基于虛擬無線電的RFID讀寫器實現(xiàn)方案
3 接收端算法研究與實現(xiàn)
接收端算法:接收端接收的信號為(A/2)g(t),經(jīng)過I/Q兩路解調(diào)、低通濾波、隔直流后分別為(A/2)g(t)sinθ和(A/2)g(t)cosθ,如果只采用單路接收信號,當(dāng)接收信號的相位和本振信號的相位相差θ為90°或者0°,則接收到的信號(A/2)g(t)sinθ或(A/2)g(t)cosθ可能始終為0,即有用信號沒有解調(diào)出來。為了避免射頻場中存在的盲點,系統(tǒng)接收端采用兩路正交混頻結(jié)構(gòu),即:
將I,Q兩路信號平方后求和得出(A2/4)g2(t),無論接收信號的相位和本振信號的相位相差θ為多少,總能解調(diào)出有用信號。
對于本方案,接收端基帶信號處理在PC中完成,PC中接收到的I,Q兩路的數(shù)據(jù)存在一個數(shù)組RECEIVE[N]中,針對接收端算法的其體實現(xiàn)步驟如圖5所示。本文引用地址:http://2s4d.com/article/153614.htm
(1)首先解調(diào)出I,Q兩路信號:即:
RECEIVE_I=RECEIVE(1,1:2:N)
RECEIVE_Q=RECEIVE(1,2:2:N)
RECEIVE_data2=RECEIVE_I2+RECEIVE_Q2
//N為接收數(shù)據(jù)所在數(shù)組的大小
(2)求接收信號的均值,即求信號的直流分量
sum=O
for i=1:N/2
sum=sum+RECEIVE_data[i]
end
ave_sum=(sum/(N/2))
(3)去直流分量
RECEIVE_data=RECEIVE_data-ave_sum
(4)做相關(guān),找到同步點
在該系統(tǒng)中,標(biāo)簽反向散射的數(shù)據(jù)有加短前導(dǎo)Frame_Sync和長前導(dǎo)Preamble兩種形式,讀寫器發(fā)送的Query指令中的TRext位決定了標(biāo)簽反向散射的數(shù)據(jù)的前導(dǎo)形式,本方案中標(biāo)簽反向散射的數(shù)據(jù)采用加前導(dǎo)Preamble的方式。
首先,生成本地的Preamble信號,即編碼調(diào)制后為Preamble[m],將Preamble[m]與接收到的RECEIVE_data做相關(guān),找到最大點,取出標(biāo)簽反向散射的數(shù)據(jù)。
以讀寫器發(fā)送Query指令為例,在采樣率為10 MHz,標(biāo)簽反向鏈路頻率為200 kHz時,標(biāo)簽響應(yīng)時反向散射信號Preamble+RN16(16位隨機(jī)碼),通過上述過程,解調(diào)出數(shù)據(jù)如圖6所示,顯示方式為:數(shù)據(jù)以兩路A,B方式,其中A為上部分,B為下部分,如RN16[N],則有:
(5)解調(diào)標(biāo)簽反向散射的數(shù)據(jù)
根據(jù)射頻部分的采樣率和標(biāo)簽反向散射數(shù)據(jù)的調(diào)制方式,對0和1進(jìn)行編碼調(diào)制,生成0和1的本地基帶信號,將其與接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān),并進(jìn)行判斷,解調(diào)出標(biāo)簽反向散射的數(shù)據(jù)。
對圖6中的數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)得出此次標(biāo)簽反向散射的隨機(jī)數(shù)為:1101 0001 0100 0011。
4 結(jié)語
本文提出的基于虛擬無線電的RFID讀寫器的實現(xiàn)方案,從系統(tǒng)級角度對基于虛擬無線電的RFID讀寫器的硬件平臺及主控部分進(jìn)行了闡述,并對接收端算法進(jìn)行了研究與實現(xiàn)。虛擬無線電技術(shù)易于實驗、開發(fā)快捷、與其他應(yīng)用結(jié)合、改進(jìn)功能盼特點,使得基于虛擬無線電的超高頻RPID讀寫器具有靈活處理基帶信號、支持開發(fā)多種協(xié)議的優(yōu)點。實踐結(jié)果表明,基于虛擬無線電實現(xiàn)超高頻RFID讀寫器的方案具有可行性。
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