RFID读写器基带单元关键技术研究与实现

来源 :中国科学院沈阳自动化研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:orientaladam
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射频识别技术(Radio Frequency Identification,简称RFID)是一种先进的非接触式自动识别技术,它利用射频信号及其空间耦合与传输特性进行双向通信,实现对物体的自动识别和信息采集。RFID技术在物流、制造业、物品防伪及国防等众多领域都有广泛的应用前景,被看作本世纪影响人类未来生活的新兴技术。   读写器设备是实现数据采集的核心,在RFID系统中起到举足轻重的作用,国内外众多厂商、科研机构已纷纷针对多种频段读写器芯片和模块展开了研究与开发。按照读写器的基本原理和组成结构,主要划分成控制单元、基带处理单元和射频处理单元三个部分。其中基带单元用于解决控制单元和射频前端之间的可靠连接,实现二者之间通信传输的流畅,它包括与控制单元接口、编解码等数字信号处理技术,可跨标准使用和具有很强的可扩展性,因此开发高效的基带单元对于提高读写器性能具有重要作用。   本文遵循当前主流的读写器基带设计原理和模块化设计思想,使用分离元器件搭建了整个基带环节。在本文研发过程中,采用了读写器基带单元方案设计与仿真,硬件试验平台搭建,基带嵌入式软件开发这一技术路线。主要工作包括:   提出RFID读写器基带设计方案,并采用Matlab-Simulink对该方案进行了整体仿真。该方案的创新之处在于采用了PIE编码和流行的正交调制解调方式,而非单一的振幅或相位调制,从而大大提高了传输效率。并对仿真结果进行误码率分析,验证基带处理方案的可行性。仿真结果表明,该方案的传输速率和误码率要求均达到了读写器产品规定的标准。   通过选定主芯片及其配置芯片、串口和调试下载接口等:完成模块电路原理设计和PCB板设计工作,在此基础上围绕基带开发板搭建了硬件试验平台。   最后结合基带开发板进行嵌入式软件的设计与开发,基带软件方案采取自上而下设计方式和模块化设计思想,分别实现了串口模块、下行PIE编码模块、上行Miller模块和校验模块。各模块进行了功能仿真,运行结果理想,符合项目设计要求。目前基带软件的调试工作业已完成,整个基带软件在硬件基带开发板上运行状况良好。
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