提高RFID读写器的读取效果的解决办法

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射频识别技术的缺陷及解决办法

射频识别技术的缺陷及解决办法

射频识别技术的缺陷及解决办法射频识别技术(Radio Frequency Identification,简称RFID)是一种通过无线电信号自动识别目标物的技术,它已经广泛应用于物流、零售、交通等领域。

然而,尽管RFID技术具有许多优势,但它也存在一些缺陷。

本文将探讨RFID技术的缺陷及解决办法。

首先,RFID技术的一个缺陷是隐私问题。

由于RFID标签可以被无线读取,个人隐私可能会受到侵犯。

例如,在零售业中,RFID标签可以追踪消费者的购买行为,这可能引发消费者的隐私担忧。

为了解决这个问题,可以采取一些措施,如加密RFID标签中的数据,限制对数据的访问权限,并加强对RFID系统的安全性管理。

其次,RFID技术的另一个缺陷是干扰问题。

由于RFID系统使用的是无线电频段,所以可能会受到其他无线设备的干扰,从而导致读取失败或读取错误。

为了解决这个问题,可以采取一些技术手段,如使用抗干扰算法,调整RFID标签和读写器之间的通信频率,以减少干扰的影响。

此外,RFID技术还存在数据安全性问题。

由于RFID标签上存储的数据容量有限,所以一些敏感信息可能需要在标签上进行存储和传输。

然而,由于RFID标签的存储容量有限,这些敏感信息可能容易被黑客攻击或窃取。

为了解决这个问题,可以采取一些安全措施,如使用加密算法对数据进行加密,限制对敏感信息的读取权限,并加强RFID系统的安全性管理。

此外,RFID技术还存在成本问题。

尽管RFID标签的价格已经逐渐下降,但仍然相对较高,这限制了RFID技术在一些应用领域的普及和推广。

为了解决这个问题,可以通过技术创新和规模效应来降低RFID标签的成本,并推动RFID技术的应用和发展。

最后,RFID技术还存在与环境保护相关的问题。

由于RFID标签通常是一次性使用的,所以大量的RFID标签会产生大量的电子垃圾,对环境造成负面影响。

为了解决这个问题,可以采用可重复使用的RFID标签,减少电子垃圾的产生,并加强对RFID标签的回收和再利用。

rfid读写器与plc网口通讯

rfid读写器与plc网口通讯

rfid读写器与plc网口通讯RFID读写器与PLC网口通信技术的应用随着信息技术的不断发展,RFID(Radio Frequency Identification)读写器与PLC(Programmable Logic Controller)网口通信技术的应用越来越广泛。

