CN107423648B - 一种提高前向抗干扰功能的rfid阅读器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种提高前向抗干扰功能的RFID阅读器，前向链路包括编码模块、波形生成模块、滤波模块和DAC，所述滤波模块是在FPGA内通过查表法实现的升余弦滤波器。所述升余弦滤波器的实现方法，包括如下步骤：1)根据RFID阅读器的调制方式和编码模块输出的基带信号的速率从步进值ROM表中取出相应的步进值；2)当检测到波形生成模块输出的前向数据的上升或下降沿时，启动滤波参数ROM表的查找，获得滤波参数，其中，所述步进值为滤波参数ROM表的一个查找参数；3)根据得到的滤波参数设置升余弦滤波器。本发明降低基带信号带宽，满足信道传输能力，降低码间串扰。

Description

一种提高前向抗干扰功能的RFID阅读器
技术领域
本发明属于RFID阅读器领域，尤其是涉及一种提高前向抗干扰功能的RFID阅读器。
背景技术
RFID阅读器是RFID系统中对标签进行读写操作的设备。与标签的交互过程分为前向链路和反向链路。分别对应数据从阅读器发送给标签和标签将数据发送给阅读器。前向链路处理流程如图1所示，编码模块按照一定的编码规则(如PIE编码、TPP编码、FM0编码等)对需要发送的数据进行编码，然后波形生成模块将编码的高低电平(1和0)对应到DAC所需编码值，DAC将数字编码转换成模拟波形，射频部分将基带信号进行调制通过天线发送到标签。
其中，编码完成的基带信号是一组某一速率的方波，方波信号的频谱很宽，在有限带宽的信道中传输必定会对相邻信道产生干扰，同时会引起码间的串扰。现有的阅读器采用的前向滤波器是两级矩形FIR+CIC滤波的方法，滤波参数调整范围较小，同时占用较多逻辑资源。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种提高前向抗干扰功能的RFID阅读器，以降低基带信号带宽，满足信道传输能力，降低码间串扰。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种提高前向抗干扰功能的RFID阅读器，其前向链路包括依次信号连接的编码模块、波形生成模块、滤波模块和DAC，所述滤波模块是在FPGA内通过查表法实现的升余弦滤波器。
进一步的，所述升余弦滤波器的实现方法，包括如下步骤：
1)根据RFID阅读器的调制方式和编码模块输出的基带信号的速率从步进值ROM表中取出相应的步进值；
2)当检测到波形生成模块输出的前向数据的上升或下降沿时，启动滤波参数ROM表的查找，获得滤波参数，其中，所述步进值为滤波参数ROM表的一个查找参数；
3)根据得到的滤波参数设置升余弦滤波器，对波形生成模块输出的前向数据进行滤波处理后输出到DAC。
进一步的，所述滤波参数ROM表中存放的是不同速率和步进值所对应的升余弦滤波器的滤波参数，存储的所述滤波参数是通过MATLAB仿真获取，再通过实际使用进行校正获得的。
相对于现有技术，本发明具有以下优势：
(1)降低基带信号带宽，满足信道传输能力，降低码间串扰；
(2)减少FPGA资源占用，以降低成本；
(3)滤波器参数易于调节，能够适用于多种基带速率和调制方式。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为传统RFID阅读器前向链路的处理流程图。
图2为本发明实施例所述升余弦滤波器的查表法实现方式。
图3为本发明实施例所述升余弦滤波器滤波前后效果仿真对比。
图4为本发明实施例所述升余弦滤波器的不同滤波器参数所对应滤波效果仿真对比。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
本发明实施例提高前向抗干扰功能的RFID阅读器，如图1所示，其前向链路包括依次信号连接的编码模块、波形生成模块、滤波模块和DAC，所述滤波模块是在FPGA内通过查表法实现的升余弦滤波器。
如图2所示，所述升余弦滤波器的实现方法，包括如下步骤：
1)由于滤波模块的主时钟固定，对于不同速率的前向数据处理方式应当区分，根据RFID阅读器的调制方式和编码模块输出的基带信号的速率从步进值ROM表中取出相应的步进值，即这种速率的基带信号所对应的滤波器参数；
即阅读器支持DSB-ASK调制模式下的不同速率的基带信号，不同速率的基带信号所对应的升余弦滤波器参数是不同的。使用Matlab仿真工具对不同速率的基带信号进行升余弦滤波处理，从而得到不同速率基带信号对应的滤波器参数，将这些参数存储在一个步进值ROM表中，在阅读器配置不同速率工作时，FPGA调用不同的步进值ROM表。
2)当检测到波形生成模块输出的前向数据的上升或下降沿时，启动滤波参数ROM表的查找，获得滤波参数，本实施例是通过进行上升沿/下降沿检测来触发查找滤波参数ROM表的时刻；其中，所述步进值为滤波参数ROM表的一个查找参数；
3)根据得到的滤波参数设置升余弦滤波器，对波形生成模块输出的前向数据进行滤波处理后输出到DAC。
所述滤波参数ROM表中存放的是不同速率和步进值所对应的升余弦滤波器的滤波参数，存储的所述滤波参数是通过MATLAB仿真获取，再通过实际使用进行校正获得的。当阅读器配置不同速率工作时，FPGA只需要调用不同ROM表即可，而不需要更改任何代码。
经仿真、验证，本发明能够有效限制信号带宽，且对于不同类型的前向数据，仅需要调整FPGA代码或者参数，更加便捷，同时降低了开发成本。其中，仿真效果如图3和图4所示。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种提高前向抗干扰功能的RFID阅读器，其前向链路包括依次信号连接的编码模块、波形生成模块、滤波模块和DAC，其特征在于：所述滤波模块是在FPGA内通过查表法实现的升余弦滤波器；
所述升余弦滤波器的实现方法，包括如下步骤：
1)根据RFID阅读器的调制方式和编码模块输出的基带信号的速率从步进值ROM表中取出相应的步进值；
2)当检测到波形生成模块输出的前向数据的上升或下降沿时，启动滤波参数ROM表的查找，获得滤波参数，其中，所述步进值为滤波参数ROM表的一个查找参数；
3)根据得到的滤波参数设置升余弦滤波器，对波形生成模块输出的前向数据进行滤波处理后输出到DAC。
2.根据权利要求1所述的提高前向抗干扰功能的RFID阅读器，其特征在于：所述滤波参数ROM表中存放的是不同速率和步进值所对应的升余弦滤波器的滤波参数，存储的所述滤波参数是通过MATLAB仿真获取，再通过实际使用进行校正获得的。
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