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《武汉理工大学》 2008年
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射频识别电子标签的研究与设计

李林  
【摘要】: 随着电子技术的迅猛发展和制造水平的不断提高,采用无线电和雷达技术实现的射频识别(RFID—Radio Frequency Identification)技术发展迅猛。射频识别电子标签作为一种非接触式IC卡,将无线电技术和IC技术结合,通过磁场来实现与阅读器之间的双向通信。与条形码及接触式IC卡相比,电子标签的优势大大超过了二者之和,因此被广泛运用于现代生产生活的各方面。 论文依照ISO/IEC15693国际标准,针对应用于商品管理、门禁系统、身份识别等中距离应用领域的电子标签进行了研究和设计。首先提出了射频识别系统的结构模型,主要包括阅读器、应答器和数据管理系统;并对ISO/IEC15693国际标准进行了深入的分析,主要包括阅读器和标签之间的通信信号接口、防冲突和传输协议等。然后将电子标签芯片按其功能划分为高频接口、地址和安全逻辑及存储器三个部分并对各部分进行了设计。高频接口部分为模拟电路,根据功能将此部分划分为供电、系统时钟、解调器、ASK负载调制器和复位电路等模块,采用分块设计的方案使得各模块具有较高性能。详细定义了EEPROM存储器的存储数据结构,包括用户数据、唯一序列号、应用系列标识符、数据存储格式标识符等。 地址和安全逻辑部分为数字电路。这部分设计采用标准单元设计方式,将整个地址和安全逻辑部分分为PPM解码、CRC、加密、状态机及编码发送等模块。在详细地探讨各子模块的功能、接口及时序关系的基础上,给出了各子模块的设计方法,在MAX+plusⅡ10.0的环境下用VerilogHDL语言来实现各字模块的功能并进行了仿真。在Altera公司的CPLD芯片EPF10K10LC84-4上进行了下载验证,其结果也表明,对此部分的设计是符合即定要求的。 本文中电子标签的工作频段为13.56MHz,最大工作距离为1米。IC卡芯片内具有1K的EEPROM存储器,具有加密功能,适用于所有符合ISO/IEC15693的射频识别系统。最后给出了一些后续设计中关于耗能和测试方面的建议。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TP391.44

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