacitor or a battery) in the form of a film is installed or attached to one surface of the main body 70 for the purpose of accumulating RF rectified electric power.
상기에서 본체(70)에 설치되는 필름 형태의 축전기는 송, 수신 안테나(36)(16)에 영향을 주지 않는 크기 및 위치로 함이 바람직하며, 응답기(가)의 전체 회로를 구성하는 소자(72)는 LSI를 사용한 패키지(package) 형태로 구성되어 본체(70)의 중앙에 위치하며, 소자(72)의 일측으로 송신안테나(36)가 위치하고, 수신안테나(16)는 본체(70)의 둘레에 루우프 안테나(loop antenna)형태로 위치한다. 본체(70)의 이면에는 고정용 고리 또는 양면 테이프등을 접착시켜 인식을 원하는 기기, 물체, 상품 등에 고정할 수 있게 함으로서 이들의 소재파악이나 재고관리 등에 응용할 수 있도록 한다.It is preferable that the capacitor of the film type installed in the main body 70 is of a size and position that does not affect the transmitting and receiving antennas 36 and 16 and the capacitors of the elements constituting the entire circuit of the transponder 72 are formed in the form of a package using an LSI and are positioned at the center of the main body 70. The transmitting antenna 36 is located at one side of the element 72, It is placed in the form of a loop antenna around it. A fixing ring, a double-sided tape or the like is adhered to the back surface of the main body 70 so as to be fixed to a device, an object, a commodity or the like which is desired to be recognized.
질문기(나)는 응답기(가)를 향하여 특정 구형파로 주파수 변위변조된 연속파를 송출한다. 송출신호는 응답기(가)에서 수신된 후, 전원전력으로 변환되어 응답기(가)를 작동시킨다. 질문신호를 주파수 변위변조 하는 것은 인근 IMS 주파수(공업, 의료, 과학용으로 배정된 주파수)에 의한 오동작을 방지하는 동시에 응답기(가)의 PN 부호 (Seudo-Noise Code)의 동기신호를 제공하기 위한 것이다.The interrogator (B) sends a continuous wave modulated in frequency shift to a specific square wave towards the transponder (A). After the transmission signal is received at the transponder (A), it is converted to power supply power to operate the transponder (A). Modulation of the frequency of the question signal by frequency displacement prevents malfunction due to the nearby IMS frequency (frequency assigned to industrial, medical and scientific use) while at the same time providing a synchronous signal of the PN code (Seudo-Noise Code) of the transponder will be.
한편, 응답기(가)는 질문신호 I(t)를 수신하면 변환회로(정류회로)인 정류기(8)에 의해 DC 전력으로 변환된 후, 그 전하는 축전기에 축적이 된다. 일정시간 충전 후, 단자전압이 소자의 동작전압까지 상승되면 자동으로 트리거(trigger)되어 방전하며 응답기의 각 부분에 전원으로 공급된다. 충전시간 Ts와 방전시간 Ta의 비, 즉, 충전/송신 시간비 p는 시스템의 용도에 따라 설정된다.On the other hand, when the answering device A receives the question signal I (t), the answering device A is converted into DC power by the rectifier 8 which is a converting circuit (rectifying circuit), and the electric charges are accumulated in the capacitor. After charging for a certain time, when the terminal voltage rises to the operating voltage of the device, it is automatically triggered and discharged, and power is supplied to each part of the transponder. The ratio of the charging time Ts to the discharging time Ta, that is, the charging / p is set according to the use of the system.
이 전원전압이 인가되면 먼저 인식부호 발생기(28)의 ROM에 저장되어 있는 인식부호 d(t)가 발생하고 이것은 역시 저장되어 있는 PN 부호 P(t)와 확산기(spreader)에서 승적되어 P(t)의 주파수 대역으로 확산된 복합신호 d(t)P(t)로 변환된다. 이 신호는 평형 변조기(34)에서 SHF 발진기(32)에 의한 SHF 대역의 반송파 C(t)를 주파수 변위 변조 하게 되며 그 결과 송출신호는 S(t) = d(t)P(t)C(t)가 되어 d(t) 보다 훨씬 넓은 대역으로 확산된 확산스펙트럼(spread spectrum)신호로 되어 송출된다.When the power supply voltage is applied, the recognition code d (t) stored in the ROM of the recognition code generator 28 is first generated and is also multiplied by the stored PN code P (t) (T) < / RTI > P (t) spread in the frequency band of < This signal is frequency modulated on the carrier C (t) in the SHF band by the SHF oscillator 32 in the balance modulator 34 so that the transmission signal is S (t) = d (t) P (t) C t) and spread as a spread spectrum signal spread over a much wider band than d (t).
질문기(나)는 응답기(가)로부터 송출되는 S(t)를 수신한 후, 상관기(correlator:66)에서 표본 P(t)를 승적하는데 이때 P2(t) = 1의 특성에 의해 S(t)P(t) = d(t)P(t)C(t)P(t) = d(t)C(t)와 같이 처리 되어 d(t)에 의해 주파수 변위 변조된 반송파를 얻게 된다.The interrogator (I) is a transponder (a) after receiving the S (t), a correlator (correlator: 66) transmitted from by The characteristics of the P 2 (t) = 1 for seungjeok the sample P (t) from S (t) = d (t) P (t) C (t) P (t) = d do.
