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射频识别(RFID)技术是近年来出现的一种利用射频通信实现的非接触式自动识别的新型无线识别技术,现正被广泛用于身份识别、物流管理、以及智能门禁、停车场管理、防火防盗等安防系统中。本文对基于ARM7的915MHz RFID阅读器的实现进行了研究。主要研究内容如下:
⑴通过大量的文献阅读和资料查阅,提出了研究RFID技术的背景以及意义,并分析了RFID技术的出现、发展、应用和市场。同时,探讨了RFID技术在国内外研究及应用的状况。
⑵介绍了RFID系统的基本组成部分,详细介绍了标签和阅读器的结构,并分别从电磁学和通信学基本原理论述了RFID系统的工作原理。
⑶介绍了目前比较常见的RFID协议,如ISO标准,EPC标准以及日本的UDI标准等。对EPC Class-1 Generation-2协议进行了详细的分析,包括物理层、标签识别层、信号层、编码格式、操作命令等,并针对该协议的仿冲撞算法进行了原理分析和冲撞概率的数学推导和计算。
⑷介绍了该915MHz频段无源RFID阅读器的硬件设计过程和原理图,包括射频信号产生电路、功率放大模块、解调电路、可变增益放大电路、微控制器系统以及电源等。在本章最后,还给出了硬件设计需要注意的事项以及调试和测试的结果。
⑸介绍了基于ARM7的软件设计与实现,包括ARM7的软件开发环境,读卡命令的实现,软件解码的方法以及自动增益控制。并对无源RFID标签的定位进行了相关研究,包括理论分析以及计算,使用FFT计算标签返回信号幅度以及标签距离的计算。