基于开放式软件无线电平台的RFID系统研究与仿真

摘要

射频识别技术（RFID）作为一种无线自动识别技术，已广泛应用在身份标识、交通运输、制造与物流、防伪与公共安全等领域。其中，860-960MHz的超高频（UHF）RFID技术以其读写距离、识别速度和保密性能方面的优势成为实现物联网的主要频段。实际应用环境的复杂多变性，对其性能提出了更高的要求。本文利用软件无线电（SDR）将模块化、标准化和通用化的硬件单元以总线方式连接起来构成通用平台，尽可能使用x86处理器和软件系统来完成数字基带部分的处理，实现数据的无线传输功能。
　　本文首先阐述了软件无线电中的关键技术和RFID的工作流程，介绍了其应用和发展现状。接着分析了UHF RFID标准体系，并重点研究EPC C1G2标准，使用Matlab/Simulink工具对其前向链路和反向链路中的调制与编码方式进行仿真分析。然后介绍了开放式软件无线电平台的硬件部分和软件架构，设计收发通信过程，利用C++和Python编写通信模块。将硬件平台与x86处理器结合后，进行系统联调测试，记录实验结果并分析，实现了频谱检测功能及数据的无线传输。
　　最后，本文对嵌入式操作系统进行分类。在对UHF RFID数据传输技术深入分析的基础上，在嵌入式Linux下实现RFID系统最小字库的建立，完成界面的显示工作，成功精简了软件系统，提高了执行速度。

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第一章 绪论

1.1课题研究背景

1.2软件无线电的应用与研究情况

1.3本文主要研究内容及章节安排

第二章 UHF RFID系统及空中接口标准

2.1 RFID技术概述

2.2 UHF RFID标准体系

2.3本章小结

第三章 EPCglobal C1G2标准分析与仿真实现

3.1 EPCglobal C1G2标准

3.2 Matlab/Simulink仿真工具

3.3前向链路的调制与编码技术

3.4反向链路的调制与编码技术

3.5本章小结

第四章 RFID系统数字基带的研究和设计

4.1开放式软件无线电平台

4.2软件结构

4.3通信模块的设计

4.4系统联调

4.5本章小结

第五章 基于嵌入式Linux的RFID系统最小字库的设计

5.1嵌入式系统

5.2最小字库的建立

5.3本章小结

第六章 总结与展望

参考文献

致谢