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高效率的通信指揮是戰(zhàn)場(chǎng)上人員和裝備快速集結(jié)、分散作戰(zhàn)的有力保障，而定位和敵我識(shí)別又是野戰(zhàn)通信的重要內(nèi)容。本文以基于RFID的測(cè)量技術(shù)為依托，針對(duì)野戰(zhàn)環(huán)境下人員識(shí)別、調(diào)配、集結(jié)和簡(jiǎn)單的通信指揮的要求，尤其針對(duì)空降兵快速集結(jié)的特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)了一種空降兵單兵手持式RFID終端，并介紹了這套終端設(shè)備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能、軟硬件組成以及改進(jìn)思路。整個(gè)系統(tǒng)電路簡(jiǎn)單，功耗低，通信距離遠(yuǎn)，能較好的滿足野戰(zhàn)工作環(huán)境。

本文介紹了電子設(shè)備遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)的框架，并著重介紹了該系統(tǒng)中無(wú)線傳輸?shù)牟糠?，指出了本設(shè)計(jì)的技術(shù)性能優(yōu)勢(shì)。實(shí)驗(yàn)表明，在電子設(shè)備遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)中，采用RFID系統(tǒng)與ZigBee網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的方式具有通信距離遠(yuǎn)，組網(wǎng)靈活和不受有線連接的局限等諸多優(yōu)勢(shì)。。

RFID標(biāo)簽按供電方式分為有源和無(wú)源2種[1],無(wú)源標(biāo)簽通過(guò)捕獲閱讀器發(fā)射的電磁波獲取能量，具有成本低、尺寸小的優(yōu)勢(shì);有源標(biāo)簽通常采用電池供電，具有通信距離遠(yuǎn)、讀取速度快、可靠性好等優(yōu)點(diǎn)[2],但為了滿足煤礦井下定位，需要考慮低功耗設(shè)計(jì)以增強(qiáng)電池的續(xù)航能力。

文中介紹了半主動(dòng)式電子標(biāo)簽硬件和軟件的設(shè)計(jì)方案，應(yīng)用AS3933低頻喚醒接收芯片實(shí)現(xiàn)了電子標(biāo)簽低頻喚醒接收功能。針對(duì)低頻喚醒接收模塊，計(jì)算和討論了其并聯(lián)諧振電路相關(guān)的參數(shù)，并給出了電路和程序設(shè)計(jì)的方案。應(yīng)用低頻喚醒技術(shù)的半主動(dòng)式電子標(biāo)簽可靠的低頻通信距離可達(dá)3m以上，同時(shí)低頻喚醒技術(shù)顯著降低了電子標(biāo)簽的運(yùn)行功耗。

針對(duì)現(xiàn)有RFID 系統(tǒng)中的不足，設(shè)計(jì)了一種基于ZigBee 技術(shù)的有源RFID 系統(tǒng)。闡述了有源RFID 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)原理，分別給出了讀寫(xiě)器和有源標(biāo)簽軟件設(shè)計(jì)架構(gòu)，并通過(guò)研究Z-Stack 協(xié)議完成閱讀器與有源標(biāo)簽之間的通信。采用TI 公司的CC2591 功率放大芯片，增大了讀卡器與標(biāo)簽的通信距離。并通過(guò)增加休眠時(shí)間和減少通信流量完成了標(biāo)簽的低功耗設(shè)計(jì)。最終實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離、多節(jié)點(diǎn)的有源RFID 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

以NRF2401和Atmega8L為硬件核心，設(shè)計(jì)了一個(gè)RFID監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜電磁環(huán)境下的移動(dòng)目標(biāo)跟蹤監(jiān)控。針對(duì)信號(hào)頻率、標(biāo)簽容量、識(shí)別效率間的關(guān)系，從理論上進(jìn)行描述和分析，結(jié)合單片機(jī)的處理速度，對(duì)系統(tǒng)的標(biāo)簽容量進(jìn)行了估算，得出了掃描次數(shù)、標(biāo)簽容量以及系統(tǒng)效率三者之間的關(guān)系；通過(guò)實(shí)驗(yàn)，對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，得到閱讀器在不同發(fā)射功率下的通信距離等相關(guān)數(shù)據(jù)，適當(dāng)選擇系統(tǒng)工作頻率能較好地控制誤碼率，提高系統(tǒng)工作的可靠性。實(shí)驗(yàn)表明，在系統(tǒng)功率參數(shù)一定的條件下，單標(biāo)簽掃描次數(shù)與系統(tǒng)的識(shí)別效率和吞吐量存在一定關(guān)系，適當(dāng)選擇可使系統(tǒng)性能最優(yōu)化。

現(xiàn)代軍用、民用超短波通信電臺(tái)，為了滿足其通信距離遠(yuǎn)的要求，其射頻功率輸出大，射頻功放一般工作在大電流、高功率狀態(tài)，為了使功放電路安全可靠地工作，在功放電路設(shè)置了比較完善的功放保護(hù)自動(dòng)控制電路，包括有高壓駐波比保護(hù)，機(jī)內(nèi)高溫保護(hù)和低電壓降功率保護(hù)電路，使發(fā)射機(jī)的射頻功放級(jí)在保證安全的前提下輸出大的射頻功率。

射頻識(shí)別(RFID) 是一項(xiàng)新的識(shí)別技術(shù),其傳輸數(shù)據(jù)率高、通信距離長(zhǎng)和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)使之超越條形碼和IC 卡成為下一代識(shí)別技術(shù)。RFID 可以分為有源和無(wú)源兩大類,其中尤以有源技術(shù)較為突出,因而被廣泛地應(yīng)用到公路收費(fèi)、港口貨運(yùn)管理等應(yīng)用中,具有廣闊的應(yīng)用前景。

我們采用 nRF905射頻收發(fā)芯片和ATmega16微控制器設(shè)計(jì)了短距離無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，完成硬件電路和系統(tǒng)軟件調(diào)試后，進(jìn)行了無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在300 m通信距離，該無(wú)線傳輸設(shè)備工作穩(wěn)定，能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速有效傳輸，具有低功耗、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。