专利名称：自动设定非接触式标识系统中的询问器接收器的增益的方法
技术领域：
本发明涉及改进自动设定非接触式标识系统中的询问器接收器的增益的方法，该系统包括询问器和数个应答器，每次当放大后的输入信号超过攻击(attack)阈电压电平时启动(activate)该询问器的接收器放大器的攻击并且在该攻击结束后启动衰减，通过考虑询问器和应答器之间的通信特性实现该改进。
背景技术：
非接触式标识系统包括一个产生射频电磁波的询问器以及一个或多个对于它们所述电磁波表现为能源的应答器。通过发送适当调制后的接收到的波，应答器向询问器发送数据。
在询问器的接收器中放大接收到的信号的电平中的通过所述调制产生的变化。为了覆盖最大可能的通信空间范围，该接收器具有输入噪声电平允许的最大增益，由于询问器和任何一个应答器之间的距离可能非常不同，实际上在零到可能通信的最大距离之间，接收信号的电平范围是相同宽的。从而该接收器具有高增益以便可靠接收甚至非常低的输入信号。为了在放大高输入信号时不出现困难，采用任何已知的方法，它们通常为二种类型限制放大的输入信号或者自动地把接收器增益调整到输入信号电平上。
在第一种类型的已知方法中在放大级限制放大的输入信号，其中通过一个齐纳二极管分路放大器反馈回路中的电阻；当信号振幅超过齐纳二级管的阈值时，立即减小增益。一个缺点是，放大器输出端的有用信号对噪声信号的比要比输入端差。
在第二种类型的已知方法中自动设定增益，例如按照美国专利5,929,706。在电信和音频系统领域中这些方法尤其是周知的。依据这种办法，当输入信号电平高时，自动调整即降低接收通路的增益，从而接收信号保持在接收器的线性操作范围内。
当检测到过分高的信号时，启动攻击，从而开始快速增益降低直到达到适当信号高度。在此刻或者当存在信号停止时，开始衰减。从而增益缓慢地升高到高水平，系统持续在该水平上直至下次攻击。当正弦形输入信号在相当长的时间内高时，输出振幅实际上降到增益修正启动限制之下，但衰减再次把输出信号提高到线性区之外，从而再次启动攻击。系统持久地在攻击和衰减状态之间切换。攻击率幅值必须比衰减率高几个数量级，另外这二个速率必须和输入信号的性质以及频谱匹配。
在美国专利6,122,331中公开一种带有可自动设定的增益的电路，其中当信号分别越过较高的第一电平或较低的第二电平后，不按固定时延启动攻击或衰减。信号高度接近零的时段选为对连续信号改变增益的优选区段，从而输出信号的畸变达到最低程度。该电路预知连续信号但是未利用以波包为形式的脉冲信号的特征。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题是如何改进非接触式识别系统中用来自动设定询问器接收器的增益的方法，从而，和各个应答器离该询问器的距离远近无关，该接收器的最后放大级中接收信号的电平会低于线性区的上限，由此该改进基于以波包为形式的应答器信号的特征。
所述技术问题通过一种自动设定由一个询问器和多个应答器构成的非接触式标识系统内的询问器接收器的增益的方法解决，依据该方法在该询问器的接收器放大器内每当放大的输入信号超过攻击阈电压电平Vatt时启动攻击，并且结束该攻击后启动衰减，本发明方法特征在于，该放大器用等待周期期满后启动的衰减作出响应，该等待周期从攻击结束后瞬时放大信号值最后一次超过等待阈电压电平Vw时开始。
本发明方法的特征还在于，衰减率和攻击率的幅值数量级相同并且该等待周期的长度等于应答器数据波包中相邻脉冲间的最长时间间隔的二倍长度。
通过本发明改进的目的自动设定增益的方法能使非接触式标识系统内的询问器接收器实际上不改变输入信号的本质特征。
现在通过对一实施例的说明并且参照附图更详细地解释本发明，作为唯一附图的该附图表示询问器中接收器放大器输入端和输出端的电压、攻击信号和衰减信号的时间相关性以及该接收器放大器输出端的电压在数字表示下对三种密度不同的波包的时间相关性。
具体实施例方式
在由一个询问器和数个应答器组成的非接触式标识系统中，采用一种改进的自动设定询问器接收器的增益的方法。
本发明按如下改进其中每当放大的输入信号超过攻击阈电压电平Vatt时启动攻击并且结束该攻击后启动衰减的已知方法。
在攻击结束后，提供一个等待阶段，在该阶段中该放大器在增益设定上不做出响应。但是，该放大器在等待周期期满后以衰减作出响应，该周期在攻击后结束后瞬时放大信号值最后一次超过等待阈值电压电平Vw时开始。