끝으로 이 신호는 주파수 판별기(discriminator)인 포락선 검파기(68)에 의해 C(t)가 제거되고 d(t)가 재생되며, 이렇게 재생된 부호는 컴퓨터에 입력된 후, 각 루틴에 의해 신호처리되어 인식을 비롯한 각종 처리를 하게 된다.Finally, the signal is removed by envelope detector 68, which is a discriminator, and c (t) is removed and d (t) is reproduced. After the reproduced code is input to the computer, And various processes including recognition are performed.
제 5, 6도는 이러한 처리과정에서 발생하는 각 부분의 신호 파형간의 관계를 나타낸 것이며 질문기(나)의 송신신호인 I(t)는 장파 또는 극초단파 대역의 IMS 주파수를 반송파로 하는 주파수 변위변조파(FSK파)이며, 응답기(가)의 송신신호인 S(t)는 복합신호 P(t)d(t)로서 SHF 대역의 IMS 주파수를 주파수 변위변조한 신호이며, 응답기의 복합신호는 데이터 신호 d(t)로서 의사잡음신호(Pseudo-noise)P(t)를 위상 변위변조(BPSK)한 신호이고, 데이터 신호인 d(t)는 m bit코드로 되어 있어서 부호기 마다 특정 조합을 활당하게 된다.(5) and (6) show the relationship between the signal waveforms of the respective parts generated in this process, and I (t), which is the transmission signal of the interrogator (B), is a frequency shift modulated wave having the carrier wave of the long- (T) is a signal obtained by frequency-displacement-modulating the IMS frequency of the SHF band as a composite signal P (t) d (t), and the composite signal of the transponder is a data signal (t) is a signal obtained by performing phase shift modulation (BPSK) on the pseudo noise P (t) as d (t), and the data signal d .
질문기(나)는 응답기(가)로부터의 응답신호가 수신되면 데이터 신호 d(t)와 의사잡음신호 P(t)를 각개 개별조건으로 (OR 연산)또는 동시조건(AND 연산)으로 동정하게 된다.The interrogator (B) identifies the data signal d (t) and the pseudo noise signal P (t) as a separate condition (OR operation) or a simultaneous condition (AND operation) when a response signal from the transponder do.
⊙ 데이터 신호 d(t)의 동정 : 질문기(나)에서 재생된 d(t)는 컴퓨터(PC)에 저장되어 있는 어드레스 데이터(address data)군을 전형적인 단어 검색 루틴(routine)으로 검색하므로서 발신 응답기(가)의 부호가 동정(同定)된다. 데이터 신호 d(t)는 제 5,6도와 같은 m bit의 2진(binary)신호이므로 이 방법으로 할당할 수 있는 동정을 위한 독립된 어드레스 수는 k1= 2m-1개가 된다.Identification of the data signal d (t): The d (t) reproduced in the interrogator (b) searches for a group of address data stored in the computer (PC) in a typical word search routine, The sign of the transponder (A) is identified. Since the data signal d (t) is an m bit binary signal as in the fifth and sixth embodiments, the number of independent addresses for identification that can be assigned by this method is k 1 = 2 m -1.
⊙ PN 부호 P(t)의 동정 : 본 발명에서는 질문기 수신부의 상관기(66) 출력은 수신된 입력신호(S(t))에 포함된 PN 신호와 자체에서 국부발생시킨 PN 신호가 동일할 때 최대가 되는 까닭에 이 원리를 이용하면 입력신호에 포함되어 있는 의사잡음부호신호 P(t)의 동정이 가능하고 따라서 발신한 응답기(가)의 동정이 가능하며, PN 부호로서 n chip 의 최장계열 부호(M- sequence code)를 선택한다면 이 방법으로 할당할 수 있는 동정을 위한 독립된 어드레스 수는개가 된다. (PN 부호 발생기로서 R단의 레지스터(register)를 사용한다면 발생시킬 수 있는 최장계열 부호의 chip수는 n = 2R-1이 되고 이때 생기는 M계열 부호의 수는 k2 = (2R-1)R 개가 된다.)Identification of the PN code P (t): In the present invention, the output of the correlator 66 of the interrogator receiver is the same as when the PN signal contained in the received input signal S (t) is the same as the PN signal generated locally in itself As a result, it is possible to identify the pseudo noise code signal P (t) included in the input signal and to identify the transponder (a) If you choose M-sequence code, the number of independent addresses for identification that can be assigned in this way is Dogs. (If the register of the R stage is used as the PN code generator, the number of chips of the longest sequence code that can be generated becomes n = 2R-1, and the number of M sequence codes generated at this time is k2 = (2R-1) do.)
질문기(나)의 수신부에 내장되는 국부 PN 발진기(58)는 수신 신호 S(t)가 입력되면 k개의 PN 계열을 축차적으로 발생시켜 상관기(66)에서 S(t)와의 상호 상관을 취하도록 하고 그 출력이 최대가 되는 계열로서 발신 응답기(가)의 어드레스를 동정한다.The local PN oscillator 58 incorporated in the receiver of the interrogator B generates k PN sequences sequentially when the received signal S (t) is input and correlator 66 takes a cross-correlation with S (t) And identifies the address of the originating answering machine (A) as a sequence whose output becomes the maximum.
