UHFRFID讀寫器數(shù)字基帶關鍵技術研究.pdf

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

2、信道的干擾，這就對讀寫器接收機接收性能以及發(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，負責整個讀寫器的基帶數(shù)據(jù)傳輸，編解碼以及數(shù)據(jù)校驗等工作。本文針對RFID系統(tǒng)的特點，對讀寫器數(shù)字基帶的關鍵技術進行了重點研究，主要的工作內容如下：
　　對本設計所采用的ISO/IEC18000-6C協(xié)議進行了分析，分別從協(xié)議的物理層、媒質控制層和時序約束等

3、方面進行闡述，并在對協(xié)議充分研究的基礎上，提出了UHF RFID讀寫器數(shù)字基帶部分的系統(tǒng)框架，并對其模塊功能進行簡要描述。
　　由于供給給標簽的電能較弱，致使標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準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)的時鐘同步技術來解決這一問題，降低了電路的資源消耗，實現(xiàn)了對接收機性能的改善。經(jīng)測試，此設計方法可以成功解決+/-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RFID數(shù)字接收機輸入信號的特點，對接收機中多速率信號處理技術進行深入的分析研究，并對CIC，HB，F(xiàn)IR，IIR等濾波器完成了電路設計，以較低的資源開銷完成了接收信號的抽取與信道濾波。與此同時提出了協(xié)議中單邊帶幅度鍵控調制方式的設計方案，并對升余弦濾波器和希爾伯特濾波器進行了電路實現(xiàn)。
　　對讀寫器數(shù)字基帶設計進行FPGA驗證，采用STM32處理器作為讀寫器的控制單元，射頻及模擬前