数据波包中相邻脉冲之间的最短和最长时间间隔是通过通信协议准确确定的，即信号频谱是知道的并且对于本发明方法的用途可以确切地确定何时数据波包停止到达，以便在等待周期过去之后启动快速衰减。但是，还知道数据波包中的输入信号电平几乎是不变的，并且在某特定数据波包传输期间预料应答器不会明显改变它的位置。从而，在波包开始到达时设定增益并且在包波到达停止之前保持增益不变。由此导出下述要求，从而能使非接触式标识系统内的按照本自动设定增益改进方法工作的询问器放大器实际上不改变输入信号的本质特征。
衰减率提高到和攻击率在幅值上为相同的数量级。等待周期的长度等于应答器数据波包中相邻脉冲之间的最长时间间隔的二倍长度。
但是，攻击率必须足够高以便在数据波包的最初脉冲组后就建立适当的信号电平。
由于假如询问器完成和位于该询问器附近的第一应答器的通信(从而在强的接收信号下)后可能开始和另一个远的应答机的通信(接收信号弱)，为了使放大器快速到达高增益，衰减率必须也是高的。
从而应用本发明的自动设定它的接收器的增益的方法的询问器具有三个操作阶段攻击、等待和衰减。
用来自动设定非接触式标识系统中的询问器接收器的增益的本发明方法按如下工作。通过输入信号Uin启动攻击，其输出信号Uout超过攻击阈电压电平Vatt。在输出信号Uout下降到低于攻击阈电压电平Vatt之前持续攻击。接着设定长度至少等于等待周期长度的等待阶段；在等待阶段期间增益保持不变。在等待周期过去后启动衰减，从攻击结束后瞬时放大信号值最后一次超过等待阈电压电平Vw时开始该等待周期。
在附图的第一窗口I中示出来自三个相继的数据波包的输入信号Uin包a来自一个相对近的应答器，包b来自一个相当近的应答器而包c来自一个远的应答器。在第二窗口II中绘出和数据波包a、b、c对应的输出信号Uout以及(正)攻击阈电压电平Vatt和等待阈电压电平Vw，而在窗口V中表示数字输出信号U′out。对于所有三个数据波包a、b、c尽管它们强度上大为不同数字输出信号U′out具有几乎相同的形式。在窗口III和IV中表示攻击信号Uatt和衰减信号Udec，它们响应所述三个数据波包a、b和c根据本发明提出的方法启动。
在第一数据波包到达时启动攻击，在输出信号Uout降到低于攻击阈电压电平Vatt之前攻击持续。接着增益保持不变直至放大器用衰减响应。在等待周期经过之后启动衰减，当攻击结束后瞬时放大信号值最后一次超过等待阈电压电平Vw时该等待周期开始。
在第二数据波包b到达时启动攻击。在波包b到达的整个时间内实际上持续衰减；即使在可设定的最低增益下输出信号Uout仍超过攻击阈电压电平Vatt。在该数据包波停止后经过等待周期后，把增益重置为最高值。
权利要求
1.一种自动设定包括一个询问器和多个应答器的非接触式标识系统内的询问器接收器的增益的方法，依据该方法在该询问器的接收器放大器内每当放大的输入信号超过攻击阈电压电平Vatt时启动攻击并且结束该攻击后启动衰减，其特征在于，该放大器以等待周期到期后启动的衰减作出响应，该等待周期从攻击结束后瞬时放大信号值最后一次超过等待阈电压电平Vw时开始。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，衰减率和攻击率幅值上数量级相同。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该等待周期的长度等于应答器数据波包中相邻脉冲间的最长时间间隔的二倍长度。
全文摘要
一旦放大的输入信号超过攻击阈电压值Vatt在询问器的接收器放大器中启动攻击，并且该接收器放大器至少在长度最好等于应答器数据波包中相邻脉冲之间的最长时间间隔的二倍的等待周期阶段不在增益设定上做出响应。但是，该放大器用该等待周期到期后启动的衰减作出响应，该等待周期从攻击结束后瞬时放大信号值最后一次超过等待阈电压电平Vw时开始。衰减率和攻击率幅值上数量级相同。该改进的自动设定增益的方法能使非接触式标识系统内的询问器接收器实际上不改变输入信号的本质特征。
文档编号H04B1/00GK1732471SQ200380107487
公开日2006年2月8日 申请日期2003年12月22日 优先权日2002年12月24日
发明者温科·昆茨, 安东·施特恩 申请人:温科·昆茨, 安东·施特恩