基于fpga高精度eas检测系统的研究

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1、杭州电子科技大学硕士学位论文基于FPGA的高精度EAS检测系统的研究研究生：陈伟指导教师：游彬副教授2012年11月DissertationSubmittedtoHangzhouDianziUniversityfortheDegreeofMasterResearchonhighprecisionEASdetectionsystembasedonFPGACandidate:ChenWeiSupervisor:Prof.YouNovember,2012杭州电子科技大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创

2、性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：日期：年月日学位论文使用授权说明本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文

3、工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密论文在解密后遵守此规定）论文作者签名：日期：年月日指导教师签名：日期：年月日杭州电子科技大学硕士学位论文摘要本文提出了一种高精度的电子标签测试系统，能准确的测量电子标签的中心频率和品质因数，同时针对大多数检测设备无法测量有效容积的情况，提出了有效容积的检测方法。为了对标签进行频谱分析，系统设计了一个具有频谱分析功能的上位机界

4、面。本文首先阐述了EAS系统的工作原理，对电子标签的内部结构进行了深入分析。在研究和对比了国内外的检测方法之后，采用了基于互感耦合理论的检测方法。系统主要包括模拟前端，数字基带信号处理，上位机界面三个部分。模拟前端主要包括传感器天线、信号源DDS、高频信号放大器。传感器天线是系统的关键，常见的传感器往往由于抗干扰性差而影响检测的精度。本文对天线的结构进行了改进，有效的减小了干扰。信号源DDS采用的高精度的DDS芯片，输出信号频率能精确到0.0291Hz。数字基带信号处理部分采用的是FPGA（EP2C

5、70F672C8）作为核心处理芯片。由于系统检测的是1Mhz~15Mhz的电子标签，为了准确地对信号采样，采用的是125Msps的12位高精度AD芯片，实际中FPGA输出的是100Mhz的控制时钟，采样频率为100Msps。上位机和下位机通过串口进行数据传输，波特率为921600bit/s，接近1Mbit/s的速率，能满足实际应用中快速检测的需求。上位机采用的是Labview进行设计，能够有效的显示出所测标签的中心频率、品质因数、有效容积的值以及标签的频谱，给标签生产企业提供直观的信息反馈，指导标签

6、的生产。目前市面上的EAS电子标签测试仪仅能检测标签的中心频率f和品质因数Q，中心频率f的误差为0.1Mhz，品质因数Q的误差为10%，无法检测有效容积Veff和进行频谱分析。本课题设计的电子标签检测系统中心频率f的误差小于0.01Mhz，品质因数Q的误差小于3%，能较准确的对有效容积Veff进行测量，能够对电子标签的频谱进行分析，测试系统在杭州美斯特公司的实际应用中性能稳定，检测效果良好。关键词：EAS检测仪，FPGA，高精度，电子标签，有效容积I杭州电子科技大学硕士学位论文ABSTRACTThi

7、spaperpresentsahighaccuracyelectronictagtestsystem,whichcanmeasurethecenterfrequencyf,thequalityfactorQofthetagaccurately.What’smorethesystemwedesignedcanmeasuretheeffectivevolumeVeffofthetagwhichcanseldomdoinothersystem.BesidesthesystemincludeaPCinter

8、face,whichcandisplaythefrequencyspectrumofthetag,thatcanhelpresearchersanalyzetheperformanceofthetagdeeply.ThispaperfirstelaboratetheprincipleoftheEASsystem,andwedeeplyanalyzethestructureoftheelectronictag.Afterstudyingandcomparingtheme