[电子设计精品] 无线识别装置毕业论文

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1、无线识别装置中无源式应答器的设计第一章绪论射频识别技术是无线电技术在自动识别领域应用中的具体运用。它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。近年来，随着芯片技术，天线技术以及计算机技术的不断发展，RFID系统的体积，功耗越来越小，成本越来越低，功能日趋灵活，操作快捷方便，加上其擅长多目标识别，运动目标识别，方便物品跟踪和物流管理的突出特点，RFID系统日益广泛的应用于各种生产生活场所，扮演着越来越重要的角色，被评为“带来了一个进化的无线市场”。本文论述了作者大学期间进行的RFID技术在无线识别装置中无源式应答器的研究与设计

2、实践。1.1RFID系统1.1.1什么是RFID系统RFID（RadioFrequencyIdentification）系统称为射频识别系统。它不传统意义上的识别方式的本质区别在于：它的能量供应和数据交换是运用无线电和雷达技术实现的。RFID系统一般由两个部分组成:阅读器和应答器。如图1.1所示，是RFID系统的基本结构。时序应答器（非接触数据载体）射频识别阅读器能量耦合组件（线圈，微波天线）计算机图1.1RFID系统的基本结构Fig.1.1ThebasicstructureofRFIDsystem24应答器分为两大类，即：有

3、源应答器和无源应答器。所谓有源应答器顾名思义就是自己提供能量，来进行信息的收发；而我们通常意义上所讲的应答器都是指无源应答器，它由耦合组件和微电子芯片组成。在阅读器的响应范围外，它处于无源状态；而在阅读器的响应范围内，它才处于有源状态，所以我们称之为无源应答器。而它工作所需要的能量要通过耦合单元的传输。当然，有源应答器和无源应答器都有自己的缺陷，比如，有源应答器它就要在芯片上提供一个电源，这就增加了应答器的体积，而且如果是集成的话还限制了应答器的寿命，因为不管应答器的工作功率有多小，待机模式的耗电有多么的少，但是它总要消耗一定

4、的能量，当然如果电池可换的话就是另外一回事了，前提当然是要牺牲体积了。而无源应答器的一个致命的缺点便是工作距离，关于这部分的解释作者会在后面的章节详细的介绍，在这里就不想再多占篇幅了。应答器有几种实现的方式，通常我们接触到的射频卡就是一种比较常见的模式，还有一种是以器件的形式实现的，它的数据可以读、写、改，而且它的功能也要比射频卡强得多，比如在本课题识别上的应用，我们甚至可以看到它响应阅读器指令的结果：如果认证成功，则在应答器的终端显示结果；如果失败，则可以显示结果并给出失败的原因。当然如果设计和微机的接口的话就更方便数据的管

5、理了，但是一个比较大的缺点就是体积太大了，不过在本文的设计中，作者以功能的实现为主要目标，所以其它的问题都是课题以后仍旧要努力的目标。1.1.2RFID系统的发展状况自动识别系统出现了迅速的发展，而且技术种类繁多。相继出现的主要自动识别系统有：条码系统、光学码系统、光学符号识别系统、生物识别法(包括语音识别、指纹鉴定法等)、IC卡、射频识别(RFID)系统。射频识别系统是IC技术的延伸和发展，它是无线电电频率识别的简称，即通过无线电波进行识别，同其它识别系统相比，射频识别有很多的优点。因此，射频识别开始有了较大的市场占有率，并

6、且正在逐步取代原有的很多自动识别系统，如表1.1所示，表明了射频识别和其它的识别系统相比，有很多的优点：1)使用时无需和阅读器接触，操作快捷。2)抗干扰性强，允许多个应答器的同时操作。3)配合具体应用，具有多种工作距离。4)由于使用时没有机械触点，提高了反应的可靠性和设备的寿命。5)应答器可以多功能使用。6)安全性高。7)不怕污染，可以在很恶劣的条件下替代其它接触式的识别方式。RFID系统最早的运用是在1945年，二次世界大战中用于战斗机IFF(IdentifyFriendorFoe)。但是作为真正的广泛应用却是近十几年的事情

7、。比如1985年底瑞士开始投入研究铁路管理的RFID系统，到1989年共用了4年的时间才成功的将其应用到铁路管理系统，使铁路的管理以及火车的调度效率得到了大大的提高。到了90年代，国外有大量的研究及生产RFID系统的机构、公司成立，所有的这些都促进了RFID系统的标准化。比如ISO于1995年后相继推出了ISO-11784动物识别，ISO-10374集装箱等标准。近年来在国外有很多公司都投入了一定的力量来研究移植性强的RFID系统的统解决方案，如TagMaster、TI、Motorola、Intel……等；在韩国已经成功地将研

8、究成果应用到了公交行业；欧盟将RFID技术用到“ICARE”和“CALYPSO”项目上，形成了一个基于RFID技术的“信用卡”24系统；德国汉莎航空公司对高频率乘客发放的Miles&More卡，也是用RFID技术的，大大提高了机场的效率，节省了乘客的时间。这些应用的成功标志着