또한 본 발명에서는 각 응답기(가)의 d(t)와 P(t)의 부호를 임의로 설정할 수가 있기 때문에 응용 분야에 따라 각기 다음과 같이 세 가지의 상이한 특성을 지닌 인식 시스템을 구성할 수가 있다.In the present invention, since the sign of d (t) and P (t) of each responder (a) can be arbitrarily set, a recognition system having three different characteristics can be constituted according to each application field as follows.
a. 데이터 신호 d(t) 만에 의한 인식 시스템 (즉, 복합신호 P(t)를 고정치로 하는 경우)a. (That is, when the complex signal P (t) is set to a fixed value) by only the data signal d (t)
모든 응답기(가)에 동일한 PN 부호를 사용하고 데이터 신호 d(t)만을 각 응답기(가)의 고유부호로서 할당하는 경우인데, 부호의 인식에는 질문기(나)의 수신부에서 얻어진 데이터 신호 d(t)의 내용을 컴퓨터의 데이터 내용과 비교하는 전형적인 검색 루틴(routine)을 적용한다.In the case where only the data signal d (t) is assigned as an inherent code of each transponder (a) by using the same PN code in all transponders (a) t) is compared to the data content of the computer.
데이터 신호 d(t)는 PN 부호, 즉, P(t)에 의해 확산 스펙트럼(SS) 방식으로 송신되고 질문/인식기에서는 동일한 PN 부호로 상관 검파를 한다. 따라서 확산스펙트럼 통신의 최대장점인 처리이득(process gain)을 높일 수 있어서 잡음이 큰 열악한 환경에서도 높은 신뢰성을 기대할 수 있다.The data signal d (t) is transmitted in a spread spectrum (SS) manner by a PN code, that is, P (t), and the query / recognizer performs correlation detection with the same PN code. Therefore, it is possible to increase the process gain, which is the maximum advantage of spread spectrum communication, so that high reliability can be expected even in a harsh environment with noises.
그러나 본 발명에서는 복합신호P(t)가 1개로 고정되어 있으므로 질문기(나)는 1개의 응답신호 밖에 수신할 수 없다. 따라서 응답기(가)가 순차적으로 응답하도록 되어 있는 용도, 예를 들면 정문을 순차적으로 통과하는 차량이나 인물의 축차 인식에 사용하기 적합하다.However, in the present invention, since the complex signal P (t) is fixed to one, the interrogator B can receive only one response signal. Therefore, it is suitable for use in applications in which the transponder (A) is sequentially responsive, for example, in recognizing the sequence of a vehicle or person passing through the front door sequentially.
b) PN 신호 P(t)만에 의한 인식 시스템(즉, d(t)를 고정치로 하거나 직류(DC)로 하는 경우)b) the recognition system using only the PN signal P (t) (i.e., when d (t) is set to a fixed value or a direct current (DC)
모든 응답기(가)에는 데이터 신호 d(t)를 사용하지 않고 (즉, d(t) = 1으로 한다.) 복합신호 P(t)를 서로 다르게 할당하여 복합신호 S(t)의 상호 상관 계수가 최대가 되는 것으로서 응답기(가)를 동정하도록 한다. 따라서 많은 응답기(가)로부터의 동시 응답신호도 수신이 가능하므로 축차적인 수신은 불필요하다. 즉, 무선회선상에서의 병열처리가 가능하게 되는 까닭에 복수개의 응답기(가)에 대한 동시 인식이 가능해진다.(C) of the complex signal S (t) by assigning the complex signals P (t) differently without using the data signal d (t) (A) is identified as being the maximum. Therefore, since simultaneous response signals from many answering machines (a) can be received, a sequential reception is unnecessary. That is, since it is possible to perform heat treatment on the wireless line, simultaneous recognition of a plurality of transponders (A) becomes possible.
따라서 이 방식은 상기 a)와 같은 순차인식 분야만이 아니고, 복수개의 응답기를 동시 인식할 필요가 있는 경우, 예를 들면 복수의 차량이나 사람이 동시에 초소를 통과하는 경우, 또는 일정 지역내의 대상물의 상태 파악(유무, 이동 상태 등)등에 응용할 수 있다.Therefore, this method is not limited to the sequential recognition field as in the case of a). For example, when a plurality of transponders need to be recognized simultaneously, for example, when a plurality of vehicles or people pass through the subway station at the same time, State grasp (existence, movement state, etc.), and the like.
뿐만 아니라, 이 방식에서는 거리 측정 PN 부호 발생기(52)와 컴퓨터(PC1)를 이용하여 응답기(가)로 부터의 응답 신호에 대하여 그 지연시간을 측정하므로서 응답기(가)와 질문기(나)간의 거리측정이 가능하다.In addition, in this method, the distance measuring PN code generator 52 and the computer PC1 are used to measure the delay time for the response signal from the transponder (A), so that the transponder (A) Distance measurement is possible.
c) d(t)와 p(t)를 다 같이 사용하는 경우 (즉, d(t) AND p(t) 연산으로 응답기를 동정하는 경우.)c) If d (t) and p (t) are all used together (ie d (t) AND p (t)
본 발명에서는 각 부호기 마다 PN 부호 P(t)와 데이터 부호 d(t)를 각각 상이하게 부여할 수가 있으므로 이 두 가지를 동시에 채택하는 경우 k3= k1·k2개의 상이한 어드레스를 만들 수가 있다.In the present invention, the PN code P (t) and the data code d (t) can be given differently for each encoder, so that when adopting both of them at the same time, k 3 = k 1 k 2 different addresses can be made .
이 방식에서 PN 부호와 데이터 부호에 각 각 특정한 의미를 부여한다면 유기적 기능을 지닌 광역 감시/관리 시스템에 응용할 수 있다. 예를 들면 데이터 신호 d(t)에 차량의 종류별 정보를 2진(binary)부호로 부여하고 PN 신호 P(t)에는 그 종류의 일련번호를 부여하면 일정 구역내의 차량에 대한 종류별, 개체별 인식이 실시간으로 가능해진다.In this method, if a specific meaning is given to each of the PN code and the data code, it can be applied to a wide area monitoring / management system having an organic function. For example, when the type information of the vehicle is given to the data signal d (t) by a binary code and the PN signal P (t) is assigned the serial number of the type, In real time.
