rfid實驗報告

RFID 原理與應(yīng)用原理與應(yīng)用 實驗報告實驗報告 2016 2017 學(xué)年第二學(xué)期 級物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè) 課程名稱課程名稱 RFID 原理與應(yīng)用原理與應(yīng)用 學(xué)學(xué) 號號 姓姓 名名 指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師 王超梁王超梁 2017 年 月 日 實驗一實驗一 RFID 通信系統(tǒng)編解碼和調(diào)制解調(diào)仿真通信系統(tǒng)編解碼和調(diào)制解調(diào)仿真 一 實驗?zāi)康囊?實驗?zāi)康?射頻識別技術(shù)是一種通過高頻電磁破實現(xiàn)物體識別的無線電技術(shù) 一個完整的射頻識 別系統(tǒng)由射頻識別閱讀器 射頻識別標(biāo)簽和射頻識別軟件系統(tǒng)三大部分組成 根據(jù)工作頻 段的不同 RFID 系統(tǒng)編解碼方式 調(diào)制解調(diào)方式不同 不同的編解碼和調(diào)制解調(diào)方式可以 提高 RFID 系統(tǒng)的通信效率 分析與設(shè)計 RFID 系統(tǒng)中不同編解碼算法和調(diào)制解調(diào)方式具 有很強(qiáng)的實用性 分析 RFID 系統(tǒng)不同編解碼算法和調(diào)制解調(diào)方式 并進(jìn)行仿真 比較不 同編解碼算法和調(diào)制方式對波形的影響 同時對現(xiàn)有算法進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn) 從而提高 RFID 系統(tǒng)的效率 二 實驗內(nèi)容二 實驗內(nèi)容 1 RFID 實驗箱各模塊的劃分和作用 2 RFID 電子標(biāo)簽各種編解碼算法的仿真 3 RFID 電子標(biāo)簽調(diào)制解調(diào)的仿真 4 記錄并截圖電子標(biāo)簽各編解碼算法和調(diào)制解調(diào)的波形 三 預(yù)備知識三 預(yù)備知識 了解 RFID 的通信模型和原理 了解調(diào)制解調(diào)和編解碼算法及波形 了解 RFI 實驗箱 各模塊的功能 了解 RFID 系統(tǒng)的組成和各部分的作用 四 實驗設(shè)備四 實驗設(shè)備 1 硬件環(huán)境配置 計算機(jī) Intel R Pentium R 及以上 內(nèi)存 1GB 及以上 實驗設(shè)備 韓柏電子 RFID 實驗箱一套 2 軟件環(huán)境配置 操作系統(tǒng) Microsoft Windows 7 Professional Service Pack 1 RFID 開發(fā)環(huán)境 AVR Studio Miniscope 五 實驗分析五 實驗分析 1 采用 Manchester 編碼方式 對編碼數(shù)據(jù)和解碼數(shù)據(jù)波形的對比 2 采用 AM 調(diào)制方式 AM FM PM 對數(shù)據(jù) ASK 調(diào)制和解調(diào)波形的對比 六 遇到的問題及解決方法六 遇到的問題及解決方法 問題 RFID 技術(shù)使用 ASK FSK PSK 數(shù)字調(diào)制方法 其他的數(shù)字調(diào)制方法為什么不適用 方法 1 數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術(shù)主要有 ASK FSK PSK 和 QAM 幾大類 2 衡量這些調(diào)制技術(shù)的指標(biāo)主要是頻率效率和功率效率 由于 FSK 相關(guān)技術(shù)具有 恒包絡(luò) 之特性 故其具有高的功率效率 這對于依賴電池供電的對講機(jī)產(chǎn)品來說尤為 重要 3 目前 專業(yè)無線通信中采用的 FSK 調(diào)制技術(shù)主要是 MSK GMSK 2FSK 和 4FSK 幾種 其中 MSK 和 GMSK 是兩種特殊的 2FSK 技術(shù) MSK 是最小頻移鍵控調(diào)制技 術(shù) 其信號相較普通的 FSK 信號具有相位連續(xù)性 GMSK 則是在 MSK 的基礎(chǔ)上通過引入 Gaussian 濾波器而進(jìn)一步降低信號帶寬的調(diào)制方式 4 在實際應(yīng)用中 MSK 信號一般用于傳輸?shù)退贁?shù)字信號 而 GMSK 則已在 GSM 公眾無線系統(tǒng)和 TETRAPOL AIS 等專業(yè)無線通信系統(tǒng)中獲得廣泛應(yīng)用 4FSK 調(diào)制技術(shù) 則在最近的 ETSI 之 DMR dPMR 標(biāo)準(zhǔn)中獲得應(yīng)用 實驗二實驗二 RFID125KHZ 和和 13 56MHZ 電子標(biāo)簽讀寫電子標(biāo)簽讀寫 一 實驗?zāi)康囊?實驗?zāi)康?熟悉低頻和高頻 RFID 系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑?掌握 125KHZ 和 13 56MHZ 讀寫器和電子標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)及讀取原理 觀察高頻讀寫器和低頻讀寫器的結(jié)構(gòu)和 天線的區(qū)別 掌握電子標(biāo)簽的讀寫方法和多標(biāo)簽讀取的防碰撞算法的實現(xiàn)方法 二 實驗內(nèi)容二 實驗內(nèi)容 1 125KHZ 電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)的讀取 2 13 56MHZ 電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)的單標(biāo)簽和多標(biāo)簽讀取 3 多標(biāo)簽讀取防碰撞算法的仿真 三 預(yù)備知識三 預(yù)備知識 了解低頻和高頻 RFID 系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑?