一種基于FPGA的無線射頻讀卡器開發(fā)與設(shè)計
引言
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/190653.htm現(xiàn)在我們在超市購物付款時候只要一個識別器就可以很快知道價格,不再是以前的一個算盤或者計算器,加快了付款速度,很好地方便了顧客。無線射頻識別(RFID)技術(shù)是一種自動識別技術(shù)。每一個目標對象在射頻讀卡器中對應(yīng)唯一的電子識別碼(UID),或者“電子標簽”。標簽附著在物體上標識目標對象,如紙箱、貨盤或包裝箱等。射頻讀卡器(應(yīng)答器)從電子標簽上讀取識別碼。
基本的RFID系統(tǒng)由三部分組成:天線或線圈、帶RFID解碼器的收發(fā)器和RFID電子標簽(每個標簽具有唯一的電子識別碼)。表1顯示了常用的四個RFID頻率及其潛在的應(yīng)用領(lǐng)域。其中,目前商業(yè)上應(yīng)用最廣的是超高頻(UHF),它在供應(yīng)鏈管理中有可能得到廣泛的應(yīng)用。
EPC電子標簽
EPC表示電子產(chǎn)品代碼,是RFID電子標簽的標準,它包括電子標簽的數(shù)據(jù)內(nèi)容和無線通信協(xié)議。EPC標準將條形碼規(guī)范中的數(shù)據(jù)信息標準與ANSI或其他標準化組織(802.11b)制定的無線數(shù)據(jù)通信標準結(jié)合在一起。目前應(yīng)用在供應(yīng)鏈管理中的EPC標準,屬于第二代EPC Class-1標準。
Class-1標簽在出廠時已經(jīng)被寫入,但也是可以現(xiàn)場下載。通常情況下,一旦標簽已被寫入,內(nèi)存即被鎖定不可再次寫入信息。Class-1標簽采用常規(guī)的分組傳輸協(xié)議—讀卡器發(fā)送包含相關(guān)命令和數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包,標簽隨后做出響應(yīng)。
惡劣的讀卡器應(yīng)用環(huán)境
RFID的應(yīng)用環(huán)境可能非常惡劣。信道的工作頻率是免許可的工業(yè)、科技與醫(yī)藥(ISM)頻帶。此頻帶中的RFID讀卡器受到來自無繩電話、無線耳麥、無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)以及其他臨近讀卡器的干擾。必須將每一讀卡器的RF接收器前端設(shè)計為能夠抵御強干擾信號,避免產(chǎn)生可導(dǎo)致詢問錯誤的失真。接收器的噪聲必須保持在較低的水平,以便具備足夠的動態(tài)范圍,從而以無錯方式檢測出低電平標簽響應(yīng)信號。
圖1中所示的讀卡器RF射頻收發(fā)器,是一個成熟的設(shè)計,能夠在存在大量干擾源的惡劣環(huán)境中穩(wěn)定地工作。發(fā)射器和接收器都帶有一個高動態(tài)范圍直接轉(zhuǎn)換調(diào)制器和解調(diào)器,因此最大限度地提高了穩(wěn)定性并降低了成本。
實用和可靠的射頻接收器設(shè)計
接收器的核心是Linear公司的LT5516,這是一種高度集成化的直接轉(zhuǎn)換正交解調(diào)器,芯片上提供了一個精確正交移相器(0度至90度)。來自天線的信號在通過射頻濾波器之后,通過一個不平衡變壓器直接輸入到解調(diào)器輸入端口。由于LT5516的噪聲系數(shù)很低,在不需要低噪放大器(LNA)的情況下,仍能保持其21.5dBm IIP3和9.7dB P1dB的性能。
評論