【摘要】：RFID(Radio Frequency Identification)技術(shù)是一種非接觸式自動識別技術(shù),因其數(shù)據(jù)存儲容量大、支持遠(yuǎn)程識別等特點而受到廣泛的關(guān)注與研究。然而數(shù)據(jù)信息的爆炸式增長對RFID系統(tǒng)提出了越來越高的要求。傳統(tǒng)RFID系統(tǒng)讀取范圍有限,需要大量讀寫器才能實現(xiàn)RFID信號的大面積覆蓋。RFID系統(tǒng)存在一些固有的盲區(qū),在盲區(qū)內(nèi)標(biāo)簽被成功讀取的概率大大降低,從而降低了整個RFID系統(tǒng)的精確度。這些都限制了傳統(tǒng)RFID系統(tǒng)在覆蓋范圍大、標(biāo)簽密度高的場景中的應(yīng)用。本論文研究了一種新型分布式光載RFID系統(tǒng)。該系統(tǒng)將分布式RoF(Radio over Fiber)技術(shù)和RFID技術(shù)相結(jié)合,利用光纖通信低傳輸損耗的特性,將RFID信號拉遠(yuǎn),提高了單個讀寫器的有效覆蓋范圍,同時有助于多個讀寫器的集中管控。該系統(tǒng)采用天線切換的方法提高系統(tǒng)讀取精度。通過改變發(fā)送天線和接收天線的配對方式,改變盲區(qū)在RFID系統(tǒng)中的位置,從而構(gòu)建一個等效無盲區(qū)的RFID系統(tǒng)。本論文設(shè)計了專門用于超高頻光載RFID系統(tǒng)的光收發(fā)模塊。其典型工作頻段為902MHz～928MHz,相比于功能復(fù)雜的寬頻光模塊,具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、易于集成等優(yōu)勢。所設(shè)計的光模塊下行鏈路射頻發(fā)射功率最大可以達(dá)到30dBm,并且可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié);上行鏈路增益OdB,輸出三階截點20dBm,無雜散動態(tài)范圍105.8dB·Hz2/3,滿足RFID系統(tǒng)的需求。本論文設(shè)計了用于控制收發(fā)天線匹配狀態(tài)的天線切換控制器。天線切換部分使用射頻開關(guān)實現(xiàn)。插入損耗小,為1.6dB;隔離度高,每一路隔離度均高于54dB。切換控制部分基于FPGA最小系統(tǒng)實現(xiàn),完成與主機(jī)通信和控制天線切換狀態(tài)的功能。通過主機(jī)發(fā)送指令,可以實現(xiàn)對天線切換時間間隔、收發(fā)天線切換順序等參數(shù)的靈活配置。經(jīng)過實際測試,使用天線切換控制器的RFID系統(tǒng),在讀取精度上可以提升約15%。
[Abstract]:RFID (Radio Frequency Identification) technology is a kind of contactless automatic identification technology. It has attracted extensive attention and research because of its large data storage capacity and support for remote identification. However, the explosive growth of data information puts forward higher and higher requirements for RFID system. The traditional RFID system has a limited reading range and needs a large number of readers to cover the RFID signal in a large area. There are some inherent blind areas in the system, and the probability of successfully reading the tags in the blind area is greatly reduced. Thus, the accuracy of the whole RFID system is reduced. All these limit the application of traditional RFID system in the scene with large coverage and high label density. In this paper, a new distributed optical-borne RFID system is studied. The system combines distributed RoF (Radio over Fiber) technology with RFID technology, and makes use of the characteristic of low transmission loss of optical fiber communication, extends the RFID signal, improves the effective coverage of a single reader, and contributes to the centralized control of multiple readers at the same time. The system adopts antenna switching method to improve the reading accuracy of the system. By changing the pairing mode of transmitting antenna and receiving antenna, the position of blind area in RFID system is changed, and an equivalent blind-free RFID system is constructed. In this paper, an optical transceiver module for ultra-high frequency (UHF) optical carrier RFID system is designed. The typical operating frequency band is 902MHz / 928MHz. Compared with the complex broadband optical module, it has the advantages of simple structure, low cost and easy integration. The design of the optical module downlink RF transmission power can reach up to 30 dBm, and can be adjusted according to the need; The uplink gain OdB, outputs a third-order cut-off point of 20 dBm with no spurious dynamic range of 105.8dB 路Hz2 / 3, which meets the needs of RFID systems. In this paper, an antenna switching controller is designed to control the matching state of receiving and transmitting antennas. The antenna switching part is realized by radio frequency switch. Insertion loss is small, 1.6 dB, isolation is high, each way isolation is higher than 54 dB. The switching control part is realized based on the FPGA minimum system, and the functions of communicating with the host computer and controlling the switching state of the antenna are completed. The flexible configuration of parameters such as antenna switching time interval and transmit and receive antenna switching sequence can be realized by sending instructions from host computer. After practical testing, the RFID system using antenna switching controller can improve reading accuracy by about 15%.
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP391.44

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2446125