射频识别电子标签的研究与设计

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1、武汉理丁人学硕+!学位论文摘要随着电子技术的迅猛发展和制造水平的不断提高，采用无线电和雷达技术实现的射频识别(RFIE卜_RadioFrequencyIdentification)技术发展迅猛。射频识别电子标签作为一种非接触式IC卡，将无线电技术和IC技术结合，通过磁场来实现与阅读器之间的双向通信。与条形码及接触式IC卡相比，电子标签的优势大大超过了二者之和，因此被广泛运用于现代生产生活的各方面。论文依照ISOflECl5693国际标准，针对应用于商品管理、门禁系统、身份识别等中距离应用领域的电子标签进行了研究和设计。首先提出了射频识别系统的结构模型，主要包括阅读器、应答器和数据管理系

2、统；并对ISOflECl5693国际标准进行了深入的分析，主要包括阅读器和标签之间的通信信号接口、防冲突和传输协议等。然后将电子标签芯片按其功能划分为高频接口、地址和安全逻辑及存储器三个部分并对各部分进行了设计。高频接口部分为模拟电路，根据功能将此部分划分为供电、系统时钟、解调器、ASK负载调制器和复位电路等模块，采用分块设计的方案使得各模块具有较高性能。详细定义了EEPROM存储器的存储数据结构，包括用户数据、唯一序列号、应用系列标识符、数据存储格式标识符等。地址和安全逻辑部分为数字电路。这部分设计采用标准单元设计方式，将整个地址和安全逻辑部分分为PPM解码、CRC、加密、状态机及编

3、码发送等模块。在详细地探讨各子模块的功能、接口及时序关系的基础上，给出了各子模块的设计方法，在MAX+plusII10．0的环境下用VerilogHDL语言来实现各字模块的功能并进行了仿真。在Altera公司的CPLD芯片EPFlOKlOLC84-4上进行了下载验证，其结果也表明，对此部分的设计是符合即定要求的。本文中电子标签的工作频段为13．56MHz，最大工作距离为1米。IC卡芯片内具有1K的EEPROM存储器，具有加密功能，适用于所有符合ISo／正C15693的射频识别系统。最后给出了一些后续设计中关于耗能和测试方面的建议。关键词：射频识别，电子标签，ISO／IECl5693，加

4、密武汉理。1：人学硕十学位论文ABSTRACTWiththedevelopingoftheelectronictechnologyandtheimprovingofthelevelofmanufacture，theRFID(RadioFrequencyIdentification)whichisachievedthroughtechnologyofwirelessesandradarhasagreatdevelopment．AsonekindofuntouchedIC—cards，RFIDelectronictags，combiningthewirelessesandIC．card，c

5、ommunicatewithreadingmachinethroughmagneticfieldmutually．WhencomparedwithbarcodeandlGcard，electronictagismoreascendantthanbothofthem，thus，it’Susedeverywhereinhuman’Slivesandproduction．AccordingtoISO／IECl5693，thethesisdesigntheelectronictagswhichcanbemainlyusedintheareasofmerchandisemanagement，do

6、orlock，andfigureidentifyandSOon．FirstlytheRFIDsystemiSadvisedtocomposewithVCD．VICCanddata．base．TheISO／IECl5693isalSOanalyzeddeeply,itcontainsthecommunicationsignalportsbetweenVCDandVICC，anti-collisionandtransmissionprotoc01．Thenaccordingtotheirfoundations，wedividetheCOMSchipofelectronictagintohi

7、2llfrequencyport，thelogicofaddressandsafety,memorythreepartsanddesignthem．ThehighfrequencyportiSsimulativecircuit，wedivideittoseveralmodules，includeelectricitysupply,clock，demodulation，ASKmodulationandresetcircuit．Wredesignt