基于PXIe模塊化儀器的NFC綜測(cè)系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、射頻識(shí)別技術(shù)RFID(Radiao Frequency Identification)是一種通過無線電波進(jìn)行識(shí)別的技術(shù)。RFID技術(shù)有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。本文針對(duì)RFID中的JIS X6319-4協(xié)議的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，并基于美國(guó)國(guó)家儀器NI的PXIe模塊化儀器平臺(tái)，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了RFID的模擬器，并進(jìn)行了相關(guān)測(cè)試。本文的主要工作如下:
　　對(duì)工作頻率為13.56MHz的RFID系統(tǒng)原理進(jìn)行了研究，為更好的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)RFID系統(tǒng)的模

2、擬器及其測(cè)試技術(shù)的研究打下良好的基礎(chǔ)。首先介紹了在RFID系統(tǒng)中，閱讀器和應(yīng)答器最常用的ASK調(diào)制方式，根據(jù)詳細(xì)的數(shù)學(xué)推導(dǎo)給出了典型2-ASK信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式和功率譜表達(dá)式。接著介紹了工作頻率為13.56MHz的應(yīng)答器工作原理，包括電感耦合原理和反向散射耦合原理。
　　詳細(xì)研究了JIS X6319-4協(xié)議，包括物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。針對(duì)物理層，首先研究了閱讀器到應(yīng)答器的前向鏈路通信的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，包括調(diào)制方式，數(shù)據(jù)速率和編碼。接著研

3、究了應(yīng)答器到閱讀器的反向鏈路通信的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，包括調(diào)制方式，數(shù)據(jù)速率和編碼以及幀結(jié)構(gòu)。對(duì)數(shù)據(jù)鏈路層的關(guān)鍵技術(shù)研究包括發(fā)送命令的幀格式、CRC校驗(yàn)、應(yīng)答器命令集及應(yīng)答器模式跳轉(zhuǎn)。
　　基于NI的PXIe模塊化儀器的平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了JIS X6319-4協(xié)議的RFID模擬器。首先給出了RFID系統(tǒng)的軟硬件架構(gòu)，并說明了儀器驅(qū)動(dòng)配置。接著介紹基于LabVIEW FPGA的協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)，首先闡述了物理層發(fā)射機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，包括編碼模塊、IQ數(shù)

4、據(jù)交織發(fā)射模塊。然后介紹了物理層接收機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，包括IQ數(shù)據(jù)接收模塊、解碼模塊。最后給出了數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。
　　基于已搭建的RFID模擬器，在主機(jī)中添加測(cè)試模塊，完成NFC系統(tǒng)測(cè)試，包括物理層的時(shí)域波形測(cè)試、波形參數(shù)分析測(cè)試、頻譜測(cè)試和聯(lián)合時(shí)頻分析測(cè)試;以及數(shù)據(jù)鏈路層的協(xié)議一致性測(cè)試。同時(shí)對(duì)每個(gè)測(cè)試模塊都做出了詳細(xì)的理論分析、程序說明和最終的測(cè)試結(jié)果。
　　最后，總結(jié)本文所做的工作，并對(duì)下一步的研究工作進(jìn)行展望。