專利名稱：具有用于評估自同步信號信息的信號評估裝置的無源數(shù)據(jù)載體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)載體，其被開發(fā)用來無接觸地接收信號，其中由該信號為該數(shù)據(jù)載體提供能量和信息，該數(shù)據(jù)載體具有用于傳送信號的數(shù)據(jù)載體信號傳送裝置和一個電路，該電路包括至少一個接頭，該接頭與傳送裝置相連接，通過接頭將該信號饋送給該電路，以及該電路包括下面列出的電路部分，即-電源裝置，其使用在數(shù)據(jù)載體傳送裝置處產(chǎn)生的該信號，被開發(fā)用來給該電路的多個部分提供能量；及-信號評估裝置，其利用從電源裝置輸入的能量，被開發(fā)用來針對能由該信號傳送的信息評估在數(shù)據(jù)載體傳送裝置處產(chǎn)生的信號。
本發(fā)明還涉及一種用于一個數(shù)據(jù)載體的電路，其包括用于傳送信號的傳送裝置，該電路包括至少一個接頭，該接頭連接至傳送裝置，通過該接頭將該信號饋送至該電路，以及該電路包括下面列出的電路部分，即-電源裝置，其使用該饋送信號，被開發(fā)用來給該電路的多個部分提供能量；及-信號評估裝置，其利用從電源裝置輸入的能量，被開發(fā)用來針對能由該信號傳送的信息評估該饋送信號。
本發(fā)明還涉及一種通信設(shè)備，其被開發(fā)用來無接觸地將信號傳送至數(shù)據(jù)載體，其中可以通過該信號給該數(shù)據(jù)載體提供能量和信息，且其包括被開發(fā)用來產(chǎn)生該信號的信號產(chǎn)生裝置。
背景技術(shù)：
可從文獻WO99/57681中了解到在第一段中最初提及的那種類型的數(shù)據(jù)載體，在第二段中最初提及的那種類型的電路，及在第三段中最初提及的那種類型的通信設(shè)備。
已知的數(shù)據(jù)載體包括已知的電路并且被開發(fā)用來與已知的通信設(shè)備進行無接觸通信，為了將合并的能量和信息饋送至該數(shù)據(jù)載體的目的可從該通信設(shè)備傳送信號，該數(shù)據(jù)載體包括信號評估裝置，該信號評估裝置利用輸入能量，被開發(fā)用來針對包含在該信號中的信息評估該信號。該信號由載體信號形成，為了傳送信息的目的該載體信號包括關(guān)于其在固定時間幀內(nèi)產(chǎn)生的表示邏輯零的無調(diào)制(modulation-free)狀態(tài)，或一個表示邏輯一的調(diào)制狀態(tài)，從而可以用這兩個狀態(tài)表示邏輯零和一的時序，其可以由所述通信設(shè)備以一預(yù)定比特率產(chǎn)生。為了評估該信號，首先使用從接收到的該信號得到的一個時鐘信號，以對應(yīng)于最大可能比特率的最大掃描速度來掃描該信號的一個包絡(luò)，目的是為了使所述信息可以存取。對于該已知的數(shù)據(jù)載體，還設(shè)置有電源裝置，它被開發(fā)用來通過使用該信號為該信號評估裝置提供能量。
在該已知的數(shù)據(jù)載體中，存在的問題是作為掃描的結(jié)果，在該信號評估裝置中產(chǎn)生一個相當(dāng)大的且不能忽略的能量需求。通過使用該信號，該電源裝置必須滿足該能量需求，以使能被傳送的能量依賴于通信設(shè)備和該數(shù)據(jù)載體之間的相應(yīng)距離。在此上下文中，以最大掃描速度的掃描已經(jīng)證實是特別有問題的，因為其對于該通信設(shè)備和該數(shù)據(jù)載體之間的最大通信范圍具有負效應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是對于在第一段中最初提及類型的數(shù)據(jù)載體、在第二段中最初提及類型的電路和在第三段中最初提及類型的通信設(shè)備消除以上解釋的問題，且創(chuàng)造出一個改進的數(shù)據(jù)載體、一個改進的電路和一個改進的通信設(shè)備。
為了實現(xiàn)上述目的，對于根據(jù)本發(fā)明的在第一段中最初提及類型的一個數(shù)據(jù)載體，該信號評估裝置被開發(fā)用來評估一個自同步信號，該自同步信號形成可饋送至該電路的該信號。
為了實現(xiàn)上述目的，對于根據(jù)本發(fā)明的在第二段中最初提及類型的一個電路，該信號評估裝置被開發(fā)用來評估一個自同步信號，該自同步信號形成可饋送至該電路的該信號。
為了實現(xiàn)上述目的，對于根據(jù)本發(fā)明的在第三段中最初提及類型的一個通信設(shè)備，該信號產(chǎn)生裝置被開發(fā)用來產(chǎn)生一個自同步信號，該自同步信號形成可饋送至該數(shù)據(jù)載體的該信號。
從根據(jù)本發(fā)明提供的措施，可有利地實現(xiàn)不用任何掃描執(zhí)行信息的評估，以使與由于掃描而產(chǎn)生的能量需求上升相比，該信號評估裝置可實現(xiàn)減少的能量需求，其在最大的通信范圍中產(chǎn)生了一個增益，因為例如根本不需要用于掃描的能量吸收振蕩器。其也獲得這樣的優(yōu)點通過省略用于從供掃描的信號獲得時鐘信號的所有措施和用于掃描該信號的包絡(luò)的所有措施及確定邏輯一與零的序列的比特率的所有措施，該數(shù)據(jù)載體的電路包括相應(yīng)地減少了數(shù)目的電路部分，該電路部分實施起來復(fù)雜且昂貴，因此可以更經(jīng)濟和更簡單的實現(xiàn)，及該信號評估裝置在操作中更不易產(chǎn)生錯誤且實際上總是產(chǎn)生可靠的結(jié)果，這是由于該評估不包括實際上總是導(dǎo)致定時問題的時間量化。還有的優(yōu)點是該數(shù)據(jù)載體能幾乎使用得更廣泛，且在廣泛變化的地理和/或政治區(qū)域內(nèi)不增加額外的成本，在這些區(qū)域中關(guān)于由該信號的傳送產(chǎn)生的信號頻譜的邊帶特征和關(guān)于該信號的幅度應(yīng)用了各個規(guī)則。
