射频识别(RFID)技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。近些年来,射频识别系统的应用领域日益扩大,现己涉及到人们日常生活的很多方面。一个典型的射频识别系统,它主要由电子标签、读写器、天线、主控机等几部分组成。本论文研究的是ISO/IEC15693协议电子标签读写器中频信号处理模块的设计,通过数字信号处理的方式,来获得更理想的基带信号以及更准确的碰撞判断。本论文设计的模块主要包括A/D转换、数字滤波器和信号合成判决三部分。A/D转换部分的目的是对中频模拟信号进行采样,并将其数字化,转变为数字信号,在采样频率满足Nyquist采样定理要求的情况下,本设计选取了一款具有超小型封装和极低功耗的ADC来实现该功能;数字滤波器部分实现的是选频功能,根据ISO/IEC15693协议电子标签读写器中频信号的特点,选用了两路并行的FIR数字滤波器,分别选通两个频率的有效信息;信号合成判决部分,主要是根据设定的阈值与已经幅值化了的信号进行比较,对数据的有效性和碰撞的发生做出判定,将有效数据形成基带信号输出,并在碰撞发生时给出提示。数字滤波器部分和信号合成判决部分采用FPGA来实现,论文中介绍了FIR数字滤波器的硬件实现方法——分布式算法,并对其实现和优化进行了讨论;信号合成判决部分主要是基于比较器来实现的,论文中详细讲解了它的比较方案。在论文的最后给出了模块的测试结果,并对本设计进行了总结和展望。
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