基于Zynq平臺(tái)的ISO18000-6C超高頻RFID協(xié)議分析和驗(yàn)證.pdf

1、隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，其核心的RFID(Radio Frequency Identification)技術(shù)也獲得了更加廣泛的應(yīng)用。UHF頻段的RFID產(chǎn)品因?yàn)楣ぷ骶嚯x遠(yuǎn)、訪問速度快、標(biāo)簽價(jià)格優(yōu)勢(shì)明顯以及防碰撞算法更加完善等優(yōu)勢(shì)而備受青睞。我國(guó)在超高頻RFID通信協(xié)議和空中接口方面還沒有自己成熟可靠的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，而標(biāo)準(zhǔn)化制定與一致性測(cè)試認(rèn)證需要完整的協(xié)議解析方案，因此提出一種符合UHF RFID協(xié)議要求的分析和驗(yàn)證方案具有重要的意義。<

2、br>　　本文結(jié)合ISO18000-6C超高頻RFID協(xié)議和Xilinx公司最新All ProgrammableSoC方案的Zynq平臺(tái)，對(duì)ISO18000-6C超高頻RFID協(xié)議規(guī)定的通信鏈路的調(diào)制解調(diào)方式、編解碼方式、命令和響應(yīng)機(jī)制和碰撞仲裁算法進(jìn)行了分析和驗(yàn)證。
　　本文首先分析了當(dāng)前最流行的ISO18000-6C超高頻RFID協(xié)議的物理層和標(biāo)簽識(shí)別層的特性，然后提出了一套基于Zynq平臺(tái)的超高頻RFID協(xié)議分析與驗(yàn)證方案。

3、本驗(yàn)證方案分為射頻模擬前端以及Zynq電路板卡組成的硬件電路、Zynq平臺(tái)各種功能的IP核模塊和驅(qū)動(dòng)程序三個(gè)層次。通過對(duì)比分析超外差收發(fā)和直接變頻兩種電路結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)給出了基于直接變頻的射頻前端電路方案。設(shè)計(jì)搭建了Zynq平臺(tái)系統(tǒng)，該系統(tǒng)由處理系統(tǒng)PS和可編程邏輯PL中的AXI總線互聯(lián)、ADC和DAC控制、I2C串行通信和ISO18000-6C UHF RFID協(xié)議解析等IP核組成。UHF RFID協(xié)議解析IP核是本系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，對(duì)

4、構(gòu)成該IP核的PIE編碼模塊、CRC校驗(yàn)?zāi)K、波形量化與濾波成型模塊、發(fā)送控制邏輯、FM0解碼模塊和頂層控制狀態(tài)機(jī)等部分的設(shè)計(jì)原理和仿真測(cè)試進(jìn)行了詳細(xì)描述，并給出了協(xié)議解析IP核的測(cè)試波形。
　　利用Zynq系列的Zedboard板卡和ADI公司的FMCOMMS1射頻前端電路進(jìn)行了硬件驗(yàn)證平臺(tái)的搭建，針對(duì)硬件平臺(tái)進(jìn)行了驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)和調(diào)試，利用美國(guó)國(guó)家儀器公司的NI-VISN-100 RFID/NFC測(cè)試系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行了測(cè)試，