應(yīng)注意到從文獻US4,481,676可知曉一個接收器，其被開發(fā)用來評估一個自同步信號，其中在此情況下該信號由光波導(dǎo)管接觸地從一個傳送器傳送至接收器。因此對于無接觸的傳送所必須考慮的規(guī)則不起作用。進而，在此情況下，僅為了傳送信息使用該信號，而不是為了給接收者提供能量的目的合并傳送信息和能量，以使產(chǎn)生在接收器中的用于信號評估的能量消耗不成問題，且傳送器與接收器之間的通信范圍不受接收器的這樣的能量消耗的負面影響。
在根據(jù)本發(fā)明的一個解決方案中，例如，兩個可區(qū)分的調(diào)制狀態(tài)可直接彼此相鄰，且被一個與調(diào)制狀態(tài)的此種組合相鄰的非調(diào)制狀態(tài)鄰接，其中兩個調(diào)制狀態(tài)出現(xiàn)的順序用于表示邏輯一或邏輯零。然而，如果提供如在權(quán)利要求2、權(quán)利要求8和/或權(quán)利要求15中的特征，則已經(jīng)證實是特別有利的。這獲得了這樣的優(yōu)點其使得在至少兩個調(diào)制狀態(tài)之間有精確差別，其中每個調(diào)制狀態(tài)精確地表示一個邏輯狀態(tài)，而不需要使用確定兩個調(diào)制狀態(tài)的出現(xiàn)順序的任何裝置。還獲得這樣的優(yōu)點其能以一個簡單的電路實現(xiàn)該信號評估裝置，該簡單的實施對于處于數(shù)據(jù)載體的操作中的該信號評估裝置導(dǎo)致一個相應(yīng)的相對較低的能量需求。還獲得這樣的優(yōu)點實際上能以任何比特率執(zhí)行通過該信號傳送該信息，而不需要考慮調(diào)制狀態(tài)之間的狀態(tài)變化的定時問題，如當(dāng)兩個調(diào)制狀態(tài)相互直接追隨時就將存在的狀態(tài)改變。
在根據(jù)本發(fā)明的一個解決方案中，如果提供如在權(quán)利要求3或權(quán)利要求9中的特征，也已經(jīng)證實是有利的。這獲得了這樣的優(yōu)點為了評估傳送的信號，可以使用最簡單的電路實現(xiàn)該信號評估裝置，其機能有助于實現(xiàn)低的能量消耗，因為在非調(diào)制狀態(tài)和調(diào)制狀態(tài)的一個之間沒有狀態(tài)改變的時段期間，只有最小的能量消耗，避免了該信號評估裝置中的任何切換狀態(tài)。也獲得這樣的優(yōu)點如果將載波的頻率指定為UHF范圍，則也可以毫無問題地使用該數(shù)據(jù)載體，因為在這關(guān)于數(shù)據(jù)載體的能量需求的情形下，其不能實際同步地傳送該信號。還獲得這樣的優(yōu)點對于處于HF范圍中的信號傳送，特別是對于處于UHF范圍的信號傳送，在通信范圍中獲得了相當(dāng)大的增益。
在根據(jù)本發(fā)明的一個解決方案中，如果提供如在權(quán)利要求4或權(quán)利要求10中的特征，也已經(jīng)證實是有利的。這獲得這樣的優(yōu)點保證對于兩個調(diào)制狀態(tài)的每個的評估不受另一個的影響，其對被評估信息的有效性和不含糊性做出了顯著的貢獻。
在根據(jù)本發(fā)明的一個解決方案中，如果提供如在權(quán)利要求5或權(quán)利要求11中的特征，也已經(jīng)證實是有利的。這獲得這樣的優(yōu)點可將單個比較信號饋送到比較級的每一個，以使可分別檢測兩個調(diào)制狀態(tài)。還獲得這樣的優(yōu)點每個比較信號具有對應(yīng)于傳送的信號的一個信號值，以使能夠在通信范圍內(nèi)獨立于通信設(shè)備和數(shù)據(jù)載體之間的距離之外評估該信號。
在根據(jù)本發(fā)明的一個解決方案中，如果提供如在權(quán)利要求6或權(quán)利要求12中的特征，也已經(jīng)證實是有利的。這獲得這樣的優(yōu)點可產(chǎn)生一個時鐘信號，其頻率對應(yīng)于相應(yīng)比特率，其中例如該時鐘信號可作為操作時鐘被饋送至被開發(fā)用來該電路的一部分的微型計算機，以使該微型計算機的處理速度和因此而產(chǎn)生的該微型計算機的功耗可受相應(yīng)比特率的單獨影響或控制。
從下面描述的實施例來看，本發(fā)明的上述方面和其它方面將顯得很明顯，并參照這些實施例來解釋這些方面。


進一步將參照在附圖中示出的實施例的例子描述本發(fā)明，然而本發(fā)明并不局限于此。
圖1示意性地以方框圖的形式示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的一個通信設(shè)備。
圖2以圖表的形式示出了可以在該通信設(shè)備的幫助下產(chǎn)生的自同步信號。
圖3示意性地以方框圖的形式示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的一個數(shù)據(jù)載體。
圖4以四個圖表的形式示出了根據(jù)圖2的自同步信號與在根據(jù)圖3的數(shù)據(jù)載體中產(chǎn)生的信號之間的連通性(connectivity)。
具體實施例方式
圖1示出了一個通信設(shè)備1，其被開發(fā)用來無接觸地將自同步信號S傳送至數(shù)據(jù)載體2，其中在信號S的幫助下可將能量和信息傳送至數(shù)據(jù)載體2。為此目的，通信設(shè)備1包括信號產(chǎn)生裝置3和通信設(shè)備傳送裝置4。信號產(chǎn)生裝置3被開發(fā)用于產(chǎn)生信號S和將信號S輸出至通信設(shè)備傳送裝置4。通信設(shè)備傳送裝置4是在一個偶極天線結(jié)構(gòu)5的幫助下實現(xiàn)的，信號可被電饋送至該偶極天線結(jié)構(gòu)5，且該偶極天線結(jié)構(gòu)5被開發(fā)用來以電磁波的形式發(fā)射信號S。應(yīng)提及的是除了偶極天線結(jié)構(gòu)5，通信設(shè)備傳送裝置4包括一個放大級(未在圖1中示出)和一個適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，但這對于專家來說是不言而喻的。
