声表面波射频标签关键技术研究

论文摘要

声表面波射频标签是一种无源无芯片标签,应用该标签的目标识别系统和传统的IC射频标签系统相比有无线、无源、抗干扰能力强、作用距离长等优势,拥有广阔的市场前景。本文介绍了声表面波射频标签的基本原理、结构、特点及相关理论,并深入研究了标签识别系统的原理和设计方案,围绕这一主题,展开了标签编码方式、信号发射接收模块、数据采集系统、门限电平判决方法、时延确定算法等表面波射频标签关键技术的讨论。主要内容包括:1、介绍了基于声表面波技术的射频标签的工作原理,分析了射频标签设计中的编码方式,介绍了脉冲信号发射模块的设计原理,并通过实验得到了该脉冲信号的波形。2、根据射频标签的检测原理,结合实际情况完成了数据采集系统具体电路的设计。当返回信号到达接收模块后,通过I、Q解调,两路模拟信号将进入数据采集部分。数据采集部分中的DSP芯片利用数据处理算法,如时延确定、最佳门限电平确定等算法对高速A/D芯片采集到的声表面波标签的返回信号进行分析,达到有效识别标签的目的。3、CPLD设计实现了将返回信号经高速A/D采样后的数据通过双口RAM送入DSP芯片的工作流程,使数据采集系统可以适应高速A/D转换的信号处理需求。同时CPLD部分也控制整个系统的时钟。本文的创新点是借鉴了已存在的其它学科领域如通讯、雷达等传统技术,经过改进后,结合声表面波射频标签的特点,将其运用于声表面波标签识别系统关键问题的解决。充分利用这些技术,通过软件仿真和电路调试相结合的方式,在理论和实践上验证了这些技术实现声表面波射频标签识别的可行性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 射频标签概述
• 1.3 声表面波射频标签
• 1.3.1 声表面波射频标签工作原理
• 1.3.2 声表面波射频标签的特点
• 1.4 国内外发展状况
• 1.5 本文的主要工作以及后续章节的安排
• 第二章 声表面波射频标签的编码原理
• 2.1 声表面波射频标签编码方式
• 2.1.1 幅度编码调制方式
• 2.1.2 相位编码调制方式
• 2.1.3 脉冲位置调制方式
• 2.1.4 改进的脉冲位置调制方式
• 2.2 PPM 解码算法
• 第三章 系统硬件设计
• 3.1 信号发射模块
• 3.2 信号接收模块
• 3.3 DSP 的硬件设计
• 3.3.1 主控芯片TM5320VC5509A
• 3.3.2 5509A 的串口通讯电路
• 3.3.3 5509A 的USB 电路
• 3.3.4 5509A 的程序加载
• 第四章 CPLD 流程控制的设计
• 4.1 MAXII 器件和 Verilog 语言
• 4.2 基于Quartus II 的CPLD 开发流程
• 4.3 基于Verilog 的信号流控制的实现
• 4.3.1 AD 采样控制功能模块
• 4.3.2 数据到双口 RAM 的传输控制模块
• 4.3.3 CPLD 时钟的设计
• 4.4 端口征用问题
• 第五章 标签识别系统程序设计
• 5.1 DSP 程序设计
• 5.1.1 DSP 软件开发环境CCS
• 5.1.2 USB 接口程序设计
• 5.1.3 DSP 程序流程
• 5.2 信号多径反射的影响
• 5.3 脉冲时延的确定算法
• 5.3.1 最大相关法
• 5.3.2 改进的最大相关法
• 5.4 最佳门限电平判决算法
• 5.5 PC 机客户端程序
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文
• 上海交通大学学位论文答辩决议书