一种基于维特比解码的超高频RFID读写器解码器设计

车辆管理和生产管理等应用对超高频射频识别(UHF RFID)读写器的灵敏度有很高的要求.读写器数字基带解码器作为接收链路的关键环节,其误码率(BER)性能直接影响读写器的接收灵敏度.维特比解码是一种广泛应用于卷积码的解码算法,利用卷积码中码元间的相互联系实现纠错解码.本文首次将维特比解码移植应用于UHF RFID系统中的FM0编码的解码算法中.该解码器利用FM0编码的记忆性,结合维特比解码的纠错能力来降低误码率.仿真结果表明,该解码器在信噪比(SNR)为7.3dB的条件下,可以将误码率降至10-5.相对于最优接收机结构,该解码算法有2.5dB的信噪比优势.     

用于超高频射频识别读写器Mixer-First接收机的新型直流分量消除技术

由于收发隔离度有限,超高频射频识别读写器的接收机面临着发射机载波泄漏的问题,基于MixerFirst结构的接收机,提出了一种新型的直流分量消除技术.在无源混频器的中频输出端设计一个由电感、电容等器件组成的带通滤波器,滤除泄漏载波经过下变频产生的直流分量.同时相比于传统的交流耦合方式,该技术可以缩短直流分量的稳定时间.仿真结果表明,当标签返回信号数据率为400kb/s时,该结构的带通滤波器的直流衰减约为-50dB,同时直流分量的稳定时间约为6μs,只有传统交流耦合方式的一半左右.该技术可以扩展接收机的动态范围.     

一种新型宽带圆极化UHF RFID读写器天线

针对超高频射频识别(ultra high frequency radio frequency identification,UHF RFID)技术的发展需求,设计了一款覆盖UHF RFID全频段(840-960 MHz)的圆极化读写器天线.天线采用简单的平面缝隙贴片结构,利用π型线耦合馈电,获得了良好的宽带圆极化性能.重点分析了天线的宽带圆极化辐射机理和双向圆极化波的形成过程.天线的仿真和测试结果表明,S11≤-13 dB的阻抗带宽为200 MHz,3 dB轴比(axial-ratio,AR)带宽达到175MHz,频段内增益均大于3.4 dBi,且顶点的右旋圆极化(right-handed circular polarization,RHCP)电平和左旋圆极化(left-handed circular polarization,LHCP)电平差值均大于17 dB,具有较好的宽带性和抗干扰能力.仿真结果和实验测试结果的一致性良好,满足了UHF RFID读写器天线宽频带、高增益的应用要求.     

一种RFID读写器载波泄露消除的技术

为了消除接收回路的泄露载波,提出采用接收机输入端泄露载波对消的方法。在读写器电路中加入衰减器和移相器电路,由接收信号强度检测电路控制单片机来调整相应衰减量和相移量以消除在接收机输入端泄露的载波。在工作频带内,仿真的泄露载波抑制度达到了91 dB,提高了读写器接收灵敏度,增加了读写距离。     

一种超高频RFID读写器基带发射机的设计与实现

设计了一个超高频射频识别读写器的基带发射机, 该读写器基带芯片工作在840~960 MHz频段, 支持ISO 18000-6B&6C 协议。为了增强安全性同时保证与协议的兼容, 采用2-bits类PIE编码和PIE编码方式, 前者相对后者安全性提高了6倍。针对单边带调制中由于两路正交信号幅度不相等而产生的双频带对标签接收信号产生干扰的问题, 在基带发射机中增加了幅度匹配模块, 尽量消除幅度差异。还在基带部分增加了功率放大模块, 使得到达 PA 的输入信号幅度增强, 从而得到更高的输出功率。整个读写器芯片在0.18μm CMOS工艺下, 电路规模为209461个门, 功耗为102.609 mW, 其中发射机部分占面积的22%。与当前的一些设计相比, 该设计并没有带来较大的面积和功耗损失。     

超高频RFID读写器天线的设计与仿真

基于RFID系统对天线的要求,针对单馈电微带天线回波损耗和轴比之间的矛盾,利用理论计算和Ansoft HFSS软件仿真优化的方法设计出了一种用于RFID读写器的新型超高频圆极化微带天线.该天线采用背馈的方法,相对于侧馈有效地减小了天线的尺寸.为实现良好的圆极化性能,该天线利用空气作为介质层.并且采用非对称矩形切角,相对于当前普遍采用的对称等腰直角三角形切角更容易加工和调整.经过仿真分析得出了各种参数的曲线图,验证了该天线的优越性能.     

