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《天津大学》 2011年
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超高频RFID空中接口协议的研究与系统设计

王峥  
【摘要】:860–960 MHz频段超高频(Ultra High Frequency,UHF)射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术是最具发展前景与应用价值的自动识别技术。本文以860–960 MHz频段UHF RFID技术作为研究对象,完成了下述工作:本文首先综述了UHF RFID技术的研究现状,其中主要包括电子标签和阅读器关键电路的研究现状。 简要讨论了UHF RFID系统的无线基础理论,论证了无源UHF RFID系统是前向链路受限系统。 从物理层和媒质接入控制层两方面详细解读了ISO/IEC 18000-6 Type C (EPCglobal Class-1 Generation-2)空中接口协议,进行了多方面的性能分析,得出了该协议与早期各个版本协议相比的突出优点;另外提出了符合我国相关法规的信道规划方案,评估了符合我国相关法规的UHF RFID系统的性能,得出峰值盘存速率为284 slots/s的评估结果。 设计了一款不受工艺、电压、温度(Process-Voltage-Temperature,PVT)变化影响的标签芯片,并且使用了两种不同的标准CMOS工艺对设计进行了MPW流片;在完成MPW流片的基础上,提出了适合UHF RFID无源标签芯片的低成本验证与测试方案,包括基带测试与射频测试两部分,利用此方案对MPW流片结果进行了测试,得到了理想的测试效果。随机选取的5片测试样片均达到了较理想的性能,灵敏度在室温下优于?13 dBm,达到了商用产品的水平。 设计了一种阅读器新结构并提出了与之对应的信道规划的新方案,两者配合使用可以将传统阅读器的射频电路规模降低50%而不损失性能。信道规划新方案使UHF RFID系统的全部可用带宽增加了约40%,但能够容纳的阅读器数量增加了100%,而峰值盘存平均速率从284 slots/s提高到851 slots/s。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP391.44;TN407

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