UHFRFID讀寫器數(shù)字基帶關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、RFID(Radio Frequency Identification)是一種非接觸式信息傳遞并實(shí)現(xiàn)信息識(shí)別的技術(shù)，其傳輸距離遠(yuǎn)、識(shí)別速度快、保密性好、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量大，在倉儲(chǔ)、物流、身份識(shí)別、防偽、食品與公共安全等領(lǐng)域都有著廣泛的需求及發(fā)展前景。
　　在UHF RFID系統(tǒng)中，由于無源標(biāo)簽的性能較差，導(dǎo)致其反向散射鏈路速率偏差最高可達(dá)22％；與此同時(shí)，為保證復(fù)雜環(huán)境下系統(tǒng)的通信質(zhì)量，需要對(duì)信號(hào)帶寬進(jìn)行壓縮，提高頻譜利用率，減小對(duì)相鄰

2、信道的干擾，這就對(duì)讀寫器接收機(jī)接收性能以及發(fā)射頻譜提出了更高的要求。讀寫器主要由模擬與射頻部分、數(shù)字基帶部分和控制單元組成，其中數(shù)字基帶是射頻部分和MCU控制單元之間溝通的橋梁，負(fù)責(zé)整個(gè)讀寫器的基帶數(shù)據(jù)傳輸，編解碼以及數(shù)據(jù)校驗(yàn)等工作。本文針對(duì)RFID系統(tǒng)的特點(diǎn)，對(duì)讀寫器數(shù)字基帶的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了重點(diǎn)研究，主要的工作內(nèi)容如下：
　　對(duì)本設(shè)計(jì)所采用的ISO/IEC18000-6C協(xié)議進(jìn)行了分析，分別從協(xié)議的物理層、媒質(zhì)控制層和時(shí)序約束等

3、方面進(jìn)行闡述，并在對(duì)協(xié)議充分研究的基礎(chǔ)上，提出了UHF RFID讀寫器數(shù)字基帶部分的系統(tǒng)框架，并對(duì)其模塊功能進(jìn)行簡要描述。
　　由于供給給標(biāo)簽的電能較弱，致使標(biāo)簽返回給讀寫器的數(shù)據(jù)速率不穩(wěn)定，且存在著較大的頻率偏差，這給讀寫器接收端信號(hào)準(zhǔn)確的判決和解碼造成了很大的壓力，本文利用基于數(shù)字鎖相環(huán)的時(shí)鐘同步技術(shù)來解決這一問題，降低了電路的資源消耗，實(shí)現(xiàn)了對(duì)接收機(jī)性能的改善。經(jīng)測試，此設(shè)計(jì)方法可以成功解決+/-22%的頻率偏差，接收鏈路的

4、誤碼率可以控制在0.05%以下。
　　針對(duì)RFID數(shù)字接收機(jī)輸入信號(hào)的特點(diǎn)，對(duì)接收機(jī)中多速率信號(hào)處理技術(shù)進(jìn)行深入的分析研究，并對(duì)CIC，HB，F(xiàn)IR，IIR等濾波器完成了電路設(shè)計(jì)，以較低的資源開銷完成了接收信號(hào)的抽取與信道濾波。與此同時(shí)提出了協(xié)議中單邊帶幅度鍵控調(diào)制方式的設(shè)計(jì)方案，并對(duì)升余弦濾波器和希爾伯特濾波器進(jìn)行了電路實(shí)現(xiàn)。
　　對(duì)讀寫器數(shù)字基帶設(shè)計(jì)進(jìn)行FPGA驗(yàn)證，采用STM32處理器作為讀寫器的控制單元，射頻及模擬前