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仿真
  • 本方案接收機射頻前端系統(tǒng)基于軟件無線電理論來設(shè)計和實現(xiàn)，以達到建立一個通用化、標準化、模塊化的接收機射頻前端系統(tǒng)仿真平臺的目標。
  • RFID(Radio Frequency Identification)也稱射頻識別技術(shù)，可實現(xiàn)更大范圍內(nèi)的物品跟蹤與信息共享，并大幅提高管理與運作效率，降低成本。
  • 使用ULINK2仿真器連接EduKit-IV實驗設(shè)計平臺的主板JTAG接口;使用EduKit-IV實驗設(shè)計平臺附帶的交叉串口線，連接實驗設(shè)計平臺主板上的COM2和PC機的串口;使用EduKit-IV實驗平臺附帶的電源適配器，連接實驗設(shè)計平臺主板上的電源接口。
  • 電子標簽性能的關(guān)鍵在于標簽天線的設(shè)計，用傳統(tǒng)的天線設(shè)計技術(shù)來設(shè)計RFID標簽天線面臨許多問題和挑戰(zhàn)。而采用仿真軟件來設(shè)計天線，可起到事半功倍的效果。用一系列圖片說明了如何用射頻仿真軟件ADS設(shè)計UHF RFID標簽天線。
  • 天線及傳輸信道模型建模的方法及系統(tǒng)仿真案例概述
  • 本研究基于兩個變型彎折偶極子天線，通過引入合適的饋電結(jié)構(gòu)同時進行饋電，使天線的帶寬得以拓寬。并基于電磁仿真軟件Ansoft HFSS的仿真分析，設(shè)計并加工了一個實物天線。實測結(jié)果與仿真結(jié)果吻合良好，驗證了該設(shè)計的有效性。
  • 由于超高頻RFID的接收和發(fā)射頻率相同，讀卡器結(jié)構(gòu)基本為零中頻結(jié)構(gòu)。零中頻結(jié)構(gòu)的接收機射頻前端沒有選擇濾波器，對鄰近頻率的信號抗干擾能力很弱。我國在《800/900 MHz頻段射頻識別(RFID)技術(shù)應(yīng)用規(guī)定(試行)》中規(guī)定的跳頻間隔為250 kHz，這對零中頻結(jié)構(gòu)的RFID讀卡器在多詢問機環(huán)境下工作是一個很大的技術(shù)難點。所以，在現(xiàn)階段的多詢問機環(huán)境下工作的UHF RFID讀卡器，基本是工作于時分復(fù)用方式。在讀卡器中加入單刀多擲開關(guān)(Single Pole 4Throw，SP4T)，本機輪詢4個天線，可以取代另外的3個讀卡器，降低整個系統(tǒng)成本。
  • 無線射頻識技術(shù)是利用射頻信號來識別物體的自動識別技術(shù).RFID系統(tǒng)由電子標簽(包括芯片和標簽天線)、閱讀器(含閱讀器天線)和后臺主機組成。當前，射頻識別工作頻率包括頻率為低頻(125KHz、134KHz)、高頻頻段(13.56MHz)、UHF超高頻段(860～960MHz)和 2.45GHz以上的微波頻段等。
  • 針對目前RFID系統(tǒng)工作頻率多樣，各類標準眾多且差距較大，不適合多種標簽同時應(yīng)用的情況，提出了基于軟件無線電及LabVIEW 設(shè)計RFID閱讀器的思想。通過加載不同的軟件代碼，仿真閱讀器可以實現(xiàn)對不同頻段，符合不同標準的RFID標簽進行讀寫。通過與標準閱讀器的讀取結(jié)果進行比對，仿真閱讀器實現(xiàn)了對RFID標簽攜帶信息的讀取，節(jié)約了需要配置各種不同類型閱讀器的成本。
  • 針對頻譜特征法在設(shè)計無芯片標簽中面臨的編碼容量與標簽尺寸的矛盾問題，提出了一種新型無芯片標簽結(jié)構(gòu)。設(shè)計的標簽由介質(zhì)集成波導(dǎo)和位于表面貼片上的互補分裂環(huán)構(gòu)成。標簽諧振頻率可通過調(diào)節(jié)互補分裂環(huán)內(nèi)外環(huán)的開口角度實現(xiàn)，其中外環(huán)負責大范圍的頻率粗調(diào)，內(nèi)環(huán)用于小范圍的頻率細調(diào)。標簽工作于4 GHz～6 GHz頻率范圍，尺寸為25 mm×15 mm，編碼密度高達4.86 bit/cm2。通過仿真驗證了與理論分析的一致性，相比傳統(tǒng)的無芯片標簽，該結(jié)構(gòu)可以在不增大標簽尺寸的前提下提高編碼容量，同時介質(zhì)集成波導(dǎo)為標簽提供了高選擇性，使標簽保持了較高的頻譜分辨率。
