基于FPGA的符合ISO 18000-6C标准的RFID读写器数字基带系统设计

作     者：吕阗 

作者单位：电子科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈伟建

授予年度：2013年

学科分类：1305[艺术学-设计学（可授艺术学、工学学位）] 13[艺术学] 081104[工学-模式识别与智能系统] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 081101[工学-控制理论与控制工程] 0811[工学-控制科学与工程] 

主      题：ISO18000-6C 读写器 防碰撞 数字基带 

摘      要：随着物联网技术的在各个领域的推广，射频识别（RFID）越来越受到人们的重视。RFID技术以其识别速度快，数据容量大，识别距离远等特点迅速地应用在各个领域。ISO/IEC18000-6C协议的出现为RFID技术带来了新鲜的活力，符合ISO/IEC18000-6C协议的超高频RFID读写器的研究成为该领域内的重点。因此，研究和设计一款基于FPGA来实现的UHFRFID读写器具有很大的应用意义。 本文基于ISO/IEC18000-6C协议，并利用FPGA设计了RFID阅读器数字基带系统，完成了以下主要内容： 1.对当前的超高频协议做了介绍并详细分析了ISO/IEC18000-6C协议，对协议中的编码技术，数据校验方式，读写器命令及标签状态，防碰撞技术作了介绍。在此基础上提出了本次设计的数字基带系统的指标。 2.在分析读写器整体框架的基础上，设计出了数字基带系统的整体框架。数字基带系统包含PIE编码模块，FM0解码模块、CRC校验模块，并串转换模块，防碰撞模块、滤波器、协议控制模块和通信接口模块。其中详细分析了RFID系统中的防碰撞算法，并对协议中的防碰撞算法做了改进，改进后的算法性能优于协议中算法。 3.采用自上向下的设计方法用VerilogHDL语言设计出整个数字基带系统，并用Xilinx公司的ISE软件进行了综合。所有模块采用Modelsim软件进行了功能仿真。所有模块采用spartan6系列的XC6SLX16芯片实现，并用spartan6系列的FPGA开发板进行验证，经验证功能正确。 4.对整个数字基带系统进行了仿真和FPGA验证，经验证设计的数字基带系统功能符合要求，完成设计指标中的内容。