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无源超高频识别(UHF RFID)具有识别距离远、抗恶劣环境能力强、准确性高、存储量大、安全性高等特点,已广泛应用于生产、物流、交通、防伪等领域中,成为未来信息社会建设的一项基础技术。国内在超高频频段RFID芯片设计方面发展较晚,芯片市场几乎被国外企业垄断。本文致力于开发具有自主知识产权的高性能UHF RFID读写器芯片,采用ISO/IEC18000-6C/Gen 2协议规范,设计了基带板级电路,通过射频芯片搭建起的射频电路,共同实现了完整阅读器系统。在数字基带设计方面,设计了完整的UHF RFID读写器数字基带框架,在数字基带发射链路中对核心电路升余弦滤波器和希尔伯特滤波器进行了设计,提出了将PIE编码和升余弦滤波器结合起来的设计思路。在数字基带发射链路电路中提出了基于高频采样的时钟同步电路。经过电路仿真,发射链路中升余弦滤波器和希尔伯特滤波器较好地完成了合成单边带信号的功能,接收链路在电路发射频率偏移+/-22%的范围内可以正确采样和解码。在读写器硬件平台设计时,数字基带采用高性能的Xilinx Virtex-5XC5VLX110T FPGA芯片,控制部分采用STM32F103VCT6作为主控芯片,分别论证和设计了FPGA工作的核心电路、MCU控制模块电路、AD和DA电路、电源模块电路以及射频及模拟前端电路,完成整个读写器硬件平台设计。在协议处理和控制部分,详细分析了6C协议中读写器对标签完成选择、盘存和访问操作的状态变化,建立起完整的通信过程状态转移图。在此基础上,以模块化的编程思想,采用有限状态机的软件模型,根据协议的状态转移图完成了控制部分的程序设计,实现了对读写器访问标签的控制。通过测试,该读写器系统的数字基带上变频后的频谱和发射信号的频谱图符合6C协议的发射模板要求。该读写器系统的数字基带接收链路经过信道滤波、时钟同步、解码和CRC校验等电路模块后可以成功通过CRC校验,误帧率为0.05%以下。对整个阅读写器发射和接收链路测试,读写器可以完成完整的RFID系统的盘存周期,成功接收到标签的EPC数据并完成CRC校验,验证了本文读写器基带功能和整个RFID系统架构的可行性。