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1、目 录第一章绪论41.1无线识别技术简介41.1.1无线识别技术原理51.1.2无线识别技术的发展史51.1.3无线识别技术的现状及应用61.2本题主要工作及章节提要7第二章系统电路分析82.1系统功能与组成框架82.2系统总体流程与框架设计102.3理论分析和电路设计11第三章 系统电路各部分功能分析133.1电源部分的原理分析133.2整流稳压部分的原理分析143.3编码部分的功能分析153.4调制部分的功能分析16第四章 应答器总电路图的制板和连线164.1应答器总电路图的protel制图164.2应答器总电路图的连线17第五章 系统功能测试195.1编码芯片PT2262输出波形195.
2、2耦合线圈输出波形测试195.3读写距离和数据完整性测试205.4识别时间测试205.5测试数据分析20第六章 总结展望226.1设计总结226.2无线识别技术的展望22致 谢24参考文献25摘 要无线射频识别系统是由阅读器、应答器和耦合线圈构成的一套无线识别装置。采用负载调制实现了阅读器对无源应答器的无线识别。阅读器发射端主要由载波产生电路、功放电路、耦合线圈匹配电路构成，阅读器的接收端由检波电路、整形电路、解码电路构成。阅读器采用检波电路完成ASK调制，采用PT2272对信号解码。应答器由负载调制电路、编码电路构成。采用模拟开关TS5A3166完成负载调制，采用PT2262对信号进行编码。
3、具有电路简单、识别距离远等特点。关键字：阅读器、应答器、耦合线圈、射频无线识别、编码、负载调制、整流稳压Abstractsystem which adopts load modulation for wireless data transmission，is composed by three modules：a reader，a transponder，and the coupled coil。The reader generates the carrier signal and transmits it to the transponder through the coupled coil
4、。It also receives the signal made by the transponder。The transponder adopts analog switch TS5A3166 to realize the load modulation，and PT2262 for the signal coding。The system has realized nearly 22 centimetersidentifiable distance based on a simple circuit。撰写不规范：（1） 英文表述；（2） 标点符号（中文？）,Keywords: reade
5、rs, transponders, coupled coils, wireless identification, coding, load modulation, rectifier regulator第一章 绪论1.1无线射频识别技术简介无线射频识别技术（Radio Identification），或称射频识别技术，是从二十世纪90年代兴起的一项非接触式自动识别技术。它是利用射频方式进行非接触双向通信，以达到自动识别目标对象并获取相关数据，具有精度高、适应环境能力强、抗干扰强、操作快捷等许多优点。 无线射频射频识别技术实现了免接触操作，应用便利，无机械磨损，寿命长，无需可见光源，穿透性好，
6、抗污染能力和耐久性强，而且，可以在恶劣环境下工作，对环境要求低，读取距离远，无需与目标接触就可以得到数据，支持多次读写数据，无需重新制作新的标签，可重复使用，并且使用了防冲撞技术，能够识别高速运动物体并可同时识别多个电子标签。无线射频射频识别系统因应用不同其组成会有所不同，但基本都由应答器（Responder）、阅读器（Reader）和数据交换与管理系统（Processor）三大部分组成。阅读器，有时也被称为查询器、读写器或读出装置，阅读器发射端主要由载波产生电路、功放电路、耦合线圈匹配电路构成，阅读器的接收端主要由检波电路、整形电路、解码电路构成。阅读器采用检波电路完成ASK调制，采用解码电
7、路对信号解码。应答器主要由负载调制电路、编码电路构成。采用模拟开关完成负载调制，采用编码电路对信号进行编码。具有电路简单、识别距离远等特点。无线射频射频识别已被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域，例如汽车或火车等的交通监控系统、高速公路自动收费系统、物品管理、流水线生产自动化、门禁系统、金融交易、仓储管理、畜牧管理、车辆防盗等。随着成本的下降和标准化的实施，RFID技术的全面推广和普遍应用将是不可逆转的趋势。1.1.1无线射频识别技术原理1、系统组成（1）应答器（Responder），由负载调制电路、编码电路组成，主要完成负载调制和对信号进行编码的功能。（2）阅读器（
8、Reader）/RFID标签/Tag（标签、卡)）：，分为发射端和接受端两部分。阅读器发射端主要由载波产生电路、功放电路、耦合线圈匹配电路构成，主要通过耦合线圈给应答器提供电源能量。阅读器的接收端主要由检波电路、整形电路、解码电路构成。阅读器采用检波电路完成ASK调制，采用解码电路对信号解码。2、工作原理系统的基本工作流程是：阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当应答器射频卡进入发射天线工作区域时产生感应电流，应答器获得能量被激活。应答器将自身编码等信息通过卡内置天线发送出去，系统接受天线接收到从射频卡发送来的载波信号，经天线调制传送到阅读器。阅读器对接收到的信号进行解调和解码，然后送到
