脉位调制式声表面波射频标签的回波时延估计

脉冲位置调制式声表面波(SAW)标签利用较少的反射脉冲实现高效编码,正逐渐取代开关键控编码成为声表面波射频标签的主流编码方式.反射回波之间的时延估计精度成为该方式编码容量和解码的核心.该文提出了一种利用计算回波包络二次相关的高精度估计回波脉冲时延的方法.研究了插值算法对相关峰值估计的影响.通过实际声表面波标签回波信号的实际测试和对照实验,证实了该方法的有效性.     

SAW射频识别系统中无源标签的小型化设计

SAW RFID已被广泛认定为第二代RFID技术。但是,由于受标签尺寸的限制,声表面波标签还不能应用于零售等小物品的识别上。为了减小声表面波标签的整体尺寸,本文仿真模拟了压电基底为不同晶体以及相同晶体不同切向时声表面波的性质,为选择高频率稳定性和高能量转换效率的基底材料提供了依据。高的频率稳定性和能量转换效率,可以使声表面波标签具有更加紧凑的结构,进而减小压电基片的尺寸。设计了一款小型化贴片天线,测量验证了这款小型化天线完全满足声表面波射频识别的需要。     

声表面波射频识别与温度传感一体化系统

在物联网的多应用场合中需要同时实现识别和传感功能,这是声表面波技术的优势之一。采用脉冲时延结合相位编码方案设计了编码容量近三百万的声表面波标签,分析了标签的一体化识别与测温原理。采用射频直接欠采样数字正交解调方案设计了相应的阅读器,以提高识别和测温的准确性与稳定性。在柔性电路板上设计制作了小型化折叠偶极子天线,从而拓展了应用领域。实际测试结果表明,搭建的系统在-20～60℃能正常工作,在距离2 m内不仅能实现准确识别,而且测温精度可达0.6℃。     

声表面波标签的振幅检测方法与阅读器设计

声表面波标签是纯无源反射式标签,回波信号非常微弱,噪声是限制阅读器检测性能的决定性因素。根据标签回波信号的特点,结合回波信号的判决条件,给出了常振幅下声表面波标签回波信号的检测系统结构。通过对检测概率的分析,得出在大信噪比条件下,信号加噪声的相位主要集中在信号的相位值附近。在理论分析的基础上,设计了振幅检测型的标签阅读器。在实际测试中,振幅检测方法在3m的检测距离内能够有效检测阅读范围内的声表面波标签,验证了该方法只适用于信噪比较大的情况。     

手持式声表面波射频识别系统

针对脉冲时延结合相位编码的声表面波标签,设计了相应的射频识别系统,阅读器接收链路采用零中频正交解调方案。实际制作了编码容量接近300万的标签和采用4层印制电路板(PCB)结构的小型化阅读器硬件电路。通过对硬件电路、陶瓷天线、液晶屏的一体化布局,搭建了一款手持式声表面波射频识别系统,并测试了阅读器的发射、接收链路及陶瓷天线的回波损耗。手持式系统的识别距离可达50 cm,液晶屏不仅能显示识别结果,还能显示图像信息以实时调试系统。     

声表面波标签的设计、制作和测试

与IC标签相比,声表面波标签有其独特的优势.在仿真研究的基础上,对声表面波标签进行了设计、制作和测试.标签设计主要体现在压电基片材料选择、叉指换能器设计、反射栅设计3个方面;实际制作了6组结构各不相同的标签并进行了封装;通过网络分析仪对设计制作的标签进行了测试,包括特征频率测试、反射栅编码测试、叉指换能器激发效率测试3个部分.测试结果表明,标签特征频率与设计要求一致;通过对回波脉冲幅值的判别可实现对标签编码的识别;叉指换能器对数增多和孔径增大都会增加其激发效率.     

基于MATLAB仪器控制工具箱的SAW标签阅读器系统设计

引言声表面波(SAW)是一种能量集中在固体浅表面传播的弹性波。由于声表面波在介质表面进行换能和传播,所以信息的注入、提取、处理都可以方便地实现。目前声表面波器件主要应用在滤波器、延迟线、振荡器、触摸屏等方面,其中移动通信中的滤波器应用最广泛。基于声表面波技术的传感器也被较广泛的新究。随着信息技术特别是射频识别技术的发展,SAW标签成为声表面波领域的另一个研究热点。SAW标签的独特性使其成     

基于COMSOL的声表面波标签仿真

以有限元法为基础,利用有限元软件COMSOL对声表面波标签进行仿真。声表面波标签的基片材料为铌酸锂压电单晶,叉指换能器与反射栅采用金属铝电极。通过频率特性仿真,提取了标签的谐振频率和反谐振频率,分析了叉指换能器金属电极对谐振频率的影响,获得了标签的幅频特性曲线。通过回波特性仿真,研究了不同反射栅编码对应的回波脉冲,分析了反射栅金属电极对回波脉冲的影响。     

基于频率步进原理的声表面波射频标签的辨识

为降低声表面波(SAW)射频标签(RFID)系统对硬件模数转换器和天线开关速度及隔离度的要求,提出了频率步进原理声表面波射频标签的辨识。采用基于自回归模型的功率谱估计方法对回波信号进行了时频变换,通过对加入了噪声的系统回波信号进行仿真实验,验证了发射频率步进脉冲信号取代传统窄脉冲的可行性以及算法的高精度。同时也讨论了阅读器与标签之间不同距离、温度影响和相位噪声对标签解码的影响,提出了解决思路。     