在圖2中示出了一個時間間隔的自同步信號S，其能由信號產(chǎn)生裝置3產(chǎn)生。自同步信號S是由一個調(diào)制幅度為A的載體信號CS形成的，其具有2.45GHz的振蕩頻率。自同步信號S具有一個無調(diào)制狀態(tài)，即，一個空閑狀態(tài)，在該空閑狀態(tài)中載體信號CS的幅度A具有第一幅值A(chǔ)1。自同步信號S還具有為傳送信息而設(shè)置的且可用它們的幅值彼此區(qū)分開的兩個調(diào)制狀態(tài)，其中在每一情況下用一個空閑狀態(tài)將相鄰的調(diào)制狀態(tài)彼此分離開。在為傳送信息設(shè)置的第一調(diào)制狀態(tài)中，載體信號CS的幅度A具有第二幅值A(chǔ)2，其比第一幅值A(chǔ)1大。在為傳送信息設(shè)置的第二調(diào)制狀態(tài)中，載體信號CS的幅度A具有第三幅值A(chǔ)3，該第三幅值A(chǔ)3比第一幅值A(chǔ)1小。在圖2中，還示出了載體信號CS的一個包絡(luò)ENV，其跟隨三個幅值A(chǔ)1、A2和A3產(chǎn)生的時間。
為了產(chǎn)生在圖2中表示的自同步信號S的目的，圖1所示的通信設(shè)備1的信號產(chǎn)生裝置3包括一個載體信號產(chǎn)生級6，其被開發(fā)用來產(chǎn)生和發(fā)射載體信號CS。信號產(chǎn)生裝置3還包括第一幅度影響級7，其被開發(fā)用來接收載體信號CS和用于影響載體信號CS的幅度A，以使幅度A具有第一幅值A(chǔ)1。第一幅度影響級7還被開發(fā)用來接收第一控制信號E1，該第一幅度影響級7如此形成以使在接收第一控制信號E1期間能發(fā)射具有第一幅值A(chǔ)1的載體信號CS。信號產(chǎn)生裝置3還包括第二幅度影響級8，其被開發(fā)用來接收載體信號CS和用于影響載體信號CS的幅度A，以使幅度A具有第二幅值A(chǔ)2。第二幅度影響級8還被開發(fā)用來接收第二控制信號E2，該第二幅度影響級8如此形成以使在接收第二控制信號E2期間能發(fā)射具有第二幅值A(chǔ)2的載體信號CS。信號產(chǎn)生裝置3還包括第三幅度影響級9，其被開發(fā)用來接收載體信號CS和用于影響載體信號CS的幅度A，以使幅度A具有第三幅值A(chǔ)3。第三幅度影響級9還被開發(fā)用來接收第三控制信號E3，該第三幅度影響級9如此形成以使在接收第三控制信號E3期間能發(fā)射具有第三幅值A(chǔ)3的載體信號CS。
信號產(chǎn)生裝置3還包括一個數(shù)據(jù)信號源10，其被開發(fā)用來發(fā)射一個數(shù)據(jù)信號DS，該數(shù)據(jù)信號DS表示將被以邏輯一和零的序列的形式傳送的信息。應(yīng)提及的是通信設(shè)備1也能被開發(fā)用來接收來自安排在通信設(shè)備1外部的一個數(shù)據(jù)信號源的數(shù)據(jù)信號DS。
信號產(chǎn)生裝置3還包括一個控制級11，其被開發(fā)用來接收數(shù)據(jù)信號DS?？刂萍?1被開發(fā)用來檢測數(shù)據(jù)信號DS的缺失，作為其結(jié)果可由控制級11產(chǎn)生第一控制信號E1，并被輸出至第一幅度影響級7?？刂萍?1還被開發(fā)用來當(dāng)數(shù)據(jù)信號DS存在時，根據(jù)將被表示的邏輯一與零產(chǎn)生和輸出第一控制信號序列SQ1或第二控制信號序列SQ2。為邏輯一保存第一控制信號序列SQ1，且該第一控制信號序列SQ1在時序中顯示了第二控制信號E2和第一控制信號E1的發(fā)生，第一控制信號E1跟隨著第二控制信號E2。為邏輯零保存第二控制信號序列SQ2，且該第二控制信號序列在時序中顯示了第三控制信號E3和第一控制信號E1的發(fā)生，第一控制信號E1跟隨著第三控制信號E3。為了清楚地示出三個控制信號E1、E2和E3的時間順序，及載體信號CS的最后幅度A，在圖2中加入了兩個控制信號序列SQ1和SQ2。
圖3表示數(shù)據(jù)載體2，其被開發(fā)用來無接觸地接收在圖2中表示的自同步信號S，其中能由信號S為數(shù)據(jù)載體2提供能量和信息。數(shù)據(jù)載體2包括用于傳送信號S的數(shù)據(jù)載體傳送裝置12。數(shù)據(jù)載體傳送裝置12用偶極天線結(jié)構(gòu)12A實現(xiàn)。數(shù)據(jù)載體2還包括集成電路13，該電路13包括第一接頭14和第二接頭15，傳送裝置12連接至這些接頭。第二接頭15連接至電路13的參考電勢GND。在第一接頭14的幫助下在傳送裝置12處出現(xiàn)的信號S可被饋送至電路13。
電路13是用CMOS技術(shù)的集成電路實現(xiàn)的，以使該電路關(guān)于時間單位的功耗基本上與電路13中發(fā)生狀態(tài)改變的頻率成比例。電路13包括下面所述的電路部分，即，電源裝置16、信號評估裝置17、數(shù)據(jù)信號處理裝置18和調(diào)制裝置19，下面將詳細描述裝置16、17、18和19。在此處應(yīng)提及的是數(shù)據(jù)載體2也可以具有存儲裝置，其在數(shù)據(jù)信號處理裝置18的幫助下可以存取。
用傳統(tǒng)方式實現(xiàn)電源裝置16，且其被開發(fā)用來使用在傳送裝置12處出現(xiàn)的信號S為信號評估裝置17、數(shù)據(jù)信號處理裝置18和調(diào)制裝置19提供能量。為此目的，在電源裝置16的幫助下，能為電路13產(chǎn)生相對于參考電勢GND的操作電壓V，并能將該電壓饋送至信號評估裝置17、數(shù)據(jù)信號處理裝置18和調(diào)制裝置19。