9、后台主系统进行相关处理。主系统根据逻辑运算判断该新哈的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行机构动作。在耦合方式（电感-电磁）、通信流程（FDX、HDX、SEQ），从应答器到阅读器的数据传输方法（负载调制、反响散射、高次谐波）以及频率范围等方面，不同的非接触传输方法有根本的区别，但所有的阅读器在功能原理上，以及由此决定的设计结构上都很相似，所有阅读器均可简化为高频接口和控制单元两个基本模块。高频接口包含发送器和接收器。其基本功能包括：产生高频发射功率以启动应答器并提供能量，对射频信号进行调制，用于将数据传送给应答器，接受并解调来自应答器的高频信号。阅读器的控制单元的功
10、能包括：与应用系统软件进行通信，并执行应用软件发来的命令;控制与应答器（射频卡）的通信过程（主-从原则）；信号的编解码。1.1.2无线射频识别技术的发展史从信息传递的基本原理来说，射频识别技术在低频段基于变压器耦合模型（初级与次级之间的能量传递及信号传递），在高频段基于雷达探测目标的空间耦合模型（雷达发射电磁波信号碰到目标后携带目标信息反悔雷达接收机）。1948年哈利斯托克曼发表的“利用发射功率的通信”奠定了视频识别技术的理论基础。射视频识别技术的发展科按十年期划分如下：1940-1950年，雷达的改进和应用催生了射频识别技术，1948年奠定了射频识别技术的理论基础。1950-1960年，早期
11、的射频识别技术的探索阶段，主要出于实验室实验研究。1960-1970年，射频识别技术的理论得到了发展，开始了一些应用尝试。1970-1980年，射频识别技术与产品研发出于一个大发展时期，各种射频识别技术测试得到加速，出现了一些最早的射频识别应用。1980-1990年，射频识别技术及产品进入商业应用阶段，各种规模应用开始出现。1990-2000年，射频识别技术标准化问题日趋得到重视，射频识别产品得到广泛采用，射频识别产品逐渐成为人们生活中的一部分。2000年后，标准化问题日趋为人们所重视，射频识别产品更加丰富，有源电子标签、无源电子标签及半无源电子标签得到发展，电子标签成本不断降低，规模应用行业
12、扩大。至今，射频识别技术的理论得到丰富和完善。单芯片电子标签、多芯片电子标签、无线射频可读可写、无源电子标签的远距离识别、适应告诉移动物体的射频识别技术与产品正在成为现实并走向世界。1.1.3无线射频识别技术的现状及应用无线射频识别（RFID）技术最早的应用可追溯到第二次世界大战中飞机的敌我目标识别，但是由于技术和成本原因，一直没有得到广泛应用。近年来，随着大规模集成电路、网络通信、信息安全等技术的发展，RFID技术进入商业化应用阶段。由于具有高速移动物体识别、多目标识别和非接触识别等特点，RFID技术显示出巨大的发展潜力与应用空间，被认为是21世纪的最有发展前途的信息技术之一。原因是：RFI
13、D技术从设计、生产、使用过程中，涉及到信息、制造、材料等诸多高技术领域，涵盖无线射频通信、芯片设计与制造、天线设计与制造、标签封装、系统集成、信息安全等技术。一些国家和国际跨国公司都在加速推动RFID技术的研发和应用进程。在过去十年间，共产生数千项关于RFID技术的专利，主要集中在美国、欧洲、日本等国家和地区。RFID标签的分类除了可以按照能量供给方式区分外，按照工作频率的不同，RFID标签分为低频（LF）、高频（HF）、超高频（UHF）和微波频段（MW）的标签。目前国际上RFID应用以LF和HF标签产品为主；UHF标签开始规模生产，由于其具有可远距离识别和低成本的优势，有望在未来五年内成为主
14、流；MW标签在部分国家已经得到应用。中国已掌握HF芯片的设计技术，并且成功地实现了产业化，同时UHF芯片也已经完成开发。目前RFID标签天线制造以蚀刻/冲压天线为主，其材料一般为铝或者铜，随着新型导电油墨的开发，印刷天线的优势越来越突出。RFID标签封装以低温倒装键合工艺为主，也出现了流体自装配、振动装配等新的标签封装工艺。中国低成本、高可靠性的标签制造装备和封装工艺正在研发中。因此，在实际应用案例中，以使用国外产品为主。RFID读写器产品类型较多，部分先进产品可以实现多协议兼容。中国已经推出了系列RFID读写器产品，小功率读写模块已达到国外同类水平，大功率读写模块和读写器片上系统（SoC）尚
15、处于研发阶段。而在应用系统集成和数据管理平台等方面，某些国际组织提出基于RFID的应用体系架构，各大软件厂商也在其产品中提供了支持RFID的服务及解决方案，相关的测试和应用推广工作正在进行中。在国外，RFID技术已被广泛应用在：物流和供应管理、生产制造和装配、航空行李处理、邮件/快运包裹处理、文档追踪/图书馆管理、动物身份标识（屠宰/肉类加工业）、运动计时、门禁控制/电子门票、道路自动收费等领域。中国在RFID应用架构、公共服务体系、中间件、系统集成以及信息融合和测试工作等方面取得了初步成果，建立国家RFID测试中心已经被列入科技发展规划。中国已经将RFID技术应用于铁路车号识别、身份证和票证管理、动物标识、特种设备与危险品管理、公共交通以及生产过程管理等多个领域。1.2本题主要工作及章节提要无线射频识别系统是由阅读器、应答器和耦合线圈构成的一套无线射频识别装置。采用负载调制实现了阅读器对无源应答器的无线射频识别。阅读器发射端主要由载波产生电路、功放电路、耦合线圈匹配电路构成，阅读器的接
