UHF RFID无线通信编码模块的设计与实现

射频识别（RFID）技术是一门新兴的自动识别技术,其主要核心部件是读写器和电子标签。RFID通信的实现主要是依靠读写器中的无线收发模块来完成,所以读写器中无线收发模块的基带数据的接收和发送是当前研究UHF频段RFID系统的热点之一,这又涉及到了基带数据的编码解码的实现。本文根据IS018000-6C提出的新的RFID空中接口通信的协议标准,提出了一种通用基带数据编码方法,并实现了UHF频段RFID系统通信时基带数据的编码方式,然后通过FPGA进行仿真验证。     

轮胎嵌入式小型化UHF RFID 电子标签弯折天线设计

为提高轮胎嵌入式UHF RFID 电子标签读取可靠性,需要解决一对矛盾,即一方面,为保证电子标签与轮胎有良好的粘合性和绑定性,要求标签天线尺寸足够小;另一方面,轮胎无线电环境差,轮胎材料对电磁波的固有介质损耗和干扰要求电子标签天线尺寸应足够大,以提高电磁辐射能力。针对以往设计方法复杂、不利于标签与轮胎绑定的问题,根据Bode-Fano 阻抗匹配的约束,利用弯折天线的周期性和紧凑性,提出了一种简单、具有良好阻抗特性和绑定特性的轮胎嵌入式小型化UHF RFID 弯折天线方法,设计了一种物理空间受限的轮胎嵌入式小型化UHF RFID 弯折天线。HFSS 仿真验证表明,设计的天线在833 ~971MHz 频带范围内回波损耗小于-10dB,覆盖了美国RFID 标准带宽902 ~928MHz,最大辐射增益为2. 4dBi。最后,通过设计的轮胎嵌入式RFID 电子标签测试,结果表明:当读取距离小于90cm 时,标签识别率大都大于80%;当读取距离小于50cm 时,标签识别率大于90%,标签与轮胎具有良好的绑定效果,满足设计要求。     

低压低功耗无源UHF RFID标签芯片模拟前端电路的设计

本文从设计符合EPCTM C1G2协议的超高频无源射频识别标签芯片的角度出发,对RFID标签芯片模拟前端电路进行设计.通过对各个关键电路的功耗与电源进行优化,实现了一个符合协议要求的低电压、低功耗的超高频无源RFID标签芯片的模拟前端.该UHF RFID标签模拟前端设计采用SMIC 0.18 μm EEPROM CMOS工艺库.仿真结果表明,标签芯片模拟前端的整体功耗控制在2.5 μW以下,工作电源可低至1 V,更好地满足了超高频无源射频识别标签芯片应用需求.     

小型化UHF弯折偶极子抗金属RFID标签天线的设计

设计了一款可用于金属物体的超高频(UHF)射频识别(RFID)标签天线,该天线采用弯折偶极子的形式,辐射单元位于厚度仅0.508mm的Rogers 5880基片上,并且在馈电点两边使用两个对称的短路探针来达到小型化的目的。通过调整短路探针的位置和半径可以获得不同的频率响应。通过加工测试获得的该天线的数据与设计仿真结果比较符合,并且对该天线的用于非金属物体和金属物体时的阅读距离等参数作了实际测试。     

基于RFID的智能货架设计与实现

基于RFID技术的智能超市管理系统能有效提高超市管理水平及管理效率,是未来超市发展的必然趋势。本文主要介绍基于RFID智能货架的设计与实现。该系统是在货架上部署读写器,不仅实现了对粘贴RFID标签的商品进行实时监控,而且采用中间件技术实现了对商品的智能监控,能及时发现缺货、过期、错架等事件并发出警告信息,为实现超市管理的最终智能化打下了良好基础。     

基于RFID的数据采集网络的设计与实现

设计并实现一种利用超高频RFID读写器作为网络节点的数据采集网络.给出整体方案设计、软硬件设计、以及网络节点与服务器间通信协议的设计.系统节点之间通过RS485总线连接构成网络,最多可以拓展到256个节点,解决多点高密度大量数据采集的问题,特别适用于自动生产流水线、仓库管理等场合.目前该系统已应用于某工厂自动生产线.运行状况良好,具有广泛的推广和应用前景.     