본 발명의 무선경로(radio path)는 질문기(나)에서 응답기(가) 방향으로 송신되는 다운 링크(down link)와 이 신호를 받아서 응답기에서 질문기 방향으로 송신되는 다운 링크의 두 경로가 있으며, 일반적으로 송신전력 PT를 이득이 GT인 안테나로서 송출하고 거리 d(m) 떨어진 위치에 실효면적 AR(m2)인 안테나를 위치시켜 수신하는 경우, 수신 안테나에 흡수되는 전력(수신안테나에 포착되는 전력)은이 되며, 또한, 실효면적 AR인 수신 안테나는인 이득을 지니고 있으므로The radio path of the present invention has two paths: a downlink transmitted in the direction of the responder (A) from the interrogator (B) and a downlink received in the direction of the interrogator in the responder In general, when the transmission power P T is transmitted as an antenna having a gain G T and an antenna having an effective area A R (m 2 ) is placed at a position apart from the distance d (m) The power captured by the antenna) And the reception antenna having an effective area A R Because of the benefits
와 같이 되며, 따라서 질문기(나)에서 발사된 전력 PTi는 응답기(가)의 수신 안테나에, So that the power P Ti emitted from the interrogator (B) is transmitted to the receiving antenna of the transponder (A)
만큼 흡수 되며, 응답기(가)에서 발사된 전력 PTr는 질문기(나)의 수신 안테나에, And the power P Tr emitted from the transponder (A) is absorbed by the receiving antenna of the interrogator (B)
만큼 입력된다..
단 여기서 Pr1, Pr2는 각 각 응답기(가)와 질문기(나)의 수신전력이고, PTr, PTi는 각 각 질문기와 응답기의 송신출력이고, GTr, GTi는 각 각 응답기와 질문기의 송신 안테나 이득이고, GRr, GRi는 각 각 응답기와 질문기의 수신 안테나 이득이며, λi는 질문기의 송신파(응답기의 수신파) 파장이며, λr는 응답기의 송신파(즉, 질문기의 수신파)의 파장이다.However, where P r1, P r2 is the received power of each responder (a) and the interrogator (I), P Tr, P Ti is the transmission power of each Q group and the transponder, G Tr, G Ti is each transponder G rr and G Ri are the receiving antenna gain of the transponder and the interrogator, respectively, λi is the wavelength of the transmitting wave of the interrogator (receiving wave of the transponder), and λr is the transmitting wave of the transponder That is, the receiving wave of the interrogator).
일반적인 수신기에 있어서는 수신전력과 수신기의 문턱 입력 전력(threshold input) Pth와의 사이에 PR＞Pth의 관계가 성립하여야만 수신이 가능하다. 그러나 본 발명에서는 스펙트럼 확신방식을 채택하고 있기 때문에 처리이득 GP만치 개선되어만 된다면 수신이 가능하다.The reception is possible in the common receiver, the received power and the threshold input power (input threshold) of the receiver between the P th The relationship between the P R> P th hayeoyaman satisfied. However, in the present invention, since the spectrum assurance method is adopted, the processing gain G P is improved If it is, it is possible to receive.
본 발명의 무선경로는 다음과 같다.The radio path of the present invention is as follows.
a. 질문기(나) → 응답기(가) 경로 (즉, Down Link)a. Interrogator (b) → Responder (a) Path (ie Down Link)
이 링크(link)는 응답기(가)를 호출하는 동시에 응답기(가)를 위한 전원전력도 동시에 공급하므로 주파수는 전파손실과 지향성을 함께 고려하여 LF대역 또는 UHF대역으로 하되 특히 사용지점과 송신전력에 제한이 없는 IMS 주파수를 사용함이 바람직하다.Since this link simultaneously provides the power for the transponder (A) at the same time as the transponder (A), the frequency shall be LF band or UHF band considering propagation loss and directivity, It is preferable to use the IMS frequency without limitation.
질문기(나)의 송신안테나(48)는 UHF대역을 사용하는 경우 구조가 간편하면서도 극초단파 대역에서 지향성이 비교적 높은 10-20 dB 수준의 코너 리플렉터 안테나(corner reflector-antenna)를 사용하고 LF의 경우는 루우프 안테나를 사용함이 바람직하다. 또한, 응답기(가)에는 루우프 안테나를 사용하되 UHF의 경우는 휴대성이 뛰어나면서도 3dB 정도의 이득이 보장되는 1λ 루프(loop)안테나를 사용하고, LF의 경우에는 미소한 크기의 루우프 안테나를 채택함이 바람직하다.The antenna (48) of the interrogator (B) uses a corner reflector-antenna having a relatively high directivity at a 10-20 dB level in the microwave band and a simple structure in the case of using the UHF band. It is preferable to use a loop antenna. In addition, a UF loop antenna is used for the transponder (A), but a 1λ loop antenna which is excellent in portability and guaranteed a gain of about 3 dB is used. In the case of LF, a loops antenna .