一种基于SAW的无线标签识别系统

介绍了一种基于声表面波延迟线式的无线标签识别系统。该系统能以不同的无源编码标签代表不同的对象,并可通过对标签的传感来达到目标 识别的目的。文中介绍了标签传感器和系统的信号处理方法,并给出了相应的硬件电路框图。     

声表面波室内定位系统与算法研究

鉴于声表面波技术的无源优势,搭建了由声表面波标签和阅读器构成的室内定位系统,在测量标签回波信号强度时,可有效减小多径效应的影响。设计了以三边定位为基础的定位算法,包括测距、选星、位置估计3个阶段,分析了3个定位圆之间位置关系可能出现的全部情况,并有针对性地进行自适应修正。仿真测试结果验证了定位算法的定位误差小于根心法和加权质心法。系统测试结果表明,定位系统可实现2 m×2 m的定位,平均定位误差为31.84 cm。室内定位系统和算法以较少的锚节点实现了较小的室内定位误差。     

SAW传感器及其在无源标识器中的应用

声表面波（SAW）器件作为信号处理器在现代扩频技术中已获得广泛的应用，推动了信号保密、抗干扰技术在通信、雷达、电子对抗等军用电子系统中的应用。然而，随着信息技术的深入发展，作为模拟技术的SAW技术，在信号处理领域依然展示着其实时强大的信号处理能力，同时在信息敏感方面也展现出卓越的优势，如其灵敏度高、直接频率和相位输出、多参量综合信号转换能力、性能稳定、无源低功耗、工艺简单且与半导体工艺兼容易于实现片上集成等特点，在多种物理、化学、生物传感器系统获得应用，广受重视。近年来，随着SAW器件工作频率提高到GHz以上，使得集信息敏感与信号处理、信号传输于一体的单芯片SAW无源标识器（SAW IDT）技术在多种SAW传感器系统获得广泛的应用，成为当今SAW和传感器两个技术领域的一个新发展亮点。本文基于信息敏感的角度对SAW传感器的理论、设计、结构、系统研究方向，在无源标识器（IDT）应用军方面进行了探讨。     

基于功率检波技术的声表面波标签识别方法

声表面波射频识别系统应用前景广阔,选择结构简单、解码可靠的声表面波标签识别方法十分重要。分析比较了基于IQ解调和功率检波两种不同技术的声表面波标签识别方法,基于功率检波技术的识别方法更具优势。设计制作了基于功率检波技术的阅读器,在测试了阅读器关键元件对数功率检波器静态性能和动态性能的基础上,结合声表面波标签进一步验证了阅读器识别标签编码的能力。实验结果表明,采用功率检波技术可以实现声表面波标签编码的准确识别,且阅读器电路结构更简单,成本更低。     

Sensitivity improvement of the receiver module in the passive tag‐based RFID reader

In this paper, we have designed an RFID reader receiver system for improving the performance of the passive Tag‐based 908.5–914 MHz RFID reader, and analyzed the system performance vis‐à‐vis frequency, reader, and tag properties. The commercial receiver system causes a loss in sensitivity because of its 24 capacitors and six inductors. To improve the overall sensitivity of the receiver, we have designed a system using a circulator, low noise amplifier (LNA) and a SAW filter. The experimental results show that the use of a circulator to separate the Tx/Rx paths eliminates interference, the LNA improves the sensitivity of the Rx module and SAW filter eliminates the noise and spurious components in the received signal. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

耦合模理论及其在ID-Tag器件分析中的应用

耦合模理论广泛应用于低插损滤波器的分析和设计中。文章首先对耦合模理论在声表面波领域中的应用以及方程形式、参数提取方法等方面的发展进行了回顾。给出了利用耦合模理论分析无线ID-Tag器件的方法，给出了YZ-LiNbO3压电基片上四条开路叉指反射栅的ID-Tag器件的频域和时域仿真结果。对影响器件插损和多次反射的基片类型、金属化厚度等因素进行了讨论，提出了改进设计的措施。     

声表面波射频识别阅读器的设计

论述了基于DSP技术的声表面波射频识别(SAW RFID)阅读器的设计方法.在此基础上给出了阅读器的硬件设计和与多个标签识别的流程图.最后对标签的反碰撞问题进行了研究.     

SAW RFID标签在军用测试系统中的应用

军用测试系统中设备繁多,各个设备状态不同,不便于管理,射频识别(RFID)标签能对相应的设备进行唯一性的识别。而声表面波(SAW)器件因其自身特点,可制成体积小,无线无源的RFID标签。SAW RFID标签可改进军用测试设备管理。基于SAW技术研究了SAW RFID的结构、基本原理和接收发送电路结构。研究了基于SAW RFID标签的军用测试设备的管理系统,并设计了相应的软件结构与界面。研究表明,SAW RFID标签的应用可提高军用设备测试水平和精确保障水平。     

基于SAW RFID技术的电力管线快速定位

目前城市地下电力管线错综复杂,迫切需要一种对电力管线快速标识定位的方法。该文提出了一种基于声表面波射频识别（SAW RFID）技术的定位方法,利用SAW RFID的强穿透能力,将SAW标签间隔埋入地下管线上方构造位置网格,与全球定位系统(GPS)/北斗定位技术融合形成快速定位方案;同时,为了提高地下标签的探测距离,研究设计了单相单向换能器（SPUDT）,以及适合埋在地下介质中的标签天线;最后完成了实际地下土壤环境的场景测试,验证了SAW RFID地下电力管线定位方法的性能及优势。