无源超高频RFID时钟不敏感基带设计与实现

为提高无源超高频RFID电子标签的性能,针对通信过程中标签解码对时钟精度要求严格以及反向散射编码需实现多通信速率的特点,提出一种对时钟精度相对不敏感的基带设计方法。通过区间分段的分频控制方法实现多通信速率的控制,采用相对比值解码的方法解决对基带时钟精度要求严格的问题。该设计实现了通信速率从40KHz到640KHz的动态覆盖,满足ISO/IEC18000-6C协议中对反向链路频率的规定,同时整个基带对系统时钟的偏差不敏感,可以工作在一个动态系统时钟下,为进一步降低系统时钟进而降低功耗奠定了基础。该设计最终采用TSMC 180nm CMOS工艺实现流片,测试结果与设计结果相吻合,具有良好的性能。     

一种便携式超高频RFID读写器的设计

该文首先分析了超高频RFID读写器的硬件架构,然后对AS3992芯片的特性进行了介绍,对其关键指标进行了分析,随后对RFID信道中的损耗进行了估算;该设计采用AS3992内部低功率线性输出,设计了对应的射频前端电路,并进行了ADS仿真验证,最后分析了ISO/IEC 18000-6B数字基带中的清点标签流程,对读写器进行了性能指标测试。     

基于AS3992的超高频RFID读写器硬件设计

分析了读写器在RFID系统中的作用及读写器硬件结构,给出了一款基于AS3992芯片的读写器硬件设计方案。该读写器工作频率的范围为860MHz-960MHz可调,符合ISO18000-6C的主流标准,能完成符合EPC Gen2标准的电子标签的所有读写及控制操作。     

超高频RFID编解码系统研究与设计

超高频RFID系统的无源标签通过调制来自读写器的射频信号获取能量,并将其反向散射,从而将信息传递回读写器.为了使标签从读写器信号中取得更多的能量并降低能量消耗,超高频RFID系统采用了特殊的编码方式.本文介绍了ISO/IEC18000-6标准中A、B两类短程通信的调制编码方式,系统地分析了FM0双相间隔编码和脉冲间隔编码（PIE）的特点,并用FPGA实现了这两种编码的编解码电路.     

一种适用于UHF无源电子标签的电源产生电路

首先基于电荷泵原理提出了一种新的无源电子标签电源产生电路结构，并提出了结构简化的算法。然后基于提出的电路结构和算法，给出特高频无源电子标签电源产生电路的设计实例。设计实例结果表明，提出的电路结构和算法在产生相同输出电压情况下，简化了电路结构，提高了电源产生电路的整流效率。     

轻量级RFID中间件的设计与实现

为了降低RFID中间件部署配置的复杂性、提高运行效率和性能、适应中小型项目的需要,总结了轻量级RFID中间件应具备的核心功能,并设计了轻量级RFID中间件的体系结构.利用Java语言实现了这个轻量级RFID中间件,该RFID中间件结构清晰、占用系统资源少、性能良好.     

一种全新的无源超高频标签芯片架构设计

为降低标签芯片功耗和提高无源超高频射频识别(UHF RFID)系统的识读距离,提出了一种全新的UHF RFID标签芯片架构．基于该架构设计的芯片能够根据读写器发送的命令,自动同步提取解码时钟用于命令解析,同时,能够根据启动盘点周期的query命令中的TRcal的长度以及DR值,生成满足反向散射频率要求的时钟．生成的反向散射时钟频率与制造工艺及芯片工作环境无关,工作中无需校准．相比传统的基于高频率采样时钟的结构,该设计架构不需要产生全局的用于采样数据的高频时钟,以及为自适应调整反向散射频率而在基带所作的复杂的分频,因此具有电路规模小、整体功耗低的优点．采用TSMC 0.18μm mixed signal工艺下的库文件进行仿真以及最终流片,仿真以及测试结果表明,基于该架构的芯片电路在完成相同功能的前提下,电路的整体规模是传统结构的90％,功耗是传统结构的70％．     

电荷泵型集成锁相源的设计

本文以集成频率合成器LMX2312U作为核心芯片,介绍了一种射频频段电荷泵型锁相源的设计方案.分析了方案的具体实现,给出了基于LMX2312U的二阶环路滤波器的设计,最后给出相噪的测试结果.     

一种915MHz低功耗RFID无源电子标签

针对RFID技术应用受限于其功耗和读写距离,采用ISO18000-6B协议设计了一款工作于915MHz的无源电子标签.阐述了电子标签射频部分的系统结构.针对具体要求对各功能子模块进行了设计,给出了电子标签的软件实现方案.设计的标签结构简单,功耗极低.     