RFID技术通过无线电频率的识别技术,实现对物体的远距离感应与识别。

而PLC是一种可编程逻辑控制器,它通过处理各种输入和输出信号来控制机械或工业过程。

将RFID读写器与PLC网口通信技术结合,不仅可以提高自动化生产线的效率,还可以为各行业带来更多可能性。

一、RFID读写器的工作原理及特点RFID读写器利用射频技术进行通信。

它由天线、调制解调器和控制器组成。

当被识别物体经过RFID读写器的感应范围内时,读写器会发送射频信号,并收集物体上的RFID标签返回的信号。

通过这种方式,可以实现对物体的远程读取和写入。

RFID读写器具有许多优点。

首先,它能够快速、准确地读取物体上的RFID标签,而无需接触物体表面。

其次,RFID标签通常具有较长的寿命,可以在恶劣环境下使用,比如高温、湿度或腐蚀性环境。

此外,RFID系统还可以同时读取多个标签,并实现高速数据传输。

这些特点使得RFID技术在各个行业中得到广泛应用。

二、PLC网口通信技术的应用领域PLC网口通信技术是将PLC与其他设备(如人机界面、传感器、运动控制器等)通过以太网进行连接的技术。

通过PLC网口通信,可以实现PLC与其他设备之间的数据交互和控制指令传输。

这种技术广泛应用于自动化生产线、工业物联网和智能家居等领域。

在自动化生产线中,PLC网口通信技术可以实现生产过程中各个设备之间的信息传递,提高生产效率和产品质量。

比如,在汽车制造过程中,可以利用RFID读写器与PLC网口通信技术实现对零部件的追踪和管理。

通过读取RFID标签上的信息,PLC可以判断零部件是否符合要求,并对生产流程进行调整。

RFID读写器的射频干扰分析与抑制

RFID读写器的射频干扰分析与抑制

RFID读写器的射频干扰分析与抑制RFID(Radio Frequency Identification)技术是一种通过无线电信号实现自动辨识物体的技术,它主要由RFID标签、RFID读写器和背后的数据处理系统组成。

在实际应用中,RFID读写器不可避免地会遇到射频干扰问题,干扰信号对于RFID系统的正常工作会产生较大的影响。

本文将针对RFID读写器的射频干扰问题进行分析,并提出相应的抑制方案。

一、RFID读写器射频干扰分析RFID读写器射频干扰是指在RFID系统工作过程中,由于外部电磁波干扰导致读写器与标签之间的通信受阻或干扰现象。

引起射频干扰的主要原因有以下几个方面:1. 无线电设备干扰:当RFID读写器附近存在其他无线电设备(如无线电台、无线电发射塔等)时,这些设备发出的电磁波可能会干扰RFID读写器的射频通信,导致通信质量下降。

2. 高频电磁辐射干扰:当RFID读写器附近存在较强的高频电磁场辐射源(如高频电源、电感耦合设备)时,这些设备产生的电磁辐射会干扰RFID标签的正常工作,导致读写器无法正确读取标签信息。

3. 电磁屏蔽不良:RFID读写器和标签之间的通信主要依靠电磁波的传输。

如果读写器和标签之间的电磁屏蔽效果不佳,外部电磁干扰信号会穿透屏蔽物进入RFID系统,造成通信干扰。

二、RFID读写器射频干扰抑制方案针对RFID读写器的射频干扰问题,我们可以采取以下几种抑制方案,以确保RFID系统的正常工作:1. 合理布局读写器和标签:在实际应用中,合理布局RFID读写器和标签的位置是降低射频干扰的有效方法。

通过优化标签的放置位置和读写器的设备安装位置,可以避免外部电磁波和RFID系统的相互干扰。

2. 引入射频屏蔽技术:对于RFID读写器和标签之间的通信信道进行射频屏蔽设计,可以有效减少外部干扰信号的进入。

通过使用合适的屏蔽材料和屏蔽结构,减少电磁波的穿透,提高系统的抗干扰能力。

3. 使用频率选择技术:在RFID系统中,不同的频段具有不同的干扰特性。

浅谈RFID读写器与PLC的通讯配置

浅谈RFID读写器与PLC的通讯配置

—139—《装备维修技术》2021年第7期浅谈RFID 读写器与PLC 的通讯配置梁 鹏(上汽通用五菱汽车股份有限公司,广西 柳州 545000)摘 要: RFID 是一种可以同时对多目标进行非接触式读取信息的技术,PLC 为可编程逻辑控制器,可对设备部件作业进行控制。

PLC 结合RFID 无线读写技术可达到高效识别目标和数据交换的目的,具备将重要生产数据进行读取存储并上传至服务器的功能,适合应用于智能制造、零部件生产等流水线作业领域。

关键词:RFID;PLC;数据交换Abstract: RFID is a non-contact information reading technology for multiple targets at the same time. PLC is a programmable logic controller, which can control the operation of equipment components.PLC combined with RFID wireless reading and writing technology can achieve the purpose of efficient identification of targets and data exchange, with the important production data to read and store and upload to the server function, suitable for application in intelligent manufacturing, parts production and other pipeline operations.Key words: RFID;PLC;Data Exchange0.前言RFID 是Radio Frequency Identification 的缩写,是射频识别的意思。

