基于虛擬無線電的RFID讀寫器實現(xiàn)方案
2.2 工作流程
讀寫器工作流程分為讀寫器發(fā)送指令與接收標簽反向散射的數(shù)據(jù)信息2部分。
讀寫器發(fā)送指令的工作流程:
(1)應用層程序發(fā)出調(diào)用標簽識別層模塊的命令,標簽識別層模塊產(chǎn)生要發(fā)送的訪問標簽的指令,并將指令送至基帶處理模塊;
(2)基帶處理模塊對標簽識別層指令進行編碼調(diào)制,生成基帶信號,基帶信號分成I,Q兩路通過PCIe接口傳入FPGA的FIFO;
(3)FIFO中的數(shù)據(jù)被打包成串行基帶信號送至射頻前端模塊;
(4)串行基帶信號進入射頻前端模塊經(jīng)過DA變換、功率放大、上變頻后被調(diào)制到超高頻頻段,然后送至帶通濾波器進行濾波;
(5)濾波以后,信號被送至功率放大器放大,然后送至天線發(fā)送出去。
讀寫器接收標簽反向散射的數(shù)據(jù)信息的工作流程:
(1)標簽接收到讀寫器發(fā)來的信號,獲得能量被上電激活,開始執(zhí)行讀寫器命令,并進行判斷是否需要應答,需要應答時,將應答信息以反向散射方式通過天線送至射頻前端模塊;
(2)射頻前端模塊將接收到的信號送至帶通濾波器進行濾波,濾波后通過低噪放、下變頻、AD變換等部分,載波信號恢復為基帶信號并傳入FPGA的FIFO;
(3)FIFO中的數(shù)據(jù)通過PCIe接口被送至PC中的基帶處理模塊;
(4)基帶信號處理模塊對接收到的數(shù)字基帶信號進行解調(diào),將結果傳遞給標簽識別層;
(5)標簽識別層根據(jù)接收到的標簽反向散射的數(shù)據(jù)進行CRC校驗,解出標簽反向散射的信息并做出判斷,決定下一次發(fā)送的指令。
2.3 主控部分
2.3.1 主控部分軟件設計
系統(tǒng)的主控部分為PC,結構圖如圖2讀寫器的結構圖左邊部分所示。主控部分的工作主要包括:完成基帶信號處理、標簽識別處理和驅(qū)動層與應用層的數(shù)據(jù)通信。
工作原理:啟動時,通過PC配置射頻參數(shù),射頻參數(shù)存入緩沖區(qū)寄存器中,初始化內(nèi)存;應用程序發(fā)出對標簽的應用功能指令,該指令通過應用程序接口調(diào)用標簽識別處理模塊,標簽識別處理模塊發(fā)出相應的指令給基帶處理模塊,基帶處理模塊對指令進行編碼調(diào)制形成基帶信號,通過PCIe接口將基帶信號發(fā)送給射頻板;主控部分通過PCIe接口接收射頻板傳送來的基帶信號,基帶處理模塊對基帶信號進行解調(diào),形成標簽反向散射的指令格式,傳至標簽識別處理模塊,標簽識別處理模塊對指令進行相關CRC校驗對做出相應的響應。軟件流程如圖3所示。本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/153614.htm
2.3.2 防沖突軟件設計
為防止多個標簽同時響應,讀寫器發(fā)送的Query指令中令Q不等于0,Q為(0~15),標簽接收到Query指令后,會選擇(0~2Q-1)給Slot Counter,當Slot Counter=0時,標簽反向散射數(shù)據(jù),Slot Counter不為0時標簽不響應,如果標簽無響應,則連續(xù)發(fā)送QueryReq,每發(fā)送一次QueryReq,標簽的Slot Counter的值會減1,直到Slot Counter=0,標簽響應為止。其流程圖如圖4所示。
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