rfid系统的设计论文提纲

论文题目：长距离RFID系统的设计与实现

摘要：随着5G技术的不断成熟与发展,物联网（IOT）必将在5G时代大放异彩。随着物联网技术的快速发展,射频识别（Radio Frequency Identification,RFID）技术凭借其多目标准确快速识别的优势已得到越来越广泛的应用。随着无源超高频（Ultra-High Frequency,UHF）RFID系统应用领域的不断扩大,市场对长距离可靠通信、大规模标签无漏识别提出了迫切的需求,而限制通信距离的主要因素为前向链路,即受限于无源标签灵敏度。本文针对传统无源UHF RFID标签识别距离不远的问题,在分析了系统能量传输过程后,分别从系统架构的创新、各模块硬件电路设计、软件设计三个方面展开了研究工作。本论文的主要研究工作及贡献如下:1.基于目前UHF RFID系统识别距离受限于标签芯片灵敏度这一现状,提出了读写器-转发器-标签三点式UHF RFID系统架构。解除了传统读写器-标签两点式架构中能量供给对距离的限制,将标签与读写器之间的通信距离提升了3倍,达到了70 m。2.通过前向链路与反向链路通信不同频,消除了传统读写器电路中存在的同频自干扰信号,提升了读写器的接收灵敏度。3.通过多中继组网、多天线协同覆盖,将大容量RFID标签蜂窝化,结合空分、时分、频分等信道利用资源利用效率提升技术,将单个读写器对标签的接入能力大幅提升。4.在硬件电路实现方面,设计了满足ISO/IEC18000-6C协议要求下的高性能的读写器和转发器硬件电路。5.在软件设计方面,完成了多转发器协同工作的自定义组网协议设计,以及读写器侧与转发器侧的嵌入式软件实现。本论文研究成果为长距离RFID系统实现提供了经济有效的解决方案,同时能满足大容量标签无漏识别的需求,有助于推动UHF RFID技术和蜂窝物联网的应用与发展。

关键词：射频识别;长距离通信;中继器;蜂窝物联网

学科专业：通信与信息系统

摘要

abstract

第一章 绪论

1.1 研究工作的背景与意义

1.2 国内外 RFID 技术现状及其发展趋势

1.3 长距离 RFID 系统研究现状

1.4 论文的结构安排

第二章 总体设计方案

2.1 UHF RFID系统组成及工作原理

2.1.1 UHF RFID系统组成

2.1.2 UHF RFID系统的能量传输与识别距离分析

2.2 长距离UHF RFID系统方案设计

2.2.1 系统开发流程

2.2.2 长距离系统RFID系统方案

2.2.3 长距离系统RFID系统工作原理概述

2.2.4 长距离RFID系统链路预算

2.3 本章小结

第三章 长距离RFID系统读写器硬件电路设计

3.1 读写器收发转接模块

3.2.1 数字基带与接口电路

3.2.2 接口解调电路

3.2.3 射频发射前端

3.2.4 射频接收前端

3.2.5 电源电路

3.2 读写器核心模块简介

3.3 PCB版图设计

3.4 本章小结

第四章 长距离RFID系统转发器硬件电路设计

4.1 数字基带及接口电路

4.2 射频发射前端

4.3 射频接收前端

4.4 电源电路

4.5 PCB版图、散热板设计

4.6 本章小结

第五章 长距离RFID系统软件设计

5.1 组网自定义协议设计

5.1.1 组网自定义协议

5.1.2 组网实施过程设计

5.2 嵌入式软件设计

5.2.1 转发器嵌入式软件设计

5.2.2 读写器嵌入式软件设计

5.2.3 嵌入式软件平台介绍

5.3 上位机软件设计

5.3.1 网络编程原理

5.3.2 上位机软件的总体架构

5.3.3 服务端程序软件设计

5.3.4 客户端程序软件设计

5.3.5 上位机软件使用说明

5.4 本章小结

第六章 长距离RFID系统电路调试与系统调试

6.1 读写器中转接板模块调试

6.1.1 电源模块调试

6.1.2 基带控制电路调试

6.1.3 射频发射链路调试

6.1.4 射频接收链路调试

6.1.5 接口解调电路调试

6.2 转发器模块调试

6.3 整机系统测试

6.3.1 组网测试

6.3.2 RFID识别测试

6.4 本章小结

第七章 总结与展望

致谢

参考文献