송신파는 일정 주기의 구형파로서 주파수 변위변조 시키고 그 주기는 이 시스템의 PN 신호의 계열 주기와 같도록 함으로써 응답기(가)에서의 동기신호로 사용한다. 또한, 이 구형파의 존재를 이용하여 응답기(가)가 다른 IMS지속파를 수신하여 동작하는 것을 방지하도록 한다.The transmission wave is a square wave of a certain period and is used as a synchronization signal in the transponder (A) by modulating the frequency displacement and making the period equal to the period of the PN signal of this system. Also, the presence of this square wave is used to prevent the answering machine (A) from receiving and operating other IMS continuous waves.
b. 응답기(가) → 질문기(나) 경로 (즉, Up-Link)b. Answering machine (A) → Interrogator (B) Path (ie Up-Link)
이 경로에는 응답신호의 지향성과 안테나 이득을 함께 고려하여 SHF 대역의 확산 스펙트럼 신호를 사용하도록 한다. 사용주파수는 송신위치, 사용출력등에 제한이 적고 특히 확산 스펙트럼 신호를 별도의 허가절차 없이 사용할 수 있는 IMS 주파수(22.125 GHz)를 채택함이 바람직하다.In this path, the spread spectrum signal of the SHF band is used in consideration of the directivity of the response signal and the antenna gain. It is preferable to use the IMS frequency (22.125 GHz), which is limited to the transmission position, the output to be used, and particularly, the spread spectrum signal can be used without a separate permission procedure.
사용 안테나는 응답기(가)의 송신용 안테나(36)로는 휴대성을 고려하여 단순한 반파장 더블렛 안테나(doublet antenna)를 사용하고 질문기(나)의 수신용 안테나로는 높은 지향성과 이득을 지닌 30~40 dB의 파라볼라(parabolad)안테나를 사용함이 바람직하다.Considering the portability of the transmitting antenna 36 of the transponder (a), a simple half-wave doublet antenna is used and the receiving antenna of the interrogator (b) has high directivity and gain It is desirable to use a 30-40 dB parabola antenna.
송신신호는 부호신호 d(t)를 고속의 PN 신호 P(t)로서 직접 확산시킨 광대역신호를 다시 반송파로서 주파수 변위변조 시키도록 하며 따라서 본 발명의 처리이득은 GP= n 또는 GP= 10 log n (dB)가 되어 잡음환경이 열악한 경우에도 GP(dB)만큼 신호대 잡음비(S/N)가 크게 개선된다.Transmission signal to a wideband signal in which a direct spread code signal d (t) as the high-speed PN signal P (t) back to the frequency shift modulated as a carrier, and thus the processing gain of the present invention G P = n or G P = 10 log n (dB), so that the signal-to-noise ratio (S / N) is significantly improved by GP (dB) even when the noise environment is poor.
본 발명에서 PN 신호의 계열주기를 신호 d(t)의 펄쓰 폭 Td와 같게 설정하므로서 동기문제를 해결하고 회로를 간략화 한다.In the present invention, by setting the sequence period of the PN signal equal to the pulse width T d of the signal d (t), the synchronization problem is solved and the circuit is simplified.
응답기(가)의 PN 신호는 질문기(나)의 신호 I(t)속의 동기신호에 의해 트리거(trigger)되므로 응답기(가)로부터 도착하는 PN 신호와 주 발진기의 PN 신호는 거리 2d에 해당하는 지연시간 만큼의 차이가 난다. 따라서 질문기(나)에서는 상관기(66)에 인가하는 국부 PN 발진기(62)의 출력을 2d 만큼만 지연시켜 동기시킨다. 이 과정에서 질문기(나)와 응답기(가)와의 거리도 측정되며, 응답기의 송신출력은 그 변환효율을라고 할때 PTr=Pr1이며 이 전력이 질문기로 되돌아와서 그 수신 안테나에 Pr2(W)의 전력으로 흡수된다.Since the PN signal of the transponder (a) is triggered by the synchronizing signal in the signal I (t) of the interrogator (B), the PN signal arriving from the transponder (A) and the PN signal of the main oscillator are There is a delay time difference. Therefore, in the interrogator (B), the output of the local PN oscillator 62 applied to the correlator 66 is delayed and synchronized by only 2d. In this process, the distance between the interrogator (B) and the transponder (A) is also measured, and the transmission output of the transponder P Tr = P r1 and this power returns to the interrogator and is absorbed by the receiving antenna at a power of P r2 (W).
