基于PXIe模塊化儀器的ISO-IEC18000-6B一致性及性能測(cè)試技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、RESEARCHANDIMPLEMENTATIONOFISO／IEC180006BCONFORMANCE＆PERFORMANCETESTBASEDONPXI—EMODULARINSTRUMENTADissertationSubmiRedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterof1一●EngineeringBYZhangMeiSupervisedbyProfPEIWenjiang

2、DepartmentoflnformmionScienceandEngineeringSoutheastUniversityMarch2014摘要摘要近年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)的興起，RFID技術(shù)在世界范圍內(nèi)得到了迅猛的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。RFID在許多單項(xiàng)技術(shù)上已經(jīng)發(fā)展得相當(dāng)成熟，但在實(shí)際的應(yīng)用中還存在大量技術(shù)上的難題。解決這些問題的關(guān)鍵就是要對(duì)RFID系統(tǒng)的各個(gè)組成部分進(jìn)行協(xié)調(diào)和測(cè)試驗(yàn)證。RFID自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)不僅能夠減少測(cè)試中所需的人力和資源

3、，也能夠更好地發(fā)現(xiàn)隱蔽的缺陷從而去完善RFID應(yīng)用設(shè)備的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。所以，研究RFID測(cè)試技術(shù)有著重大的現(xiàn)實(shí)意義。本文主要針對(duì)ISO／IEC18000—6B協(xié)議的一致性和性能測(cè)試的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，在NI的PXle模塊化儀器平臺(tái)上，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了ISO／IEC180006BRFID測(cè)試系統(tǒng)。本文的主要工作如下：對(duì)UHFRFID系統(tǒng)的工作原理和關(guān)鍵算法進(jìn)行了研究。主要討論了UHFRFID系統(tǒng)的讀寫器與標(biāo)簽之間的數(shù)據(jù)傳輸原理和能量傳輸原理，研

4、究了標(biāo)簽響應(yīng)信號(hào)的能量檢測(cè)算法以及FM0脈寬解碼算法和FM0中間跳變解碼算法。這些相關(guān)的理論為后面RFID仿真讀寫器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)以及測(cè)試技術(shù)的研究奠定了理論基礎(chǔ)。詳細(xì)研究了ISO／IEC180006B協(xié)議，包括物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。針對(duì)物理層，研究了前向鏈路和反向鏈路的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，包括工作頻率、調(diào)制方式、調(diào)制脈沖波形、數(shù)據(jù)速率和編碼方式。對(duì)數(shù)據(jù)鏈路層關(guān)鍵技術(shù)的研究包括讀寫器的命令幀格式，標(biāo)簽的狀態(tài)轉(zhuǎn)移和響應(yīng)幀格式，以及讀寫器命令和標(biāo)簽響

5、應(yīng)。在NI的PXle模塊化儀器上，實(shí)現(xiàn)了基于ISO／IEC180006B協(xié)議的RFID仿真讀寫器。首先介紹了RFID測(cè)試系統(tǒng)的軟件架構(gòu)和硬件架構(gòu)。然后介紹了基于LabVIEWFPGA的RFID仿真讀寫器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。RFID仿真讀寫器包括數(shù)據(jù)鏈路層、物理層發(fā)射機(jī)和接收機(jī)。其中，數(shù)據(jù)鏈路層是命令組幀和響應(yīng)幀解析的邏輯控制模。物理層發(fā)射機(jī)包括硬件模塊和軟件模塊，軟件模塊負(fù)責(zé)生成命令的基帶數(shù)據(jù)，主要包括編碼模塊和lQ數(shù)據(jù)交織發(fā)射模塊，硬件模塊

6、包括IF收發(fā)器發(fā)射端和上變頻模塊，通過上位機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制模塊完成參數(shù)配置。物理層接收機(jī)同樣由硬件模塊和軟件模塊組成，軟件模塊負(fù)責(zé)對(duì)響應(yīng)幀基帶數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)和解碼，主要包括IQ數(shù)據(jù)接收模塊和解碼模塊，硬件模塊包括IF收發(fā)器接收端和下變頻模塊，同樣需要在上位機(jī)的驅(qū)動(dòng)模塊中進(jìn)行參數(shù)配置。在己搭建的RFID仿真讀寫器的基礎(chǔ)上，在上位機(jī)中加入測(cè)試控制模塊，完成整個(gè)RFID測(cè)試系統(tǒng)的研發(fā)。測(cè)試控制模塊包括儀器驅(qū)動(dòng)模塊、數(shù)據(jù)交互模塊、測(cè)試模塊和UI界面。