[go: up one dir, main page]

DE69326200T2 - Störunempfindliches Hochfrequenzidentifizierungssystem mit grossem Erkennungsbereich - Google Patents

Störunempfindliches Hochfrequenzidentifizierungssystem mit grossem Erkennungsbereich

Info

Publication number
DE69326200T2
DE69326200T2 DE1993626200 DE69326200T DE69326200T2 DE 69326200 T2 DE69326200 T2 DE 69326200T2 DE 1993626200 DE1993626200 DE 1993626200 DE 69326200 T DE69326200 T DE 69326200T DE 69326200 T2 DE69326200 T2 DE 69326200T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sidebands
identification system
frequency identification
signal
interrogation
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.)
Revoked
Application number
DE1993626200
Other languages
English (en)
Other versions
DE69326200D1 (de
Inventor
Hendrik Johannes De Jong
Tallienco Wieand Harm Fockens
Harm Jacob Kip
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nederlandsche Apparatenfabriek NEDAP NV
Original Assignee
Nederlandsche Apparatenfabriek NEDAP NV
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=19860962&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DE69326200(T2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Nederlandsche Apparatenfabriek NEDAP NV filed Critical Nederlandsche Apparatenfabriek NEDAP NV
Application granted granted Critical
Publication of DE69326200D1 publication Critical patent/DE69326200D1/de
Publication of DE69326200T2 publication Critical patent/DE69326200T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Revoked legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/38Synchronous or start-stop systems, e.g. for Baudot code
    • H04L25/40Transmitting circuits; Receiving circuits
    • H04L25/49Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems
    • H04L25/4904Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems using self-synchronising codes, e.g. split-phase codes
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/0008General problems related to the reading of electronic memory record carriers, independent of its reading method, e.g. power transfer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Hochfrequenz-Identifizierungssystem nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Dieses weist eine Lesevorrichtung und eine Anzahl von Markierungen auf, die eine Schaltung mit einem elektronisch gespeicherten Code und/oder Informationen beinhalten, die von der Lesevorrichtung (auch als Sendeempfänger bezeichnet) ferngelesen werden können, wobei die Lesevorrichtung zu diesem Zweck ein kontinuierliches Abfragesignal mit einer vorbestimmten Frequenz sendet, wobei die Markierungen eine Resonanzschaltung aufweisen, deren Resonanzfrequenz im wesentlichen der Frequenz des Abfragesignals entspricht und auf oder nahe dem Peak des Resonanzanstiegsbandes der Resonanzkurve der Resonanzschaltung liegt, wobei die Markierungen Modulationseinrichtungen zum Modulieren des Abfragesignals aufweisen.
  • Hochfrequenz-Identifizierungssysteme dieser Art sind unter anderem in dem US-Patent 4 196 418 der Anmelderin und in EP-A-0 289 136 offenbart.
  • Ein Nachteil des bekannten Systems liegt darin, daß der maximale Erkennungsbereich bei der maximalen Feldstärke eines Abfragefeldes, der von den Behörden in zahlreichen Ländern vorgeschrieben ist, durch Interferenzen am Empfänger begrenzt ist, welche durch das Abfragefeld des Systems selbst bewirkt werden. Ferner können in geringer Entfernung beabstandete gleichartige Systeme einander stören.