RFID读写器的数据处理与存储

RFID读写器的数据处理与存储

RFID读写器的数据处理与存储RFID(Radio Frequency Identification)读写器是一种用于读取和写入RFID标签信息的设备。

它通过无线信号传输和接收标签上的数据,并将其解码为有用的信息。

RFID技术广泛应用于物流、供应链管理、仓储管理、零售业等领域,它的数据处理和存储对于实现高效的物流流程和供应链管理至关重要。

在RFID读写器的数据处理过程中,首先需要通过读写器感应到RFID标签的存在,并从标签中读取信息。

读写器通过发送特定的无线信号,激活附近的RFID标签。

标签接收到信号后,会回传其存储的数据。

读写器接收到回传的数据后,在内部对数据进行解码和处理。

读写器通常会将读取到的数据转化为可识别的格式,例如数字、文本或者特定的标识码。

这种数据处理可以基于读写器预设的规则,例如将特定标签编码的数字解读为产品序列号、生产日期等。

读取到的信息可以通过读写器的接口直接传输给其他系统,如企业的物流管理系统或仓储管理系统,这样可以实现实时的数据同步。

此外,读写器还可以进行数据存储,以防止数据丢失或在网络链接中断时进行缓存。

这种存储功能通常表现为读写器内部的存储芯片或外部的可插入式存储设备。

读写器将读取到的信息存储在其中,并在需要时进行数据检索和传输。

存储容量的大小因不同型号的读写器而有所不同,一些高端的读写器甚至可以存储上万条数据。

RFID读写器的数据存储对于物流和供应链管理至关重要。

通过存储和分析过去的RFID数据,企业可以了解物流过程中的准确位置和时间信息,从而对物流流程进行优化。

以仓储管理为例,读写器可以在货物入库时读取RFID标签上的信息,并将其存储在读写器内部。

当货物需要出库时,读写器可以直接从内部存储中检索到货物信息,而不需要重新扫描。

这样不仅提高了出入库的效率,也减少了人工操作的错误。

此外,RFID读写器的数据处理和存储还对供应链管理具有重要意义。

RFID技术可以跟踪产品在供应链中的运输和存储过程,确保产品的安全和品质。

RFID库存管理解决方案

RFID库存管理解决方案

RFID库存管理解决方案一、背景介绍随着物联网技术的不断发展,RFID(Radio Frequency Identification)射频识别技术得到了广泛应用。

RFID库存管理解决方案利用RFID技术,通过无线射频信号实现对物品的识别和追踪,从而提高库存管理的效率和准确性。

本文将详细介绍RFID库存管理解决方案的原理、功能以及应用场景。

二、解决方案原理RFID库存管理解决方案主要由RFID标签、RFID读写器、RFID中间件和管理软件组成。

其工作原理如下:1. RFID标签:每一个物品都贴有一个RFID标签,标签内嵌有一个微型芯片和一个天线。

标签可以通过射频信号与读写器进行通信,并传输物品的信息。

2. RFID读写器:读写器通过射频信号与标签进行通信,读取标签内嵌的芯片中存储的信息,并将其传输给RFID中间件。

3. RFID中间件:RFID中间件是连接RFID读写器和管理软件的桥梁,负责接收读写器传来的标签信息,并对其进行处理和分析。

4. 管理软件:管理软件接收RFID中间件传来的标签信息,并进行库存管理、数据分析和报表生成等操作。

三、解决方案功能RFID库存管理解决方案具有以下功能:1. 实时库存追踪:通过RFID技术,可以实时追踪物品的进出库情况,准确记录物品的数量和位置。

2. 自动识别和记录:无需人工干预,RFID读写器可以自动识别标签并读取标签内嵌的信息,大大提高了数据的准确性和工作效率。

3. 批量盘点:利用RFID技术,可以快速进行大规模的库存盘点,避免了传统盘点方式的繁琐和耗时。

4. 异常报警:系统可以设定库存阈值,一旦库存数量低于或者超过设定值,系统会自动发出警报,提醒相关人员进行处理。

5. 数据分析和报表生成:管理软件可以对库存数据进行分析,生成各类报表和图表,匡助企业了解库存情况,优化供应链管理。

四、解决方案应用场景RFID库存管理解决方案适合于各种库存管理场景,包括但不限于:1. 仓储物流:对仓库中的货物进行实时追踪和管理,提高仓储效率和准确性。

RFID畜牧业养殖管理系统解决方案

RFID畜牧业养殖管理系统解决方案

RFID畜牧业养殖管理系统解决方案一、引言RFID(Radio Frequency Identification)技术是一种通过无线电信号自动识别目标对象的技术。

