一种模拟电子标签信号处理的通信系统技术方案

本发明专利技术公开了一种模拟电子标签信号处理的通信系统，属于电子标签技术领域，包括FPGA数据收发处理逻辑单元、FLASH存储器单元、射频功率放大器模块、发射天线、接收天线、模拟标签前端电路模块；FPGA收发数据处理逻辑单元用于生成高频载波、带指令信息的数字基带信号，以及对模拟标签前端电路解调信号进行解码处理，得到电子标签的应答帧数据；模拟标签前端电路模块实现了电子标签内部的全波整流电路、调制电路、解调电路、基准稳压电路设计；采用收发分离天线方案，已调信号经射频功率放大器模块进行放大、滤波、匹配后由发射天线发射，接收天线模拟了电子标签的线圈，与模拟标签前端电路模块相连。采用了本发明专利技术的用于模拟电子标签信号处理的通信系统，充分利用硬件电路实现对电子标签内部电路的模拟测试，可采用最少硬件和FPGA逻辑资源，实现对电子标签内部各个模块对数据处理模拟，降低电子标签开发的。降低电子标签开发的。降低电子标签开发的。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟电子标签信号处理的通信系统


[0001]本专利技术涉及电子标签信号通信领域，具体是指一种模拟电子标签信号处理的通信系统。

技术介绍

[0002]RFID是一种发射无线电磁波进行通信并对物体非接触自动识别的技术，各大厂商提供了很多实验测试平台，可供高校师生、企业研发人员快速学会RFID的理论和技术使用。
[0003]目前市面上提供的RFID开发实验系统，都只重点关注了阅读器的协议测试，即提供了如ISO1443、ISO15693等协议的测试以及阅读器接收机解调的测试。但是却忽略了电子标签接收阅读器发射的带指令信息的已调载波后，电子标签内部电路是如何进行能量转换和信号数据处理的，当阅读器发射的已调载波发生改变时，科研人员无法及时且准确地获知电子标签内部信号的变化。
[0004]本专利技术提出来一种由硬件电路来模拟电子标签内部的前端电路，切换开关选择不同的全波整流电路和解调电路方案，同时利用可编程逻辑器件FPGA实现电子标签内部的数字基带信号处理电路，与发射端的信号生成端共用一个FPGA逻辑器件，可在同一个硬件板上实现上变频调制、功率放大、天线收发分离以及电子标签数字基带信号处理电路的编解码，可保证采用最少硬件和FPGA逻辑资源，实现对模拟电子标签信号处理的通信系统测试。