手机RFID读写器的基带新解码器

设计了一个超高频射频识别读写器的基带接收机, 该芯片既支持UHF 频段的ISO 18000-6B 标准, 也能支持ISO18000-6C 标准。该数字基带接收机主要包括抽取滤波、去直流、相位恢复等基本单元, 在解码部分体现了一种新的数字基带解码器。该解码器在过零检测解码方法的基础上进行了“零点”的修复, 从而可以更加有效地实现解码。和相关器解调解码相比, 这种方法所需硬件更少, 解码的实时性更强。不包括测试管脚, 该数字芯片在0. 18μm CMOS 工艺下的总面积为730 μm×3375 μm, 其中解码部分占总面积的1 %;整个数字芯片的功耗为32. 89 mW,解码部分的功耗为0. 23 mW。     

基于MSP430控制的射频识别读写器设计

设计了一种基于单片机处理器的射频识别（RFID）便携式读写器的系统.采用当前先进的片上系统（System on Chip,SOC）,将外围电路尽可能地放置于SOC芯片内,利用软件实现了对射频标签信号的数字实时采集和控制功能,从而简化了传统的微控制器控制的RFID读写器所需的庞大硬件电路及其引入的额外误差,具有重要的实用价值,并且功耗和成本很低.     

工业炸药对RFID读写器性能影响的评测方法与实验

工业炸药中的油、水等物质无线射频信号有影响,会降低RFID读写器性能。针对此问题,提出三种评测方式,分别从读写器功率、标签角度以及读写器角度的变化,研究工业炸药对RFID读写器性能影响。通过实验,研究并分析三种不同条件下,RFID读写器性能变化规律,为RFID技术在炸药行业应用提供实验依据。     

基于USB-Host的射频识别读写器的设计

设计并实现了一种低成本、便携式RFID读写器,设计中采用了基于USB-Host技术的数据存储模块,同时给出了读写器硬件的构成和数据存储模块的软硬件设计,从而大大降低了读写器的开发成本。     

一种改进的阅读器分布式功率控制算法

针对现有阅读器功率控制算法存在随机退避机制的不确定性、难以设置算法相关参数等不足,提出了一种改进的阅读器分布式功率控制(EDPC)算法.该算法通过合理设置阅读器的工作时序和改善阅读器对工作时隙的选择机制来提高阅读器功率控制的效率与可靠性.仿真实验结果表明,与DAPC、PPC算法相比,EDPC算法的检测范围明显扩大,检测所需时间大大减少,提高了系统的整体性能.     

一种改进的复合型弱信号载波跟踪方法研究

论述了使用FFT跟踪载波的方法。在标准锁相环(PLL)的基础上引入平方检测器,形成了一种更先进的跟踪结构——非相干模块处理跟踪环路(NCBP)。并对此环路进行改进,提出了使用FFT和非相干模块处理跟踪环相结合的复合软环跟踪GPS微弱信号的方法。通过模拟微弱GPS接收信号,从跟踪精度、环路锁定速度和环路的动态应力性能等方面比较了几种载波跟踪环的性能。仿真结果表明:该复合软环可以提高环路跟踪精度和锁定速度,它的等效噪声带宽可以设得更小,减小引入到环路的噪声,提高环路稳定性。     

针对一种特殊干扰信号的自适应抵消器改进算法

提出针对一种特殊干扰信号的自适应抵消器改进算法。它既能有效地进行噪声抵消，又在一定程度上加快收敛速度，从而提高自适应抵消器在这种干扰环境下的性质。文中通过严格的理论推理，证明这种算法的可行性和优越性。计算机仿真结果表明，利用改进算法得到的抵消器输出结果，明显优于传统算法所得的结果。最后指出，这种改进算法在范围上的特殊性。     

一种改进的Kerberos协议和AES算法在RFID系统的应用

将改进的Kerberos协议应用于RFID系统应用中,通过读写器与标签间的双向认证,确保传送数据的真实性;使用Java编程实现AES算法的仿真实验,设计出基于RFID系统的优化方案,使得该算法与系统的安全、性能需求更为匹配。     

适用于超高频RFID无源标签的AES算法实现

分析了用于高安全性应用的EPC Gen2电子标签对安全算法实现的约束,在此基础上提出了一种AES算法的低功耗硬件实现方案.该方案中采用了单S盒设计,使用同一个数据通路实现了加密和解密的流程,减小了硬件资源开销.仿真结果表明电路总的门数为4 952门,可以在204个时钟周期内完成128 bit数据的加密或解密,满足安全标签的设计需求.     

基于改进遗传算法的电力载波通信动态组网研究

电力载波网络因具有未知性和时变性等特性而难以用一般的通讯组网方法来组建通讯网络.针对低压电力载波通信动态组网的难点,设计了一种适用于路径寻优的改进遗传算法.这种变异遗传算法不仅融合了图的遍历算法的思想和Dijkstra算法的优点,而且结合了小生境技术最优保留原则,最后通过Matlab仿真实验证明该算法的收敛性和可行性.     

一种用于PSK及QAM的全数字低频载波恢复环路

介绍了一种新型的全数字化载波恢复环，用来直接从ＭФＰＳＫ或ＮＱＡＭ信号中提取同步的载波信号。由于实现了全数字的环路，这种环路将具有高度的稳定性、简洁性、实验结果表明环路具有良好的载波恢复性能和很小的相位抖动。