高分辨率時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器在RFID室內(nèi)定位技術(shù)中的應(yīng)用研究.pdf

1、射頻識別定位技術(shù)是近年來興起的一種基于射頻識別(RFID)的定位技術(shù),隨著半導(dǎo)體技術(shù)的飛速發(fā)展,射頻識別定位技術(shù)因其分辨率高、體積小、成本低等優(yōu)勢,一舉成為當(dāng)今最炙手可熱的定位技術(shù)。同時,人們對定位精度的要求也在不斷的提高,目前,很多室內(nèi)定位應(yīng)用要求的精度已經(jīng)普遍要求達(dá)到1m以下,傳統(tǒng)的RFID室內(nèi)定位系統(tǒng)在定位精度、分辨率以及響應(yīng)速度上均已經(jīng)無法滿足日益提高的要求,于是,關(guān)于如何實現(xiàn)一種定位精度高、響應(yīng)速度快的新型RFID室內(nèi)定位系統(tǒng)

2、的研究便具有重大的實用意義。
　　在對目前幾種常用的RFID室內(nèi)定位技術(shù)實現(xiàn)方法做出深入的研究對比之后,收信時間法(TOA)因兼具復(fù)雜度低、定位精度高、成本低等優(yōu)勢,從而將其選定為實現(xiàn)RFID室內(nèi)定位技術(shù)的優(yōu)選方案,而要充分發(fā)揮出TOA的優(yōu)勢,就必須要解決其要求的高精度時間測量問題,而要實現(xiàn)高精度的時間測量,時間數(shù)字轉(zhuǎn)換(TDC)技術(shù)無疑是最佳的解決方案。本文設(shè)計了一個高分辨率的TDC系統(tǒng),該系統(tǒng)采用雙差分延遲線結(jié)構(gòu),主要包括粗計

3、數(shù)器、多路轉(zhuǎn)換器、延遲線三個模塊,然后,通過頂層調(diào)用模塊的方式,完成了整個系統(tǒng)的設(shè)計。最終,在Altera公司的FPGA芯片上實現(xiàn)了該TDC系統(tǒng)。
　　為了驗證該TDC系統(tǒng)是否達(dá)到預(yù)定的要求,本文在測試平臺上對該系統(tǒng)的平均分辨率和非線性誤差等性能進(jìn)行了測試,結(jié)果顯示,本文設(shè)計并實現(xiàn)的TDC系統(tǒng)平均分辨率可以達(dá)到176.4ps。最后,本文對基于TDC的射頻識別定位系統(tǒng)進(jìn)行了建模,并對該系統(tǒng)模型的定位誤差和分辨率等性能參數(shù)進(jìn)行了分析和