信號評估裝置17被開發(fā)用來接收在傳送裝置12處出現(xiàn)的自同步信號S，并使用從電源裝置16輸入的能量而相對于在信號S的幫助下傳送的信息評估自同步信號S。信號評估裝置17被開發(fā)用來產(chǎn)生一個作為評估自同步信號S的結(jié)果的接收的數(shù)據(jù)信號RDS，且將接收的數(shù)據(jù)信號RDS輸出至數(shù)據(jù)信號處理裝置18，接收的數(shù)據(jù)信號RDS表示圖1所示的數(shù)據(jù)信號DS。
能被饋送至電路13的第一接頭14的信號S，如參照圖2所解釋的那樣，其特征在于包括三個狀態(tài)，就載體信號CS的三個幅值A(chǔ)1、A2和A3而言，該三個狀態(tài)是不同的。信號評估裝置17被開發(fā)用來評估這三個狀態(tài)，且為此目的包括解調(diào)級20和解碼級21。
解調(diào)級20被開發(fā)用來解調(diào)信號S，以及產(chǎn)生并輸出第一識別信號RS1，自同步信號S的第一調(diào)制狀態(tài)被分配給該第一識別信號RS1，第一識別信號RS1提供用來示出識別出了第一調(diào)制狀態(tài)。解調(diào)級20還被開發(fā)用來產(chǎn)生和輸出第二識別信號RS2，自同步信號S的第二調(diào)制狀態(tài)被分配給該第二識別信號RS2，第二識別信號RS2提供用來示出識別出了第二調(diào)制狀態(tài)。
解碼級21被開發(fā)用來接收第一識別信號RS1和第二識別信號RS2。解碼級21還被開發(fā)用來使用識別信號RS1和RS2中的至少一個中的信號值變化來解碼能由自同步信號S傳送的邏輯一和零，并以接收的數(shù)據(jù)信號RDS的形式輸出此信息的表示。為了解碼傳送的信號S的目的，以此種方式形成解碼級21如果第一識別信號RS1將一個用于顯示識別出信號S的第一調(diào)制狀態(tài)的信號值改變?yōu)橐粋€用于顯示第一調(diào)制狀態(tài)不存在的信號值，而在此同時第二識別信號RS2具有一個顯示第二調(diào)制狀態(tài)不存在的信號值，則接收的數(shù)據(jù)信號RDS表示邏輯零。類似地，為了解碼傳送的信號S，以此種方式形成解碼級21如果第二識別信號RS2將一個用于顯示識別出信號S的第二調(diào)制狀態(tài)的信號值改變?yōu)橐粋€用于顯示第二調(diào)制狀態(tài)不存在的信號值，而在此同時第一識別信號RS1具有一個顯示第一調(diào)制狀態(tài)不存在的信號值，則接收的數(shù)據(jù)信號RDS表示邏輯一。
為了產(chǎn)生兩個識別信號RS1和RS2，解調(diào)級20具有整流級22，其被開發(fā)用來接收傳送的信號S，用于整流和平滑載體信號CS的信號S中的振蕩，以及用于發(fā)射一個表示信號S的已整流和已平滑的信號SR。解調(diào)級20還包括低通級23，其被開發(fā)用來接收已整流的信號SR，用于低通濾波已整流的信號SR，及用于發(fā)射一個已低通濾波的信號SLP，已低通濾波的信號SLP實際上不受由信號S的兩個調(diào)制狀態(tài)引起的信號值變化的影響。
解調(diào)級20還包括第一比較信號產(chǎn)生級24，其被開發(fā)用來為了產(chǎn)生和發(fā)射第一比較信號C1而以低通濾波信號SLP的形式使用傳送的信號S，該第一比較信號C1具有第一比較信號值。這個第一比較信號C1可通過將從提供的電壓V得到的一個附加信號加到低通濾波信號SLP而產(chǎn)生。解調(diào)級20還包括第一比較級25，其被指定給自同步信號S的第一調(diào)制狀態(tài)，將第一比較信號產(chǎn)生級24分配給該比較級25，且該比較級25被開發(fā)用來接收第一比較信號C1和已整流的信號SR。第一比較級25被開發(fā)用來比較整流信號SR與第一比較信號C1，如果整流信號SR的值超過了第一比較信號C1的第一比較信號值，則產(chǎn)生和輸出作為比較結(jié)果的第一識別信號RS1，那么第一識別信號RS1具有為顯示信號S的第一調(diào)制狀態(tài)設(shè)置的信號值。
解調(diào)級20還包括一個第二比較信號產(chǎn)生級26，其被開發(fā)用來為了產(chǎn)生和發(fā)射第二比較信號C2而以低通濾波信號SLP的形式使用傳送的信號S，該第二比較信號C2具有第二比較信號值。第二比較信號C2可通過減去一個從提供的電壓V得到的減信號而產(chǎn)生。解調(diào)級20還包括第二比較級27，其被指定給自同步信號S的第二調(diào)制狀態(tài)，將第二比較信號產(chǎn)生級26分配給該比較級27，且該比較級27被開發(fā)用來接收第二比較信號C2和已整流的信號SR。第二比較級27被開發(fā)用來比較整流信號SR與第二比較信號C2，如果整流信號SR的值低于第二比較信號C2的第二比較信號值，則產(chǎn)生和輸出作為比較結(jié)果的第二識別信號RS2，那么第二識別信號RS2具有為顯示信號S的第二調(diào)制狀態(tài)設(shè)置的信號值。
信號評估裝置17還包括時鐘信號產(chǎn)生級28，其被開發(fā)用來使用兩個識別信號SR1和SR2產(chǎn)生和輸出一個用于數(shù)據(jù)信號處理裝置18的時鐘信號CLK。在目前情況下，用一個邏輯或(OR)門實現(xiàn)時鐘信號產(chǎn)生級28，其中可將第一識別信號RS1饋送至此門的第一輸入，且其中可將第二識別信號RS2饋送至此門的第二輸入。此門的輸出連接至數(shù)據(jù)信號處理裝置18的時鐘信號輸入。結(jié)果，第一識別信號RS1中出現(xiàn)的一個脈沖或第二識別信號RS2中出現(xiàn)的一個脈沖在每種情況下都在時鐘信號CLK中產(chǎn)生一個脈沖。然而，應(yīng)提及的是時鐘信號產(chǎn)生級28也可用一個多頻振蕩器實現(xiàn)，其可被開發(fā)用來兩個識別信號RS1或RS2中的一個一顯示出識別了分配給它的調(diào)制狀態(tài)，就輸出一個包含了預(yù)定數(shù)目的脈沖的脈沖串。