  • 針對傳統(tǒng)輸變電設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)難以滿足故障定位精確、多參數(shù)集中監(jiān)測的現(xiàn)狀， 提出一種新型輸變電設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)架構(gòu)， 并重點研究了用于狀態(tài)監(jiān)測的智能電子裝置( IED) 。設(shè)計了一種基于射頻識別( ＲFID) 技術(shù)的狀態(tài)監(jiān)測 IED， 主要由微處理器、溫度傳感器、電流傳感器、電壓傳感器和一種有源 ＲFID 芯片構(gòu)成。仿真與測試結(jié)果表明: IED 天線回波損耗約為 － 13． 1 dB， 載波頻率為 865． 8 MHz 時，IED 最大讀寫距離為 18 m， IED 驅(qū)動電流和工作電流分別為 520， 210 μA， 性能優(yōu)于 SL9000A。
  • 提出了一款適用于移動終端的多入多出(MIMO)手機天線。該MIMO天線由兩個中心對稱的天線單元構(gòu)成，采用耦合饋電方式，拓展了天線帶寬，保證了天線的小型化。通過地板中間引入T型枝節(jié)，天線單元之間用中和線進行連接，達到提高天線單元間隔離度的目的。仿真結(jié)果表明，該天線能夠覆蓋824 MHz～960 MHz和2 300 MHz～2 600 MHz兩個重要工作頻段，中和線上加載的集總電感元件能有效減小中和線的物理長度。對天線進行了實物加工測試，實物測量結(jié)果與仿真結(jié)果比較吻合。
  • 5G 移動網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things，簡稱 IoT)是射頻及微波行業(yè)的兩大熱點話題。要想在此類無線應(yīng)用領(lǐng)域取得新的進展，就需要大幅提升數(shù)據(jù)傳輸速率，同時還需在源電子掃描陣列(active electronically scanned arrays，簡稱AESA)、相控陣天線，以及多輸入多輸出(multiple-input-multiple-output，簡稱 MIMO)技術(shù)等方面取得重大突破。
  • 本文主要對雙頻微帶天線的理論知識進行介紹，并設(shè)計了一款諧振頻率915MHz和2.45GHz附近的雙頻RFID讀寫器微帶天線，同時，利用HFSS對天線進行仿真、優(yōu)化。最后加工實物利用微波暗室對天線的性能進行測試。
  • 采用有限元的方法對一選定天線的場強進行仿真分析，并結(jié)合實際測試來研究和論證的。工作頻率為13.56 MHz。基于亥姆霍茲線圈磁場疊加的原理，考慮在工作天線附近增加一開路線圈，區(qū)別是線圈與工作天線不直接相連。在電磁場環(huán)境下，附加的開路線圈感應(yīng)出相應(yīng)的電流和磁場進而對工作天線產(chǎn)生影響，并且改善工作天線的阻抗，通過調(diào)整附加線圈與工作天線之間的距離來增強所需位置的場強。此方法分析了附加線圈與工作天線之間不同的位置、距離以及附加線圈的大小和通斷等情況，給出了這些情況下工作天線的電流和磁場的變化。通過仿真和實測數(shù)據(jù)表明此方法的有效性。
  • （Q,R）模型是庫存管理中的重要控制模型，但它缺乏利用供應(yīng)鏈中豐富的商品流通信息，所以（Q,R）模型不能動態(tài)地及時調(diào)整訂購策略。為此，我們在（Q,R）模型的基礎(chǔ)上利用RFID信息采集的優(yōu)勢構(gòu)建了復(fù)合的（Q,R）模型，研究在對商業(yè)零售庫存數(shù)據(jù)及時采集情況下的庫存管理問題，并應(yīng)用在紅河（軟甲）香煙庫存管理分析中，采用遺傳算法進行仿真優(yōu)化求解，得出與傳統(tǒng)的（Q,R）庫存控制模型相比能夠降低庫存水平、更好地節(jié)約庫存成本和滿足顧客需求，庫存管理控制效果更優(yōu)。
