基于FPGA的超高頻RFID閱讀器數(shù)字基帶的研究和設計.pdf

1、射頻識別(RFID)技術是一種無線通信自動識別技術,具有非接觸式操作、識別能力強、使用壽命長等傳統(tǒng)識別技術無法超越的技術優(yōu)勢,在世界范圍內受到廣泛的關注。特別是超高頻頻段的識別技術識別距離遠、速度快、有較強的抗干擾能力和穿透力等優(yōu)點使其成為當前高新技術領域的研究熱點。目前,超高頻RFID的技術應用覆蓋了現(xiàn)代物流、電子商務、交通管理等國民經(jīng)濟的各個領域,對提高行業(yè)工作效率、提升社會信息化水平有著深遠的影響。
　　超高頻RFID閱讀器

2、是整個超高頻RFID系統(tǒng)中的關鍵設備,而閱讀器中的數(shù)字基帶部分則是整個閱讀器的核心部分,數(shù)字基帶部分性能的高低對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,研究和設計一款高性能的數(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和參閱了大量國內外相關文獻的基礎上,設計出符合協(xié)議標準且高性能的超高頻RFID閱讀器的數(shù)字基帶部分。具體工作如下:首先,從協(xié)議標準、系統(tǒng)

3、開發(fā)和技術應用三方面分析國內外的研究現(xiàn)狀,著重研究ISO18000-6C協(xié)議中對閱讀器數(shù)字基帶部分的各項參數(shù)規(guī)定和技術要求。其次,在此基礎上設計出數(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語言完成各個模塊的硬件設計,其中,在CRC生成和校驗模塊采用并行 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構的分布式算法取代乘法器實現(xiàn)濾波功能,減少了資源消耗;控

4、制模塊由Nios II嵌入式處理器實現(xiàn),在硬件成本和系統(tǒng)速率之間做出合理選擇,進一步提高系統(tǒng)性能。然后利用Quartus II軟件完成程序編譯、綜合和仿真。最后在搭建的測試平臺上驗證通信鏈路的正確性,給出仿真結果和驗證結果。
　　本文采用模塊化的設計,降低了系統(tǒng)設計的復雜程度,便于編輯、修改和調試;利用硬件描述語言設計體現(xiàn)了電路“硬件軟化”的設計思路,提高系統(tǒng)設計的靈活性;發(fā)揮FPGA器件集成度高、編程靈活的優(yōu)勢,降低了開發(fā)成本,