基于Chirp信号的无源RFID电子标签谐振频率检测系统及方法

摘要

本发明提供一种基于Chirp信号的无源RFID电子标签谐振频率检测系统及方法，属于RFID技术领域。该检测系统包括无源RFID电子标签谐振频率检测设备、待测RFID标签和控制计算机。所述无源RFID电子标签谐振频率检测设备包括FPGA系统平台硬件模块、信号处理模块和网络通信模块。本系统结构简单、成本较低、能准确检测无源RFID电子标签的谐振频率，为电子标签的设计、生产、检验、维护提供了有效的手段。

主权项

一种采用基于Chirp信号的无源RFID电子标签谐振频率检测系统的检测方法，该方法所采用的检测系统，包括无源RFID电子标签谐振频率检测设备、待测RFID标签和控制计算机，发送环形天线和接收环形天线分别和无源RFID电子标签谐振频率检测设备相连接，构成其发送和接收数据的对外接口，待测RFID标签固定在无源RFID电子标签谐振频率检测设备外壳上，无源RFID电子标签谐振频率检测设备与控制计算机的连接是通过高速以太网传输线物理通信链路相互连接；所述高速以太网传输线是百兆或者千兆以太网；所述的待测RFID标签的工作频率为低频段：30KHz‑300KHz，中高频段：3MHz‑30MHz；所述的无源RFID电子标签谐振频率检测设备包括FPGA系统平台硬件模块、信号处理模块和网络通信模块，信号处理模块和网络通信模块分别与FPGA系统平台硬件模块双向连接；所述FPGA系统平台硬件模块工作频率至少120MHz；所述的FPGA系统平台硬件模块包括FPGA处理器及其支持电路、存储器模块电路、电源模块电路、复位及硬件初始化模块电路、时钟模块电路和JTAG调试接口模块电路，其中JTAG调试接口模块电路和存储器模块电路分别与FPGA处理器及其支持电路双向连接，电源模块电路、复位及硬件初始化模块电路和时钟模块电路分别与FPGA处理器及其支持电路连接；所述网络通信模块包括100/1000M以太网接口电路；所述的信号处理模块包括信号产生模块和信号采集模块，信号产生模块包括DA信号产生电路、输出匹配电路和发送天线，信号采集模块包括AD信号采集电路、输入匹配电路和接收天线；DA信号产生电路输出Chirp信号，并依次通过输出匹配电路及发送天线发射到空间中，AD信号采集电路和输入匹配电路对响应的Chirp信号通过接收天线进行采集；所述信号处理模块DA信号产生电路刷新速率至少能达到125MSPS，精度10bit，AD信号采集电路采样速率至少250MSPS，精度12bit；其特征在于，所述检测方法包括以下步骤：步骤1：初始化无源RFID电子标签谐振频率检测设备，运行FPGA系统平台硬件模块，加载信号处理模块和网络通信模块驱动，建立无源RFID电子标签谐振频率检测设备和控制计算机间的网络通信连接；步骤2：根据待测RFID标签的工作频率，在控制计算机端设定Chirp信号的初始信号参量，包括周期，频率变化范围以及初始相位，将设定好的信号参量通过网络通信接口传递给无源RFID电子标签谐振频率检测设备完成信号设定；步骤3：无源RFID电子标签谐振频率检测设备通过DA信号产生电路输出Chirp信号，并通过信号产生部分的输出匹配电路及天线发射到空间中并经过待测RFID标签；步骤4：将经过待测RFID标签响应的Chirp信号通过信号采集部分的天线、输入匹配电路及AD信号采集电路采集到无源RFID电子标签谐振频率检测设备；步骤5：无源RFID电子标签谐振频率检测设备对采集的时域数据经过初步处理后，将数据组帧通过网络通信模块传输给控制计算机进行频域分析；步骤6：控制计算机根据频域分析的结果得到待测RFID标签的工作频率，如果需要提高频率测量的精度，根据待测RFID标签的工作频率重新设定Chirp信号的周期和频率变化范围，重复步骤2‑6；如果精度达到，在控制计算机输出测量的结果。