基于面积与功耗优化的uhf+rfid标签芯片基带设计与实现

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1、西安电子科技大学学位论文独创性声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论

2、文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。(保密的论文在解密后遵守此规定)本学位论文属于保密，在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：摘要摘要射频识别即RFID(RadioFrequencyIdentification)技术，是一种利用空间电磁耦合，通过射频信号传递信息从而识别物体的无

3、线通信技术。随着物联网的发展，RFID技术被广泛应用于生产物流管理、图书文物管理、食品药品溯源、动物身份标识、门禁系统和道路自动收费等诸多领域。超高频段(860MHz~960MHz)RFID技术采用无源电子标签工作，工作距离可达10m，诸多优势和广大应用需求使其成为射频识别领域研究热点。但目前国内超高频段技术并不成熟，超高频无源电子标签性能稳定性不高，遭遇着芯片功耗和制造成本的两大瓶颈。本文基于ISO/IEC18000-6C协议，针对RFID数字基带的面积和功耗提出优化解决方案。在分析RFID电子标签的工作流程基础上，本文阐述了RFID电子标签数

4、字基带基于功耗管理模块PMU的低功耗架构。讨论了CMOS数字电路功耗构成和对应的功耗优化方法，并分别从标签数字基带的逻辑设计和物理设计阶段，采用了包括算法优化，逻辑复用，门控时钟，行波计数器，低功耗时钟树综合等技术手段对旧版基带进行优化设计。设计基于Synopsys标准设计流程，并在SMIC0.18µm工艺完成物理设计并交付流片。最终数字基带设计面积优化率达到28.26%，功耗优化率达到25.49%。关键词：UHFRFID数字基带面积优化功耗优化AbstractAbstractRFID(RadioFrequencyIdentification)t

5、echnologyisakindofwirelesscommunicationtechnology,whichtransferinformationwithRadioFrequencysignalandusetheSpaceElectromagneticCouplingtoidentifyobjects.Withthedevelopmentof“TheInternetofthings”,RFIDtechnologyiswidelyusedinproductionandlogisticsmanagement,libraryandmuseummana

6、gement,foodanddrugtraceability,animalidentification,entranceguardsystemandroadautomaticcharging,etc.UHF(Ultra-highfrequency:860MHz~960MHz)RFIDusespassiveelectrictagandtheworkdistancecanbe10m.LotsofadvantagesandtheapplicationrequirementsmakeitahotresearchfieldofRFID.Butatprese

7、ntdomesticUHFtechnologyisnotmatureandtheperformanceofpassiveelectrictagisnotstableenough.HighpowerconsumptionandmanufacturingcostarethebottlenecksoftheUHFRFID.BasedonISO/IEC18000-6Cinternationalstandard,thispaperproposedanoptimizedsolutionoftheRFIDdigitalbasebandareaandpowerc

8、onsumption.OntheanalysisofRFIDtags’workflow,thispaperdescribedthelow