UHF RFID频率合成器及其快速控制器设计

针对射频识别(RFID)系统中对本振信号的高质量要求,基于双模分频锁相频率合成的基本原理,提出了一种高稳定度低相噪的UHF波段RFID频率合成器的设计方法,着重对系统的电路参数进行了分析和仿真,并设计了基于FPGA的快速控制器用于参数配置。测试结果与仿真结果基本一致,该频率合成器及其控制器达到了UHF射频识别的应用要求。     

对RFID文献的定量分析

利用SCI数据库检索从1954年到2003年的有关射频识别技术主题的文献,并对检索结果从文献量、作者、期刊、主题、引文等角度做了定量分析。     

RFID技术的应用及发展

射频识别(RFID)广泛应用于各个领域,但其标准化、防冲突算法、系统测量精度都有待于进一步提高.针对RFID的优缺点及其发展方向进行系统研究.阐述了RFID的安全性和高效、快速识别算法等优点;介绍RFID技术和物联网、无线传感器、NFC等技术的结合,以及RFID技术在零售、物流、交通等领域的应用.通过综合分析国际各制造商在RFID技术的应用研究,给出我国未来RFID技术的发展趋向.     

基于SAW器件的RFID系统在停车管理系统中的应用

针对智能化停车管理系统的需求,文中介绍了射频识别技术中声表面波射频识别无源标签的原理与特点,给出了基于915MHz标签的RFID系统在新型停车场智能化管理系统中的具体应用和设计方法。     

基于FPGA的RFID无线通信系统的实现

无线收发模块是RFID无线通信系统的关键。研究并实现了基于FPGA的RFID无线通信系统,该系统采用NRF905和XC2V1000芯片分别作为RFID无线收发模块和FPGA控制模块。利用基于Wishbone总线控制的SPI控制模块完成了XC2V1000和NRF905之间的SPI总线模式通信设计。由于采用了参数化设计,提高了其通用性和灵活性。设计通过了前仿真与布局后仿真,并在板级验证中实现了系统100 m距离通信。     

UHF RFID读写器控制模块的SOPC设计

为简化UHF RFID读写器系统设计,提高读写器控制模块控制协调能力、抗干扰强度、降低功耗,提出了一种基于NiosⅡ处理器的UHF RFID读写器控制模块的SOPC设计方案。采用SOPC设计理念,在一个可配置的FPGA芯片上嵌入NiosⅡ处理器,搭载操作系统,实现收发信号的数字处理控制及与上位机系统的通信控制。根据设计需要充分配置了处理器性能,给出了模块硬件结构,模块与上位机、数字基带处理模块间的通信接口及模块软件设计流程图。仿真结果表明,该控制模块能实现所需控制信号的产生和传输,完成协议解析、时序控制、状态转换及防碰撞等功能。与传统嵌入式控制模块相比,该控制模块实时控制能力强、稳定性高,功耗更低,外围电路更简单,系统更小型化。     

基于FPGA的通信接口模块设计与实现

针对前端射频及信号处理部分与中心机需要进行远程通信的需要,设计了一款由FPGA实现的通信接口模块。该模块实现了射频及信号处理部分与中心机的通信,包括中心机发给前端受控模块的控制命令;前端受控模块发送给中心机的状态信息;中心机控制通信接口模块实现信息转发控制的命令。通过仿真分析,该通信接口模块能够完成远程数据传输的功能。     

Modeling and Simulation of New Encoding Schemes for High‐Speed UHF RFID Communication

