基于FPGA的2.45G RFID閱讀器基帶系統(tǒng)設(shè)計，硬件原理、框圖

項目背景及可行性分析

1. 項目名稱、項目的主要內(nèi)容及目前的進展情況

項目名稱：基于FPGA的2.45G RFID閱讀器基帶系統(tǒng)設(shè)計。

項目的主要內(nèi)容：主要實現(xiàn)基帶信號處理與信息管理。具體包括：曼徹斯編碼、米勒解碼、GMSK調(diào)制/解調(diào)、BPSK解調(diào)/解調(diào)、防碰撞算法、網(wǎng)絡(luò)接口協(xié)議。

目前的進展情況：已經(jīng)實現(xiàn)基于DSP的基帶信號處理模塊，基于ARM嵌入式系統(tǒng)的RFID中間件和網(wǎng)絡(luò)接口，以及射頻模塊。下一步工作是開發(fā)基于FPGA的基帶信號處理模塊，以替代DSP信號處理模塊，并針對特定的系統(tǒng)的要求對已有系統(tǒng)進行擴充和修改。

2. 項目關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點的論述

關(guān)鍵技術(shù)：(1)多種調(diào)制/解調(diào)技術(shù)的FPGA實現(xiàn)；(2)對多普勒頻移的數(shù)字補償方法；(3)RFID協(xié)議兼容。

本項目的創(chuàng)新點：

1. 使用單片F(xiàn)PGA實現(xiàn)基帶功能，降低產(chǎn)品成本。
2. 使用數(shù)字多普勒頻移補償?shù)姆椒?，提高系統(tǒng)對高速運動物體的識別能力。

3. 技術(shù)成熟性和可靠性論述

一方面，2.45GHz RFID已經(jīng)有國際標(biāo)準——ISO18000-4協(xié)議，在這個頻段上的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛，有許多相關(guān)的芯片及解決方案可供選擇和參考；第二方面，F(xiàn)PGA在無線信號的處理上已經(jīng)有相當(dāng)?shù)某晒Π咐?，總體而言，該方面的技術(shù)是成熟和可靠的。

項目實施方案

1.方案基本功能框圖及描述

用框圖的方式并加以簡單的描述簡述實施本項目的技術(shù)方案。

本方案利用用FPGA平臺實現(xiàn)實現(xiàn)RFID基帶信號處理的功能：調(diào)制解調(diào)、防碰撞算法、命令控制和數(shù)據(jù)完整性及加解密等。利用嵌入式系統(tǒng)、基帶信號處理模塊和射頻模塊一起構(gòu)成完整的2.45GHzRFID閱讀器。

2.需要的開發(fā)平臺

實現(xiàn)本方案所需要的基本功能、接口

基本功能：可識讀ISO-18000-4標(biāo)準的RFID標(biāo)簽，并具有一定的高速識別標(biāo)簽的特性。

接口：網(wǎng)口，串口，2.45GHz全向/定向天線。

所需要的目標(biāo)FPGA開發(fā)平臺，簡述為什么需要此平臺

BASYS XUP board

是否需要其它配套的開發(fā)工具

配套的下載，調(diào)試工具

3.方案實施過程中需要開發(fā)的模塊

在本方案中需要研制、開發(fā)的功能主要模塊，以及開發(fā)的方式如圖一所示

4.系統(tǒng)最終要達到的性能指標(biāo)論述本項目最終完成時所設(shè)想達到的目標(biāo)。

遵循ISO18000-4協(xié)議，快速準確的讀寫RFID標(biāo)簽。

需要的其它資源

1.設(shè)計輸入輸出功能子板

子板功能描述、接口說明、時間、方式

2.測試設(shè)備

列出在方案實施過程中所需要的測試設(shè)備(萬用表、示波器、頻譜儀、邏輯分析儀等)

需要的測試設(shè)備有萬用表、示波器、信號發(fā)生器、邏輯分析儀等。

3.方針、開發(fā)工具

列出在方案實施過程中所需要的仿真、開發(fā)工具等。

仿真工具用Modelsim，開發(fā)工具包括Ise、Matlab等。