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一种应用于UHF读写器的数字跳频技术

发布时间:2020-07-21 17:52:32 阅读: 来源:臭味剂厂家

摘要:针对超高频(UHF)读卡器在实际应用中容易出现盲区而无法顺利读取标签的情况,提出了应用于UHF读写器的数字跳频技术方案。通过上位机软件发送数字跳频参数给FPGA,FPGA根据得到的参数对集成锁相环芯片Si4133、功率放大器RF2173及外设进行配置,得到数字跳频的栽波信号。测试结果证明,该方案应用于UHF读卡器项目中,能顺利读到标签。关键词:UHF读写器;RFID;数字跳频;频率合成引言 RFID技术的发展为物联网的广泛应用提供了技术支持,超高频(UHF)读写器凭借读取距离远、速度快的特点,未来必将在各个行业得到广泛的应用。目前,国内的大部分UHF读写器都是基于单频点或者频带较窄,在读取标签的过程中容易出现盲区,导致无法顺利读取标签。本文提出了一种基于FPGA的数字跳频技术,通过上位机设置中心频点和跳频步进,利用FPGA对集成锁相环芯片进行配置,得到期望的频率,实现跳频读取标签,从而解决了实际情况中的盲区问题。1 总体框架 UHF读写器总体设计框图如图1所示。主控芯片采用Altera公司的Cyclone III系列FPGA芯片EP3C25Q240C8。该芯片有24 624个LE、149个用户I/O口、608 256位存储器、4个锁相环;外部接口多,资源丰富,非常适合在早期研发阶段扩展各种功能。

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FPGA外扩512MB SRAM和64 MB NOR Flash存储器,能够实现SOPC设计、操作系统移植、读写器扩展的功能(比如网络接入能力);有USB外设,方便数据的USB传输;利用串口转USB芯片CP2102,可方便上位机软件实现对硬件的配置参数进行控制。 FPGA从上位机发送的命令码中解码出各种配置参数,完成射频发射电路中Si4133中心频率以及跳频步进的设置,对功率放大器芯片RF21 73的工作模式进行选择,实现EPC GEN2协议规定的与标签交互命令的PIE编码和FM0,Miller 2、4、8解码,将读取到的标签EPC通过串口发送给上位机软件,实现人机交互。2 锁相环芯片Si4133工作原理 Si4133是Silicon Laboratories公司推出的一款应用于GSM和GPRS无线通信的芯片,内部含有集成压控振荡器的多边带射频频率合成器。其内部框图如图2所示。

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