基于自主标准的RFID无线传感芯片数字基带设计与测试

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1、硕士学位论文基于自主标准的ＲＦＩＤ无线传感芯片数字基带设计与测试作者姓名马鑫学校导师姓名、职称李小明副教授企业导师姓名、职称张琦研究员申请学位类别工程硕士？？＊＊学校代码10701学号1511122847分类号TN4密级公开西安电子科技大学硕士学位论文基于自主标准的RFID无线传感芯片数字基带设计与测试作者姓名：马鑫领域：软件工程学位类别：工程硕士学校导师姓名、职称：李小明副教授企业导师姓名、职称：张琦研究员学院：微电子学院提交日期：2018年4月Designand

2、TestofDigitalBasebandofRFIDWirelessSensorChipBasedonIndependentStandardAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinSoftwareEngineeringByMaXinSupervisor:LiXiaomingTitle:AssociateProfessorSupervisor:Zhang

3、QiTitle:ResearchFellowApril2018摘要摘要由于无源超高频射频识别技术具备识别率高、反应迅速、操作方便和作用距离远的优势，已经被各国各相关公司所关注。随着物联网领域的不断发展，物联网技术的日益成熟，市场对于智能仪器、可穿戴设备以及无人驾驶等领域的需求也在日益增长。作为物联网重要基础，传感器的需求急剧增大。物联网的本质就是将各个物体联系在一起，那么对于传感器的灵活运用就显得十分必要。传感器可以将物联网所需采集的各种信息，如温度、湿度、声音、压力和加速度等，转换成特定的电信号

4、，为达到“万物互联”提供了基础。人们越来越关注将这二者结合。现有的RFID传感器标签体系有两种，一种是将传感器与A/D转换器结合并集成到芯片上；另一种是将传感器集成到天线上。温度作为重要的环境参数之一，在标签芯片中集成温度传感电路是一大方向。本文基于自主标准，着重分析了无线传感通信协议规范，最大程度地兼容了国家自主RFID空中接口标准，完成了数字基带的模块化设计。通过使用NC-Verilog软件仿真，使得基带的时序和逻辑完全符合协议要求。在基带设计过程中，实现了在系统时钟波动的情况下，仍能依据协议

5、要求按照正确的返回链路时钟频率返回数据。此外，在DC综合中，对功耗进行了一些代码级的处理，对时钟树进行了优化。整个设计使用Synopsys公司的DesignCompiler进行逻辑综合，并使用Cadence公司的Encounter进行物理设计，完成了从RTL代码到GDSⅡ设计，设计采用的是SMIC0.18m的低功耗工艺。通过搭建外部皮尔斯振荡电路，以及使用了一种片上双压控环形振荡器的差分温度传感器，以两种方式完成了对温度信息的采集。针对本文设计并实现的无线传感标签进行测试，其中包括FPGA板级验

6、证、皮尔斯电路的调试及功耗优化和芯片级测试系统搭建。最终，完成了温度信息的无线通信。关键词：UHFRFID，自主协议，温度传感，振荡电路，基带IABSTRACTABSTRACTBecauseoftheadvantagesofhighrecognitionrate,quickresponse,convenientoperationandfardistance,passiveUHFRFIDtechnologyhasbeenpaidattentiontobyvariousrelatedcompanies

7、invariouscountries.WiththecontinuousdevelopmentoftheInternetofthings,thegrowingmaturityoftheInternetofthingstechnology,themarketforintelligentinstruments,wearableequipmentandunmannedandotherfieldsofdemandisgrowing.AsanimportantfoundationoftheInterneto

8、fthings,thedemandforsensorshasincreaseddramatically.TheessenceoftheInternetofthingsistolinkallobjectstogether,soitisverynecessaryfortheflexibleuseofsensors.SensorscanconvertthevariousinformationneededbytheInternetofthings,suchastemperature,hum