超高频RFID读写器的硬件设计与实现
射频识别技术(RFID)是一种非接触式的自动识别技术，其基本原理是利用射频信号的空间耦合和传输特性来实现数据的双向通信从而实现目标识别。无源超高频射频识别(UHFRFID)是近几年开始兴起的新技术，工作于860-960MHz频段，具有识别距离远、抗干扰能力强、识别准确率高、使用寿命长、识别速度快等特点，因而得到迅速推广和应用。该技术可应用于物流管理、活动目标监测、工业生产控制、交通运输、身份识别等不同场合。 本文给出了一种支持ISO/IEC18000-6C协议的超高频RFID读写器的硬件系统设计实现方案。该读写器识别距离远，外接9dBi增益的圆极化天线时稳定识别距离超过10米;输出功率采用闭环控制，稳定性强，识别准确率高、读卡速度快。控制器使用三星公司的ARM9S3C2440A微处理器，射频处理单元以奥地利微电子公司的超高频读写器芯片AS3992为核心。为了提高发射机输出功率水平和接收信噪比，提高识别标签的距离，设计了功率放大电路、射频功率检测电路和天线阻抗匹配调谐电路。 本文对射频识别系统的研究背景、发展现状进行了研究和分析，对ISO/IEC18000-6C(即EPCC1G2)协议中的物理层和逻辑层中部分关键参数进行阐述，包括信号调制参数、数据编解码方法、标签逻辑状态等。详细介绍了整个读写器的硬件设计，包括控制器部分的关键电路、射频前端的信号隔离电路、功率放大电路、功率探测电路、天线阻抗匹配调谐电路等。对信号完整性在PCB设计中的应用进行描述，深入探讨射频电路板设计中的注意事项。阐述了读写器的调试方法，对ISO/IEC18000-6C标签盘存流程、及该协议中的关键命令和对应波形进行分析。最后对本文工作进行总结，指出不足之处以及进一步研究的方向。
无线射频识别;超高频读写器;硬件设计;阻抗匹配;功率探测;ARM控制器
华北电力大学;华北电力大学(北京)
硕士
计算机系统结构
夏宏
2013
中文
TP334;TP391.4
84
2013-12-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）