基于uhf rfid自主标准协议验证及芯片前端设计

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1、摘要随着物联网概念的逐渐普及，RFID作为其核心技术，应用范围也越来越广。UHFRFID无源标签芯片以其识别距离远、重量轻、体积小、寿命长等优势，成为研究的热点。作为UHFRFID的国际标准协议，ISO／IECl8000．6C有着完整的体系架构，但国外的标准与专利终究会制约着该技术在国内的发展。为此，国家推出了UHFRFID国家自主标准协议，本文正是基于该协议，介绍了协议的可行性验证以及标签芯片前端电路的设计。通过对比UHFRFID国家自主标准协议与ISO／IECl8000．6C的不同，提出以标签模型模拟标签芯片的验证方案，主要进行命令逐条验证以

2、及防冲撞算法验证两方面的可行性验证。本文介绍了标签模型的设计方法、设计实物、测试环境及验证结果。验证结果表明，国家自主标准协议的命令均可以正常识别、解析与返回，并且防冲撞算法是可行的。协议可行性验证完成后，进行标签芯片的设计。文章首先给出芯片的整体架构，由前端电路与数字基带两部分构成，明确了射频与模拟前端电路在整个芯片中所起的作用和完成的功能。然后介绍了射频与模拟前端电路的各个模块，包括倍压整流、解调与调制模块、电流基准、基带稳压电路、存储器供电电路、上电复位电路与时钟电路，给出了各个模块的电路原理、结构图以及基于tsmc018-I-艺下的Cad

3、enceSpectre仿真结果，重点阐述电流基准的设计并给出详尽的仿真结果。将前端电路与数字基带相搭配，进行实验性流片。文章给出了芯片的测试方法、测试仪器、以及测试结果。根据UHFRFID标签芯片的特殊性，确定了无线测试、有线测试以及加电测试的测试方法，经过测试，前端电路各个重点参数，均可以满足设计的要求。关键词：UHFRFII)自主标准标签模型前端设计AbstractiAbs仃actWiththepopularityofInternetofThings，RadioFrequencyIdentificationiswidelyappliedinm

4、anyindustriesasthecoretechnology．PassiveUHFI强IDtagattractsresearchers’attentionwithmuchmoreadvantagessuchaslOWcost，convenience，lightnessandlongidentifydistance．ISO／IEC18000—6CisoneoftheUHFRFIDInternationalStandards．TheChineseStandardAgreementispublishedtopromotetheUHFI江IDtech

5、nologyinChina．nlisthesisintroducestheagreementverificationandfront-endcircuitdesignoftagchipbasedtheChineseStandard．T11everificationmethodiSbroughtforwardafterthecomparisonoftheChineseStandardandISO／IEC18000．6C．Chipmodelismadetoworkastagchiptoverifyeachcommandsandthecollision

6、arbitration．111edesignandverificationofchipmodelisintroducedinthethesis．Theverificationresultsshowthatthecommandsandcollisionarbitrationarefeasible．Thethesisalsogivesanintroductionoftagchipfront-endcircuits．111estructure，function．simulationresultsofeverymodulearediscussed．The

7、circuitsaresimulatedbasedontheCadenceSpectrePlatformwiththetsmc0．18umprocess．11lemoduleofcurrentreferenceisdiscussedindetails．Intheend．thetestmethodandresultsoffront．endcircuitsofthetaped-outchipsaregiven．田1eresultsindicatethedesigncouldmeetthecommand．Keywords：UHFRFIDChineseS

8、tandardChipmodelFront·endcircuitdesign第一章绪论1．1研究背景在互联网已经走进千家万户、服务于各行