  • EP-A-0 346 922 beschreibt ein Identifizierungssystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, bei dem von einer Lesevorrichtung gesendete Mikrowellen von einer Markierung moduliert und reflektiert werden. Um Störungen durch andere Lesevorrichtungen zu vermeiden, die mit der selben Frequenz arbeiten, moduliert die Markierung die Daten zunächst auf einen Unterträger, bevor sie den Hauptträger moduliert. An der Lesevorrichtung extrahiert ein Bandpassfilter Seitenbänder aus dem empfangenen Signal.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, die zuvor geschilderten Nachteile zu vermeiden und generell ein effizientes und zuverlässig arbeitendes Identifizierungssystem des zuvor genannten Typs zu schaffen. Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß ein Identifizierungssystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vorgesehen. Die Modulationseinrichtung ist zum Erzeugen eines Datensignals ausgelegt, das in wenigstens einem schmalen Seitenband nahe der Frequenz des Abfragesignals angeordnet ist, wobei das wenigstens eine Seitenband mit einem derartigen Abstand von der Frequenz des Abfragesignals angeordnet ist, daß das wenigstens eine Seitenband sich auf der einen Seite im Resonanzanstiegsband der Resonanzkurve der Resonanzschaltung der Markierungen befindet, und daß das wenigstens eine Seitenband auf der anderen Seite jedoch so weit von der Frequenz des Abfragesignals beabstandet ist, und daß diese Frequenz plus einem diese umgebenden Band durch ein Filter des Empfängers ausgefiltert wird, ohne das wenigstens eine Seitenband zu beeinträchtigen.
  • Es sei darauf hingewiesen, daß die Erfindung sowohl ein Identifizierungssystem, das nur zum Erkennen von in einer Markierung gespeicherten Informationen, als auch ein System, bei dem wenigstens eine Anzahl von Markierungen durch eine Schreibvorrichtung reprogrammierbar ist, und/oder ein System betrifft, das wenigstens eine Anzahl von Markierungen aufweist, deren Informationsgehalt wenigstens zum Teil durch einen oder mehrere mit den Markierungen gekoppelte Sensoren bestimmt wird. In diesem Zusammenhang werden diese Systeme manchmal als Datenaustauschsysteme oder -erkennungssysteme bezeichnet. Ferner werde anstelle des Begriffs "Markierung" oft andere Aus drücke verwendet, beispielsweise Responder, Transponder, Datenträger, Karte, Pass, etc. Vorteilhafterweise können die Markierungen passiv sein, d. h. die Markierungen haben keine eigene Batterie, jedoch können sie wahlweise auch aktiv sein. Alternativ wird der Sendeempfänger auch Abfagevorrichtung statt Lesevorrichtung genannt.
  • Die in der vorliegenden Beschreibung verwendeten Begriffe umfassen ebenfalls die genannten und ähnlich übliche alternative Ausdrücke.
  • Die Anordnung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher beschrieben.
  • Fig. 1 zeigt schematisch ein Schaltbild eines erfindungsgemäßen Identifizierungssystems;
  • Fig. 2 ist eine schematische Darstellung der Resonanzkurve einer Resonanzschaltung;
  • Fig. 3 ist eine schematische Darstellung der Funktionsweise eines erfindungsgemäßen Systems auf der Basis einer Resonanzkurve einer Resonanzschaltung; und
  • Fig. 4 und 5 sind schematische Darstellungen zweier möglicher Arten der Codierung zur Verwendung mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • Fig. 1 zeigt ein Schaltbild eines erfindungsgemäßen berührungslos arbeitenden Identifizierungssystems oder Erkennungssystems oder Informationsaustausch systems. Die Funktionsweise eines derartigen Systems ist in Fig. 1 dargestellt. Das System besteht aus einer Lesevorrichtung 1 und einer oder mehreren Erkennungsmarkierungen 2. Zum Abfragen einer Identifizierungsmarkierung 2 wird von einem Sender 4 ein Abfragefeld 3 erzeugt. Dieses Feld wird von einer Sendeeinheit 5 ausgestrahlt. Das Feld ist ein Hochfrequenzfeld mit, beispielsweise, 120 kHz. Eine Spule 6 wird auf die Frequenz des Abfragefeldes 3 mittels eines Resonanzkondensators 7 in der Markierung 2 abgestimmt und beginnt in Reaktion auf diese zu schwingen.
  • Die Markierungen enthalten eine Schaltung 8, die üblicherweise auf einem Chip als integrierte Schaltung vorgesehen ist und den in der Markierung gespeicherten Code und/oder Informationen sowie eine Einrichtung zum Steuern eines Modulators im Rhythmus des Codes oder der Informationen aufweist. Sobald eine ausreichende Spannung an der integrierten Schaltung 8 anliegt, wird die Schaltung getriggert, so daß der Markierungscode erzeugt und an den Modulator angelegt wird, der im vorliegenden Beispiel aus einem Codeschalter 9 besteht, der die Resonanzschaltung 6, 7 im Rhythmus des Codes teilweise oder vollständig kurzschließt, was über eine Lastimpedanz