超高频无源RFID系统链路级仿真及关键模块设计

论文摘要

物联网是在计算机互联网的基础上，利用射频识别（Radio FrequencyIdentification，RFID）和互联网等技术，构造的一个实现全球物品信息实时共享的“Internet of Things”。物联网的产生是信息社会及经济贸易发展的智慧结晶，是高科技领域一项革命性的新技术，必将对RFID技术领域带来一场革命。超高频无源射频识别（RFID）技术是一项利用射频信号实现非接触式的信息传递，并通过该信息实现目标识别的技术。因其远距离、高速度和低成本的优势，已经成为RFID领域的研究热点。在建设国家物联网方面，如果没有自主知识产权的RFID编码标准、芯片和核心技术，就没有真正的国家信息安全。我国正组织相关部门、企业推动相关的关键领域、关键技术的研究，致力于开发具有自主知识产权的RFID技术标准。本文认真细致地分析了ISO/IEC18000-6C协议，为了避开协议中相关的一些国外技术专利，对其物理层参数进行了修改，物理层参数包括读写器与标签通信链路之间的数据编码方式和帧同步序列结构，提出了新的数据编码方式及读写器到标签前向链路的帧同步序列结构，并建立了RFID系统链路级模型，使用MATLAB工具进行仿真，验证修改后的协议方案的可行性。本文最后基于修改后的ISO/IEC18000-6C协议，从现有标签芯片的数字基带架构出发，使用TSMC的0.18μm标准单元库对其中一些关键模块重新进行了设计，最终完成数字基带的逻辑设计和物理设计，并进行了流片测试。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 论文主要研究工作和贡献
• 1.4 论文组织结构
• 第二章 UHF RFID 系统通信原理及新协议分析
• 2.1 UHF RFID 系统工作原理
• 2.2 新协议的物理层参数
• 2.2.1 读写器到标签前向链路通信规范
• 2.2.2 标签到读写器反向链路通信规范
• 2.3 小结
• 第三章 用 MATLAB 工具对新协议进行仿真验证
• 3.1 建立 RFID 系统链路级仿真模型
• 3.2 时域分析
• 3.2.1 读写器到标签前向链路
• 3.2.2 读写器到标签反向链路
• 3.3 频域分析
• 3.3.1 读写器到标签前向链路
• 3.3.2 读写器到标签反向链路
• 3.4 帧同步序列性能仿真
• 3.4.1 读写器到标签的前向链路
• 3.4.2 标签到读写器反向链路
• 3.5 误码率性能仿真
• 3.5.1 读写器到标签前向链路
• 3.5.2 标签到读写器反向链路
• 3.6 小结
• 第四章 数字基带中的关键模块设计
• 4.1 ASIC 设计流程
• 4.2 前端设计
• 4.2.1 顶层系统设计
• 4.2.2 模块定义
• 4.2.3 关键模块设计实现
• 4.2.4 顶层系统仿真
• 4.3 后端设计
• 4.3.1 版图生成设计
• 4.3.2 版图后仿真
• 4.3.3 Sign Off
• 4.4 测试
• 4.5 小结
• 第五章 总结与设计展望
• 5.1 总结
• 5.2 设计展望
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果