技术实现思路

[0005]本专利技术克服了上述现有RFID测试教学系统的缺点，一种模拟电子标签信号处理的通信系统，实现了对电子标签内部各个模块信号的测试，提供了一种可模拟电子标签信号的调制解调、编解码的方案。
>[0006]为了实现上述目的，本专利技术用于模拟电子标签信号处理的通信系统方案如下。
[0007]一种模拟电子标签信号处理的通信系统，所述系统包括：FPGA数据收发处理逻辑单元、存储器FLASH单元、射频功率放大器模块、发射天线、接收天线、模拟标签前端电路模块；所述FPGA数据收发处理单元分别与所述FLASH存储器单元、所述射频功率放大器模块、模拟标签前端电路模块连接，所述射频功率放大器模块与发射天线连接，所述模拟标签前端电路模块与所述接收天线连接；所述FPGA数据收发处理单元包括信号产生模块和模拟标签数学基带信号处理模块；所述模拟标签前端电路模块包括全波整流电路模块、调制电路模块、解调电路模块、基准稳压模块，所述全波整流电路模块分别与接收天线、解调电路模块、基准稳压电路模块连接，所述解调电路模块分别与接收天线、基准稳压电路模块、模拟标签数学基带信号处理模块连接，所述调制电路模块分别与接收天线、基准稳压电路模块、FPGA数据收发处理逻辑单元的信号接收处理模块连接，所述全波整流电路单元包括开关切换单元、二极管全波整流单元、MOS管全波整流单元，所述开关切换单元分别与二极管全波整流电路、MOS管全波整流
电路连接，所述解调电路单元包括开关切换单元、包络检波单元、相干检波单元，所述开关切换单元分别与包络检波单元、相干检波电路单元较佳地，所述的信号产生模块和模拟标签数学基带信号处理模块集成于同一个FPGA芯片内。
[0008]较佳地，所述的系统FLASH存储单元与所述的标签基带信号接收处理模块连接，用于读取或写入数据，进行数据回读操作，使数据流连续。
[0009]较佳地，所述的模拟标签前端电路模块由硬件电路实现，实现各个模块对信号的测试与调试。
[0010]较佳地，所述的全波整流电路单元提供电路能量和直流电压，所述的基准稳压电路单元给模拟标签前端电路提供稳定电压，所述的解调电路单元将解调数据传输给所述模拟标签数学基带信号处理模块，所述的调制电路单元实现数据调制。
[0011]较佳地，所述的信号产生 模块生成带指令的数字基带信号并打包成数据帧，直接数字频率合成DDS产生13.56MHz的高频载波信号。
[0012]较佳地，所述的模拟标签数学基带信号处理模块将接收信号同步处理、解码出指令信息并进行 CRC检验。
[0013]较佳地，所述的全波整流电路模块通过开关切换单元选择使用二极管全波整流还是MOS管全波整流方式实现将交流信号全波整流成为直流信号。
[0014]较佳地，所述的解调电路单元通过开关切换单元选择数据信号的解调采用包络检波还是相干检波的方式。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为。
[0016]采用了本专利技术的用于模拟电子标签信号处理的通信系统，纯硬件电路模拟电子标签内部前端电路，利用切换开关可以选择不同的全波整流方案和接收信号解调方案，提供了不同的测试方案，使用同一个FPGA完成数字基带信号和载波信号的产生，以及电子标签内部的数字基带信号处理，实现对模拟电子标签内部的FLASH数据读取和写入，可保证采用最少硬件和FPGA逻辑资源，实现对模拟电子标签信号处理的测试。
附图说明
[0017]图1为本专利技术中模拟电子标签信号处理的通信系统的系统框图。
[0018]图2为本专利技术模拟电子标签前端电路的结构框图。
[0019]图3为本专利技术FPGA数学采集单元的结构框图。
具体实施方式
[0020]以下结合附图对本专利技术做进一步详细说明以下实施例仅用于更清楚的说明本专利技术的技术方案，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属本专利技术的保护范围。
[0021]图1为本专利技术中模拟电子标签信号处理的通信系统的系统框图。参见图1，本专利技术提供一种模拟电子标签信号处理的通信系统，该系统包括FPGA数据收发处理逻辑单元1、存储器FLASH单元2、射频功率放大器模块3、发射天线4、接收天线5、模拟标签前端电路模块6。
[0022]所述 FPGA 数据收发处理逻辑1单元分别与所述存储器 FLASH 单元2、所述射频
功率放大器模块3、模拟标签前端电路模块6连接，所述射频功率放大器模块3与发射天线4连接，模拟标签前端电路模块6与接收天线5连接。
[0023]如2所示，FPGA数据收发处理逻辑模块包括信号产生模块11和模拟标签数学基带信号处理模块10，并集中在同一个FPGA逻辑处理器，使用VHDL语言设计，同时实现系统发送端信号的产生，以及模拟了电子标签内部数字基带电路对接收信号的处理过程。
[0024]所述的信号产生模块包括直接数字合成DDS模块111，该模块中可以使用直接数字频率合成DDS方法生成13.56MHz的载波，也可以直接通过锁相环PLL分频得到高频载波，但需在高频时钟输出IO口端外接电路消除时钟过冲的问题；基带信号生成模块112根据配置将指令信息进行CRC校验，得到一个新的信号序列后，通过PPM编码方式组装成完整地数据帧，得到带指令信息的数字基带信息。
[0025]Flash控制接口104由FPGA编写代码实现，通过SPI接口协议与FLASH存储器单元2进行数据通信，完成对标签解码信息的存储和读取。
[0026]所述模拟标签数学基带信号处理模块10模拟电子标签内部的数字基带电路，通过FPG本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模拟电子标签信号处理的通信系统，其特征在于，所述系统包括：FPGA数据收发处理单元、FLASH存储器单元、射频功率放大器模块、发射天线、接收天线、模拟标签前端电路模块；所述FPGA数据收发处理单元分别与所述FLASH存储器单元、所述射频功率放大器模块、模拟标签前端电路模块连接，所述射频功率放大器模块与发射天线连接，所述模拟标签前端电路模块与所述接收天线连接；所述FPGA数据收发处理单元包括信号产生模块和模拟标签数学基带信号处理模块；所述模拟标签前端电路模块包括全波整流电路模块、调制电路模块、解调电路模块、基准稳压模块，所述全波整流电路模块分别与接收天线、解调电路模块、基准稳压电路模块连接，所述解调电路模块分别与接收天线、基准稳压电路模块、模拟标签数学基带信号处理模块连接，所述调制电路模块分别与接收天线、基准稳压电路模块、FPGA数据收发处理逻辑单元的信号接收处理模块连接，所述全波整流电路单元包括开关切换单元、二极管全波整流单元、MOS管全波整流单元，所述开关切换单元分别与二极管全波整流电路、MOS管全波整流电路连接，所述解调电路单元包括开关切换单元、包络检波单元、相干检波单元，所述开关切换单元分别与包络检波单元、相干检波电路单元。2.根据权利要求1所述的模拟电子标签信号处理的通信系统，其特征在于，所述的信号产生模块和模拟标签数学基带信号处理模块集成于同一个FPGA芯片内。3.根据权利要求1所述的模拟电子标签信号处理的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李天松，卢相志，李奕霖，陈思任，陆俐灵，邬佳玲，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：