erfolgen kann. Die Sendeempfängerantenne 5 der Lesevorrichtung ist nun dämpfenden Variationen des Rhythmus des Codes ausgesetzt, so daß letzterer im Empfänger 13 wiederhergestellt werden kann. Um eine Unterbrechung des Betriebs des Chips 8 in der Markierung 2 während des Kurzschließens der Resonanzschaltungen 6, 7 durch den Modulator 9 zu verhindern, ist ein kleiner Glättungskondensator 10 vorgesehen, der die Spannung im Chip 8 während dieser Zeit auf einem ausreichend hohen Pegel hält. Der Wert dieses Kondensators 10 hängt von der Zeitspanne ab, während der ein Kurzschluß der Resonanzschaltung 6, 7 auftreten kann. Es ist nicht erforderlich, daß der Kondensator 10 Übertragungsenergie liefert. Bei dem erfindungsgemäßen System ist die erforderliche Kapazitanz des Kondensators 10 so gering, daß er in den IC 8 mit integriert werden kann.
  • Diese Art von Identifizierungssystem jedoch hat in der bisher beschriebenen Form den Nachteil, daß die maximale erreichbare Erkennungsdistanz 11 bei den in verschiedenen Ländern erlaubten Abfragefeldstärken 3 durch die Tatsache begrenzt ist, daß der Empfänger durch sein eigenes Sendefeld 3 mit dem relativ schwachen Antwortsignal 12 der Markierung 2 interferiert. Ferner können Interferenzen zwischen nahe beieinander befindlichen Identifizierungssystemen auftreten.
  • Es ist bekannt, Interferenzen durch das Sendefeld - das bei dem genannten System ständig vorliegt, d. h. auch während des Empfangs - durch Abschalten des Sendefelds 3 während des Empfangs des Antwortsignals 12 von der Markierung 2 abzuschalten. Jedoch weist ein derartiges gepulstes (intermittierendes) System zahlreiche inhärente Nachteile auf, wie beispielsweise:
  • - Die Energieversorgung der Elektronik in der Identifizierungsmarkierung wird während des Sendens des Antwortsignals unterbrochen, da die Versorgung aus der Energie des Sendesignals abgeleitet wird; aus Gründen der Zuverlässigkeit und der Lebensdauer weist die Markierung selbst keine Batterie auf. In diesen Momenten kann die Versorgungsspannung daher nur durch einen eingebauten Kondensator geliefert werden, der durch das Sendesignal während des Abfragens geladen wird. Dementsprechend übernimmt ein derartiger Kondensator kurzfristig die Aufgabe der Energieversorgung vom Abfragesignal und der Wert des Kondensators muß daher erheblich größer sein als der Wert eines Glättungskondensators gemäß Fig. 1. Infolgedessen kann der Kondensator in einem derartigen System mit unterbrochenem Abfragesignal nicht auf der Markierungs-IC integriert werden; somit weist diese Markierung weiterhin mehr Elemente auf und ist infolgedessen weniger zuverlässig und kostspieliger als die Markierung einer kontinuierlich abgefragten Markierung;
  • - zwei dieser Systeme mit gepulster Abfrage interferieren miteinander, wenn sie nahe beieinander angeordnet sind, weil das Abfragesignal eines Systems, da die Abfragepulse nicht synchron sind, mit der Antwortsendeperiode des anderen Systems zusammenfallen kann.
  • Eine Synchronisierung der Systeme ist sodann erforderlich, jedoch bewirkt dies Nachteile in der Praxis;
  • - eine geringe zeitliche Effizienz des Antwortsendesignals aufgrund der Tatsache, daß das Laden des Kondensators Zeit erfordert, während der der Code nicht zurückgesendet wird. Um diesen Zeitverlust auszugleichen, wird der Code schnell von der Markierung zurück gesendet - (d. h. mit einer hohen Signalgeschwindigkeit). In der Praxis liegt das Verhältnis zwischen der Ladezeit und der Rücksendezeit beispielsweise zwischen 1 : 1 und 5 : 1. Das bedeutet, daß die Sendegeschwindigkeit 2 bis 6 mal höher sein muß als bei dem System mit kontinuierlichem Abfragefeld, bei dem das Rücksenden des Codes unmittelbar erfolgt. Jedoch erfordert eine höhere Sendegeschwindigkeit eine entsprechend größere Bandbreite des Empfängers der Lesevorrichtung. Dies erhöht selbstverständlich die Gefahr der Aufnahme von Rauschsignalen, wodurch ein negativer Effekt auf den Erfassungsbereich und die Empfangszuverlässigkeit entsteht;