  • 目前RFID技術(shù)在各個領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用，且還未形成統(tǒng)一的全球化標準，市場為多種標準并存的局面，由于各個標準中對于調(diào)制方式的定義不同，給不同標準間的通信和檢測帶來了較大的障礙。因此，正確地識別出RFID調(diào)制方式是實現(xiàn)通信互聯(lián)和信號測試等處理的前提，RFID調(diào)制識別的研究逐漸成為國內(nèi)外RFID測試中的研究熱點。提出一種新的基于瞬時信息的調(diào)制識別方法，該方法是以RFID調(diào)制信號的瞬時信息為基礎(chǔ)，提出了兩個新的特征參數(shù)Ra和Rf，設(shè)計了調(diào)制識別分類器進行有效識別。仿真結(jié)果表明，該方法的復(fù)雜度降低，且RFID調(diào)制信號的識別正確率有了很大程度的提高。
  • 提出了一種由水平和豎直方向上蝕刻的I型諧振體構(gòu)成的雙極化無芯RFID新型標簽。采用雙極化編碼技術(shù)和頻移編碼技術(shù)設(shè)計了該種新型標簽的編碼方法，實現(xiàn)了編碼容量加倍，同時在減少諧振單元的情況下，仍然可獲得更加理想的編碼容量。最后，設(shè)計了一個16 bit的雙極化無芯標簽,通過仿真驗證了其可行性，為無芯標簽的研究提供了新的思路。
  • 研究了不同角度、不同階數(shù)的基于Koch曲線的天線性能，仿真和測試結(jié)果表明，在保持天線長度不變的條件下，隨著角度和階數(shù)的增加，天線的諧振頻率下降，而天線的方向圖依然具有半波振子的低方向性。在此基礎(chǔ)上，綜合Koch和Hilbert曲線，設(shè)計了一款尺寸為55mm×10mm的小型化電子標簽。該標簽天線不僅具有半波陣子的低方向性，而且簡單、便于調(diào)諧。
  • 筆者采用了多傳感技術(shù)、RFID電子標簽以及機械傳動理論，以SolidWorks為建模平臺，設(shè)計出了一種能克服諸多局限的智能輪胎，實現(xiàn)了輪胎的智能化。
  • 長期以來，由于輪胎而導(dǎo)致的各種問題頻頻出現(xiàn)，為此對汽車輪肭進行優(yōu)化設(shè)計，以SolidWorks軟件為三維建模平臺，運用多傳感技術(shù)對輪胎和路面情況進行實時監(jiān)測，采用RFID射頻技術(shù)標識和跟蹤輪胎，使用機械傳動方式控制輪胎的花紋形狀和深度，能夠?qū)崿F(xiàn)輪胎的智能化，保障道路行車安全。項目組運用壓力、溫度傳感器對轄胎內(nèi)壓強、溫度進行撞測，在輪胎中增加RFID電子標簽對輪胎出廠信息，車輛輪胎匹配信息進行記錄，在不同路況下，改變輪胎花紋，使輪胎的摩擦因數(shù)跟路面信息相適應(yīng)。
  • 為了使RFID在物流業(yè)中有更好的應(yīng)用，分別采用雙點饋電和結(jié)構(gòu)變形的方法，設(shè)計并仿真了雙饋電點圓形貼片天線和寬帶雙極化全向變形倒L天線。經(jīng)HFSS仿真得出，在中心頻率點為2．85 GHz時，雙饋電點圓形貼片天線獲得了雙極化，變形倒L天線獲得了32．3％(VSWR<2)的寬帶。
  • 針對基于聲表面波技術(shù)的射頻識別系統(tǒng)工作原理，提出利用COMSOL軟件進行ZnO單晶材料射頻波標簽特性研究，進行多物理域耦合建模與仿真。提取出符合聲表面波特性的模態(tài)圖，得到正特征頻率和反特征頻率分別為268 MHz和275 MHz。通過對特征頻率的仿真分析，計算ZnO單晶的相速度達到2 715 m/s；通過頻率響應(yīng)分析，畫出標簽位移與頻率之間的關(guān)系圖，獲得了標簽的幅頻特性；最后討論脈沖幅度編碼對回波脈沖的影響。
  • 文章以門禁控制為例，介紹一款基于RFID應(yīng)用的通用型控制器的設(shè)計原理，并給出了利用Proteus軟件進行仿真調(diào)試的方法。該控制器由RFID卡、天線、讀卡模塊、單片機、LCD1602顯示器等組成，采用AT89SXX系列單片機作為控制芯片，采用EEPROM保存卡號，不怕掉電。
