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无线射频识别(RadioFrequencyIdentification,RFID)技术,是一种利用射频信号和空间耦合或雷达反射的传输特性,实现物品的非接触式自动识别技术。RFID技术兴起于20世纪80年代,具有非接触性、快速识别以及高可靠性等优点,并可以一次识别多个运动物体。近年来,在门禁、智能交通、防伪、物流以及供应链等诸多领域中,RFID技术得到了广泛的应用。RFID系统有多种不同的分类,根据频率的不同可分为:低频、高频、超高频以及微波。其中低、高频系统的技术已相对成熟,大部分以IC卡的形式广泛应用于多个领域,但识别距离短的缺点限制了低、高频系统在物流行业的应用。而超高频系统的有效工作距离达到3-6m,并且抗干扰能力强、识别速度快、以及抗金属等,因此超高频RFID系统成为了目前研究的热点。 本文根据超高频RFID系统的特点,结合目前应用领域的需求,设计并实现了一个超高频RFID读写器。该读写器采用NXP公司生产的高性能、低功耗LPC1766微处理器芯片,以及奥地利微电子公司生产的高灵敏度、高集成度AS3992射频芯片,内嵌了标准EPCClass1Gen2协议,可识别无源超高频RFID标签。其中主要工作包括: (1)简要介绍了RFID技术的研究背景以及发展状况,研究了RFID系统的组成及工作原理,并且详细探讨了完成RFID通信所需的空中接口协议的工作流程。 (2)详细介绍了RFID读写器芯片的选型以及硬件构架。其中,微控制单元部分采用NXP生产的基于CONTEX-M3内核的LPC1766微处理器芯片;射频模块部分采用奥地利微电子生产的,内部集成有ISO18000-6b/c协议的低功耗射频芯片AS3992。最后完成了硬件电路的设计和实现。 (3)通过分析EPCClass1Gen2协议的各项指标,对基于EPCClass1Gen2协议的标签命令、状态转换、信号编码、调制方式以及防碰撞算法进行了研究和设计。 (4)采用C语言完成了RFID系统的软件控制程序,包括超高频RFID读写器接口驱动、通信协议以及防碰撞算法等模块的软件控制程序的实现,并通过KeiluVision3集成开发环境对程序进行了调试。 (5)探索了超高频RFID通信系统中的链路质量特性,并通过对链路质量的衡量指标收包率(PRR)和接收信号强度(RSSI)的实验测定,分析了射频链路质量与通信距离之间的关系。