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《哈尔滨工程大学》 2010年
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改进的高频RFID识读器设计与实现

刘文飞  
【摘要】: RFID(Radio Frequency Identification,射频识别)技术是以无线射频方式进行非接触双向数据通信,对目标加以识别并获取相关数据的一种自动识别技术。RFID技术的应用领域众多,如票务、身份证、门禁、电子钱包、物流等,它已经渗透到我们日常生活和工作的多个方面,给我们的社会活动以及生产活动带来了很大的方便。而RFID识读器是实现应用系统对电子标签进行读写操作的关键部件,因此研究、设计和开发RFID识读器具有十分重要的意义。 本文将结合实验室创新课题—门禁管理系统的开发,深入研究RFID技术的相关理论及应用技术。对识读器的基本组成及工作原理、ISO/IEC14443协议、MF RC500识读芯片以及Mifare1电子标签进行了深入研究,给出了高频(工作频率为13.56MHz)识读器的软硬件设计方案。 本设计中的高频识读器主要针对实验室创新课题研发,课题要求高频识读器与Mifare1电子标签的识读距离为0~300mm,而通常的高频识读器与电子标签的识读距离一般在0~100mm,因此本文在实现高频识读器基本功能的前提下,重点从改进耦合式天线性能和增加硬件中间件电路提高识别能力两方面对识读器进行优化设计。在对耦合式天线的基本工作原理进行深入研究的基础上,详细设计了改进的天线结构达到了优化目的;通过对各类射频功率放大器、滤波匹配电路以及射频接收电路三大功能模块的剖析,设计出满足课题需求的识读器硬件中间件电路。 本文通过对识读器与Mifare1电子标签的工作过程分析,设计了联机测试软件,并对识读器与PC机进行联机测试。测试结果表明,本文提出的设计方案满足识读器的功能和性能要求。
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