• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看

      ?

      碼分射頻識別系統(tǒng)相關(guān)解擴的實現(xiàn)

      2015-04-13 04:14:18杜平
      移動通信 2015年2期
      關(guān)鍵詞:加法器讀寫器門限

      杜平

      (廣東科學(xué)技術(shù)職業(yè)學(xué)院,廣東 廣州 510640)

      1 引言

      隨著RFID(Radio Frequency IDentification,射頻識別)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,對其性能的要求也越來越高。將碼分技術(shù)應(yīng)用到UHF RFID空中接口中,改變傳統(tǒng)RFID單信道讀取的方式,成為RFID發(fā)展的趨勢。如圖1所示的多信道接入系統(tǒng),處在不同信道的標(biāo)簽可以同時向讀寫器應(yīng)答[1]。碼分射頻識別技術(shù)體制與ISO/IEC18000-6C相比,接入能力增強、抗干擾能力提高、降低碰撞概率、多個信道標(biāo)簽同時讀取、識別距離更遠(yuǎn)、系統(tǒng)設(shè)備管理能力增強,直接改善了標(biāo)簽讀取率,為工程應(yīng)用帶來更多方便[2]。

      多標(biāo)簽碼分并行應(yīng)答相當(dāng)于移動通信CDMA的正交接入。讀寫器構(gòu)建一組正交碼分信道,標(biāo)簽通過讀寫器的激活指令隨機選擇一個信道作為應(yīng)答信道。各個信道的擴頻序列均正交,相互不受干擾,可以同時在對應(yīng)的信道上接收標(biāo)簽應(yīng)答。

      圖1 碼分多信道RFID系統(tǒng)

      本協(xié)議采用15比特m序列作為擴頻序列,讀寫器端預(yù)先保存各標(biāo)簽信道采用的m序列碼,接收到的多個信道數(shù)據(jù)與本地序列通過相關(guān)運算進行解擴。如果是本信道的數(shù)據(jù),則會在序列結(jié)束為止出現(xiàn)相關(guān)峰值;如果不是此信道數(shù)據(jù),則不會出現(xiàn)峰值[3]。

      如圖2所示,以四信道為例,同時進行四次相關(guān)運算后,對相關(guān)結(jié)果和判決門限值進行比較。如果大于門限值,則認(rèn)為此信道正確地接收到了數(shù)據(jù);如果小于等于門限值,則認(rèn)為沒有數(shù)據(jù)或發(fā)生了碰撞。

      圖2 相關(guān)運算實現(xiàn)解擴

      2 擴頻數(shù)據(jù)的同步頭捕獲

      相關(guān)解擴需要找到接收信息的準(zhǔn)確相位,因此同步頭的捕獲是至關(guān)重要的,CD-RFID系統(tǒng)標(biāo)簽回復(fù)數(shù)據(jù)也采用了同步頭設(shè)計[4]。標(biāo)簽回應(yīng)讀寫器的命令是在讀寫器發(fā)送命令結(jié)束后75μs。讀寫器在發(fā)送命令結(jié)束后75μs前后一段時間內(nèi)進行同步頭持續(xù)搜索,這里取70~80μs作為搜索區(qū)間,相關(guān)運算按照每個時鐘周期進行一次更新。對10μs的計算結(jié)果進行比較,找出最大值。如果最大值大于判決門限,那么最大值出現(xiàn)的位置就是同步頭結(jié)束的相位,也就是標(biāo)簽信息的起始相位。

      在80μs結(jié)束后,就可以輸出同步頭判決結(jié)果,造成的時間延時使得后續(xù)的解擴不能使用讀寫器直接接收的數(shù)據(jù),需要對數(shù)據(jù)相應(yīng)的延時。以下是基于FPGA(Field Programmable Gate Array,現(xiàn)場可編程門陣列)的尋找最大相關(guān)值及其出現(xiàn)位置的算法(其中Max為最大值,offset為Max出現(xiàn)的位置):

      3 多信道相關(guān)解擴的實現(xiàn)

      3.1 并行加法器技術(shù)實現(xiàn)解擴

      讀寫器將接收到的擴頻數(shù)據(jù)存儲到15位寄存器中,并在每個時鐘信號到來時進行更新。并行加法器的思路是以接收端擴頻碼序列m1作為加法器輸入的系數(shù),對接收的信號進行累加,如圖3所示[5]。濾波輸出結(jié)果進入門限判決器進行門限判決,如果超過了設(shè)定門限,則表明此數(shù)據(jù)為m1序列擴頻的信道數(shù)據(jù);如果未超過設(shè)定門限,則表明此數(shù)據(jù)不是m1序列擴頻的信道數(shù)據(jù)。對于多個信道的數(shù)據(jù),應(yīng)構(gòu)建多個數(shù)字匹配濾波器。

      圖3 并行加法器解擴結(jié)構(gòu)

      數(shù)字匹配濾波器的表達(dá)式為:

      其中,x(n)為輸入信號;h(-i)為濾波系數(shù),由接收端擴頻碼決定,取值-1或1。m序列碼元為1時,取值為1;m序列碼元為0時,取值為-1。并行加法器的長度N 等于擴頻碼長度。當(dāng)輸入信號x(n)與本地擴頻碼h(-i)匹配時,此時輸出達(dá)到最大,將超出預(yù)先設(shè)定的門限,可以進行判決。

