基于pxle儀器的2.45ghzrfid國家標準gbt28925一致性測試技術研究與實現(xiàn)

1、R E S E A R C H A N D I M P L E M E N T A T I O N O FC O N F O R M A N C E T E S T T E C H N O L O —G I E O F 2 ．4 5 G H Z R F I D G B ／T 2 8 9 2 5B A S E D O NP X I E M O D U L A R I N S T R U M E N T SA T h e s i sS u

2、b m i t t e d t oS o u t h e a s t U n i v e r s i t yF o r t h e A c a d e m i c D e g r e e o f M a s t e r o f E n g i n e e r i n gB YL IQ i a nS u p e r v i s e d b yP r o f ．P E IW e n - j i a n gD e p a r t m e n

3、t o f I n f o r m a t i o nS c i e n c e a n d E n g i n e e r i n gS o u t h e a s t U n i v e r s i t yM a r c h 2 0 1 6摘要摘要2 ．4 5 G H z 頻段的R F I D 技術近年來得到快速發(fā)展，在物流管理、人員監(jiān)控、船舶識別等領域有著廣泛應用前景。由于R F I D 需求和標準的多樣性和差異性，傳統(tǒng)的測試儀器

4、已不能滿足實際應用需求，高性能的軟件自定義實時測試儀器已成為一種必須。本文在P X I e 模塊化儀器硬件平臺上，圍繞2 ．4 5 G H z 頻段的G B ／T 2 8 9 2 5 R F I D 標簽一致性測試系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)展開，主要研究工作如下：首先，對2 ．4 5 G H z 頻段的R F I D 系統(tǒng)的工作原理進行了研究，闡述了R F l D 系統(tǒng)的基本框架以及采用半有源標簽系統(tǒng)通信過程中所采用的關鍵技術。對于半有源標簽提出

5、了一種低頻外部喚醒和微波頻段利用反向散射調制原理傳輸數(shù)據(jù)的雙頻通信方案，并對O —Q P S K 和D B P S K 兩種調制方式進行了原理分析與仿真實現(xiàn)。接著，詳細研究了G B ／T 2 8 9 2 5 空中接口協(xié)議中物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的關鍵技術，對于物理層，研究了閱讀器與標簽通信鏈路的工作頻率、調制擴頻方式以及信息速率等技術參數(shù)：對于數(shù)據(jù)鏈路層，研究了通信數(shù)據(jù)的組幀格式、消息數(shù)據(jù)格式、標簽狀態(tài)轉移、常用通信命令集以及協(xié)議工作方式等

6、；同時還詳述了本文測試系統(tǒng)中實現(xiàn)的測試項需求與測試方法，為后續(xù)實現(xiàn)一致性測試系統(tǒng)奠定了理論基礎。然后，完成了G B ／T2 8 9 2 5R F I D 一致性測試系統(tǒng)在P X I e 模塊化虛擬儀器平臺上的實現(xiàn)，主要分為底層F P G A 上R F I D 閱讀器原型機和上層上位機測試模塊兩部分。介紹了測試系統(tǒng)的整體軟硬件架構，采用時鐘嵌套狀態(tài)機的結構，實現(xiàn)了支持O —Q P S K 和D B P S K 兩種調制方式的R F I D

7、 閱讀器原型機；原型機主要包括物理層發(fā)射機、接收機和數(shù)據(jù)鏈路層三個部分。物理層發(fā)射機負責對命令數(shù)據(jù)的編碼調制：接收機負責對接收基帶信號的解調解碼：數(shù)據(jù)鏈路層負責生成命令、分析響應以及控制命令交互，并將接收機解碼后的數(shù)據(jù)傳輸至上位機。對發(fā)送和接收過程中的儀器驅動模塊配置進行說明，并驗證了F P G A 底層原型機實時通信的正確性。最后，在R F I D 閱讀器原型機的基礎上完成測試模塊的設計與實現(xiàn)，搭建完整的測試系統(tǒng)。測試模塊實現(xiàn)了標簽的

8、射頻與協(xié)議一致性測試，如聯(lián)合時頻分析、信號工作頻率、占用信道帶寬、信息速率、標簽響應時間、標簽命令響應以及標簽狀態(tài)轉移的測試等，并對每個測試項都給出了具體的理論分析、程序說明和測試結果的顯示?？傊?，本文設計了完全符合G B ／T2 8 9 2 5 空中接口協(xié)議規(guī)范的R F I D 標簽一致性測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)具備實時交互性、并行性、可擴展性和靈活性。關鍵詞：R F I D 測試系統(tǒng)，P X I e 模塊化儀器，G B ／T 2 8 9 2