現(xiàn)在將在圖4a至4d的幫助下詳細解釋整流信號SR、兩個識別信號RS1和RS2、時鐘信號CLK的與時間相關(guān)的信號流及信號SR、RS1、RS2和CLK對于自同步信號S的依存度。
在圖4a中，顯示了對于圖2中的自同步信號S的時間間隔的信號SR，在該圖中引入了五個時間點t0至t4。信號SR的與時間相關(guān)的信號流對應(yīng)于自同步信號S的包絡(luò)ENV的信號流。在時刻t0和t1之間的第一信號間隔中，信號SR顯示為第一信號值A(chǔ)1’，其對應(yīng)于信號S的第一幅值A(chǔ)1。在時刻t1和t2之間的第二信號間隔中，信號SR顯示為第二信號值A(chǔ)2’，其對應(yīng)于信號S的第二幅值A(chǔ)2。在時刻t2和t3之間的第三信號間隔中，信號SR顯示為第一信號值A(chǔ)1’。在時刻t3和t4之間的第四信號間隔中，信號SR顯示為第三信號值A(chǔ)3’，其對應(yīng)于信號S的第三幅值A(chǔ)3。在緊接時刻t4的第五信號間隔中，信號SR顯示為第一信號值A(chǔ)1’。
在圖4a中也以第一點劃線的形式表示了第一比較信號C1，該比較信號C1顯示為在第一信號值A(chǔ)1’和第二信號值A(chǔ)2’之間的第一比較信號值。在圖4a中也以第二點劃線的形式表示了第二比較信號C2，該比較信號C2顯示為在第一信號值A(chǔ)1’和第三信號值A(chǔ)3’之間的第二比較信號值。第一信號值A(chǔ)1’位于第一比較信號值和第二比較信號值之間。在圖4a中也以圓點線的形式表示了低通濾波信號SLP，它們的值基本上對應(yīng)于整流信號SR的第一信號值A(chǔ)1’。
圖4b表示第一識別信號RS1的與時間相關(guān)的信號流，其中位于信號SR的第二信號間隔中的第一識別信號RS1顯示為一個脈沖，該脈沖信號值用于顯示識別到了自同步信號S的第一調(diào)制狀態(tài)的存在。第一識別信號RS1的脈沖在其兩側(cè)被第一識別信號RS1的一個空閑狀態(tài)所包圍，該空閑狀態(tài)信號值用于顯示自同步信號S的第一調(diào)制狀態(tài)不存在。
圖4c表示第二識別信號RS2的與時間相關(guān)的信號流，其中位于信號SR的第四信號間隔中的第二識別信號RS2顯示為一個脈沖，該脈沖信號值用于顯示識別到了自同步信號S的第二調(diào)制狀態(tài)的存在。第二識別信號RS2的脈沖在其兩側(cè)被第二識別信號RS2的一個空閑狀態(tài)所包圍，該空閑狀態(tài)信號值用于顯示自同步信號S的第二調(diào)制狀態(tài)不存在。
圖4d表示時鐘信號CLK的與時間相關(guān)的信號流，其中時鐘信號CLK在對于出現(xiàn)第一識別信號RS1的一個脈沖或?qū)τ诔霈F(xiàn)第二識別信號RS2的一個脈沖的每種情況下都顯示一個脈沖。
基于用于根據(jù)圖1的通信設(shè)備1和用于根據(jù)圖3的數(shù)據(jù)載體2的示例性應(yīng)用，現(xiàn)在解釋設(shè)備1和數(shù)據(jù)載體2的功能。根據(jù)此示例性應(yīng)用，假設(shè)將數(shù)據(jù)載體2粘附在一個產(chǎn)品的包裝上以識別此產(chǎn)品，并且為了執(zhí)行產(chǎn)品識別，將其與此產(chǎn)品一起通過通信設(shè)備1的通信范圍來運輸，在該產(chǎn)品識別中將一項詢問信息從通信設(shè)備1傳送至數(shù)據(jù)載體2，和作為對該詢問信息的反應(yīng)將識別該產(chǎn)品所需的一個應(yīng)答信息從數(shù)據(jù)載體2傳送到通信設(shè)備1。
在通信設(shè)備1中，首先由載體信號產(chǎn)生級6產(chǎn)生載體信號CS，并將其輸出至三個幅度影響級7、8和9。在數(shù)據(jù)信號源10的幫助下并基于該詢問信息，產(chǎn)生數(shù)據(jù)信號DS并將其輸出至控制級11。如果數(shù)據(jù)信號DS表示邏輯零，則控制級11將提供的數(shù)據(jù)信號DS轉(zhuǎn)換成控制信號E2和E1的第一控制信號序列SQ1。如果數(shù)據(jù)信號DS表示邏輯一，則控制級11將提供的數(shù)據(jù)信號DS轉(zhuǎn)換成控制信號E3和E1的第二控制信號序列SQ2。將相應(yīng)控制信號序列SQ1或SQ2輸出至三個幅度影響級7、8和9。
根據(jù)存在的相應(yīng)控制信號序列SQ1或SQ2，三個幅度影響級7、8和9影響載體信號CS的幅度A。在預(yù)定持續(xù)時間的信號間隔期間，從分別影響載體信號CS的幅度A的幅度影響級7、8和9，將自同步信號S的一個信號部分輸出至通信設(shè)備傳送裝置4，其中自同步信號S是由在時序中出現(xiàn)的且由各個序列控制信號串SQ1和SQ2產(chǎn)生的連續(xù)信號部分產(chǎn)生的，該信號S由通信設(shè)備傳送裝置4以電磁波的形式發(fā)射出去。
在被帶進通信設(shè)備1的通信范圍(horizon)的數(shù)據(jù)載體2中，在數(shù)據(jù)載體傳送裝置2處產(chǎn)生自同步信號S，信號S從所述傳送裝置輸出至數(shù)據(jù)載體2的電路13的第一接頭14。使用在電路13的接頭14上饋送的信號S，電源裝置16產(chǎn)生用于電路13的供電電壓V，并給電路13提供能量，一直到當(dāng)將數(shù)據(jù)載體2從通信范圍移開時信號S的場強降落到低于產(chǎn)生供電電壓V所需的最小值。
