基于pxle儀器的2.45ghzrfid國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)gbt28925一致性測(cè)試技術(shù)研究與實(shí)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(shù)近年來(lái)得到快速發(fā)展，在物流管理、人員監(jiān)控、船舶識(shí)別等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用前景。由于R F I D 需求和標(biāo)準(zhǔn)的多樣性和差異性，傳統(tǒng)的測(cè)試儀器

4、已不能滿足實(shí)際應(yīng)用需求，高性能的軟件自定義實(shí)時(shí)測(cè)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(tái)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(biāo)簽一致性測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)展開，主要研究工作如下：首先，對(duì)2 ．4 5 G H z 頻段的R F I D 系統(tǒng)的工作原理進(jìn)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(biāo)簽系統(tǒng)通信過(guò)程中所采用的關(guān)鍵技術(shù)。對(duì)于半有源標(biāo)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(diào)制原理傳輸數(shù)據(jù)的雙頻通信方案，并對(duì)O —Q P S K 和D B P S K 兩種調(diào)制方式進(jìn)行了原理分析與仿真實(shí)現(xiàn)。接著，詳細(xì)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(guān)鍵技術(shù)，對(duì)于物理層，研究了閱讀器與標(biāo)簽通信鏈路的工作頻率、調(diào)制擴(kuò)頻方式以及信息速率等技術(shù)參數(shù)：對(duì)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(biāo)簽狀態(tài)轉(zhuǎn)移、常用通信命令集以及協(xié)議工作方式等

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

7、 閱讀器原型機(jī)；原型機(jī)主要包括物理層發(fā)射機(jī)、接收機(jī)和數(shù)據(jù)鏈路層三個(gè)部分。物理層發(fā)射機(jī)負(fù)責(zé)對(duì)命令數(shù)據(jù)的編碼調(diào)制：接收機(jī)負(fù)責(zé)對(duì)接收基帶信號(hào)的解調(diào)解碼：數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)責(zé)生成命令、分析響應(yīng)以及控制命令交互，并將接收機(jī)解碼后的數(shù)據(jù)傳輸至上位機(jī)。對(duì)發(fā)送和接收過(guò)程中的儀器驅(qū)動(dòng)模塊配置進(jìn)行說(shuō)明，并驗(yàn)證了F P G A 底層原型機(jī)實(shí)時(shí)通信的正確性。最后，在R F I D 閱讀器原型機(jī)的基礎(chǔ)上完成測(cè)試模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，搭建完整的測(cè)試系統(tǒng)。測(cè)試模塊實(shí)現(xiàn)了標(biāo)簽的

8、射頻與協(xié)議一致性測(cè)試，如聯(lián)合時(shí)頻分析、信號(hào)工作頻率、占用信道帶寬、信息速率、標(biāo)簽響應(yīng)時(shí)間、標(biāo)簽命令響應(yīng)以及標(biāo)簽狀態(tài)轉(zhuǎn)移的測(cè)試等，并對(duì)每個(gè)測(cè)試項(xiàng)都給出了具體的理論分析、程序說(shuō)明和測(cè)試結(jié)果的顯示?？傊疚脑O(shè)計(jì)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(biāo)簽一致性測(cè)試系統(tǒng)，該系統(tǒng)具備實(shí)時(shí)交互性、并行性、可擴(kuò)展性和靈活性。關(guān)鍵詞：R F I D 測(cè)試系統(tǒng)，P X I e 模塊化儀器，G B ／T 2 8 9 2