본 발명의 응답기(가)는 원칙적으로 전지를 사용하지 않으며 질문기(나)의 송신신호를 수신하여 이것을 전원 전력으로 변환하여 사용한다. 따라서 응답기(가)이 구성이 매우 간단해지며 보수도 불필요하고 수명은 반영구적이 된다. 그러나 질문기(나)의 송신출력은 응답기(가)의 수신위치에서 소정의 응답신호를 송출할 수 있을 정도의 DC 전력을 변환할 수 있어야 한다. 따라서 인식거리는 질문기(나)의 송신출력에 따라 좌우되지만 응답기에 내장되어 있는 수전 전력 자동 축적기능에 의해 상당수준 보상된다. 일반적으로 축적/송신시간 비 P The transponder (A) of the present invention does not use a battery in principle and receives the transmission signal of the interrogator (B) and converts it into power supply power. Therefore, the answering machine (A) is very simple in configuration, maintenance is unnecessary, and the service life is semi-permanent. However, the transmission output of the interrogator (B) must be able to convert DC power to such an extent that it can send out a predetermined response signal at the receiving position of the transponder (A). Therefore, the recognition distance depends on the transmission output of the interrogator (B), but it is compensated to a considerable extent by the built-in power reception function built in the transponder. Generally, the accumulation / transmission time ratio P
실시예1 : 인식거리 30m 시스템Example 1: Recognition Distance 30 m System
가. 시스템 규격end. System Specification
무선 주파수 질문 신호 (fi) : 2.45 GHzRadio frequency question signal (f i ): 2.45 GHz
응답 신호 (fr) : 22.125 GHzResponse signal (f r ): 22.125 GHz
인식 부호 : 10 byte binary 형 (80 bits)Recognition code: 10 byte binary type (80 bits)
chip 속도(nd) : 4.768 Mchip/schip speed (n d ): 4.768 Mchip / s
chip 폭(τd) : 0.21 uS (1/4.768 Mchip/s)chip width (τ d ): 0.21 uS (1 / 4.768 Mchip / s)
인식 word 길이 (Td) : 16.8 uS (0.21 x 80)Recognition word length (T d ): 16.8 uS (0.21 x 80)
PN 부호 : 31 bits 최장계열부호PN code: 31 bits Longest sequence code
chip 속도(nc) : 147.8 Mchip/schip speed (n c ): 147.8 Mchip / s
부호 주기(Tc) : 0.21 uSSignaling period ( Tc ): 0.21 uS
나. 질문기(나)의 사양I. Specification of Interrogator (B)
송신출력(질문신호) f1= 2.45 GHz, PTi=100WTransmission output (question signal) f 1 = 2.45 GHz, P Ti = 100 W
송신 안테나(GTi) : 20dB의 코너 리플렉터(corner reflector)안테나.Transmit antenna (G Ti ): 20dB corner reflector antenna.
수신기 형식 : 슈퍼 헤테로다인(superheterodyne)형 DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum) 상관 검파형.Receiver type: Superheterodyne type Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) type.
수신 주파수(f2) : 22.125 GHz (중심치)Reception frequency (f 2 ): 22.125 GHz (center value)
수신 안테나(GRi) : 40dB 의 파라볼라(parabola)안테나Receive antenna (G Ri ): 40dB parabola antenna
수신threshold감도 : 0 dBuVReceive threshold sensitivity: 0 dBuV
다. 응답기(가)의 사양All. Specification of transponder (A)
송신출력(응답신호) : f2= 22.125 GHz, PTr= 38 mW(30m 거리)Transmission output (response signal): f 2 = 22.125 GHz, P Tr = 38 mW (30 m distance)
송신 안테나(GTr) : λ/2 더블렛(doublet)안테나 (2dB) Transmit antenna (G Tr ):? / 2 doublet antenna (2d B)
송신신호 : 직접계열확산형(Direct Sequence Spread Spectrum) Transmission Signal: Direct Sequence Spread Spectrum
수신기 형식 : 슈퍼 헤테로다인(superheterodyne)형, 주파수 변위복조Receiver type: superheterodyne type, frequency displacement demodulation
수신 주파수(fl) : 2.45 GHzReceive frequency (f l ): 2.45 GHz
임계(threshold)감도 : 10 dBuVThreshold Sensitivity: 10 dBuV
수신 안테나(GRr) : λ루우프 안테나(loop antenna), 2dBReceive antenna (G Rr ): loop antenna, 2dB
송신/수전 시간비 : p Transmission / reception time ratio: p
송신시간(방전시간) 168 uS(10 Td)Transmission time (discharge time) 168 uS (10 T d )
수전시간(충전시간) 16.8 mS(1000 Td)Tank time (charge time) 16.8 mS (1000 T d )
라. 무선 구간 계산la. Wireless range calculation
1) 30m 지점에서의 응답기 안테나의 포착전력 (down link)1) The downlink of the answering machine antenna at 30 m.
2) 응답기의 수전 전원전력2) Transponder power supply power
PDCeff= 100 Prl= 15.2 x 10-3WP DCeff = 100 P rl = 15.2 x 10 -3 W
RF변환전력 PTr=PDeff= 0.2 x 15.2 = 1.52 mWRF conversion power P Tr = P Deff = 0.2 x 15.2 = 1.52 mW
3) 질문기 수신 안테나의 포착 전력3) The trapped power of the interrogation antenna
이 되어 수신기의 임계치(threshold level)를 초과하기 때문에 만족한 동작이 가능하다.The threshold level of the receiver is exceeded, so that satisfactory operation is possible.