饋送至第一接頭14的信號S進一步被信號評估裝置17接收并為了詢問信息而被評估。信號S首先被饋送至解調(diào)級20，在此處信號S的高頻振蕩被整流且被整流級22平滑掉，以使已整流的信號SR顯示為圖4a所示的信號值A(chǔ)1’、A2’或A3’。將已整流的信號SR從整流級22輸出至低通級23。在低通級23的幫助下，已整流的信號SR被低通濾波，并被作為低通濾波信號SLP輸出至兩個比較信號產(chǎn)生級24和26。低通濾波信號S顯示了已整流信號SR的直流(DC)成分，即，基本上為信號值A(chǔ)1’。
在第一比較信號產(chǎn)生級24的幫助下，產(chǎn)生了第一比較信號C1，其顯示為第一比較信號值，該值位于第二信號值A(chǔ)2’和第一信號值A(chǔ)1’之間，且將該信號C1輸出至第一比較級25。在第二比較信號產(chǎn)生級26的幫助下，產(chǎn)生了第二比較信號C2，其顯示為第二比較信號值，該值位于第三信號值A(chǔ)3’和第一信號值A(chǔ)1’之間，且將該信號C2輸出至第二比較級27。
進一步將已整流信號SR饋送至第一比較級25。在第一比較級25的幫助下，互相比較已整流的信號SR和第一比較信號C1，只要信號值A(chǔ)2’存在，就產(chǎn)生具有這樣脈沖信號值的第一識別信號RS1，該脈沖信號值被提供用來顯示識別出了信號S的第一調(diào)制狀態(tài)，導(dǎo)致產(chǎn)生了圖4b所示的脈沖。將第一識別信號RS1輸出至解碼級21和輸出至?xí)r鐘信號產(chǎn)生級28。
進一步將已整流信號SR饋送至第二比較級26。在第二比較級26的幫助下，互相比較已整流的信號SR和第二比較信號C2，只要信號值A(chǔ)3’存在，就產(chǎn)生具有這樣脈沖信號值的第二識別信號RS2，該脈沖信號值被提供用來顯示識別出了信號S的第二調(diào)制狀態(tài)，導(dǎo)致產(chǎn)生了圖4c所示的脈沖。將第二識別信號RS2輸出至解碼級21和輸出至?xí)r鐘信號產(chǎn)生級28。
由于兩個比較信號C1和C2都是從傳送的信號S得到的，所以它們的比較信號值依賴于信號S存在于數(shù)據(jù)載體傳送裝置12處的相應(yīng)場強。進而，也從傳送的信號S得到已整流的信號SR，以使兩個比較信號C1和C2的比較信號值及要與之比較的信號值A(chǔ)1’、A2’和A3’實際上受由位于通信范圍中的數(shù)據(jù)載體2的位置改變而引起的同樣相對信號值的變化支配。因此，一方面的已整流信號SR的信號值和另一方面的比較信號C1和C2的信號值彼此之間總是具有實際可比擬的關(guān)系。
在解碼級21中，兩個識別信號RS1和RS2根據(jù)它們信號值的時間特征被解碼成邏輯一和零的時間序列，此序列形成表示詢問信息的接收數(shù)據(jù)信號RDS。進一步由時鐘信號產(chǎn)生級28使用兩個識別信號RS1和RS2產(chǎn)生時鐘信號CLK，并將其輸出至數(shù)據(jù)信號處理裝置18，結(jié)果是，首先，在識別信號RS1和RS2中缺失脈沖的情況下數(shù)據(jù)信號處理裝置18保持處于節(jié)省能量的空閑狀態(tài)，僅在識別信號RS1和RS2中出現(xiàn)脈沖時而被脈沖激勵并執(zhí)行消耗能量的處理步驟，接下來，在信號評估裝置17中，沒有發(fā)生引起功耗的狀態(tài)的改變，其不是由自同步信號自身引起的。
數(shù)據(jù)信號處理裝置18處理已接收的數(shù)據(jù)信號RDS和產(chǎn)生作為對詢問信息的反應(yīng)的發(fā)送數(shù)據(jù)信號BDS，其表示應(yīng)答信息。將發(fā)送數(shù)據(jù)信號BDS輸出至調(diào)制裝置19，且在調(diào)制裝置19的幫助下通過在傳送裝置12處產(chǎn)生的信號S的負載(load)調(diào)制將其傳送至通信設(shè)備1。
因此在根據(jù)本發(fā)明的通信設(shè)備1和根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)載體2之間提供用于傳送信息和能量的目的的自同步信號S獲得這樣的優(yōu)點對數(shù)據(jù)載體2中的信號S的評估包括數(shù)據(jù)載體2的電路13的最小可能功耗，以使對于自同步信號S的一個給定場強可以獲得數(shù)據(jù)載體2和通信設(shè)備1之間的最大通信范圍。
應(yīng)注意到，在數(shù)據(jù)載體通信線圈的幫助下可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)載體傳送裝置12，而在通信設(shè)備通信線圈的幫助下可以實現(xiàn)通信設(shè)備傳送裝置，其中兩個通信線圈當(dāng)通信時形成一個電感耦合，這對于一個載體信號CS是常見的，該信號顯示為具有處于高頻范圍內(nèi)的一個頻率的振蕩。
還應(yīng)注意到，為了實現(xiàn)用于信息傳送的兩個調(diào)制狀態(tài)，載體信號CS可具有頻率調(diào)制或相位調(diào)制。
還應(yīng)注意到，第二幅值A(chǔ)2和第三幅值A(chǔ)3兩個可以都比第一幅值A(chǔ)1大或都比第一幅值A(chǔ)1小。在此上下文中還提及的是，幅值A(chǔ)1、A2和A3彼此之間的幅度比率也可在通信期間改變。在此處還要提及的是，例如在通信設(shè)備1中第二幅度影響級8可被開發(fā)用來使用第二控制信號E2根據(jù)一個隨機或預(yù)定的時間計劃改變第二幅值A(chǔ)2。類似地同樣可應(yīng)用到第三幅度影響級9。進而，也可以在通信設(shè)備1中設(shè)置多于三個幅度影響級7、8和9。由于提供這些措施，得到這樣的優(yōu)點為了能為信息評估自同步信號S和能在信號S的幫助下給電路13提供能量，自同步信號S的頻譜能有利地適合于各種規(guī)則，而不用附加數(shù)據(jù)載體2所需的措施。