在畜牧业养殖管理中,RFID技术可以用于动物身份识别、行为监测、疾病预防等方面。

本文将介绍一种基于RFID技术的畜牧业养殖管理系统解决方案。

二、系统概述该系统主要由RFID标签、RFID读写器、数据库和管理软件组成。

RFID标签植入在动物身上,通过RFID读写器读取标签上的信息,并将数据传输到数据库中。

管理软件通过与数据库的交互,实现对动物的管理和监测。

三、系统功能1. 动物身份识别:每只动物植入RFID标签,通过RFID读写器可以准确识别每只动物的身份信息,如编号、品种、性别等。

2. 动物行为监测:通过RFID读写器对动物进行实时监测,记录动物的运动轨迹、活动时间等行为信息,匡助养殖人员了解动物的生活习性和健康状况。

3. 疾病预防:系统可以根据动物的身份信息和行为数据,进行疾病预警和监测。

当动物浮现异常行为或者健康状况下降时,系统会自动发出警报,提醒养殖人员进行及时处理。

4. 养殖环境监测:系统还可以监测养殖环境的温度、湿度、气体浓度等参数,确保动物处于良好的生活环境中。

四、系统优势1. 提高养殖效率:通过RFID技术,可以实现对大量动物的快速识别和监测,减少人工操作的时间和精力,提高养殖效率。

2. 精确管理:系统可以准确记录每只动物的身份信息和行为数据,匡助养殖人员进行精确的管理和决策。

3. 提升养殖质量:通过对动物行为和健康状况的监测,可以及时发现问题并采取相应措施,提升养殖质量。

4. 数据分析和报表生成:系统可以对动物的数据进行分析和统计,并生成相应的报表,匡助养殖人员进行数据分析和决策。

五、系统实施步骤1. 系统需求分析:与养殖场进行沟通,了解其具体需求,确定系统功能和性能要求。

2. RFID设备选择:根据养殖场的规模和需求,选择适合的RFID标签和读写器,并进行设备的部署和安装。

超高频RFID读写器读写电子标签的详解

超高频RFID读写器读写电子标签的详解

超⾼频RFID读写器读写电⼦标签的详解超⾼频RFID读写器读写电⼦标签的详解本⽂主要针对UHF RFID读标签数据和写标签数据功能,进⾏实现和总结。

在应⽤电⼦标签进⾏系统应⽤前,⽤户需先详细了解UHF电⼦标签的功能、存贮结构以及操作命令。

1、EPC G2 UHF标准的接⼝参数对于每间公司⽣产的符合EPC G2 UHF标准的电⼦标签,其功能和性能均应符合EPC G2UHF相关⽆线接⼝性能的标准。

从⽤户应⽤标签的⾓度来说,我们不需要详细了解该标准的各项参数以及读写器与电⼦标签之间的⽆线通信接⼝的协议。

但对以下参数有⼀个⼤致的了解,对于⽤户应⽤电⼦标签会有较⼤的帮助。

以下为EPC G2 UHF物理接⼝概念以及其简要说明,以帮助⽤户对标准有⼀个了解。

详细说明请参考EPC G2 UHF标准⽂本。

系统介绍EPC系统是⼀个针对电⼦标签应⽤的使⽤规范。

⼀般系统包括有读写器、电⼦标签、天线以及上层应⽤接⼝程序等部份。

每家⼚商提供的产品应符合国家的相关标准,所提供的设备在性能上有不同,但功能会是相似的。

⽆线通信过程读写器向⼀个或⼀个以上的电⼦标签发送访问命令信息,发送⽅式是采⽤⽆线通信的⽅式调制射频载波信号。

标签通过相同的调制射频载波接收功率。

读写器通过发送未调制射频载波和接收由电⼦标签发射(反向散射)的信息来接收电⼦标签中的数据。