  • 射頻識別系統(tǒng)中UHF階段的Q值防碰撞算法，利用參數(shù)Q值的變化動態(tài)地改變識別幀中的時隙數(shù)，以獲得更高的識別效率。基于此算法，本文提出了一種改進算法。在識別幀開始時，引入一種連續(xù)碰撞檢測機制，對識別標簽數(shù)量進行預(yù)測，迅速地調(diào)整出最佳的Q值。通過仿真實驗，系統(tǒng)的效率得到了提高。
  • 已有的RFID閱讀器防碰撞算法一般僅可解決部分類型的閱讀器碰撞，或者由于采用中心控制設(shè)備導(dǎo)致延遲較高，對此提出一種分布式的全類型RIFD閱讀器碰撞解決方案。設(shè)計了一種分布式多信道通知協(xié)議，主要包括詢問與接收兩部分，從而合理地分布閱讀器間的網(wǎng)絡(luò)資源，在考慮全部閱讀器碰撞類型的前提下，降低所有標簽的平均詢問延遲。仿真實驗結(jié)果表明，本算法可解決全部類型的RFID碰撞，同時具有較低的延遲。
  • 近幾年來，無線射頻識別技術(shù)越來越受各國重視。隨著 供應(yīng)鏈管理、集裝箱、工業(yè)、科研和醫(yī)藥等行業(yè)對3 m以上射頻識別技術(shù)的需求不斷增加，國內(nèi)外已經(jīng)把研究的熱點轉(zhuǎn)向超高頻段和微波頻段。射頻電路的設(shè)計主要圍繞著低成本、低功耗、高集成度、高工作頻率和輕 重量等要求進行。本文對915MHz射頻收發(fā)系統(tǒng)做了進一步的研究。
  • RFID技術(shù)中的防碰撞算法分為閱讀器的防碰撞以及標簽的防碰撞兩種。文章通過對RFID中各種主流防碰撞方法的思想、實現(xiàn)及算法的研究，在現(xiàn)有的二進制搜索算法的基礎(chǔ)之上，提出了一種改進算法，并對改進算法的實現(xiàn)進行了Matlab仿真。結(jié)果證實：改進后的算法相較其他算法在標簽長度較短的情況下，可以表現(xiàn)出極其優(yōu)越的性能。
  • 該文通過仿真研究發(fā)現(xiàn)包裝箱內(nèi)容積和物品的等效介電常數(shù)是影響包裝箱射頻識別(RFID)標簽天線的兩大因素,其中物品的介電常數(shù)對RFID標簽天線阻抗的影響最大。為了實現(xiàn)通用的"RFID包裝箱",設(shè)計了一種對包裝箱內(nèi)物品不敏感的紙基RFID標簽天線。標簽天線采用懸置微帶多層介質(zhì)結(jié)構(gòu),天線地板面積是輻射單元面積的兩倍。仿真和測試結(jié)果表明:在多種介電常數(shù)的物品包裝箱中,此RFID標簽天線均較好地與標簽IC阻抗匹配。
  • 在RFID防碰撞算法中，平均時延是影響識別性能的關(guān)鍵因素。平均時延主要取決于識別每個標簽所需的平均比特數(shù)。在二進制搜索防碰撞算法的基礎(chǔ)上，提出了一種新的二叉樹形搜索算法,該算法顯著減少了識別標簽的平均比特數(shù)，且當閱讀器檢索到樹的底層時,可向二叉樹的上層回溯，最終連續(xù)識別出所有的標簽。對算法進行了仿真分析，證明該算法在性能上有明顯提高。
  • 針對目前市場上射頻識別閱讀器只能識別單協(xié)議標簽的情況，設(shè)計了一種能夠識別ISO/IEC15693和ISO/IEC14443-3 TYPE A兩種協(xié)議標簽的射頻識別閱讀器。采用TI公司的13.56 MHz頻段下的芯片S6700作為射頻模塊，現(xiàn)場可編程邏輯器件作為控制器，和單片機相比，減少了外圍電路。同時針對同時讀取多標簽的情況，提出了一種改進的動態(tài)二進制防碰撞算法，用計數(shù)器保存標簽的休眠程度，理論分析和仿真結(jié)果表明其性能優(yōu)于動態(tài)二進制算法。
  • 本文設(shè)計的RFID閱讀器天線，基于FPC軟板印制，天線尺寸只有普通閱讀器天線的30%～50%，為閱讀器節(jié)省了空間，減輕了重量，也為天線在閱讀器中的空間布局提供了很大的便利。仿真結(jié)果表明，S11低于-30dB，天線實現(xiàn)了很好的匹配。經(jīng)實際測量驗證，天線的讀卡距離達到35mm。該天線在小型便攜式RFID閱讀器中具有廣闊的應(yīng)用前景。