掌握讀寫器和電子標(biāo)簽的 結(jié)構(gòu)以及通信過程 了解多標(biāo)簽讀取防碰撞算法的原理 了解不同頻率電子標(biāo) 簽和讀寫器的天線結(jié)構(gòu) 四 實驗設(shè)備四 實驗設(shè)備 1 硬件環(huán)境配置 計算機(jī) Intel R Pentium R 及以上 內(nèi)存 1GB 及以上 實驗設(shè)備 韓柏電子 RFID 實驗箱一套 2 軟件環(huán)境配置 操作系統(tǒng) Microsoft Windows 7 Professional Service Pack 1 RFID 開發(fā)環(huán)境 AVR Studio Miniscope 五 實驗分析五 實驗分析 1 125KHZ 電子標(biāo)簽讀取 電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)和讀取數(shù)據(jù)的對比 2 13 56MHZ 電子標(biāo)簽單標(biāo)簽讀取 電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)和讀取數(shù)據(jù)的對比 3 13 56MHZ 電子標(biāo)簽多標(biāo)簽讀取 電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)和讀取數(shù)據(jù)的對比 六 遇到的問題及解決辦法六 遇到的問題及解決辦法 問題 當(dāng)實驗標(biāo)簽和實驗卡片頻率不一樣的時候情況怎樣 解決方法 無法讀取 因為高低頻不一樣頻率無法耦合 實驗三實驗三 RFID 射頻天線特性射頻天線特性 HFSS 仿真仿真 一 實驗?zāi)康囊?實驗?zāi)康?熟悉 RFID 系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑砗吞炀€的作用 掌握 RFID 天線的分類 和制作方法 觀察高頻讀寫器和低頻讀寫器的結(jié)構(gòu)和天線的區(qū)別 掌握射頻天 線特性的 HFSS 軟件仿真方法 二 實驗內(nèi)容二 實驗內(nèi)容 1 HFSS13 0 軟件安裝和使用 2 RFID 射頻天線阻抗和頻率特性的 HFSS 仿真 三 預(yù)備知識三 預(yù)備知識 了解 RFID 系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑?掌握 RFID 天線的分類和制作方法 了解 HFSS 軟件的使用和天線特性仿真分析方法 了解不同頻率電子標(biāo)簽和讀寫 器的天線結(jié)構(gòu) 四 實驗設(shè)備四 實驗設(shè)備 1 硬件環(huán)境配置 計算機(jī) Intel R Pentium R 及以上 內(nèi)存 1GB 及以上 實驗設(shè)備 韓柏電子 RFID 實驗箱一套 2 軟件環(huán)境配置 操作系統(tǒng) Microsoft Windows 7 Professional Service Pack 1 RFID 開發(fā)環(huán)境 AVR Studio Miniscope HFSS13 0 五 實驗分析五 實驗分析 1 RFID 天線的阻抗特性 HFSS 仿真結(jié)果 2 RFID 天線的頻率特性 HFSS 仿真結(jié)果 六 遇到的問題及解決辦法六 遇到的問題及解決辦法 問題 怎樣用 HFSS 仿真 UHF 標(biāo)簽天線的一些設(shè)置以及結(jié)果輸出問題 方法 咨詢老師 HFSS 只是一個仿真工具 不是一個設(shè)計工具 不能依賴它來進(jìn)行詳細(xì) 的設(shè)計 只能去驗證一些設(shè)計思路和結(jié)果 實驗四實驗四 RFID 多標(biāo)簽讀取防碰撞算法仿真實現(xiàn)多標(biāo)簽讀取防碰撞算法仿真實現(xiàn) 一 實驗?zāi)康囊?實驗?zāi)康?熟悉 RFID 系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸完整性的原理 掌握 RFID 多標(biāo)簽識別防碰撞 算法的原理和常用的防碰撞算法 觀察 ALOHA 算法和 BTS 算法的識別效率 掌 握 ALOHA 算法及其改進(jìn)算法的實現(xiàn)原理 二 實驗內(nèi)容二 實驗內(nèi)容 1 ALOHA 算法 時隙 ALOHA 算法和動態(tài)時隙 ALOHA 算法實現(xiàn)多標(biāo)簽讀取的程 序仿真 2 二進(jìn)制樹及其改進(jìn)算法實現(xiàn)多標(biāo)簽讀取的防碰撞程序仿真 3 對比 ALOHA 算法和 BTS 算法的特點和區(qū)別 三 預(yù)備知識三 預(yù)備知識 了解 RFID 系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸完整性的方法 掌握 ALOHA 算法和 BTS 算法防 碰撞的原理 了解 ALOHA 算法 BTS 算法及其改進(jìn)算法 了解防碰撞算法對多標(biāo) 簽識別的重要性 四 實驗設(shè)備四 實驗設(shè)備 1 硬件環(huán)境配置 計算機(jī) Intel R Pentium R 及以上 內(nèi)存 1GB 及以上 實驗設(shè)備 韓柏電子 RFID 實驗箱一套 2 軟件環(huán)境配置 操作系統(tǒng) Microsoft Windows 7 Professional Service Pack 1 RFID 開發(fā)環(huán)境 AVR Studio Miniscope HFSS13 0 MATLAB 五 實驗分析五 實驗分析 1 ALOHA 算法對多標(biāo)簽識別防碰撞實現(xiàn)的仿真結(jié)果 2 ALOHA 改進(jìn)算法多標(biāo)簽識別防碰撞實現(xiàn)的仿真