一种射频识别读写器接收信号强度检测电路和检测方法技术

本发明专利技术公开了一种射频识别读写器接收信号强度检测电路和检测方法。当微控制器对标签的返回信号进行解码时，峰值采样保持电路对标签返回信号的I、Q两路信号的峰值进行采样和保持；解码完成后，通过ADC获取峰值采样保持电路保持的接收信号峰值，并通过对信号峰值的计算返回信号功率的相对值。检测电路包括峰值采样保持电路和开关放电电路，峰值采样保持电路的输入端接基带的输出端，峰值采样保持电路的输出端接微处理器的ADC；开关放电电路接峰值采样保持电路，开关放电电路的控制信号输入端接微处理器。本发明专利技术实现方式简单，成本低廉；对微处理器的运算能力要求和ADC速率要求不高，能够应用在通用的单片机控制系统中。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及射频识别读写器，尤其涉及。RSSI (Received Signal Strength Indication)即接收信号强度，一般通信电路中直接通过检测接收信号的幅度即可获得其信号强度。在UHF RFID电路中，接收到的标签反射信号及其微弱，而且在接收通道上存在远大于接收信号的发射泄漏信号(即使通过各种方法去抵消，剩余也远大于标签发射信号)。在UHF RFID读写器中的RSSI如果在射频上测量接收通道的信号幅度是不准确的。目前在国内，实现RSSI功能的读写器多采用国外集成读写器芯片，没有自己的电路。在国外的设计中，一般是在解调后的信号直接进行高速ADC采样，然后通过数字信号处理算法来计算接收信号强度。采用集成读写器芯片的成本比较高，目前读写器芯片都需要进口，国内没有自主知识产权。采用高速ADC和数字信号处理器这种方式测量RSSI比较准确，但高速ADC和数字信号处理器成本较高，实现周期也较长。对国内多数由微控制器来进行控制和数据处理的读写器来说，该方法不易实现。本专利技术要解决的技术问题是提供一种电路成本低、结构简单，能够在通用的单片机控制系统中实现的射频识别读写器接收信号强度检测方法。本专利技术另一个要解决的技术问题是提供一种实现成本低、结构简单，能够在通用的单片机控制系统中实现的射频识别读写器接收信号强度检测电路。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是，一种射频识别读写器接收信号强度检测方法，微控制器对标签的返回信号进行解码时，峰值采样保持电路对标签返回信号的1、Q两路信号的峰值进行采样和保持；微控制器解码完成后，通过ADC获取峰值采样保持电路保持的1、Q两路信号的接收信号峰值，并通过1、Q两路信号的峰值计算返回信号功率的相对值。以上所述的射频识别读写器接收信号强度检测方法，微控制器通过ADC获取峰值采样保持电路保持的1、Q两路信号的接收信号峰值后，对峰值采样保持电路上储存的电荷进行放电。以上所述的射频识别读写器接收信号强度检测方法，计算返回信号功率相对值的步骤包括将1、Q两路信号峰值减去直流基准值，然后求取平方和，用所述的平方和表征返回信号功率的相对值。以上所述的射频识别读写器接收信号强度检测方法，用标准信号源进行对比测量，获取电路增益常数，所述的相对值除以电路增益常数得到返回信号功率的绝对值。以上所述的射频识别读写器接收信号强度检测方法，，峰值采样保持电路的采样输入点选择在基带放大电路的不饱和放大输出端一种实现上述方法的射频识别读写器接收信号强度检测电路的技术方案，包括微处理器、基带放大电路、峰值采样保持电路和开关放电电路，基带放大电路1、Q两路信号的输出端接微处理器，峰值采样保持电路1、Q两路信号的输入端接基带放大电路，峰值采样保持电路的两个输出端分别接微处理器的ADC两个引脚；开关放电电路接峰值采样保持电路，开关放电电路的控制信号输入端接微处理器的控制信号输出端。以上所述的射频识别读写器接收信号强度检测电路，所述的峰值采样保持电路包括两路采样保持电路，每路采样保持电路包括第一电压跟随器、第二电压跟随器、二极管和储能电容，第一电压跟随器的输入端接基带放大电路1、Q两路信号输出端中的一路，第一电压跟随器的输出端接二极管的阳极，二极管的阴极接储能电容的第一端，储能电容的第二端接地；第二电压跟随器的输入端接储能电容的第一端，第二电压跟随器的输出端接微处理器ADC —个输入引脚。以上所述的射频识别读写器接收信号强度检测电路，所述的开关放电电路包括两路放电电路，每路放电电路包括一个单刀双掷开关，单刀双掷开关的输入脚接接储能电容的第一端；单刀双掷开关的第一输出脚悬空，第二输出脚接地；单刀双掷开关的控制端接接微处理器的控制信号输出端。以上所述的射频识别读写器接收信号强度检测电路，每路采样保持电路包括第一分压电阻、第二分压电阻、第三分压电阻、第四分压电阻和限流电阻，第一分压电阻与第二分压电阻串接后一端接所述基带放大电路1、Q两路信号输出端中的一路，另一端接地，第一分压电阻与第二分压电阻的连接点接第一电压跟随器的输入端；第三分压电阻与第四分压电阻串接后一端接第二电压跟随器的输出端，另一端接地，第三分压电阻与第四分压电阻的连接点接所述微处理器ADC—个输入引脚；限流电阻的第一端接二极管的阴极，第二端接储能电容的第一端。以上所述的射频识别读写器接收信号强度检测电路，每路放电电路包括放电电阻，单刀双掷开关的第一输出脚通过放电电阻接地；单刀双掷开关的输入脚接所述限流电阻的第一端，通过限流电阻接储能电容。本专利技术实现方式简单，成本低廉。信号强度的测量和计算在解码之后来完成，降低了对微处理器的运算能力要求，由于有峰值采样保持电路，对采集模拟信号的ADC速率要求也不高，能够应用在通用的单片机控制系统中。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明图1是本专利技术实施例射频识别读写器接收信号强度检测电路的原理框图。图2是本专利技术实施例峰值采样保持电路的原理图。图3是本专利技术实施例开关放电电路的原理图。如图1所示，本专利技术实施例射频识别读写器接收信号强度检测电路包括微处理器(MCU)、基带放大电路、峰值采样保持电路和开关放电电路，基带放大电路1、Q两路信号的输出端通过比较判决电路接微处理器，峰值采样保持电路1、Q两路信号的输入端接基带放大电路第二级基带放大器1、Q两路信号的输出端，峰值采样保持电路的两个输出端分别接微处理器的ADC两个引脚；开关放电电路接峰值采样保持电路，开关放电电路的控制信号输入端接微处理器的控制信号输出端。如图2所示，峰值采样保持电路包括两路相同的采样保持电路，因为I和Q两组信号放大电路是对称的，下面以Q路信号为例说明信号流向。Q路信号的采样保持电路包括第一电压跟随器、第二电压跟随器、二极管D01、储能电容COl第一分压电路和第二分压电路。第一电压跟随器和第二电压跟随器选用UOl (LM324_N)的两个运算放大单元，两个运算放大单元分别连接成两个电压跟随器。由于输入信号直流电平较高，需要首先使用第一分压电路分压。第一电压跟随器的输入端通过第一分压电路接基带放大电路Q路信号输出端0UT_Q-，分压后进入第一电压跟随器进行电流放大(单位增益放大)。第一电压跟随器的输出端接二极管DOl的阳极，二极管DOl的阴极接通过限流电阻R05接储能电容COl的第一端，储能电容COl的第二端接地。第二电压跟随器的输入端通过限流电阻R05接储能电容COl的第一端，第二电压跟随器同样进行电流放大(单位增益放大)。第二电压跟随器的输出端通过第二分压电路接微处理器ADC —个输入引脚ADC0_1。第一分压电路包括第一分压电阻ROl和第二分压电阻R02。第一分压电阻ROl与第二分压电阻R02串接后一端接基带放大电路Q路信号输出端0UT_Q-，另一端接地，第一电压跟随器的输入端接第一分压电阻ROl与第二分压电阻R02之间的连接点。第一分压电路包括第一分压电阻ROl和第二分压电阻R02。第二分压电路包括第三分压电阻R06和第四分压电阻R09。第三分压电阻R06与第四分压电阻R09串接后一端接第二电压跟随器的输出端，另一端接地，第三分压电阻R06与第四分压电阻R09之间的连接点接微处理器ADC —个输入引脚ADC本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种射频识别读写器接收信号强度检测方法，其特征在于，微控制器对标签的返回信号进行解码时，峰值采样保持电路对标签返回信号的I、Q两路信号的峰值进行采样和保持；微控制器解码完成后，通过ADC获取峰值采样保持电路保持的I、Q两路信号的接收信号峰值，并通过I、Q两路信号的峰值计算返回信号功率的相对值。

