基于NIOSⅡ的RFID读写器设计

基于NIOSⅡ的RFID读写器设计

论文摘要

RFID (Radio Frequency Identification射频识别)是一种先进的自动识别技术,它利用读写器与电子标签之间的射频信号空间耦合及传输特性进行双向通信,实现非接触式的自动识别和信息采集。RFID技术在零售、物流、制造业、交通及军事等诸多领域有着广泛的应用前景,深刻的影响人类的未来生活。由其衍生的“物联网”概念被欧美等发达国家视为掌控未来新技术领域主导权的制高点。RFID读写器是实现物品相关信息数据采集的核心设备,在整个RFID系统中起着非常重要的作用,目前国内外众多厂商、科研机构已纷纷针对不同频段的读写器射频芯片和基带处理模块开展了相关技术的研究与开发。RFID读写器按照其基本原理和组成结构,划分成射频处理单元、基带处理单元和控制单元三个组成部分。射频处理单元用于进行读写器和电子标签之间的高频能量传递和数据交换,基带单元用于实现控制单元和射频处理单元之间的可靠连接,实现数据传输的流畅,包括与控制单元的接口、数据的编解码、防碰撞算法的实现等数字信号处理,可根据用户系统的使用要求更改数据传输速率及通信接口,因此开发高效的读写器对提高RFID系统的性能具有重要作用。文中遵循当前主流的RFID读写器设计原理,采用模块化设计的思想,使用集成化的射频前端电路和基带FPGA器件辅以部分分立器件搭建了整个读写器硬件系统。系统软件在研发过程中,采用了读写器基带单元系统级方案设计与仿真,硬件试验平台搭建,基带FPGA嵌入式系统软件开发这一技术路线。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 研究的目的和意义
  • 1.2 RFID读写器研究和应用现状
  • 1.2.1 RFID工作频率划分
  • 1.2.2 标准现状
  • 1.2.3 读写器框架
  • 1.3 NIOSⅡ处理器技术及研究现状
  • 1.4 研究内容及文章结构
  • 第2章 RFID读写器总体设计方案
  • 2.1 射频模块
  • 2.2 RFID读写器的硬件结构
  • 2.3 RFID读写器软件结构
  • 2.4 本章小结
  • 第3章 读写器硬件设计
  • 3.1 SOPC系统设计流程
  • 3.2 NIOSⅡ的技术优势
  • 3.3 系统电路设计
  • 3.3.1 电源
  • 3.3.2 RS-232接口
  • 3.3.3 JTAG调试下载口
  • 3.3.4 FLASH接口电路
  • 3.3.5 硬件实验平台搭建
  • 3.3.6 时钟源
  • 3.4 本章小结
  • 第4章 系统嵌入式软件设计
  • 4.1 ALTERA开发平台
  • 4.2 基带编、解码
  • 4.2.1 下行编、解码
  • 4.2.2 上行编、解码
  • 4.3 基带系统RTL设计及功能仿真
  • 4.4 系统软件设计
  • 4.5 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果
  • 相关论文文献

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