In this paper, we present novel high‐speed transmission schemes for high‐speed ultra‐high frequency (UHF) radio‐frequency identification communication. For high‐speed communication, tags communicate with a reader using a high‐speed Miller (HS‐Miller) encoding and multiple antennas, and a reader communicates with tags using extended pulse‐interval encoding (E‐PIE). E‐PIE can provide up to a two‐fold faster data rate than conventional pulse‐interval encoding. Using HS‐Miller encoding and orthogonal multiplexing techniques, tags can achieve a two‐ to three‐fold faster data rate than Miller encoding without degrading the demodulation performance at a reader. To verify the proposed transmission scheme, the MATLAB/Simulink model for high‐speed backscatter based on an HS‐Miller modulated subcarrier has been designed and simulated. The simulation results show that the proposed transmission scheme can achieve more than a 3 dB higher BER performance in comparison to a Miller modulated subcarrier.     

超高频射频识别改进型前向数据编码设计及实现

针对超高频射频识别前向数据链路,提出了一种改进型曼彻斯特码,分别对数据“0”、奇数“1”和偶数“1”实行区别编码。该方案使前向载波携带更多能量,压缩低电平持续时间,同时降低解码代价。仿真结果显示提出的MMC与ISO/IEC 18000-6B的Manchester码、ISO/IEC 18000-6C的PIE码相比,具有最低的峰均比和较低的误码率。采用该编码方案的芯片经TSMC 0.18μm CMOS mixed signal工艺流片,实测结果表明,使用该芯片的射频识别标签最远读距离达6.8米,写距离至3m。     

短距离无线语音和数据传输模块的设计与实现

近年来，无线语音／数据通信一直是业界的热点，其应用领域也在不断的扩大。本文提出了一种采用ADPCM语音编码和FSK调制技术的短距离无线语音和数据传输方案。该方案采用Chipcon公司的CC1010芯片进行设计，实现了短距离无线语音／数据混合传输，经测试，其传输距离为200m．延时小于150ms．音质MOS测试达3．8。性能测试表明，该方案具有音质好、成本低的优点。     

无线数传模块的设计

讨论了基于单片机及nRF401无线数传模块的设计,并重点介绍了其硬件及软件的实现.本设计模块结构简单、数据传输可靠,可广泛应用于无线通信系统.     

嵌入式实时通讯控制器设计与实现

目前系统间通讯问题已经成为制约嵌入式系统性能提高的瓶颈。基于目前嵌入式系统对实时性和系统开销的要求，文章提出了一种嵌入式实时通讯控制器设计，用FPGA实现了同步串行通讯，集成了中断和DMA控制器及双端口存储器，实现了可配置的通讯控制和数据存储功能，并已在某通信产品样机中应用。     

超高频RFID系统CRC电路设计

介绍了超高频射频身份识别(RFID)系统中循环冗余校验(CRC)电路的原理与特点,根据ISO/IEC18000-6C标准中CRC电路的要求,对串、并行CRC电路的优、缺点进行了综合评估,且在FPGA平台上实现并进行系统性能分析.利用递归公式法设计了一种算法简单、结构紧凑、运算速度快的并行CRC电路.     

基于FPGA的RMII通讯模块的设计与实现

某鱼雷声自导的硬件系统使用了百兆网络交换机实现DSP之间的互联.交换机在MAC和PHY之间的接口是RMII,但DSP没有相应的外围设备与它匹配.因此必须在FPGA中设计RMH的通讯模块,完成DSP数据格式向RMII数据格式的转化.在设计中将该通讯模块分为发送状态机和接收状态机两部分.每个状态机均包含2个2 kbyte的双口RAM作为乒乓缓冲.双口RAM的一端位宽2 bit作为RMII的数据端口,另一端位宽32 bit作为DSP数据端口.向该端口的指定地址写命令字能够启动数据发送,向指定地址读状态字能够判断是否有数据接收.该通讯模块工作在全双工模式,文中给出了它的一个应用实例.经测试它能够达到收发11 M byte/s以上的速度,并且占用的FPGA硬件资源较少,满足了系统网络通讯的要求.