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基于NI模块化技术的RFID协议一致性自动测试系统设计与实现

作　者: 云磊
导　师: 李书芳
学　校: 北京邮电大学
专　业: 军事通信学
关键词: RFID 协议一致性测试 PXI LabVIEW Teststand
分类号: TP391.44
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 114次
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内容摘要

无线射频识别(RFID)是一种利用射频技术实现的非接触式自动识别技术。RFID技术从二十世纪90年代兴起以来,目前在国内外发展非常迅速,许多世界著名生产商都制造RFID产品,且已被广泛应用到零售业、工业及商业自动化、运输和物流管理等众多领域。RFID的测试主要为射频测试,以验证产品的射频性能是否符合标准。作为无线通信的新兴领域之一,RFID技术在具有无线通信所共有的特性之外,又有着其独有的特殊性,如标准多样化、通信过程中需要实时应答等,目前主流的传统测试仪器制造商尚未推出针对RFID的协议层综测仪。面对RFID测试领域的巨大需求和相关测试仪器的缺少,本文旨在采用NI的模块化仪器,构建了一套基于PXI模块化技术的RFID协议一致性自动测试系统。本测试系统的工作频段为UHF频段。UHF频段RFID标准要求在读写器和标签之间建立微秒级实时通信,因此我们采用IF RIO结合上、下变频器构建仿真读写器来实现实时通讯过程,板载FPGA用于建立微秒级的实时通讯,主机处理器用于信号后续的物理层和协议层分析。测试系统的软件平台为LabVIEW。同时,利用测试管理平台Teststand搭建测试序列,完成自动测试。TestStand是一款非常优秀的测试管理软件,应用TestStand软件对RFID复杂繁多的测试项目进行管理,方便了测试开发过程,极大地提高了测试开发效率。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-14
  1.1 课题背景  8-10
  1.2 RFID发展现状  10-12
    1.2.1 RFID技术的发展及现状  10-12
    1.2.2 RFID的测试需求及现状  12
  1.3 研究意义及内容  12-13
  1.4 本文的主要架构  13-14
第二章 RFID基本原理  14-22
  2.1 RFID系统的基本组成  14-17
    2.1.1 标签  14-16
    2.1.2 读写器  16-17
    2.1.3 中央信息系统(数据库)  17
  2.2 RFID系统基本工作原理  17-18
  2.3 RFID系统特征  18-19
  2.4 RFID的关键问题  19-21
    2.4.1 成本问题  19
    2.4.2 准确度与作业环境影响  19-20
    2.4.3 数据结构与系统集成  20
    2.4.4 标准化问题  20-21
  2.5 RFID系统的应用领域  21-22
第三章本测试系统所依据标准概述  22-44
  3.1 RFID标准总体介绍  22-26
    3.1.1 不同频段的标准介绍  23-24
    3.1.2 RFID的应用行业标准  24-26
  3.2 UHF RFID标准介绍  26-32
    3.2.1 中国UHF频段射频识别技术应用规定  26-27
    3.2.2 EPC C1G2协议规范  27-32
  3.3 测试系统设计参数  32-33
  3.4 测试项目及定义  33-44
    3.4.1 标签解调能力测试  33-34
    3.4.2 标签链路频率测试  34-35
    3.4.3 标签链路频率频移测试  35
    3.4.4 标签反射信号占空比测试  35-36
    3.4.5 标签反射信号前导码测试  36-37
    3.4.6 标签连接定时参数T1、T2时间测试  37-38
    3.4.7 标签防碰撞测试  38-39
    3.4.8 标签充电时间测试  39
    3.4.9 标签存储器内容测试  39-40
    3.4.10 标签状态转移测试  40-44
第四章测试系统硬件设计  44-50
  4.1 硬件平台  45-46
  4.2 硬件总体设计  46-47
  4.3 硬件模块介绍  47-49
    4.3.1 NI-PXI-5610上变频器  47-48
    4.3.2 NI-PXI-5600下变频器  48
    4.3.3 NI-PCI-5640R IF RIO  48-49
  4.4 本章小结  49-50
第五章测试系统软件设计  50-60
  5.1 软件平台  50-52
  5.2 软件总体设计  52
  5.3 测试系统软件实现  52-55
    5.3.1 测试程序前面板  53-55
    5.3.2 测试系统程序结构  55
  5.4 自动测试环境TESTSTAND  55-60
    5.4.1 自动测试流程  57-58
    5.4.2 测试系统TestStand测试面板  58
    5.4.3 测试报告生成  58-60
第六章测试平台性能分析  60-64
  6.1 实验方法  60
  6.2 实验数据分析  60-64
    6.2.1 频率测试  61-62
    6.2.2 输出功率测量  62
    6.2.3 调幅深度测量  62-64
第七章总结与展望  64-66
参考文献  66-68
致谢  68-70
攻读学位期间发表的学术论文  70

基于NI模块化技术的RFID协议一致性自动测试系统设计与实现

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