【技术特征摘要】
1.一种射频识别读写器接收信号强度检测方法，其特征在于，微控制器对标签的返回信号进行解码时，峰值采样保持电路对标签返回信号的1、Q两路信号的峰值进行采样和保持；微控制器解码完成后，通过ADC获取峰值采样保持电路保持的1、Q两路信号的接收信号峰值，并通过1、Q两路信号的峰值计算返回信号功率的相对值。2.根据权利要求1所述的射频识别读写器接收信号强度检测方法，其特征在于，微控制器通过ADC获取峰值采样保持电路保持的1、Q两路信号的接收信号峰值后，对峰值采样保持电路上储存的电荷进行放电。3.根据权利要求1所述的射频识别读写器接收信号强度检测方法，其特征在于，计算返回信号功率相对值的步骤包括将1、Q两路信号峰值减去直流基准值，然后求取平方和，用所述的平方和表征返回信号功率的相对值。4.根据权利要求1所述的射频识别读写器接收信号强度检测方法，其特征在于，用标准信号源进行对比测量，获取电路增益常数，所述的相对值除以电路增益常数得到返回信号功率的绝对值。5.根据权利要求1所述的射频识别读写器接收信号强度检测方法，其特征在于，峰值采样保持电路的采样输入点选择在基带放大电路的不饱和放大输出端。6.一种实现权利要求1所述方法的射频识别读写器接收信号强度检测电路，其特征在于，包括微处理器、基带放大电路、峰值采样保持电路和开关放电电路，基带放大电路1、Q两路信号的输出端接微处理器，峰值采样保持电路1、Q两路信号的输入端接基带放大电路，峰值采样保持电路的两个输出端分别接微处理器的ADC两个引脚；开关放电电路接峰值采样保持电路，开关放电电路的控制信号输入端接微处理器的控制信号输出端。7.根据权利要求6所述的射频识别读...

【专利技术属性】
技术研发人员：高军，刁尚华，钟干，
申请(专利权)人：深圳市华士精成科技有限公司，
类型：发明
国别省市：