  • - Verlust von Erkennungszeit unter dynamischen Bedingungen. In vielen Fällen muß eine (beispielsweise an einem Tier angebrachte) Markierung von einem stationären Erkennungssystem gelesen werden. Ist ein derartiges System ein gepulstes System, kann es leicht vorkommen, daß der von der Markierung beim Eintritt in das Abfragefeld empfangene Teil des Ladeimpulses zu kurz ist, um den Energiekondensator adäquat zu laden. In diesem Fall beginnt die Rückübertragung nicht am Ende des ersten Ladeimpulses, sondern es muß das Ende des nächsten Ladeimpulses abgewartet werden. Ergebnis: Verlust von Erkennungszeit;
  • - Verlust der Synchronisierung zwischen der Lesevorrichtung und der Markierung während des Rücksendens des Codes. Infolgedessen muß die Markierung ihre eigene Taktfrequenz zur Bestimmung der Rücksendefrequenz und der Rate des Codes erzeugen. Dies ist kostspielig und macht die Markierung empfindlicher gegenüber Umwelteinflüssen (beispielsweise Temperatur und nahe gelegenem leitendem Material). Bei einem System mit kontinuierlichem Abfragesignal wird, durch unvollständiges Kurzschließen des eingehenden Signals in der Markierung beim Rücksenden des Codes, die Frequenz des Abfragesignals einfach als Takt der Markierung verwendet. Somit ist die Markierung nie "freigegeben", sodaß beispielsweise ein sehr einfaches und verläßliches Prinzip der synchronen Erkennung möglich wird;
  • - geringere Flexibilität für zukünftige Code-Erweiterungen. In Verbindung mit der begrenzten Kondensatorkapazität und der erforderlichen Ladezeit ist der zurückzusendende Code in seiner Länge begrenzt. Soll der Code länger werden, so ist dies nur möglich, indem der Energiekondensator zwischendurch aufgeladen wird. Dies führt zu einem Zeitverlust und ist technisch kompliziert;
  • - möglicher Einfluß auf Herzstimulatoren (Schrittmacher); dies kann nur bei gepulsten Systemen vorkommen.
  • Fig. 2 zeigt ein anderes Verfahren und eine Resonanzcharakteristik 19 einer Resonanzschaltung. Die Signalstärke ist auf der vertikalen Achse 14 aufgetragen und die Frequenz ist auf der horizontalen Achse 15 aufgetragen. Um das Problem eines negativen Effekts durch das eigene Abfragefeld zu umgehen, unterscheidet sich die Trägerfrequenz 16 des zurückgesendeten Markierungssignals erheblich von der Frequenz 17 des Abfragefeldes, welche der Resonanzfrequenz der Resonanzschaltung in der Markierung und üblicherweise auch in der Sendeempfängervorrichtung entspricht. Die Rücksendefrequenz 16 kann beispielsweise die Hälfte der Resonanzfrequenz 17 betragen. Hierdurch wird das genannte Problem zwar gelöst, jedoch entsteht der Nachteil, daß die Amplitude 18 des Antwortsignals sehr klein ist, da dieses Signal so weit von der Resonanzfrequenz 17 der IC-Schaltung der Markierung entfernt ist. Ein derartiges schwaches Signal schränkt offensichtlich den Erkennungsbereich in erheblichem Maße ein.
  • Die Lösung des Problems des nachteiligen Einflusses durch das Abfragesignal, wobei dieses weiterhin kontinuierlich gesendet werden soll und ferner der Erkennungsbereich durch ein starkes Antwortsignal der Markierung groß ist, wird erfindungsgemäß erreicht, indem das Antwortsignal sich über ein oder zwei schmale Seitenbänder erstreckt, die im Resonanzanstiegsband nahe dem Peak der Resonanzkurve der Markierung liegen, jedoch deutlich voneinander getrennt sind. Am Empfänger kann die Hauptfrequenz mit ausreichender Bandbreite ausgefiltert werden und nur der Inhalt eines oder beider Seitenbänder wird zum Wiedergewinnen der Daten verwendet.
  • Die Seitenbänder sind durch einen Unterträger gebildet, auf den der Code und/oder Informationen aus dem Markierungsspeicher moduliert sind. Infolgedessen weist der modulierte Unterträger den eigentlichen Unterträger und zugehörige Seitenbänder auf. Das derart erhaltene Unterträgerband bildet ein Signalband und hat eine relativ geringe Bandbreite. Dieses Signalband wird in einem zweiten Modulationsvorgang oder Frequenztransformationsvorgang - anschließend in zwei Seitenbänder auf beiden Seiten des Hauptträgers umgewandelt. Die inverse Frequenztransformation erfolgt am Empfänger, so daß der modulierte Unterträger wiedergewonnen wird. Dieses Signal wird seinerseits demoduliert, um die Datenbits zu erhalten.
