基于FPGA的ISO-IEC 18000-6C RFID讀寫(xiě)器設(shè)計(jì).pdf

1、“物聯(lián)網(wǎng)”，被譽(yù)為全球經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇的動(dòng)力和第三次信息技術(shù)革命，對(duì)國(guó)家甚至世界經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展都有著重要作用。如今，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展已成為各國(guó)高科技技術(shù)和信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的競(jìng)爭(zhēng)熱點(diǎn)，美國(guó)將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展提升到國(guó)家級(jí)信息化技術(shù)發(fā)展的高度，我國(guó)將其列入國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的信息科技新興產(chǎn)業(yè)行列。作為物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)之一的RFID技術(shù)，近幾年也受到了各國(guó)政府及IT研發(fā)人員的青睞。我國(guó)RFID產(chǎn)業(yè)起步晚，相對(duì)落后，特別是UHF頻段。所以研究一款具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、性能

2、優(yōu)秀的UHF頻段讀寫(xiě)器對(duì)發(fā)展中國(guó)RFID技術(shù)、推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和滿(mǎn)足市場(chǎng)需求都是非常重要的。
　　正是出于以上原因，本論文研究并設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一款中心頻率為915MHz基于FPGA的ISO/IEC18000-6C協(xié)議的RFID讀寫(xiě)器，論文主要工作包括：
　　首先，簡(jiǎn)介現(xiàn)存的超高頻協(xié)議，詳細(xì)闡述ISO/IEC18000-6C主要內(nèi)容。
　　其次，提出讀寫(xiě)器的整體設(shè)計(jì)框架。針對(duì)射頻收發(fā)機(jī)設(shè)計(jì)，研究各部分功能及設(shè)計(jì)技巧。發(fā)射通

3、路采用數(shù)字頻率合成芯片Si4133產(chǎn)生載波，通過(guò)HMC284調(diào)制，然后經(jīng)過(guò)SPA2118進(jìn)行功率放大，最后經(jīng)天線(xiàn)發(fā)送?？紤]接收機(jī)由于收發(fā)采用一路天線(xiàn)而具有較大干擾和ASK調(diào)制特點(diǎn)，使用I、Q兩路二極管檢波電路，檢波信號(hào)經(jīng)過(guò)放大，最后通過(guò)比較器得出解調(diào)信號(hào)。射頻收發(fā)機(jī)采用分離元件搭建，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、易于測(cè)試、成本較低。
　　再次，研究、仿真并實(shí)現(xiàn)基于FPGA的數(shù)字基帶處理部分。此部分全部采用FPGA內(nèi)部邏輯資源實(shí)現(xiàn)，分模塊設(shè)計(jì)，包括編解

4、碼模塊、防碰撞模塊、校驗(yàn)?zāi)K、協(xié)議棧模塊和接口模塊等。FM0解碼時(shí)，考慮接收到的標(biāo)簽FM0編碼數(shù)據(jù)可能因?yàn)榄h(huán)境噪音或者解調(diào)電路不完善影響解調(diào)信號(hào)完整性，編碼數(shù)據(jù)存在脈沖寬度不規(guī)則，所以設(shè)計(jì)采用脈沖寬度解碼而非采樣解碼法。防碰撞部分，是所有讀寫(xiě)器設(shè)計(jì)的技術(shù)瓶頸，論文在研究防碰撞算法原理和防碰撞流程之后，提出一種簡(jiǎn)單的Q值選擇算法，并將其應(yīng)用。
　　最后，通過(guò)系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)對(duì)開(kāi)發(fā)的讀寫(xiě)器進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試和數(shù)據(jù)提取。通過(guò)分析圖片和數(shù)據(jù)，得出讀