⼯作频率:920.125MHz—924.875MHz,20个频道(国家标准)865.7MHz—867.5MHz,4个频道(欧洲标准)902.75MHz—927.25MHz,50个频道(美国标准)等EPC G2 UHF的标准⽂本所规定的⽆线接⼝频率为:860MHz—960MHz,但每个国家在确定⾃⼰的使⽤频率范围时,会根据⾃⼰的情况选择某段频率作为⾃⼰的使⽤频段。

我国⽬前暂订的使⽤频率为:920MHz—925MHz。

⽤户在选⽤电⼦标签和读写器时,应选⽤符合国家标准的电⼦标签及读写器。

⼀般来说,电⼦标签的频率范围较宽,⽽读写器在出⼚时会严格按照国家标准规定的频率来限定。

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提高RFID读写器的读取效果的解决办法 1 前 言 超高频RFID系统空中接口标准包括ISO/IEC系列,F2C系列,以及中国正在研究制定的国家标准,数字接收机可实现软件升级和多协议支持,相比模拟接收机具备易于调试、应用灵活的优势,因而在超高频姗读写器中得到了广泛应用.提高超高频RFID读写器的读取效果一直是近年来的研究重点.在经过详尽分析和实验验证后,本文给出相关问题的解决办法。

超高频RFID读写器是与标签之间采用反向散射原理完成通信,根据当前主要的UHF频段空中接口标准ISO/IEC 18000-6C,标签在无源状态下以同频半双工方式通讯.基本的通信过程是,读写器采用幅移键控(ASK)等方式来调制载波,在特定频率的信道上将信息发送给一个或多个标签.之后读写器仍然需要发射CW载波,在指定的时间内来等待标签的应答。

零中频架构具有不需要中频环节,能够减小功耗,降低电路复杂度,易于调试等优点.零中频RFID数字接收机电路框图如图1所示.天线接收进来的射频信号通过环行器后直接进入下变频器,转换完成的基带信号通过LNA放大、低通滤波,输出两路I、Q基带信号交由基带进行数字信号处理。

图1 零中频RFID数字接收机电路框图 读写器的通信效果受到发射机输出功率、接收机灵敏度、收发天线增益、收发隔离度、标签功耗、标签天线增益,以及环境状况等参数的影响.其中,发射端最大有效全向发射功率(EIRP)受到国家无线电发射设备管制,收发隔离度受到环行器等器件隔离度限制(一般只能达到25dB),在标签、天线和环境等参数一定的条件下,接收机的性能对读写器整机性能起决定性作用。

2 接收机性能影响因素分析 超高频RFID读写器接收机工作时也需要发射机发出无调制的载波.接收机接收到的包括标签反射信号、天线噪声、环境反射、发射机直接耦合,以及接收机自身的噪声等。在标签能获得足够工作能量的前提下,读写器的工作距离主要取决于标签反向散射信号在读写器的解调输出能否满足最低信噪比要求.根据文献[3],可用下面的公式来标示读写器决定的最大工作距离: 其中,C是电磁波在自由空间的传播速度,ω是电磁波信号的角频率,Г是标签功率反射系数,ξ是收发隔离系数,GR是读写器天线增益,Gt是标签天线增益,分母中的Ppn表示本振的单边带通带内相位噪声功率,可以计算本振已知的相位噪声数据或者使用频谱分析仪(SPA)直接测量获得.分子中的PDATA表示标签二进制数据序列的单边带通带内信号功率,可以数值计算的方式得到.根据公式,在标签参数、天线增益和收发隔离等参数一定的情况下,读写器的工作距离取决于接收机的信噪比性能(SNR),尤其是相位噪声以及降噪处理效果。

