UHF RFID阅读器的数字基带技术研究

论文摘要

无线射频识另（Radio Frequency Identification, RFID）技术,是一种利用射频通信实现的非接触式自动识别技术。目前在实际应用和理论方面都十分的引人注目,其中·超高频段（UHF）领域内的射频识别技术是国际上最为先进的自动识别技术,它具有快速识别、远距离识别、使用寿命长等特点,将广泛应用于高速公路的收费、电子路牌、产品的跟踪、物流管理等领域。伴随着物联网的崛起,UHF读写器的研制将会有更好的应用前景。论文对超高频（UHF）RFID系统设计中的一些关键技术进行了重点研究,首先系统的介绍了RFID的产生、发展以及国内外的发展现状,接着论述了RFID的系统组成和工作原理,并对相关协议标准进行了分析和比较,然后根据EPC Class lGeneration2协议对RFID读写器的前向和反向链路在Matlab/Simulink中分别建模,并对仿真结果做了分析,为后面实现读写器和标签的通信奠定基础。最后在对超高频RFID系统相关理论和技术进行深入分析的基础上,根据EPCClass 1 Generation2协议,设计了一款工作在915MHz频段的射频识别系统,该系统包括两个部分：读写器和上位机。读写器采用C8051F120单片机作为基带信号处理芯片,实现了EPC C1G2协议的主要功能模块,包括：协议流程控制、数据编解码、CRC5/16校验、收发数据、防冲突等,上位机是使用Visual C++6.0编写了一个在PC机上与单片机通讯的操作界面,进而实现了对标签的读写操作,成功完成了标签与读写器的通信。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 选题的意义和背景
• 1.2.1 RFID背景
• 1.2.2 RFID国内外发展现状
• 1.2.3 射频识别系统的频段和应用领域
• 1.2.4 研究意义
• 1.3 本文的主要研究内容
• 1.3.1 论文的主要工作
• 1.3.2 论文结构安排
• 第二章 射频识别系统及其标准
• 2.1 射频识别系统原理概述
• 2.1.1 RFID系统组成
• 2.1.2 RFID系统工作原理
• 2.2 RFID现有的国际主要标准
• 2.2.1 EPC Global
• 2.2.2 Ubiquitous ID Center（UID）
• 2.2.3 其他标准概述
• 2.2.4 几种标准的比较
• 2.2.5 EPC C1G2标准的优点
• 2.3 EPC Global UHF C1G2标准分析
• 2.3.1 物理层概述
• 2.3.2 标签标识层
• 2.3.3 标签存储器
• 2.3.4 通话通道与已盘标记
• 2.3.5 标签状态及转移
• 2.3.6 读写器访问单个标签过程
• 2.4 本章小结
• 第三章 UHF RFID读写器的系统建模与仿真
• 3.1 前向链路分析
• 3.1.1 前向链路的建模
• 3.1.2 前向链路的仿真结果
• 3.2 反问链路建模与仿真
• 3.3 本章小结
• 第四章 RFID系统数字基带关键模块实现
• 4.1 整体平台搭建
• 4.1.1 硬件环境展示
• 4.1.2 软件环境的选择
• 4.2 通信各模块的软件实现
• 4.2.1 主程序软件设计
• 4.2.2 发送模块设计
• 4.2.3 接收模块设计
• 4.2.4 CRC校验
• 4.2.5 连接定时控制
• 4.3 防碰撞算法实现
• 4.4 软件调试及验证
• 4.5 本章小结
• 第五章 上位机的设计及联机验证
• 5.1 上位机界面的制作
• 5.2 联机验证
• 5.3 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 对本次工作的总结
• 6.2 论文后续工作
• 致谢
• 参考文献