【摘要】：射頻識別技術（RFID）被廣泛應用于供應鏈的管理、制造業(yè)流程檢測、移動物資追蹤等物聯(lián)網(wǎng)領域。但是，RFID系統(tǒng)中閱讀器關鍵芯片的核心技術掌握在國外廠商手中。為了突破技術壁壘，本文開展了基于FPGA的RFID閱讀器數(shù)字基帶的設計并著重對數(shù)字信號處理模塊中的實現(xiàn)研究與其中的數(shù)字信號處理模塊，即成形濾波器和解碼器進行深入研究。 系統(tǒng)為節(jié)約頻譜資源和減小傳輸誤碼率，在發(fā)送端中采用了成型濾波器。本文在此基礎上提出了一種新型的具有流水線結構的成形濾波器的設計。該濾波器還具有在固定系數(shù)下頻率可調的特性。論文首先采用MATLAB軟件進行仿真和理論分析確定濾波器架構及系數(shù)，然后用Modelsim對采用Verilog HDL設計的濾波器進行仿真測試，最后在FPGA上進行了實現(xiàn)、優(yōu)化。根據(jù)對信號頻譜的分析，設計的成形濾波器達到RFID系統(tǒng)的需求，同時資源消耗較其它設計有所減少。 編碼技術能有效提高數(shù)字信號信噪比，實現(xiàn)信號同步，，因此通信系統(tǒng)多使用一定的編碼方式處理收發(fā)的數(shù)據(jù)。這就需要信號的接收端有一個高效的解碼器。論文首先分析了無源RFID閱讀器接收端對解碼器電路的設計要求，深入探討了現(xiàn)有的解碼器的優(yōu)缺點。接著，文中提出了一種新型檢測信號幀尾的方案，并通過對已有解碼器的深入研究，設計了采用此幀尾檢測機制的高速解碼器結構。最終，解碼器在FPGA平臺上得到了實現(xiàn)。實現(xiàn)結果表明，本文設計解碼器能使40KHz傳輸頻率下的信號解碼延時從大于12.5us降低到2us。 本文設計的數(shù)字基帶與射頻部分、上位機軟件部分進行了聯(lián)調。數(shù)字基帶是RFID系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)，既要與射頻部分進行信息交互，也要與軟件系統(tǒng)進行通信。本文對具體的接口設計進行了介紹，分析了系統(tǒng)實現(xiàn)上的難點。最后，無源UHF RFID系統(tǒng)聯(lián)調成功。同時，本文對系統(tǒng)的測試結果進行了詳細分析。
【圖文】：

圖 1.1 PIE 編碼信號data-0 表示二進制‘0’，data-1 表示二進制‘1’，PW度，Tari 表示二進制‘0’PIE 編碼后符號的時間長均可，通常是 6.25us、12.5us 以及 25us）。二進制‘1 RTcal（Reader to Tag calibration）與二進制‘0’的編成后需要在信號之前添加前導碼或者幀同步碼，如圖

杭州電子科技大學碩士學位論文圖 1.1 PIE 編碼信號上圖中，data-0 表示二進制‘0’，data-1 表示二進制‘1’，PW（PulseWidt示低電平長度，Tari 表示二進制‘0’PIE 編碼后符號的時間長度（在 6.25 25us 之間均可，通常是 6.25us、12.5us 以及 25us）。二進制‘1’的數(shù)據(jù)的長度則等于 RTcal（Reader to Tag calibration）與二進制‘0’的編碼長度之差時在編碼完成后需要在信號之前添加前導碼或者幀同步碼，如圖 1.2 所示。
【學位授予單位】：杭州電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TP391.44;TN911.72

【參考文獻】

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本文編號：2551769