环境折反射干扰及相位噪声主要在载波频率附近,下变频之后表现为低频噪声;基带信号上混有常见的高频噪声,在密集读写器模式下,需要控制接收机带宽在一定范围以避免读写器之间相互干扰,因此需要对基带信号作带通滤波处理,以提高其信噪比。

直流偏移是零中频结构特有的一种干扰,是由于接收机中本振、发射机泄漏、环境反射等信号耦合到混频器输入端形成的。读写器收发同频造成了直流偏移远大于常规的接收机,加上常见工作距离只有3—5米,载波泄漏情况还受天馈及环境影响,直流偏移具有时变性.直流偏移不仅破坏了后级电路的直流工作点,还影响放大滤波电路的线性度性能,使信噪比变差.使用环行器的单天线设计中,环行器隔离度有限导致发射泄漏到接收端的强度大,直流偏移问题会更加严重,直流偏移、环境折反射引起的幅度相位干扰、本振相位噪声、ADC量化噪声等都可降低接收机的信噪比,提高其性能除了要在模拟射频电路上进行改进,

还必须在基带信号处理算法上采取相应措施。

3 基带数字信号处理 为保证正确完成解码,基带数字信号处理需要完成噪声与干扰的消除,以适当的方式完成ASK信号判决.关键的处理措施包括:过采样与滤波、直流偏移校正、数据解码等。

3.1 过采样与滤波 根据奈奎斯特采样定理,为了使采样信号能恢复成原来的连续信号,采样频率至少应大于信号最高频率的两倍,过采样是在奈奎斯特频率的基础上将采样频率提高一个过采样倍律的水平,过采样能够降低有效带宽内量化噪声的功率,提高信噪比,相当于增加了ADC的分辩率,过采样得到的数据可以用CIC滤波器进行抽取,使数据率回到正常水平,再级联FIR滤波器进行带通滤波,进一步降低噪声功率,提高信噪比。

以常见的码率250kbps的ASK标签返回信号为例,为了能够和ADC芯片性能配合,选择过采样系数为40,则采样速率为20MSI焉.抽取之后的码率设定为回发数据码率的8倍,即2Mbps,CIC滤波级数为3。

FM0编码的绝大部分信号功率都在第一零点内,通常第一零点带宽位置为通信速率的2倍,加入时钟抖动后,其最大的第一零点带宽可达通信速率的2.5倍,因此,设置低通截止频率为650kHz;考虑同步头的V特征点,可设置高通截止频率为160kHz,以便在有限的资源条件下尽可能滤除带外噪声.图2为设计得到的带通滤波器幅频特性曲线。

图2 带通滤波器的幅频特性曲线 3.2 直流偏移校正 以电路硬件方式处理直流偏移的办法包括:交流耦合、载波消除、谐波混频、自校正补偿等,其中谐波混频处理、自校正补偿方法均较复杂,而实现的效果有局限性.文献[4]提到一种载波消除的处理方法,该方法需要同时在模拟射频和基带单元增加补偿电路及软件,增加了复杂程度和成本,且调试困难.文献[5]提到简单的通过电容交流耦合方式即可滤除信号直流部分来减轻直流偏移的干扰,这种方式是所有方案中结构最简单、成本最低,因而应用最广。

标签回发的数据帧同步头包括若干个前导零加前同步码,基带程序在规定时间内探测到同步头之后才能开始信息解码接收。交流耦合方式虽可减轻信号过载造成的干扰,但由于读写器工作在突发通信模式下,接收电路的阶跃响应特性会在同步头位置产生斜坡效应,往往导致同步判断错误,为处理斜坡,可以在基带信号处理前进行中值校正,该方法仅需要对采集的数据进行滑动窗跟踪和p-p值平均计,其原理是:

上式中c是标定的ADC数据中值,i是数据序号,x(i)为原始数据值,Y(i)表示该点的校正结果数据,n为滑动窗的大小,j是滑动窗计算序号。

除了部分数据头部因为失真无法复原以外,能够以较小的计算代价对通信帧的同步头数据进行还原,从而减轻直流偏移干扰对解码同步的影响。

3.3 数据解码 基带数据解码方法分为过零检测和相干检测两种,过零检测工作原理是设定一个阀值,对数据缓冲区内的每个数据样本都与中值相比较,如果该数据样本与中值的差值的绝对值大于阀值且大于平均值,就判定为1,否则都判为0。由于该方法的实现简便易行,甚至利用比较器就可以实现判决,在中低端读写器产品上使用广泛。 相干检测则具备更好的解码能力,能够在输入信嗓比较差的使用环境中达到远优于过零检测的性能,由于FM0编码采用正交编码方式,满足:

解码之前,需事先创建数据数组S0和S1作为表示FMO编码的0和1的码元模板.根据公式,输入数据分别与S0和S1作相关运算,运算结果即表示了输入信号与码元0和码元1之间的相关程度.码元模板按照采样倍数设置分段长度,相关运算也按照同样方式分段进行。由于码元模板S0和Sl也是正交的,所以与哪个的运算结果值大,则表明该输人数据代表的是哪个码元.由于标签返回信号允许有±22%的频偏,使得分段相干计算的起始位置难以界定.参考文献[6]的设计采用的是分成多组相关器同时计算的方法进行处理,占用FPGA资源较多.更好的方式是综合运用过零检测,间隔3-4个周期就对分段的起始位置进行

校正,从而保证了分段计算过程与信号周期始终同步,这样在不过分增加资源消耗的情况下仍然可以达到同样的效果。

4 验证及分析 根据上述分析设计样机验证平台,其中基带的数字信号处理通过ALTEra CycloneII FPGA完成,实现的功能包括ADC驱动、FIFO缓冲、CIC滤波以及相关性判等,协议流程的处理交由FPGA内嵌的软核CPU完成,上述功能块按照外设的方式挂接在软核CPU内部总线上.全部功能块的设计以Altera提供的标准IP库为基础.测试时发射机天线端口输出功率30dBm,工作频率915MHz,使用7dBi的圆极化天线,标签使用Alien公司产品.设置标签距离天线8m,控制标签的回传速率为250kdBs。

ADC采集的原始数据曲线如下图3所示(横轴是采样个数,纵轴是采样数据值不同)。由于完整的通信帧数据较多,在此仅仅给出包含同步头和同步码的I路前半部分数据及其处理结果。

图3 ADC采集的原始数据曲线 可以看出,在零中频接收模拟输出除了所需要的标签回传数据外,数据帧同步头还混杂了直流偏移干扰以及高频噪声.由于距离较远,有用信号的p-p值仅有110,波形畸变严重,信噪比较差。

经过CIC及带通滤波,可以得到图4所示的曲线,此时滤波器去除了混杂的噪声,波形变得比较圆滑整齐,能够较容易的分辨出数据帧的同步头和数据位.图中同时显示了过零检测的解码曲线(位于图形下方,方波上边标注的是过零检测的0和1及其样本点数量;下方标注解码结果。2B4 :0,表示第2字节的第4位解码为0),该算法在横轴坐标240左边出现了解码判决错误(1B5:1,码元0被判决为1),表明处理畸变干扰能力有限。

图4 直接过零检测解码的效果 同时采用直流偏移校正和相干检测方法对同一个数据进行处理,得到的曲线及效果参见图5。解码结果波形显示算法改善了同步头的解码效果。同时,横轴坐标240左边被正确的解码(1B5:0),证明了该算法在远距离标签返回信号幅度比较小或者标签信号中值波动的情况下,仍然可以正确获得EPC数据。

图5 直流偏移校正及相干检测解码的效果 5 结论 本文通过分析零中频架构超高频RFID读写器数字接收机设计中的性能瓶颈,明确了影响接收性能的噪声干扰、直流偏移及解码问题的成因及解决思路.从基带数字信号处理角度,在过采样滤波处理基础上,给出直流偏移校正和相关解码等解决办法.经过测试验证,读写

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