  • Der Zwischenschritt des demodulierten Unterträgers sieht vor, daß die Bandbreite am unteren Ende und am oberen Ende begrenzt ist, so daß das Hochfrequenzsignal in der Resonanzkurve der Markierungsspule enthalten ist, und ferner ist ein "Spalt" auf beiden Seiten nahe dem Hauptträger gebildet. Die erste Tatsache ist dahingehend vorteilhaft, daß dadurch der Q-Faktor sowohl der Markierungsschaltung, als auch der Leseschaltung hoch gehalten werden kann, was für eine große Lesedistanz erforderlich ist. Der zweite Sachverhalt ist wichtig, da der Empfänger der Lesevorrichtung gegenüber dem Frequenzbereich des "Spalts" unempfindlich gemacht werden kann, so daß nahe gelegene Lesevorrichtungen, die eine geringfügig andere Trägerfrequenz aufweisen können, nicht länger Interferenzen verursachen können.
  • Fig. 3 zeigt das zuvor beschriebene Merkmal. Die obere Kurve zeigt den Signalresonanzanstieg 20 der Resonanzschaltung einer Markierung als Funktion der Frequenz 21, während die untere Kurve die Bandpaßantwort 22 des Empfängers 13 der Lesevorrichtung 1 (Fig. 1) darstellt. Die Resonanzkurve 19 der Markierungs-LC-Schaltung b, 7 (Fig. 1) hat ihren Peak 23 bei der Abfragefeldfrequenz 17. Die von der Markierung 2 zu übertragenden Informationen der Daten sind nun in den beiden schmalen Seitenbändern 24 und 25 enthalten, und zwar jeweils mit Abstand 26 und 27 vom Hauptträger 17. Der Empfänger 13 (Fig. 1) weist ein Filter 31 auf, das auf die Datenbänder 24 und 25 abgestimmte Transmissionsbänder 28 und 29 aufweist und den Hautträger 17 über eine Bandbreite 30 unterdrückt, die sich auf beiden Seiten der Frequenz 17 erstreckt. Dieses Unterdrücken des Frequenzbandes 30 verhindert eine Interferenz zwischen der Abfragefrequenz 17 und dem Empfänger 13 (Fig. 1). Selbst nahe beieinander liegende Systeme mit der selben Abfragefrequenz 17 interferieren nicht miteinander, so das ein Synchronisieren der Systeme überflüssig ist. Die Dateninformationen enthaltenden Seitenbänder 24 und 25 sind sehr schmal und somit gilt dies auch für die Bandpassfilter 28 und 29. Infolgedessen kann nur wenig Hochfrequenz-Interferenz aus der Umgebung in das System eindringen, weshalb diese Art von Interferenz einen relativ geringen den Erkennungsbereich verringernden Effekt hat.
  • Die Seitenbänder 24 und 25 sind derart gewählt, daß sie mit geeignetem Spiel in die Resonanzkurve 19 der LC-Schaltung 6, 7 (Fig. 1) der Markierung 2 fallen. Infolgedessen wird der Resonanzanstiegseffekt nahe dem Peak 23 der Resonanzkurve 19 maximal genutzt, so daß eine große minimale Signalamplitude 31 erzeugt wird. In einer praktischen Anwendung kann die Amplitude 31 60% oder mehr der Signalamplitude am Peak 23 betragen. Dies führt zu einer großen Erkennungsdistanz 11 (Fig. 1), während die Rauschempfindlichkeit gering ist. Es ist selbstverständlich wichtig, vorzusehen, daß der Signalpegel 31 so hoch wie möglich ist. Zu diesem Zweck müssen die Distanzen 26 und 27 so klein wie möglich sein. In der Praxis hat sich gezeigt, daß, unter Verwen dung moderne Filterverfahren, eine Bandbreite 30 zum Unterdrücken von 0,4 bis + 0,4% der Hauptfrequenz gut erreichbar ist. Die gegenwärtigen Sender sind von derart hoher Qualität, daß außerhalb dieses Bandes nur sehr wenig Rauschen verbleibt. Da der Sender und der Empfänger von dem selben (Kristall-) Oszillator gesteuert werden, treten keine weiteren, durch Taktfrequenzabweichungen bewirkten Probleme auf.
  • Darüber hinaus muß die Modulationseinrichtung der Markierungen derart ausgebildet sein, daß die Bandbreiten 24 und 25 so schmal wie möglich sind, um die Amplitude des Datensignals 31 auf einem Maximum zu halten. In der Praxis hat sich gezeigt, daß bei einer Höhe des Signals 31 von ungefähr 60% des Peaks 23 ein ausgezeichneter Erkennungsbereich erreicht werden kann, der gewiß die selbe Größenordnung aufweist wie bei einem System mit gepulstem Abfragefeld. Die Breite der Seitenbänder 24 und 25 hängt von der Signalrate (Zahl der Bits pro Sekunde) und von dem Codierverfahren ab. Um schmale Bänder 24, 25 zu erhalten, sollten vorzugsweise Codes mit einer schmalen Bandbreite verwendet werden. Der häufig verwendete NRZ (non-return to zero) Code erfüllt diese Voraussetzungen nicht. Bei diesem Codierverfahren wird ein zu übertragendes Bit einfach durch eine offene ("1") oder geschlossene ("0") Position des Schalters 9 (Fig. 1) bestimmt. Da bei einem Code eine unbegrenzte Anzahl von Bits gleichen Werts vorhanden sein können, bedeutet dies, daß die Datenbänder die Abfragefrequenz berühren können.