실시예 2 : 인식거리 10m 시스템Example 2: Recognition Distance 10 m System
가. 시스템 규격end. System Specification
무선 주파수 질문 신호 (fi) : 2.45 GHzRadio frequency question signal (f i ): 2.45 GHz
응답 신호 (fr) : 22.125 GHzResponse signal (f r ): 22.125 GHz
인식 부호 : 10 byte binary 형 (80 bits)Recognition code: 10 byte binary type (80 bits)
chip 속도(nd) : 4.768 Mchip/schip speed (n d ): 4.768 Mchip / s
chip 폭(τd) : 0.21 uS (1/4.768 Mchip/s)chip width (τ d ): 0.21 uS (1 / 4.768 Mchip / s)
인식 word 길이 (Td) : 16.8 uS (0.21 x 80)Recognition word length (T d ): 16.8 uS (0.21 x 80)
PN 부호 : 31 bits 최장계열부호PN code: 31 bits Longest sequence code
chip 속도(nc) : 147.8 Mchip/schip speed (n c ): 147.8 Mchip / s
부호 주기(Tc) : 0.21 uSSignaling period ( Tc ): 0.21 uS
나. 질문기(나)의 사양I. Specification of Interrogator (B)
송신출력(질문신호) f1= 2.45 GHz, PTi=10WTransmission output (question signal) f 1 = 2.45 GHz, P Ti = 10 W
송신 안테나(GTi) : 20dB의 코너 리플렉터(coner reflector)안테나Transmit antenna (G Ti ): 20dB cone reflector antenna
수신기 형식 : 슈퍼 헤테로다인(superheterodyne)형, DSSS 상관 검파형Receiver type: superheterodyne type, DSSS correlation detection type
수신 주파수(f2) : 22.125 GHz (중심치)Reception frequency (f 2 ): 22.125 GHz (center value)
수신 안테나(GRi) : 40dB 의 파라볼라(parabola)안테나Receive antenna (G Ri ): 40dB parabola antenna
수신threshold감도 : 0 dBuVReceive threshold sensitivity: 0 dBuV
수전시간/송신 시간비 : p= 50Reception time / transmission time ratio: p = 50
송신시간(방전시간) 168 uS(10 Td)Transmission time (discharge time) 168 uS (10 T d )
충전시간(대기시간) 8.4 mS(500 Td)Charging time (standby time) 8.4 mS (500 T d )
다. 응답기(가)의 사양All. Specification of transponder (A)
송신출력(응답신호) : f2= 22.125 GHz, PTr= 6.86 mW(10m 거리)Transmission output (response signal): f 2 = 22.125 GHz, P Tr = 6.86 mW (10 m distance)
송신 안테나(GTr) : λ/2의 다블렛(doublet)안테나, 2dB Transmission antennas (G Tr): The tablet (doublet) antenna of the λ / 2, 2d B
송신신호 : DSSS형Transmission signal: DSSS type
수신기 형식 : 슈퍼 헤테로다인(superheterodyne)형, 주파수 변위복조Receiver type: superheterodyne type, frequency displacement demodulation
수신 주파수(fl) : 2.45 GHzReceive frequency (f l ): 2.45 GHz
수신 안테나(GRr) : λ루우프 안테나(loop antenna), 2dBReceive antenna (G Rr ): loop antenna, 2dB
라. 무선 구간 계산la. Wireless range calculation
1) 10m 지점에서의 응답기 안테나의 포착전력 (down link)1) The downlink of the transponder antenna at the 10 m point.
2) 전원변환 이득 P= 50 이니 실효전력은 PDeff= 50 x 0.68 = 34.3 mW2) Power conversion gain P = 50, the effective power is P Deff = 50 x 0.68 = 34.3 mW
3) 전파변환 이득= 0.2 이니 PTr= 6.86 mW3) Propagation gain = 0.2, P Tr = 6.86 mW
이 되어 수신 임계치(threshold level)를 초과하므로 만족하게 동작한다.And exceeds the threshold level to operate satisfactorily.
한편, 본 발명은 다음과 같은 용도에 사용된다.On the other hand, the present invention is used for the following applications.
1. 건물, 주차장, 보호구역등의 출입 통제를 필요로 하는 곳의 출입자, 차량, 선박등의 자동식별, 인식과 기록, 조회, 통제 및 요금계산.1. Automatic identification, recognition and recording, inquiry, control, and billing of passengers, vehicles, ships, etc. where access to buildings, parking lots, and protected areas is required.
각기 상이한 부호를 입력한 응답카드를 모든 출입 대상자에게 배포하여 항시 패용케 한 후, 출입문에 질문기를 설치하여 항시 또는 필요시에 질문신호를 발사하도록 한다. 카드 패용자가 정문을 통과하면 자동으로 지정부호로 변조된 전자파가 발신되므로 이것을 수신하여 데이터를 복조한 후, 컴퓨터(PC)에 등록되어 있는 데이타와 비교하여 인식 처리를 한다. 컴퓨터(PC)에 출입자에 관한 데이터(DB)와 각종 처리 루틴을 입력해 두면 통과자의 인적사항, 통과회수 등을 통계할 수 있으며 필요에 따라 경고음이나 경보광 또는 차단기를 개폐시킬 수 있으며, 카드형 응답기(가)는 차량이나 선박등에 부착하여 같은 방법으로 사용할 수 있다.Distribute the response card with different codes to all the entrants and always set them aside, then install the interrogator on the door to fire the question signal at all times or when necessary. When a cardholder passes a front door, an electromagnetic wave modulated with a designation code is automatically transmitted. After receiving the electromagnetic wave, the data is demodulated and compared with the data registered in the computer (PC). If data (DB) and various processing routines are entered in the computer (PC), statistics of the passer's personal information and the number of passages can be statistically displayed. If necessary, it is possible to open and close alarms, Answering machine (A) can be attached to vehicle or ship and used in the same way.
본 발명은 동시 인식이 가능한 것이 특징이다. 즉, 특히 통과수가 많거나 출입문이 넓어서 동시 통과자수가 많은 경우에도 개별적인 주사(scanning)없이 전체 인식이 가능하기 인식속도가 빠르다. 뿐만 아니라 출입회수에 따른 주차료의 계산이나 입장료의 계산등도 가능하며 자동 청구서 작성이나 청산사무도 수행시킬 수 있다. 따라서 전화카드처럼 일정액 범위내의 청산도 가능하므로 비 접촉형의 바 코드 리이더(bar code reader)나 전철 입장권 등에 사용할 수 있다.The present invention is characterized in that simultaneous recognition is possible. That is, even if the number of passes is large or the number of passers is large, the recognition speed is fast because all the recognition is possible without individual scanning. In addition, it is possible to calculate the parking charge or admission fee according to the number of times of entrance and exit, and to perform the automatic billing and settlement work. Therefore, it can be used for non-contact bar code reader or train ticket because it can be settled within a certain range like a telephone card.