RFID系统数据传输中CRC算法的分析与实现

分析了基于ISO/IEC 18000-6协议的超高频(UHF)RFID系统数据传输中循环冗余校验(CRC)算法的原理和特点,在经典LFSR电路的基础上,采用按字节并行计算CRC校验码的方法,以CRC-CCITT生成多项式为例,用Verilog HDL语言设计实现了8位并行CRC-16电路.在Quartus Ⅱ8.0综合开发环境下进行时序仿真,并在FPGA芯片EP1C6Q240I7上测试验证,结果表明:所设计的电路在一个时钟周期内处理8位数据,符合协议规定,满足超高频RFID系统的通信速率要求.     

一种新型超高频射频识别阅读器的信号源设计

介绍一种使用相控阵天线的超高频射频识别(UHF RFID)阅读器发射机的设计方案,并设计了适用于此发射机的信号源.该信号源采用STM32F407作为主控芯片,根据波束形成算法,应用直接数字频率合成技术,能够产生满足阅读器要求的信号.实际测试结果显示:此信号源的每路输出在1 GHz频率范围内的杂散抑制为-50dBc,频偏100kHz处的相位噪声为-100.6 dBc/Hz,能够输出调制深度为90%的ASK调制信号.输出滤波器100MHz带宽内的衰减小于-3 dB,在300 MHz以上频率范围内的衰减大于-40 dB.该信号源能够完全适用于相控阵天线UHF RFID阅读器,对于提高UHF RFID阅读器的读写距离及RFID技术的广泛应用具有参考价值.     

一种通用型UHF RFID读写器天线的设计

针对全球各国超高频(ultra high frequency,UHF)射频识别技术(radio frequency identification,RFID)系统许可频段不同问题以及圆极化特性天线需求,提出了一种覆盖全球UHF频段(840～960 MHz)的通用型RFID读写器天线.该天线以传统微带单极子天线为理论基础,采用一个V形边沿接地板和一个微带线偏心馈电的非对称多边形辐射贴片,实现了天线的圆极化和宽带化特性.天线尺寸大小为90 mm×100 mm×0.8 mm.使用HFSS软件对天线进行了建模、仿真和优化设计,并对天线实物进行了测试,测试结果跟仿真结果有着良好的一致性.最后得到的天线阻抗带宽为154 MHz,相对阻抗带宽为17.2％;轴比带宽为211 MHz,相对轴比带宽为22.8％;+Z方向上的最大增益为2.1 dBi;在+Z和-Z方向上分别辐射右旋圆极化波和左旋圆极化波.该天线具有宽带且小型化的良好特性,能满足全球通用型UHF RFID读写器天线的应用要求.     

超高频RFID标签命令头解析模块设计

该文针对超高频RFIDISO 18000-6C标准,分析了移位寄存器解析方案的冗余状态,提出了采用有限状态机优化超高频RFID标签命令头解析面积的方法。采用Verilog HDL,通过设置6组命令,进行了常用方案和新提出方案逻辑门数量的对比,从而反应出标签芯片电路面积的变化。实验结果表明,当指令数量在12 32条之间时,用有限状态机解析命令头的电路面积比用移位寄存器解析的面积小15%33%。     

UHF频段射频识别读写器的设计

结合ISO18000-6c的RFID系统标准,提出其读写器的设计方案。阐述了读写器的硬件设计,介绍了射频发送与接收单元的电路结构,并运用混频器直接下变频的方式对915 MHz信号进行解调,简化了解调电路。仿真测试结果说明该设计方案可满足实际RFID应用系统的需要。     

UHF RFID阅读器基带处理发送端电路的设计

UHF RFID阅读器基带处理芯片包括发送端、接收端和主控嵌入式CPU核3部分。该文给出了发送端电路的设计结构,介绍了ASK调制、成型滤波器等各电路模块的RTL设计。发送端电路的RTL仿真和FPGA原型验证结果表明,该设计能快速准确地完成RFID基带处理任务。     

机车高压安全报警器的设计与实现

为了电力机车维护人员的人身安全,设计了一种基于STC11F04E单片机的高压报警器系统。系统由高压感应部件、信号处理模块、语音警示模块以及电源管理模块等组成。系统能感应出机车车顶高压电场并转换为电压信号,通过信号处理模块测量是否含有高压并进行报警。本系统通过多家权威部门检测,现已装车使用。     

一种低压大电流H桥直流电机驱动器的设计

针对输入电压较低且工作电流较大的直流电机驱动控制场合,设计了一种低压大电流H桥直流电机驱动器.驱动器采用VNH3ASP30的H桥电机驱动芯片,依据调压调速理论,通过TL494产生一路占空比可调的PWM脉冲来控制电机的运行速度,并运用TL494内部集成的运放构成电流截止负反馈来限制驱动器的输出电流,考虑到运行状况的需要,设计了双边延单稳态触发器启动延时可调电路.实验表明,该驱动器具有工作电压低,输出电流大(最大可达30A),调速方便,电机启动延时(0-10s)可调等特点,并且省去了软件设计,降低了控制难度,减少了成本.