  • Geeigneter sind die sogenannten Manchester- und Bi-Phase-Codierverfahren. In einem Praxistest verwendete die Anmelderin den zweiten Typ, wie in Fig. 4 erläutert. In der Markierungselektronik wird der zu übertragende Code 32 in ein Phasenverschiebungssignal (PSK) 33 umgewandelt. Jede "1" enthält einen Phasensprung, jede "0" enthält keinen Phasensprung, und ferner erfolgt ein Phasensprung bei jedem Bitübergang. Die Richtung des Phasensprungs ist nicht wesentlich. Bei diesem Codierverfahren ist die Bandbreite des Datensignals (1 - ¹/&sub2;) + 2 · 1/4 = 1 · die Signalrate (Bitrate) in Bits pro Sekunde, und die Innenseite des Signalbandes ist un 1/4 der Bitrate von der Abfragefrequenz entfernt. Bei einer Bitrate von 2 kbits/sek beträgt diese Entfernung 500 Hz. Bei einem häufig verwendeten Abfragefeld von 120 kHz ist dies mehr als die zuvor erwähnten 0,4 % der Sendefrequenz. Entsprechend der vorhergehenden Berechnung ist die Bandbreite bei einer Bitrate von 2 kbits/sek 2 kHz für jedes Seitenband.
  • Das erwähnte PSK Signal kann als modulierter Unterträger angesehen werden und wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel vom Modulator 9 auf das 120 kHz Signal amplitudenmoduliert. Im Empfänger wird das 120 kHz Signal vom Filter 31 aufgehalten und nur die Seitenbänder werden durchgelassen. Durch direkte Umwandlung wird das phasenmodulierte Basisbandsignal direkt wiedergewonnen und weiterverarbeitet. Der Manchester-Code kann ebenfalls verwendet werden und würde zu derselben Bandbreitencharakteristik führen. Selbstverständlich ist es alternativ möglich, statt zweier Seitenbänder nur ein Seitenband zu verwenden. Da jedoch zu erwarten ist, daß Rauschsignale in den beiden Seitenbändern nicht korrelieren, während dies die beiden Seitenbandkomponenten des Datensignals tun, ist es üblicherweise vorteilhafter beide Seitenbänder zu erkennen und sie als Basisbandsignale zu addieren.
  • Die Seitenbänder sind schmal und liegen nahe der Mittelfrequenz der Resonanzkurve 19 (Fig. 3). Die Stärke des Antwortsignals in bezug auf den Peak 23 der Resonanzkurve 19 (Fig. 3) ist mit der elektrischen Qualität Q der Resonanzschaltung 6, 7 verbunden (Fig. 1).
  • In einem praktischen Ausführungsbeispiel kann gelten, daß Q = 30 und die Mindesthöhe 31 des Antwortsignals ungefähr 60% der Peak-Höhe 23 der Resonanzkurve entspricht. Dies schafft eine adäquate Erkennungsdistanz.
  • In dem genannten Beispiel betrug die Bitrate 2 kbit/sek. Dies ist in vielen Fällen ausreichend; manchmal ist es jedoch wichtig die höchstmögliche Codesenderate zu erreichen. Die Bandbreite muß jedoch in Verbindung mit der gewünschten Höhe des Antwortsignals und somit der Erkennungsdistanz beschränkt bleiben.
  • Ein Codiertyp, mit dem innerhalb derselben Seitenbandbreite eine Bitrate erreicht werden kann, die zweimal höher ist als bei den Manchester- oder Bi- Phasen-Codes, ist die sogenannte Delay-Modulation oder der Miller-Code, der in Fig. 5 bei 34 angedeutet ist. In der Markierung wird auch dieser Code auf die Hauptfrequenz als eine Form von PSK Signal durch Amplitudenmodulation aufmoduliert. Die Erkennen erfolgt auf die beschriebene Weise, wobei die Wiedergewinnung des PSK Signals durch direkte Umwandlung in den Seitenbändern erfolgt. Die Erkennung dieser Codierung erfordert ein Signal-Rausch- Verhältnis, das etwa 3 dB höher ist. Dies stellt jedoch kein Problem dar, da die erforderliche Bandbreite am Empfänger um einen Faktor 2 geringer ist als bei der Manchester- oder der Bi-Phase-Kodierung, so daß der Rauschpegel ungefähr 3 dB geringer ist.

