基于自主标准的uhf rfid读写器基带系统设计

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1、ZSTUZhejiangSci-TechUniversity硕士专业学位论文ProfessionalMaster’sThesis中文论文题目:基于自主标准的UHFRFID读写器基带系统设计英文论文题目：ThedesignofbasebandsystemofUHFRFIDReaderbasedonindependentstandards专业学位类别：全日制专业学位专业学位领域：控制工程作者姓名：赵伟指导教师：熊卫华副教授完成日期：2015年12月学科门类:工学单位代码:10338分类号:TP929.5密级:公开硕士学位论文基于自主标准的UHFRFID读写器基带系统设计作者姓名：赵伟

2、学位级别：硕士学科专业：控制工程研究方向：工业过程控制与综合自动化指导教师：熊卫华副教授浙江理工大学机械与自动控制学院2016年3月AThesisforMasterDegreeThedesignofbasebandsysteminUHFRFIDReaderbasedonindependentstandardsByZhaoWeiSupervisor:Prof.XiongWei-huaSchoolofMachineryandAutomationZhejiangSci-TechUniversityHangZhou,ChinaMarch,2016浙江理工大学学位论文独创性声明本人声明

3、所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得浙注理工大学或其他教育机构的学位或证书而使巧过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：南争签字日期：年月日／学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解浙江涅工大学有权促留并向国家有关部口或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江理工大学可Ｌ乂将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行

4、检索和传播，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：赵床口签字日期《：年ｊ月／日导师签名；夺心。＜＾〇签字日期：／年若月／日？一一摘要RFID(RadioFrequencyIdentification，无线射频识别)技术是一种可实现非接触通信的自动识别技术，其广泛应用于物流、仓储、交通运输等领域。UHF(UltraHighFrequency)频段RFID即超高频RFID技术因其相对于其他频段RFID技术具有识别距离远和识别速度快等特点而成为当前RFID技术研究的主流。随着UHF

5、RFID技术应用的不断发展，国外包括EPC在内的各种标准协议日益完善，但是国内缺少相关的统一标准协议支撑，这种局面阻碍了我国超高频RFID技术的研究和产业发展。2013年，我国发布了首个具有自主知识产权的UHFRFID标准协议《信息技术射频识别800/900MHZ空中接口协议》，这为我国相关科研单位在UHFRFID技术领域独立自主的研究与应用提供了强有力的技术支撑。本文正是在研究我国UHFRFID自主标准协议的基础上，设计和实现了符合自主标准协议的UHFRFID读写器的基带系统。主要内容包括读写器基带系统的硬件部分设计、软件系统设计和基带系统性能的测试，其中硬软件设计主要分为逻辑

6、控制设计和数字信号处理设计两大部分。首先，在硬件设计方面，由于目前尚无一种符合自主标准协议的集成射频芯片来满足基带性能的设计要求，所以本文提出了MCU+FPGA的数字基带系统设计方案。其中MCU负责逻辑控制单元，FPGA负责基带系统的数字信号处理单元。MCU作为逻辑控制单元的核心，主要负责控制单元中协议层、应用层、驱动层的功能实现，完成了MCU的外设接口如以太网、USB等接口电路的设计。FPGA部分主要负责基带系统的数字信号处理，在具体实现方面，完成了前向链路的DAC电路和返向链路的ADC电路设计。设计采用分立器件搭建的方式来完成读写器数字基带部分的硬件设计，这也是设计中的重难点

7、和创新点，这种方式具有设计灵活，可扩展性好，可实现低成本应用等优点。其次，在系统软件设计方面，本文在分析了自主标准协议的基础上，实现了基于32位MCU的逻辑控制单元的软件架构设计，包括读写器与标签、读写器与上位机的正常通信。在数字信号处理单元的软件设计中，实现了基于FPGA的发射链路和接收链路的软件架构，其主要为符合自主标准协议的前向链路的TPP编码单元和返向链路的FM0解码单元设计。在TPP编码部分，为将系统的码间串扰降到最低，使得发射链路的信号达到最优状态，设计主要采用查表法