2. 열차 개찰구, 승합차, 극장, 운동장, 고속도로 톨게이트 등의 입장료 지급 카드로 이용.2. It is used as admission fee payment card of ticket gate of van, van, theater, playground, highway toll gate.
현재의 전화카드 방식처럼 정액화하여 판매하고 응답기의 패용자가 질문선을 통과할 때 마다 컴퓨터 내부의 계정에서 일정액이 차인되도록 하면 무접촉식 지불 카드로 응용할 수 있다. 이러한 경우에도 대량의 일시 통과자를 병열로 처리할 수 있기 때문에 종래 방식에 비하여 통과 속도를 빠르게 할 수 있다.It can be applied as a contactless payment card by selling the same as the current telephone card method and selling it to a certain amount in the account inside the computer whenever the recipient of the responder passes the question line. Even in such a case, since a large number of temporary passers can be treated as parallel heat, the passing speed can be increased as compared with the conventional method.
3. 일정구역내의 기기, 물체, 상품등의 소재파악이나 재고관리 등에 응용.3. Application to the identification of material, inventory management, etc. of equipment, objects, and products in a certain area.
이 방식은 종래의 각종 카드 판독기(card reader)와 달라서 원격 인식이 가능하고 복수개의 응답 신호를 동시에 수신하여 실시간 인식이 가능하다. 즉, 응답 카드를 일정 구역내의 모든 기물에 부착해 둔다면 편리한 곳에서 질문 신호를 한번만 발사하므로서 그 구역내의 모든 재고품의 종류, 수량등을 파악할 수 있다. 따라서 종래의 바 코드 판독기(bar code reader)처럼 재고품을 일일이 순차적으로 주사(scanning, polling)하지 않고서도 제자리에서 파악할 수가 있다. 이것은 종래의 광학식 또는 전자식 판독방식은 물론이고 전자파를 이용한 일반적인 무선인식 방식으로서는 불가능한 특징이다.This method differs from conventional card readers in that it can be remotely recognized and can simultaneously receive a plurality of response signals to recognize in real time. That is, if the response card is attached to all the objects in a certain area, the question signal is fired once in a convenient place, so that the kind and quantity of all the objects in the area can be grasped. Therefore, it is possible to grasp the inventory items in place without scanning (polling) one by one like a conventional bar code reader. This is a characteristic that is not possible with a conventional optical or electronic reading method as well as a general wireless reading method using electromagnetic waves.
4. 일정 구역내의 인물, 물체의 검색과 파악에 응용.4. Application to search and identification of people and objects in a certain area.
일정구역내에서 질문기를 작동시켜서 그곳에 재하는 모든 응답 카드로부터의 신호를 수신 해독한 후 컴퓨터 데이터를 이용하여 특정 인물이나 피아(彼我)식별 또는 물체를 색인, 색출 및 항만 출입감시 등을 할 수 있으며, 이러한 경우에는 먼저 LF(장파) 대역의 질문기로서 특정 인물(또는 몰체)의 존재를 파악한 후, 정확한 위치는 SHF 질문기를 사용하여 방향과 거리를 확정한다.It operates the interrogator in a certain area and decrypts the signals from all the response cards that are put there, and then uses the computer data to index, search, and monitor the entry and exit of specific persons, In this case, first, the presence of a specific person (or a body) as an interrogator in the LF (longwave) band is determined, and then the correct position is determined using the SHF interrogator to determine the direction and distance.
이상에서와 같이 본 발명은 무선 수전형(無線 受電形)이므로 휴대형 응답기에 별도의 전지가 불필요하며, 다수의 응답기를 병렬로 동시 처리할 수 있어서 처리속도를 빨리할 수 있으며, 재고품의 경우 구역내의 모든 재고품의 종류, 수량 등을 손쉽게 파악할 수 있으며, 또한 응답기의 방향과 거리를 파악할 수 있고 명함 정도의 크기로 구성되어 신체나 차량 또는 물건등에 간편히 부착할 수 있어서 범용으로 사용할 수 있는 등의 효과가 있는 매우 유용한 발명이다.As described above, since the present invention is a radio receiving type, it is unnecessary to use a separate battery in the portable transponder, and it is possible to simultaneously process a plurality of transponders in parallel, It is possible to easily grasp the kinds and quantity of all kinds of stock, and also to recognize the direction and distance of the transponder, and it can be easily attached to the body, the vehicle or the object, There is a very useful invention.
Claims (5)
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019960044207A KR100214283B1 (en) | 1996-10-02 | 1996-10-02 | Radio powered multi-purpose remote identification system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019960044207A KR100214283B1 (en) | 1996-10-02 | 1996-10-02 | Radio powered multi-purpose remote identification system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| KR100214283B1 KR100214283B1 (en) | 1999-08-02 |
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ID=19476401
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1019960044207A KR100214283B1 (en) | 1996-10-02 | 1996-10-02 | Radio powered multi-purpose remote identification system |
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| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100214283B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100321342B1 (en) * | 1999-04-09 | 2002-03-18 | 권영한 | Wireless data identification system and a method for controlling wireless data communication using the same |
-
1996
- 1996-10-02 KR KR1019960044207A patent/KR100214283B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100321342B1 (en) * | 1999-04-09 | 2002-03-18 | 권영한 | Wireless data identification system and a method for controlling wireless data communication using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100214283B1 (en) | 1999-08-02 |
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