還應(yīng)注意到，對于數(shù)據(jù)載體2，調(diào)制級20可被開發(fā)用來產(chǎn)生多于兩個的識別信號，且為此目的能包括三個或更多的比較級和比較信號產(chǎn)生級，及為了解碼包含在自同步信號S中的信息，在接收和處理此數(shù)目的識別信號的情況下可形成解碼級21。
也可設(shè)置為，在通信設(shè)備1和數(shù)據(jù)載體2之間的通信期間，兩個調(diào)制狀態(tài)中的一個或兩個調(diào)制狀態(tài)的脈沖持續(xù)時間和/或位于相鄰調(diào)制狀態(tài)之間的非調(diào)制狀態(tài)的持續(xù)時間可以改變。這樣得到這樣的優(yōu)點個別頻譜線的產(chǎn)生受時間變化的支配，因此信號的頻譜總體上在一個寬的頻譜范圍內(nèi)模糊，導(dǎo)致在臨時中點中的個別頻譜線的輸出比具有一個恒定狀態(tài)的持續(xù)時間的輸出低。因此，可在彼此不同的地理或政治區(qū)域中關(guān)于與最大允許頻譜輸出有關(guān)的分別有效的規(guī)則操作一個和同樣的數(shù)據(jù)載體。這是特別有利的，因為信號S的調(diào)制狀態(tài)發(fā)生的頻率或信號S的個別狀態(tài)發(fā)生的持續(xù)時間對于評估從通信設(shè)備1傳送到數(shù)據(jù)載體2的信息是無關(guān)緊要的。關(guān)于電路部分17、18和19的功耗，如果個別狀態(tài)盡可能存在，這甚至是一個優(yōu)點，以使在電路部分17、18或19中在一個時間單元內(nèi)盡可能少地發(fā)生消耗能量狀態(tài)改變。
還要提及的是，也可設(shè)置多極天線結(jié)構(gòu)以取代偶極天線結(jié)構(gòu)5或12A。
另外，也可由跟隨著第一控制信號的第二控制信號E2形成第一控制信號序列SQ1，及也可由跟隨著第一控制信號E1的第三控制信號E3形成第二控制信號序列。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)據(jù)載體(2)，其被開發(fā)用來無接觸地接收信號，其中可由該信號給數(shù)據(jù)載體(2)提供能量和信息，具有用于傳送該信號的數(shù)據(jù)載體傳送裝置(12)和具有電路(13)，該電路(13)包括至少一個接頭(14，15)，該接頭(14，15)與該傳送裝置(12)相連，通過該接頭(14，15)可以將該信號饋送給電路(13)，并且該電路(13)包括下面列出的電路部分，即電源裝置(16)，其使用在數(shù)據(jù)載體傳送裝置(12)處出現(xiàn)的信號，被開發(fā)用來給該電路(13)的多個部分提供能量；及信號評估裝置(17)，其利用從電源裝置(16)輸入的能量，被開發(fā)用來針對能由該信號傳送的信息評估在數(shù)據(jù)載體傳送裝置(12)處出現(xiàn)的信號，其特征在于信號評估裝置(17)被開發(fā)用來評估自同步信號(S)，該自同步信號(S)形成可被饋送至電路(13)的信號。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)載體(2)，其特征在于由可以被關(guān)于信號參數(shù)調(diào)制的載體信號(CS)形成該信號(S)，其中該信號(S)包括無調(diào)制狀態(tài)和至少兩個為傳送信息而提供的、可相互區(qū)分的調(diào)制狀態(tài)，并且其中在每種情況下，相鄰的調(diào)制狀態(tài)被一個非調(diào)制狀態(tài)彼此分離開，及該信號評估裝置(17)被開發(fā)用來評估該至少三個狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)載體(2)，其特征在于該信號評估裝置(17)包括解調(diào)級(20)，其被開發(fā)用來解調(diào)該信號(S)，產(chǎn)生和輸出至少兩個表示解調(diào)信號(RS)的識別信號(RS1，RS2)，其中該至少兩個識別信號(RS1，RS2)中的每一個被分配了該信號(S)調(diào)制狀態(tài)中相應(yīng)的一個，且其中提供該識別信號(RS1，RS2)中的每一個以便顯示識別出分配給它的調(diào)制狀態(tài)，該信號評估裝置(17)包括解碼級(21)，其被開發(fā)用來接收該至少兩個識別信號(RS1，RS2)，并使用識別信號(RS1，RS2)中至少一個的信號值變化來解碼傳送的信號(S)且輸出借助于該信號(S)傳送的信息的表示(RDS)。
4.如權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)載體(2)，其特征在于該解調(diào)級(20)包括至少兩個用于產(chǎn)生該至少兩個識別信號(RS1，RS2)的比較級(25，27)，其中將該至少兩個比較級(25，27)中的每一個分配給調(diào)制狀態(tài)中相應(yīng)的一個，并且每個比較級(25，27)被開發(fā)用來將解調(diào)的信號(RS)與一個分配給它并對應(yīng)于相應(yīng)調(diào)制狀態(tài)的比較信號(C1，C2)作比較。
5.如權(quán)利要求4所述的數(shù)據(jù)載體(2)，其特征在于該解調(diào)級(20)包括至少兩個比較信號產(chǎn)生級(24，26)，其中將該至少兩個比較信號產(chǎn)生級(24，26)中的每一個分配給該比較級(25，27)中相應(yīng)的一個，并且其中每個比較信號產(chǎn)生級(24，26)使用傳送的信號(S)，被開發(fā)用來產(chǎn)生和輸出比較信號(C1，C2)至分配給它的相應(yīng)比較級(25，27)。
6.如權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)載體(2)，其特征在于該信號評估裝置(17)包括時鐘信號產(chǎn)生級(28)，其使用該至少兩個識別信號(RS1，RS2)被開發(fā)用來產(chǎn)生和輸出用于該電路(13)的至少一個電路部分的時鐘信號(CLK)。
