《電子技術(shù)應用》
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RFID協(xié)議一致性測試系統(tǒng)設計(四)
中電網(wǎng)
NI公司
摘要: 近年來,RFID技術(shù)得以快速發(fā)展,已被廣泛應用于工業(yè)自動化、商業(yè)自動化、交通運輸控制管理等眾多領域。隨著制造成本的下降和標準化的實現(xiàn),RFID技術(shù)的全面推廣和普遍應用將是不可逆轉(zhuǎn)的趁勢,這也給RFID測試領域帶來了巨大的需求和嚴峻的挑戰(zhàn)。負責制訂RFID標準的兩大主要國際組織ISO和EPCglobal都針對RFID協(xié)議一致性測試及其系統(tǒng)設計發(fā)布了相關(guān)的規(guī)范。
關(guān)鍵詞: RFID|NFC RFID 一致性測試 射頻
Abstract:
Key words :

5.2 RFID閱讀器協(xié)議一致性測試實例
EPC UHF Class 1 Gen 2標準RFID閱讀器協(xié)議一致性物理層測試項目如表5-3所示:

測試規(guī)范序號

物理層測試項目

測試點數(shù)

7

頻率準確度

50

12

數(shù)據(jù)編碼

2

14

射頻包絡1

2

14

射頻包絡2

2

21

上電射頻包絡1

1

22

上電射頻包絡2

1

24

下電射頻包絡1

1

25

下電射頻包絡2

1

32

前導碼

2

42

FHSS射頻包絡

1

46

FHSS信道

50

48

多閱讀器模式頻譜

1

51

密集閱讀器模式頻譜

1

358

單邊帶模式頻譜

1

表5-3:RFID閱讀器協(xié)議一致性物理層測試項目
物理層測試中,我們選取數(shù)據(jù)編碼,射頻包絡1和密集閱讀器模式頻譜三個測試項目的單個測試點為例。
數(shù)據(jù)編碼測試的目的是測量閱讀器信號中的PIE編碼參數(shù),編碼參數(shù)確定了閱讀器信號數(shù)據(jù)位的標準長度,并間接確定了標簽信號的鏈接速率。閱讀器信號采用不同的脈沖長度進行數(shù)據(jù)信息的編碼,數(shù)據(jù)0應在6.25到25微秒之間,數(shù)據(jù)1與數(shù)據(jù)0的長度之比,應滿足如圖5-6所示的規(guī)定:
 
圖5-6:PIE編碼符號
測試過程中,RFID閱讀器協(xié)議一致性測試系統(tǒng)接收被測閱讀器發(fā)送的指令,并測量Query指令中數(shù)據(jù)0和數(shù)據(jù)1 的編碼參數(shù)。實測信號如圖5-7所示,三個光標之間依次為數(shù)據(jù)1和數(shù)據(jù)0,其中數(shù)據(jù)0長度,即Tari為24.8微秒,數(shù)據(jù)1長度為43.2微秒,PIEx為18.4微秒,符合協(xié)議規(guī)定。
 
圖5-7:PIE編碼實測信號
射頻包絡1測試的目的是測量閱讀器信號中的ASK調(diào)制參數(shù),包括調(diào)制深度、上升沿時間、下降沿時間和脈沖寬度,調(diào)制參數(shù)必須在一定的范圍之內(nèi),標簽才能夠正確識別閱讀器的信號。閱讀器到標簽傳輸?shù)钠胀ˋSK和PR-ASK信號的射頻包絡都有嚴格的定義,調(diào)制深度應在80%到100%之間,上升沿、下降沿時間應小于0.33數(shù)據(jù)位長度,脈沖寬度應在0.265到0.525數(shù)據(jù)位長度之間,如圖5-8所示:
 
圖5-8:普通ASK和PR-ASK信號的射頻包絡
測試過程中,RFID閱讀器協(xié)議一致性測試系統(tǒng)接收被測閱讀器發(fā)送的指令,并測量特定脈沖的調(diào)制參數(shù)。實測信號如圖5-9所示,被測閱讀器采用的是PR-ASK信號,經(jīng)過脈沖成型濾波后波形變得圓滑,數(shù)據(jù)位長度為24.8微秒,調(diào)制深度為97.4%,上升沿時間為8.0微秒,下降沿時間為7.6微秒,脈沖寬度為12.6微秒,符合協(xié)議規(guī)定。
 
圖5-9:PR-ASK射頻包絡實測信號
密集閱讀器模式頻譜測試的目的是測量閱讀器信號的頻譜構(gòu)成,在密集閱讀器模式下,應用環(huán)境中將有多個閱讀器在不同的信道上同時通訊,因此要求每個閱讀器只能占用自己的信道,發(fā)射信號在該信道以外的功率應該足夠小,否則可能干擾相鄰信道閱讀器的正常通訊。密集閱讀器模式頻譜在第1、2、3鄰道的抑制比需要分別達到-30、-60、-65dBch,如圖5-10所示:
 
圖5-10:密集閱讀器模式頻譜模板
測試過程中,RFID閱讀器協(xié)議一致性測試系統(tǒng)接收被測閱讀器發(fā)送的指令,并計算一段Select指令的信號頻譜,與標準的頻譜模板進行比較。實測信號如圖5-11所示,被測閱讀器采用數(shù)據(jù)位長度25微秒的信號,相應信道寬度為100kHz,頻譜未超出模板的限制,符合協(xié)議規(guī)定。
 
圖5-11:密集閱讀器模式頻譜實測信號
EPC UHF Class 1 Gen 2標準RFID閱讀器協(xié)議一致性協(xié)議層測試項目如表5-4所示,主要為各個鏈接時間的測量。測試過程中,RFID閱讀器協(xié)議一致性測試系統(tǒng)接收被測閱讀器發(fā)送的指令,并根據(jù)測試需求返回相應的應答信號,類似于標簽測試中的鏈接時間測試,故不再單獨舉例:
測試規(guī)范序號 協(xié)議層測試項目 測試點數(shù)
70 鏈接時間T2 2
70 鏈接時間T3 2
70 鏈接時間T4 2
表5-4:RFID閱讀器協(xié)議一致性協(xié)議層測試項目

參考文獻
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