將超高頻射頻識別（Ultrahigh Frequency Radio Frequency Identification,簡稱UHF RFID）技術的功耗低、速率快、距離遠等技術優(yōu)勢和傳感技術的模擬被測參量可以精確轉換為數(shù)字監(jiān)測數(shù)值的技術優(yōu)勢相結合,可以構成物聯(lián)網(wǎng)的底層技術基礎,實現(xiàn)端到端、端到云的連接,構建萬物互聯(lián)的智能世界。電力監(jiān)測行業(yè)就是UHF RFID技術與傳感技術相結合的應用場景之一。將磁感應諧振傳感電路與UHF RFID無源標簽芯片結合構成傳感標簽,適配查詢器上位機等設備,搭建無源、無線監(jiān)測電網(wǎng)穩(wěn)定性的系統(tǒng),可以實現(xiàn)電流電壓在線監(jiān)測,保證電網(wǎng)設備安全運行,降低監(jiān)測成本,提高監(jiān)測效率。該系統(tǒng)的主要研究重點就在于面向諧振傳感電路的標簽芯片基帶設計與實現(xiàn)。本文完成的研究內容及取得的研究成果如下:（1）本文根據(jù)查詢器與傳感標簽的交互流程,確定無源傳感通信空口協(xié)議最大限度兼容國標協(xié)議正向鏈路和反向鏈路的編解碼方法,并對交互過程中的命令幀格式參數(shù)進行定義,實現(xiàn)了協(xié)議對空口ID匹配以及傳感數(shù)據(jù)讀取等操作的支持。基于無源傳感通信空口協(xié)議,本文給出傳感標簽數(shù)字基帶的設計功能、體系架構以及模塊劃... 

【文章來源】：西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

DECODE模塊仿真結果

圖3.4 DECODE 模塊仿真結果3.1.3 編碼（ENCODE）模塊編碼模塊根據(jù) SCU 的輸出控制數(shù)據(jù) bsc 進行判斷，然后對反向散射至查詢器的數(shù)據(jù)進行 FM0 編碼，該數(shù)據(jù)通常包含隨機數(shù)、句柄、傳感數(shù)據(jù)等。模塊內部有門控邏輯，根據(jù)標簽狀態(tài)和命令參數(shù)，控制 cw_en 門控信號來配置傳感頻率數(shù)據(jù)的輸出。另外，編碼模塊在將數(shù)據(jù)發(fā)送至模擬前端進行調制之前，需要對數(shù)據(jù)包進行 CRC 校驗，確保數(shù)據(jù)正確。本文設計的數(shù)字基帶中包含 CRC-5 和 CRC-16 兩種校驗模式。協(xié)議要求傳感標簽的編碼數(shù)據(jù)需要完成 CRC-16校驗。CRC-16校驗的生成多項式為：X16+X12+X5+1。其寄存器中預設加載值為：16`hFFFF。校驗數(shù)據(jù)通過后寄存器中的加載值為 16`h1D0F。CRC-5 校驗的生成多項式為：X5+X3+1，其寄存器中預設加載值為：5`b0_1001。校驗數(shù)據(jù)通過后寄存器中的加載值為 5`b0_0000。

圖3.7 SCU 模塊仿真結果通過 NC-Verilog 對 SCU 模塊進行功能仿真，由圖 3.7 可以看到，由于 SCU 采用系統(tǒng)時鐘，因此數(shù)字基帶的狀態(tài)跳轉非常迅速，在 match_result 為高電平時，意味著查詢器與傳感標簽匹配成功。數(shù)字基帶收到 Query 命令、ACK 命令、SEN 命令，標簽狀態(tài)分別跳轉至 REPLY 狀態(tài)、ACKNOWLEDGED 狀態(tài)、PERCEPTION 狀態(tài)，并將不同的 bsc 數(shù)據(jù)送至 ENCODE 模塊。3.1.5 功耗管理（PMU）模塊功耗管理模塊通過門控邏輯進行功耗優(yōu)化。控制每個模塊的開啟和關閉，從而降低時鐘翻轉頻率以降低數(shù)字基帶整體動態(tài)翻轉功耗。功耗管理模塊dec_en dec_done scu_en scu_done ocu_en ocu_done

【參考文獻】：
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