7.一種用于數(shù)據(jù)載體(2)的電路(13)，該數(shù)據(jù)載體(2)包括用于傳送信號的傳送裝置(12)，該電路(13)包括至少一個接頭(14，15)，該接頭(14，15)與該傳送裝置(12)相連，通過該接頭(14，15)可將該信號饋送至電路(13)，并且該電路(13)包括下面列出的電路部分，即電源裝置(16)，其使用所述饋送信號，被開發(fā)用來給該電路(13)的多個部分提供能量；及信號評估裝置(17)，其利用從電源裝置(16)輸入的能量，被開發(fā)用來針對能由該信號傳送的信息評估所述饋送信號，其特征在于信號評估裝置(17)被開發(fā)用來評估自同步信號(S)，該自同步信號(S)形成可被饋送至電路(13)的信號。
8.如權(quán)利要求7所述的電路(13)，其特征在于由可以被關(guān)于信號參數(shù)調(diào)制的載體信號(CS)形成該信號(S)，其中該信號(S)包括無調(diào)制狀態(tài)和至少兩個為傳送信息而提供的、可相互區(qū)分的調(diào)制狀態(tài)，并且其中在每種情況下，相鄰調(diào)制狀態(tài)被非調(diào)制狀態(tài)彼此分離開，并且該信號評估裝置(17)被開發(fā)用來評估該至少三個狀態(tài)。
9.如權(quán)利要求8所述的電路(13)，其特征在于該信號評估裝置(17)包括解調(diào)級(20)，其被開發(fā)用來解調(diào)該信號(S)，以便產(chǎn)生和輸出至少兩個表示解調(diào)信號(RS)的識別信號(RS1，RS2)，其中該至少兩個識別信號(RS1，RS2)中的每一個被分配了該信號(S)調(diào)制狀態(tài)中相應(yīng)的一個，并且其中提供該識別信號(RS1，RS2)中的每一個以便顯示識別出分配給它的調(diào)制狀態(tài)，及該信號評估裝置(17)包括解碼級(21)，其被開發(fā)用來接收該至少兩個識別信號(RS1，RS2)，并使用識別信號(RS1，RS2)中至少一個中的信號值變化來解碼傳送的信號(S)且輸出借助于該信號(S)傳送的信息的表示(RDS)。
10.如權(quán)利要求9所述的電路(13)，其特征在于該解調(diào)級(20)包括至少兩個用于產(chǎn)生該至少兩個識別信號(RS1，RS2)的比較級(25，27)，其中將該至少兩個比較級(25，27)中的每一個被分配給調(diào)制狀態(tài)中相應(yīng)的一個，且其中每個比較級(25，27)被開發(fā)用來將解調(diào)的信號(RS)與一個分配給它并對應(yīng)于相應(yīng)調(diào)制狀態(tài)的比較信號(C1，C2)作比較。
11.如權(quán)利要求10所述的電路(13)，其特征在于該解調(diào)級(20)包括至少兩個比較信號產(chǎn)生級(24，26)，其中該至少兩個比較信號產(chǎn)生級(24，26)中的每一個被分配給該比較級(25，27)中相應(yīng)的一個，并且其中該每個比較信號產(chǎn)生級(24，26)使用傳送的信號(S)，被開發(fā)用來產(chǎn)生和輸出比較信號(C1，C2)至分配給它的相應(yīng)比較級(25，27)。
12.如權(quán)利要求9所述的電路(13)，其特征在于該信號評估裝置(17)包括時鐘信號產(chǎn)生級(28)，其使用該至少兩個識別信號(RS1，RS2)被開發(fā)用來產(chǎn)生和輸出用于該電路(13)至少一個電路部分的時鐘信號(CLK)。
13.如權(quán)利要求7所述的電路(13)，其特征在于該電路(13)被實現(xiàn)為集成電路。
14.一種通信設(shè)備(1)，其被開發(fā)用來無接觸地將信號傳送給數(shù)據(jù)載體(2)，其中可以通過該信號將能量和信息傳送至該數(shù)據(jù)載體(2)，并且它包括被開發(fā)用來產(chǎn)生該信號的信號產(chǎn)生裝置(3)，其特征在于該信號產(chǎn)生裝置(3)被開發(fā)用來產(chǎn)生自同步信號(S)，該自同步信號(S)形成能被傳送至該數(shù)據(jù)載體(2)的信號。
15.如權(quán)利要求14所述的通信設(shè)備(1)，其特征在于該信號產(chǎn)生裝置(3)被開發(fā)用來產(chǎn)生一個信號(S)，該信號由可被關(guān)于信號參數(shù)調(diào)制的載體信號(CS)形成，其中該信號(S)包括無調(diào)制狀態(tài)和至少兩個為傳送信息而提供的、可相互區(qū)分的調(diào)制狀態(tài)，并且其中在每種情況下，相鄰調(diào)制狀態(tài)被一個非調(diào)制狀態(tài)彼此分離開。
全文摘要
一種數(shù)據(jù)載體(2)，其被開發(fā)用來無接觸地接收信號，其中可由該信號給數(shù)據(jù)載體(2)提供能量和信息，該數(shù)據(jù)載體(2)提供了用于傳送該信號的數(shù)據(jù)載體傳送裝置(12)；信號評估裝置(17)，信號評估裝置(17)利用輸入的能量被開發(fā)用來針對能由該信號傳送的信息評估在數(shù)據(jù)載體傳送裝置(12)處出現(xiàn)的信號，及電源裝置(16)，其使用在數(shù)據(jù)載體傳送裝置(12)處出現(xiàn)的該信號，被開發(fā)用來給該信號評估裝置(17)提供能量；其中信號評估裝置(17)被開發(fā)用來評估自同步信號(S)，該自同步信號形成可被饋送至電路(13)的該信號。
文檔編號H04B1/59GK1656506SQ03812029
公開日2005年8月17日 申請日期2003年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月27日
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