基于Zynq平臺的ISO18000-6C超高頻RFID協(xié)議分析和驗證.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)品因為工作距離遠、訪問速度快、標(biāo)簽價格優(yōu)勢明顯以及防碰撞算法更加完善等優(yōu)勢而備受青睞。我國在超高頻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，對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)機制和碰撞仲裁算法進行了分析和驗證。
　　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)簽識別層的特性，然后提出了一套基于Zynq平臺的超高頻RFID協(xié)議分析與驗證方案。

3、本驗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平臺各種功能的IP核模塊和驅(qū)動程序三個層次。通過對比分析超外差收發(fā)和直接變頻兩種電路結(jié)構(gòu)的特點給出了基于直接變頻的射頻前端電路方案。設(shè)計搭建了Zynq平臺系統(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

4、構(gòu)成該IP核的PIE編碼模塊、CRC校驗?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)機等部分的設(shè)計原理和仿真測試進行了詳細描述，并給出了協(xié)議解析IP核的測試波形。
　　利用Zynq系列的Zedboard板卡和ADI公司的FMCOMMS1射頻前端電路進行了硬件驗證平臺的搭建，針對硬件平臺進行了驅(qū)動程序的設(shè)計和調(diào)試，利用美國國家儀器公司的NI-VISN-100 RFID/NFC測試系統(tǒng)對系統(tǒng)功能進行了測試，