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超高频RFID读写器数字基带技术研究

作　者: 董敏
导　师: 陈金鹰
学　校: 成都理工大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: RFID 读写器 数字基带 DDS-BT FPGA
分类号: TP391.44
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 41次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


在当前RFID射频识别技术迅速发展的大趋势下，面对不同场合下不同程度的使用需求，对RFID读写器的设计要求也越来越严格。现在市场上的产品大多数是买的国外的产品芯片，比如R1000、R2000等，然后自己搭建外围电路实现，这种方法难移植，易出现各种突发问题，产品性能经常处于不稳定的状态，在这种形势下，对集成读写器芯片的探讨开始受到重视。本论文主要对超高频射频识别技术做了相关探讨和研究，对比目前国内外比较常用的EPC Global标准协议，采用新型标准协议，在此协议的基础上进行超高频读写器数字基带设计实现，然后在FPGA上进行实现验证。本文主要研究内容如下：1.对比分析了现行标准的区别，主要详细对新协议标准进行了解析，针对其中的物理层、标签标识层、标签存储器、标签状态以及读写器与标签间通信做了详细的分析介绍。2.在新协议标准的基础上，对读写器数字基带的架构进行分析。为了验证方便，需要对读写器编解码所采用的方式、数据传送的速率、调制所选取的方式和碰撞检测等进行确认。3.对读写器数字基带系统的主要模块进行了设计，内容包括截断式脉冲位置编码（TPP）编码模块、升余弦滤脉冲成型滤波器、Hilbert滤波器、CRC计算模块、解码模块、时序模块等，对这些模块进行优化整合、以实现占用最小资源的目的。4.在碰撞单元，主要采用动态分散收缩二叉树（DDS-BT）机制，结合常用标准的碰撞算法的优点，更好地完成多标签情况信息的读取。5.对逻辑进行仿真验证，在Xilinx的FPGA芯片XC3S500E-PQ208上进行了程序下载。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章 引言  8-11
  1.1 研究背景  8-9
  1.2 研究现状  9
  1.3 研究意义  9-10
  1.4 研究内容  10-11
第2章 RFID 系统和标准分析  11-21
  2.1 RFID 现有国际标准  11-12
    2.1.1 EPC GLOBAL 标准分析  11-12
    2.1.2 ISO 标准分析  12
  2.2 新型标准协议分析  12-20
    2.2.1 物理层  12
    2.2.2 标签识别层  12-14
    2.2.3 标签存储层  14
    2.2.4 标签状态  14-16
    2.2.5 读写器与标签间通信  16-20
  2.3 四种标准协议比较分析  20
  2.4 本章小结  20-21
第3章 RFID 读写器数字基带系统结构分析  21-40
  3.1 RFID 相关理论研究  21-23
    3.1.1 RFID 读写器工作原理  21
    3.1.2 RFID 读写器基本构成  21-23
  3.2 RFID 读写器数字基带系统框架结构  23
  3.3 RFID 读写器数字基带系统发送链路  23-30
    3.3.1 发送编码模块  23-25
    3.3.2 升余弦脉冲成形滤波器  25-27
    3.3.3 HILBERT 滤波器  27-29
    3.3.4 CRC 校验模块  29-30
  3.4 RFID 读写器数字基带系统接收链路  30-38
    3.4.1 信道滤波  30-32
    3.4.2 接收解码模块  32-36
    3.4.3 碰撞检测单元  36-38
  3.5 控制单元  38-39
    3.5.1 时序控制模块  38
    3.5.2 状态转换机制  38-39
  3.6 本章小结  39-40
第4章 RFID 读写器数字基带关键模块硬件实现  40-54
  4.1 读写器数字基带总体硬件结构  40-41
  4.2 TPP 编码模块  41-43
  4.3 升余弦脉冲成形滤波器硬件实现  43-46
  4.4 HILBERT 滤波器硬件实现  46-47
  4.5 解码硬件实现  47-52
    4.5.1 双向间隔码解码模块  48-50
    4.5.2 米勒解码模块  50-52
  4.6 时序控制单元硬件实现  52-53
  4.7 本章小结  53-54
第5章 RFID 读写器数字基带关键模块 FPGA 实现  54-65
  5.1 FPGA 设计基础流程  54-55
  5.2 系统设计方案  55-56
  5.3 功能仿真  56-64
    5.3.1 开发板参数  56
    5.3.2 关键模块仿真测试  56-64
  5.4 本章小结  64-65
结论  65-67
致谢  67-68
参考文献  68-70
攻读学位期间取得学术成果  70

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 模式识别与装置 > 光模式识别及其装置
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