基于FPGA的超高頻RFID閱讀器數(shù)字基帶的研究和設(shè)計(jì).pdf

1、射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)是一種無線通信自動(dòng)識(shí)別技術(shù),具有非接觸式操作、識(shí)別能力強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)等傳統(tǒng)識(shí)別技術(shù)無法超越的技術(shù)優(yōu)勢(shì),在世界范圍內(nèi)受到廣泛的關(guān)注。特別是超高頻頻段的識(shí)別技術(shù)識(shí)別距離遠(yuǎn)、速度快、有較強(qiáng)的抗干擾能力和穿透力等優(yōu)點(diǎn)使其成為當(dāng)前高新技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。目前,超高頻RFID的技術(shù)應(yīng)用覆蓋了現(xiàn)代物流、電子商務(wù)、交通管理等國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域,對(duì)提高行業(yè)工作效率、提升社會(huì)信息化水平有著深遠(yuǎn)的影響。
　　超高頻RFID閱讀器

2、是整個(gè)超高頻RFID系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備,而閱讀器中的數(shù)字基帶部分則是整個(gè)閱讀器的核心部分,數(shù)字基帶部分性能的高低對(duì)RFID閱讀器的性能有著直接的影響。因此,為了提高閱讀器的性能,研究和設(shè)計(jì)一款高性能的數(shù)字基帶部分顯得尤為重要。
　　本文在深入分析與研究了超高頻RFID的通信協(xié)議ISO18000-6C和參閱了大量國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)出符合協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)且高性能的超高頻RFID閱讀器的數(shù)字基帶部分。具體工作如下:首先,從協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)、系統(tǒng)

3、開發(fā)和技術(shù)應(yīng)用三方面分析國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀,著重研究ISO18000-6C協(xié)議中對(duì)閱讀器數(shù)字基帶部分的各項(xiàng)參數(shù)規(guī)定和技術(shù)要求。其次,在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出數(shù)字基帶部分的總體框架及發(fā)送、接收和控制三大模塊的組成,并利用Verilog-HDL語言完成各個(gè)模塊的硬件設(shè)計(jì),其中,在CRC生成和校驗(yàn)?zāi)K采用并行 CRC算法取代傳統(tǒng)的串行算法,提高了數(shù)據(jù)通信速率;在濾波器模塊采用基于分割查找表的串行結(jié)構(gòu)的分布式算法取代乘法器實(shí)現(xiàn)濾波功能,減少了資源消耗;控

4、制模塊由Nios II嵌入式處理器實(shí)現(xiàn),在硬件成本和系統(tǒng)速率之間做出合理選擇,進(jìn)一步提高系統(tǒng)性能。然后利用Quartus II軟件完成程序編譯、綜合和仿真。最后在搭建的測(cè)試平臺(tái)上驗(yàn)證通信鏈路的正確性,給出仿真結(jié)果和驗(yàn)證結(jié)果。
　　本文采用模塊化的設(shè)計(jì),降低了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度,便于編輯、修改和調(diào)試;利用硬件描述語言設(shè)計(jì)體現(xiàn)了電路“硬件軟化”的設(shè)計(jì)思路,提高系統(tǒng)設(shè)計(jì)的靈活性;發(fā)揮FPGA器件集成度高、編程靈活的優(yōu)勢(shì),降低了開發(fā)成本,