Claims (11)

1. Hochfrequenz-Identifizierungssystem mit einer oder mehreren Markierungen, die von einem Senderempfänger, der ein kontinuierliches Abfragesignal sendet, ferngelesen werden können, wobei die Markierungen Modulationseinrichtungen zum Modulieren des Abfragesignals aufweisen, wobei sich ein von einer Markierung zurück gesendetes Datensignal über zwei Seitenbänder erstreckt und wobei in der Markierung die Seitenbänder durch einen Unterträger gebildet sind, auf dem Daten aus einem Speicher der Markierung moduliert sind und wobei die Seitenbänder auf beiden Seiten der Frequenz des Abfragesignals liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungen eine Resonanzschaltung mit einer Resonanzfrequenz aufweisen, die im wesentlichen der Frequenz des Abfragesignals entspricht und bei oder nahe dem Peak des Resonanzanstiegsbandes der Resonanzkurve der Resonanzschaltung liegt, wobei die Seitenbänder derart gewählt sind, daß sie im Resonanzanstiegsband der Resonanzschaltung der Markierung liegen und mit geeignetem Spielraum in die Resonanzkurve der Resonanzschaltung fallen, wobei das Abfragesignal und ein dieses umgebendes Band im Senderempfänger mittels eines Filters des Senderempfängers ausgefiltert wird, ohne daß wenigstens eines der Seitenbänder beeinflußt wird, und wobei nur der Inhalt eines der oder beider Seitenbänder zur Datenwiederherstellung verwendet wird.
2. Hochfrequenz-Identifizierungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierung mit einer Einrichtung versehen ist, die in einem ersten Schritt den Unterträger mit den Daten moduliert, und in einem zweiten Schritt den modulierten Unterträger durch Modulation oder Frequenztransformation in die beiden Seitenbänder umwandelt.
3. Hochfrequenz-Identifizierungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Senderempfänger mit einer Einrichtung versehen ist, die in einem ersten Schritt den modulierten Unterträger aus wenigstens einem der Seitenbänder wiederherstellt und in einem zweiten Schritt den erhaltenen modulierten Unterträger demoduliert, um so die Daten zu erhalten.
4. Hochfrequenz-Identifizierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenbänder eine derartige Position innerhalb der Resonanzkurve der Resonanzschaltung der Markierungen einnehmen, daß der Resonanzanstieg in diesem Bereich wenigstens 60% der Peak-Höhe der Resonanzkurve beträgt.
5. Hochfrequenz-Identifizierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzabstand zwischen jedem Seitenband und der Abfragefrequenz größer ist als 0,4% der Abfragefrequenz.
6. Hochfrequenz-Identifizierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungen zum Erhalten von Seitenbändern das Datensignal nach dem Manchester- oder dem Bi-Phasenverfahren zu codieren und anschließend durch Amplitudenmodulation auf das Abfragesignal in der Resonanzschaltung der Markierung modulieren können.
7. Hochfrequenz-Identifizierungssystem nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß das Datensignal nach dem sogenannten Verzögerungsmodulationsverfahren (=Miller-Verfahren) codiert wird und anschließend durch Amplitudenmodulation auf das Abfragesignal in der Resonanzschaltung der Markierung moduliert wird.
8. Hochfrequenz-Identifizierungssystem nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger ein Filter aufweist, daß nur eines der oder beide Daten enthaltenden Seitenbänder durchläßt und die Abfragefrequenz plus einem umgebenden Band unterdrückt.
9. Hochfrequenz-Identifizierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationseinrichtung einen mit den Informationen der Markierung modulierten Unterträger zu bilden, der seinerseits auf das Abfragesignal modulieren kann.
10. Hochfrequenz-Identifizierungssystem nach einem der vorhergehenden Anspruche, dadurch gekennzeichnet, daß nur eines der beiden Seitenbänder als Datensignal verwendet wird.
11. Hochfrequenz-Identifizierungssystem nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der modulierte Unterträger durch Amplitudenmodulation auf das Abfragesignal moduliert wird.
DE1993626200 1992-06-24 1993-06-24 Störunempfindliches Hochfrequenzidentifizierungssystem mit grossem Erkennungsbereich Revoked DE69326200T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL9201116A NL9201116A (nl) 1992-06-24 1992-06-24 Storingsbestendig radiofrequent identificatiesysteem met grote detectie-afstand.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69326200D1 DE69326200D1 (de) 1999-10-07
DE69326200T2 true DE69326200T2 (de) 2000-05-04

