FPGA基于PXI的性能一致性测试
毕业论文关键词：RFID技术 ISO/ISE14443 PXI NI LabVIEW FPGA 扫频测试
Title: The consistency of RFID performance based on PXI
Abstract: Radio Frequency Identification (RFID) technology is a non-contact automatic identification technology. It is the core of the Internet of Things industry, which has enormous potential economic and social benefits. Due to the special nature of the RFID device and the application environment, testing and simulation experiments are needed during the application of RFID technology, to make an accurate assessment of the system . Facing a large demand for RFID systems and a shortage of related test equipments, the key techniques of ISO/ISE 14443 conformance test have been discussed and then a RFID test platform based on PXI modular instrument is put forward in this paper. The specific work of this paper is as follows: This paper firstly introduces some key technologies of RFID system, such as the structure, characteristics and operating principle of RFID technology. Then the physical layer of ISO/IEC14443A protocol is analyzed, which including RF power and signal interface. We build the transmitter simulation with NI LabVIEW FPGA platform, and realize function of converting power-down/idle status to ready. Besides PICC test and frequency sweep test are done in the system platform. Finally, test results of each sub-module show that the system conforms to the performance specification. Keyword： RFID technology ； ISO/ISE14443 ； PXI； NI LabVIEW FPGA； Frequency Sweep Test
目次
1 绪论. 1
1.1 课题背景及意义. 1
1.3 本文开展的主要工作. 4
2 RFID系统及原理 .. 5
2.1 RFID系统组成 ... 5
2.2 RFID分类 ... 7
2.3 工作原理. 8
2.4 本章小结. 8
3 ISO-IEC 14443A协议及关键技术研究 ... 9
3.1 ISO-IEC 14443A协议规范 9
3.2 性能测试研究... 19
3.3 本章小结... 20
4 测试系统实现及演示... 20
4.1系统硬件平台 20
4.2系统软件设计 27
4.3 性能测试结果... 38
4.4 本章小结... 41
5 总结与展望... 42
致谢.. 43
参考文献.. 44
1 绪论 1.1 课题背景及意义 1.1.1 RFID 技术背景 射频识别技术RFID（Radio Frequency Identification）是一种非接触地自动识别的技术，主要工作原理是利用射频电子设备发射的射频信号，使其通过空间耦合（包括电磁或电感耦合）来实现信息传递和对象的自动识别[1][2]，识别工作无须人工干预，快捷方便，可工作于恶劣环境。RFID 技术是一个多学科综合的复杂的新兴应用技术，它涉及了电磁学理论、微波技术、通信原理、半导体集成电路技术和密码学等学科。RFID 是物联网产业的核心技术，具有巨大的潜在经济效益和社会意义，是实现企业和社会信息化的最重要技术之一。 RFID射频识别技术起源可追溯到十九世纪四十年代，James Clerk Maxwell 提出了电磁波辐射理论，奠定了射频识别技术基础。1922 年雷达诞生，雷达利用目标对象对发射到空中的无线电波的反射，来对其进行侦测、定位及测速。在早期第二次世界大战中，英国军方首次在飞机上贴上可识别标签用于飞机的敌我目标识别[3]。但是由于技术和成本原因，RFID技术一直没有得到广泛应用。20世纪60年代末出现了商用 RFID产品一一电子物品防盗系统，简称 EAS(Electronic Articles Surveillance)。EAS 被认为是应用最早且最广泛的商业 RFID 系统。八十年代中期大量半导体公司（如 TI、Microsoft等）开始参与着手研究以提高标签性能，减少标签尺寸同时降低成本。美国、法国、意大利、西班牙、挪威和日本等国家都不同程度在各种应用领域安装和使用了RFID系统。在九十年代中期，大量标签被应用到包括收费站、门禁管理及物流跟踪等行业源]自{优尔·~论\文}网·www.youerw.com/ 。20 世纪末到21世纪初，肖特基(Schottky)二极管可以被集成在 CMOS 集成电路上这一技术使得 RFID 的电子标签只含有一个集成芯片成为可能。RFID 技术应用成功的典型系统有沃尔玛的商品物流管理、福罗里达州的交通信息管理等，至此射频识别技术应用进入了蓬勃发展时期 [4]。 我国RFID射频识别技术起步较晚，大多数采用引进的技术成果。经过几年的努力，我国在芯片设计方面研发出了通过 EPCglobal 官方授权认证的芯片。在标签封装方面，已经拥有成熟的卡片形式的封装技术，具备低成本 RFID 产品封装能力，并且新的封装技术也得到了较快的发展。在系统集成方面，国内的系统集成商已具备大型系统集成能力，并逐步开发了 RFID 数据处理和分析系统软件，逐步缩小了与国外差距。RFID 技术目前已被广泛用于高速公路收费站、电子门票、物流跟踪、产品防伪，智能化交通、智慧城市的设想已经在逐步实现。在未来的发展中，RFID技术有待于结合 GPS、生物识别等其它高新技术，实现从单一识别向多功能识别的跨地区、跨行业应用。