0 引言

　　射頻(RF)是Radio Frequency的縮寫，表示可以輻射到空間的電磁頻率，頻率范圍從300 kHz～30 GHz之間。射頻簡稱RF射頻就是射頻電流，它是一種高頻交流變化電磁波的簡稱。每秒變化小于1000次的交流電稱為低頻電流，大于10000 次的稱為高頻電流，而射頻就是這樣一種高頻電流。在電磁波頻率低于100 kHz時，電磁波會被地表吸收，不能形成有效的傳輸，但電磁波頻率高于100 kHz時，電磁波可以在空氣中傳播，并經大氣層外緣的電離層反射，形成遠距離傳輸能力，我們把具有遠距離傳輸能力的高頻電磁波稱為射頻。信息源經過二次調制，用線纜傳輸到對端，對端用反調制將信息源還原后再應用，不管頻率多低，也是射頻傳輸方式，如果沒有調制反調制過程，只是將信息源用線纜傳送到對端直接使用，不管頻率有多高，都是一般的有線傳輸方式。

　　1 RF技術核心

　　1.1射頻卡的寄存器和命令

　　AT88RF256-12卡是美國ATMEL公司推出的一款基于125 kHz工作頻率的感應卡，可以加密，數據量為256位，內部電路如圖1所示，作為典型的低頻、加密和可讀寫卡。用戶對卡的操作包括讀卡、寫卡、核對密碼、停止卡等，必須按以下7個命令格式來執行上述操作：

　　0A2A1A010：寫第A2A1A0頁32位的EEPROM;

　　0A2AJ A001：讀第A2A1A0頁32位的：EEPROM;

　　0000ll：數據固化命令(8位);

　　010011：寫卡片控制位命令(24位)：

　　000111：寫卡片密碼命令：

　　011000：停止卡命令：

　　011100：核對密碼命令：

　　當模塊沒有數字接口或不要求用到數字接口時，任一模塊都可在出廠前被預設成相控振蕩器(PL0)。只要有一個電源及外部參考源，通過加載工作頻率已重新設定的PNP頻率合成源，則該PLO就可工作在任一固定的、在50 MHz至5 GHz范圍內的工作頻率下。微型合成器可被用于許多場合，包括檢測器件中的高精度源，數字微波無線器件中的本地晶振，或作為用于大型通信或軍事頻率合成器系統的緊湊的時鐘源。

　　1.2 編碼要求

　　AT88RF256卡在默認狀態下讀卡片用MILLLER(密勒)碼，寫命令數據用MANCHESTER(曼徹斯特)碼。初始化下，密勒碼元寬度是128μ8，曼徹斯*元寬度是256μs。讀寫器要對卡片發送命令，除了卡片要進入射頻場內獲取能量外，發送時間也受限制。卡片進入射頻場后，按如下格式向讀寫卡器循環發送數據：起始位;32～152位 (長度可自行設定)的ID數據;停止位;8位收聽窗(Listening Window)。圖2示出基站模塊的DATA OUT引腳的輸出波形，在每個數據包之間都有一個持續8位密勒碼元寬度的低電平狀態的收聽窗。只有在收聽窗第2位至第7位，射頻才可以接收讀寫卡器發送的讀、寫命令。所以本設計的一個關鍵是如何捕捉到收聽窗，這屬于讀卡和解碼操作的一部分，解碼是建立在對基站模塊DATA OUT引腳波形分析的基礎上。

　　1.3 配置字描述

　　配置字的讀取在CLKl的正邊沿時，從MSB(最高位)開始。新的配置從CS的下降沿開始。假如nRF2401子系統需要配置為ShockBurst方式，兩個接收頻道，則在VDD(芯片電源)上電后，只需120位的配置字。在協議、工作方式和接收頻道都配置好后，只需要1位(RXEN)來切換是接收或發射。在配置字被讀取的過程中，MSB(最高位)最先被讀到寄存器中。默認配置字為：h8E08.1C20.2000.0000.00E7.0000.E721.0F 04，共18字節，可根據需要進行取舍。Shock Burst數據包的總位數最多不能超過256位，DATAx_W(bits)=256-ADDR_W-CRC(1)其中：ADDR-W為配置字中B[32：18]所設置的接收地址的長度，8位～40位;CRC為配置字B[17]所設置的校驗字，8位或16位，4位或8位前綴是自動加進去的，不占用數據包的位數。

　　1.4 實驗仿真

　　用matlab進行實驗仿真，如圖3所示。

　　從實驗數據中我們可以發現，不同的Marker對應不同的增益，但是偏離載波均為10 kHz。

　　同時數據分為 test data和rejeet data存儲，test data為測試數據，rejeet data為不合格產品數據。文件格式如下：

　　Current Step descriptiON Code s1 s2 s3 hai Up Save test data：

　　RF-T436 222222222 2010-1-14 13：33：18 Pass 156.129 527.946。

　　其中：RF-T436測試文件名;222222222電路板條形碼號;

　　2010-1-14日期;3：33：18時間;Pass測試結果;156.129 527.946測試數據。

　　reject data：

　　RF-T436 222222222 2006-6-14 14：45：21

　　Fail Send Start Transmit command 914.153。

　　其中：RF-T436測試文件名;222222222電路板條形碼號;2006-6-14日期;04：45：21時間;Fail測試結果;Send Start Transmit command：測試步驟;

　　914.153測試數據。從測試文件中可以看出：測試結果。直觀明了，便于不合格產品的檢修。

　　2 射頻識別技術應用

　　射頻識別技術依其采用的頻率不同可分為低頻系統和高頻系統兩大類;根據電子標簽內是否裝有電池為其供電，又可將其分為有源系統和無源系統兩大類;從電子標簽內保存的信息注入的方式可將其分為集成電路固化式、現場有線改寫式和現場無線改寫式三大類;根據讀取電子標簽數據的技術實現手段，可將其分為廣播發射式、倍頻式和反射調制式三大類。

　　(1)低頻系統一般指其工作頻率小于30 MHz，典型的工作頻率有：125 kHz、225 kHz、13.56 MHz等，這些頻點應用的射頻識別系統一般都有相應的國際標準予以支持。其基本特點是電子標簽的成本較低、標簽內保存的數據量較少、閱讀距離較短(無源情況，典型閱讀距離為10 cm)電子標簽外形多樣(卡狀、環狀、鈕扣狀、筆狀)、閱讀天線方向性不強等。

　　(2)高頻系統一般指其工作頻率大于400 MHz，典型的工作頻段有：915 MHz、2450 MHz、5800 MHz等。高頻系統在這些頻段上也有眾多的國際標準予以支持。高頻系統的基本特點是電子標簽及閱讀器成本均較高、標簽內保存的數據量較大、閱讀距離較遠 (可達幾米至十幾米)，適應物體高速運動性能好、外形一般為卡狀、閱讀天線及電子標簽天線均有較強的方向性。

　　(3)有源電子標簽內裝有電池，一般具有較遠的閱讀距離，不足之處是電池的壽命有限(3～10年);無源電子標簽內無電池，它接收到閱讀器(讀出裝置)發出的微波信號后，將部分微波能量轉化為直流電供自己工作，一般可做到免維護。相比有源系統，無源系統在閱讀距離及適應物體運動速度方面略有限制。

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