Family

ID=19860962

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1993626200 Revoked DE69326200T2 (de) 1992-06-24 1993-06-24 Störunempfindliches Hochfrequenzidentifizierungssystem mit grossem Erkennungsbereich

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0576100B1 (de)
DE (1) DE69326200T2 (de)
NL (1) NL9201116A (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL9400076A (nl) * 1994-01-17 1995-09-01 Nedap Nv Diefstaldetectie- en identificatiesysteem.
DE69516568T2 (de) * 1994-03-04 2001-01-04 Ncr International, Inc. Bereichserweitertes drahtloses Übertragungssystem mit modulierter Rückstrahlung
JPH07264091A (ja) * 1994-03-18 1995-10-13 Toshiba Corp 無線カード用通信装置
NL1001770C2 (nl) 1995-11-29 1997-05-30 Nedap Nv Deactiveerbaar artikelbewakingslabel met gegevensdragerfunctie.
EP1164533B1 (de) * 2000-06-12 2006-09-20 Supersensor (Proprietary) Limited Leser für unterschiedliche Seitenbänder in einem elektronisches Identifizierungssystem
NL1030462C2 (nl) * 2005-11-18 2007-05-21 Nedap Nv Magnetorestrictief piezo-elektrisch RFID label.
US10312954B1 (en) 2017-12-25 2019-06-04 International Business Machines Corporation Identification of RFI (radio frequency interference)
US10601454B1 (en) 2018-11-30 2020-03-24 International Business Machines Corporation Separating two additive signal sources
CN118761421B (zh) * 2024-07-08 2025-01-17 江苏科睿坦电子科技有限公司 基于无线射频识别标签的质量检测系统

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL82025A (en) * 1987-03-27 1993-07-08 Galil Electro Ltd Electronic data communications system
US4983976A (en) * 1988-06-17 1991-01-08 Omron Tateisi Electronics Co. Signal transmission system and method
IL100451A (en) * 1990-12-28 1994-08-26 Bashan Oded Non-contact data communications system

Also Published As

Publication number Publication date
EP0576100B1 (de) 1999-09-01
EP0576100A1 (de) 1993-12-29
DE69326200D1 (de) 1999-10-07
NL9201116A (nl) 1994-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3779723T2 (de) Datenspeichervorrichtungen.
DE3928561C2 (de)
DE19858099C2 (de) Demodulatorschaltung
DE3786836T2 (de) Mikrowellen-Datenübertragungsgerät.
DE69332198T2 (de) Bidirektionales-Kommunikationssystem mit Doppelresonanz-Antennenschaltung für RF-Anhänger
DE60033882T2 (de) Lese-Terminal für einen elektromagnetischen Transponder, in Betriebsart mit sehr naher Kopplung
DE69716783T2 (de) Kontaktlose ic-karte ohne eigene stromversorgung
DE69700590T2 (de) Vorrichtung zum kontaktlosen datenaustausch mit einem nichtelektronischen etikett
DE69812339T2 (de) Datenkommunikationsvorrichtung, datenkommunikationssystem und datenkommunikationsverfahren
DE69127695T2 (de) Verfahren zum Lesen von gespeicherten Daten eines passiven Antwortgerätes durch eine Abfrageinrichtung mit einem Empfangsteil
DE60123638T2 (de) Hochempfindlicher leser für passive transponder
DE69620658T2 (de) Sende-Empfänger für kontaktloses IC-Kartensystem
DE69027922T2 (de) Transpondersystem
DD269478A5 (de) Elektronisches datenverarbeitungssystem
DE2530147A1 (de) Transpondersystem
DE69922587T2 (de) Übertragungsverfahren
DE3832409C2 (de)
DE69936439T2 (de) Kapazitive Modulation in einem elektromagnetischen Transponder
DE69014011T2 (de) Funksystem zur Datenübertragung an eine preiswerte passive Endstelle.
DE69326200T2 (de) Störunempfindliches Hochfrequenzidentifizierungssystem mit grossem Erkennungsbereich
DE3242551A1 (de) Anordnung zum identifizieren eines objektes
DE69734804T2 (de) Lese-/Schreibevorrichtung zur Herstellung einer effizienten Sendung/Empfang mit einem batterielosen Datenträger
DE19935146A1 (de) Kontaktloses Kommunikationssystem
DE69706893T2 (de) Kontaktloses übertragungssystem und abfragegerät dazu
DE69108354T2 (de) Modem für Mikrowellenkarte mit einem Reflexionsverstärker.

Legal Events

Date Code Title Description
8363 Opposition against the patent
8331 Complete revocation