      以擴頻序列15’b011_0010_1000_0111為例,生成的并行加法器后應(yīng)按照z(n)=-x(0)+x(1)+x(2)-x (3)-x (4)+x (5)-x (6)+x (7)-x (8)-x (9)-x (1 0)-x(11)+x(12)+x(13)+x(14)進行計算。當(dāng)擴頻序列和輸入數(shù)據(jù)相關(guān)時,計算結(jié)果峰值將會大于判決門限。當(dāng)輸入是擴頻序列原碼時,判決結(jié)果出現(xiàn)正的最大相關(guān)峰值,則應(yīng)判決為1;若結(jié)果為負(fù)的相關(guān)峰值,則應(yīng)判決為0。

      3.2 判決門限的設(shè)定

      RFID根據(jù)標(biāo)簽的遠(yuǎn)近不同,所讀取到的標(biāo)簽信號大小也有很大差別。由于遠(yuǎn)距離標(biāo)簽接收到的能量很小,因此反射回來的信號也非常??;近距離的標(biāo)簽則反之??紤]到距離較遠(yuǎn)的標(biāo)簽,應(yīng)該把門限值設(shè)定得較小,這造成了噪聲信號或者其他信道數(shù)據(jù)的解擴結(jié)果會超過門限值的情況。如果為了照顧近距離的標(biāo)簽,將門限值設(shè)定得較大,那么遠(yuǎn)距離的標(biāo)簽信號不能通過判決,讀取距離被縮短。由此可見,采用一個固定的門限勢必不能滿足所有標(biāo)簽的要求。

      把是否相關(guān)峰值加入判決中,可以彌補單純用門限判決產(chǎn)生的缺陷。所有標(biāo)簽都采用較小的設(shè)定門限,如果相關(guān)值超過了設(shè)定門限,再判斷是否出現(xiàn)了相關(guān)峰值,相關(guān)峰值能夠說明這段數(shù)據(jù)是擴頻序列相關(guān)數(shù)據(jù)還是噪聲。通過此方法,即使信號很小也能夠在噪聲中將其甄別出來。

      4 結(jié)束語

      本文就CD-RFID系統(tǒng)如何實現(xiàn)解擴進行了詳細(xì)闡述,所采用的相關(guān)解擴算法能夠在較短的時間內(nèi)實現(xiàn)解擴,并且準(zhǔn)確率高。CD-RFID擴頻系統(tǒng)具有更強的抗干擾能力,在實際應(yīng)用中對遠(yuǎn)距離的標(biāo)簽讀取突顯出了其優(yōu)勢,靈敏度達(dá)到了-90dBm,在比較微弱的信號幅度下仍然能夠解碼出多個信道的標(biāo)簽信息。因此,碼分多信道系統(tǒng)為RFID系統(tǒng)的發(fā)展帶來了新的方向,將成為未來研究的熱點。

      [1] 劉禮白. 無源標(biāo)簽碼分射頻識別并行應(yīng)答[J]. 移動通信, 2012(4): 43-47.

      [2] 周曉光,王曉華. 射頻識別(RFID)技術(shù)原理與應(yīng)用實例[M]. 北京: 人民郵電出版社, 2006.

      [3] 樊昌信. 通信原理[M]. 6版. 北京: 國防工業(yè)出版社, 2008.

      [4] 趙榮黎. 直接序列擴展頻譜通信系統(tǒng)的同步捕獲與跟蹤[J]. 鐵道學(xué)報, 1993(2): 40-46.

      [5] 王光,田斌,吳勉,等. 直接序列擴頻通信中m序列的同步方案及其FPGA實現(xiàn)[J]. 電子科技, 2006(3): 25-29.★

      猜你喜歡
      加法器讀寫器門限
      分段式高性能近似加法器設(shè)計
      基于規(guī)則的HEV邏輯門限控制策略
      地方債對經(jīng)濟增長的門限效應(yīng)及地區(qū)差異研究
      中國西部(2021年4期)2021-11-04 08:57:32
      隨機失效門限下指數(shù)退化軌道模型的分析與應(yīng)用
      一種混合結(jié)構(gòu)的新型近似加法器
      通用加法器的邏輯實現(xiàn)與分析
      電子世界(2018年1期)2018-01-26 04:58:08
      三旋光結(jié)構(gòu)一步無進位加法器的設(shè)計
      生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)集聚與工業(yè)集聚的非線性效應(yīng)——基于門限回歸模型的分析
      湖湘論壇(2015年3期)2015-12-01 04:20:17
      基于視頻抓拍讀寫器的高速公路防倒卡研究
      基于隨機時隙的RFID讀寫器防沖突方法
      抚松县| 伊宁县| 道真| 青阳县| 东丽区| 石门县| 禄劝| 陈巴尔虎旗| 西昌市| 双牌县| 景泰县| 偃师市| 凤山县| 乡城县| 阿克| 岳阳市| 巴东县| 武冈市| 嘉禾县| 胶南市| 昭觉县| 左云县| 迁西县| 汉阴县| 托里县| 成都市| 遂宁市| 林芝县| 景泰县| 含山县| 三江| 通州市| 伊川县| 宁武县| 绩溪县| 旌德县| 剑川县| 牡丹江市| 和龙市| 阳曲县| 依安县|