rfid实验报告

RFID 原理与应用原理与应用 实验报告实验报告 2016 2017 学年第二学期 级物联网工程专业 课程名称课程名称 RFID 原理与应用原理与应用 学学 号号 姓姓 名名 指导教师指导教师 王超梁王超梁 2017 年 月 日 实验一实验一 RFID 通信系统编解码和调制解调仿真通信系统编解码和调制解调仿真 一 实验目的一 实验目的 射频识别技术是一种通过高频电磁破实现物体识别的无线电技术 一个完整的射频识 别系统由射频识别阅读器 射频识别标签和射频识别软件系统三大部分组成 根据工作频 段的不同 RFID 系统编解码方式 调制解调方式不同 不同的编解码和调制解调方式可以 提高 RFID 系统的通信效率 分析与设计 RFID 系统中不同编解码算法和调制解调方式具 有很强的实用性 分析 RFID 系统不同编解码算法和调制解调方式 并进行仿真 比较不 同编解码算法和调制方式对波形的影响 同时对现有算法进行优化和改进 从而提高 RFID 系统的效率 二 实验内容二 实验内容 1 RFID 实验箱各模块的划分和作用 2 RFID 电子标签各种编解码算法的仿真 3 RFID 电子标签调制解调的仿真 4 记录并截图电子标签各编解码算法和调制解调的波形 三 预备知识三 预备知识 了解 RFID 的通信模型和原理 了解调制解调和编解码算法及波形 了解 RFI 实验箱 各模块的功能 了解 RFID 系统的组成和各部分的作用 四 实验设备四 实验设备 1 硬件环境配置 计算机 Intel R Pentium R 及以上 内存 1GB 及以上 实验设备 韩柏电子 RFID 实验箱一套 2 软件环境配置 操作系统 Microsoft Windows 7 Professional Service Pack 1 RFID 开发环境 AVR Studio Miniscope 五 实验分析五 实验分析 1 采用 Manchester 编码方式 对编码数据和解码数据波形的对比 2 采用 AM 调制方式 AM FM PM 对数据 ASK 调制和解调波形的对比 六 遇到的问题及解决方法六 遇到的问题及解决方法 问题 RFID 技术使用 ASK FSK PSK 数字调制方法 其他的数字调制方法为什么不适用 方法 1 数字调制解调技术主要有 ASK FSK PSK 和 QAM 几大类 2 衡量这些调制技术的指标主要是频率效率和功率效率 由于 FSK 相关技术具有 恒包络 之特性 故其具有高的功率效率 这对于依赖电池供电的对讲机产品来说尤为 重要 3 目前 专业无线通信中采用的 FSK 调制技术主要是 MSK GMSK 2FSK 和 4FSK 几种 其中 MSK 和 GMSK 是两种特殊的 2FSK 技术 MSK 是最小频移键控调制技 术 其信号相较普通的 FSK 信号具有相位连续性 GMSK 则是在 MSK 的基础上通过引入 Gaussian 滤波器而进一步降低信号带宽的调制方式 4 在实际应用中 MSK 信号一般用于传输低速数字信号 而 GMSK 则已在 GSM 公众无线系统和 TETRAPOL AIS 等专业无线通信系统中获得广泛应用 4FSK 调制技术 则在最近的 ETSI 之 DMR dPMR 标准中获得应用 实验二实验二 RFID125KHZ 和和 13 56MHZ 电子标签读写电子标签读写 一 实验目的一 实验目的 熟悉低频和高频 RFID 系统实现数据传输的原理 掌握 125KHZ 和 13 56MHZ 读写器和电子标签的结构及读取原理 观察高频读写器和低频读写器的结构和 天线的区别 掌握电子标签的读写方法和多标签读取的防碰撞算法的实现方法 二 实验内容二 实验内容 1 125KHZ 电子标签数据的读取 2 13 56MHZ 电子标签数据的单标签和多标签读取 3 多标签读取防碰撞算法的仿真 三 预备知识三 预备知识 了解低频和高频 RFID 系统实现数据传输的原理 掌握读写器和电子标签的 结构以及通信过程 了解多标签读取防碰撞算法的原理 了解不同频率电子标 签和读写器的天线结构 四 实验设备四 实验设备 1 硬件环境配置 计算机 Intel R Pentium R 及以上 内存 1GB 及以上 实验设备 韩柏电子 RFID 实验箱一套 2 软件环境配置 操作系统 Microsoft Windows 7 Professional Service Pack 1 RFID 开发环境 AVR Studio Miniscope 五 实验分析五 实验分析 1 125KHZ 电子标签读取 电子标签数据和读取数据的对比 2 13 56MHZ 电子标签单标签读取 电子标签数据和读取数据的对比 3 13 56MHZ 电子标签多标签读取 电子标签数据和读取数据的对比 六 遇到的问题及解决办法六 遇到的问题及解决办法 问题 当实验标签和实验卡片频率不一样的时候情况怎样 解决方法 无法读取 因为高低频不一样频率无法耦合 实验三实验三 RFID 射频天线特性射频天线特性 HFSS 仿真仿真 一 实验目的一 实验目的 熟悉 RFID 系统实现数据传输的原理和天线的作用 掌握 RFID 天线的分类 和制作方法 观察高频读写器和低频读写器的结构和天线的区别 掌握射频天 线特性的 HFSS 软件仿真方法 二 实验内容二 实验内容 1 HFSS13 0 软件安装和使用 2 RFID 射频天线阻抗和频率特性的 HFSS 仿真 三 预备知识三 预备知识 了解 RFID 系统实现数据传输的原理 掌握 RFID 天线的分类和制作方法 了解 HFSS 软件的使用和天线特性仿真分析方法 了解不同频率电子标签和读写 器的天线结构 四 实验设备四 实验设备 1 硬件环境配置 计算机 Intel R Pentium R 及以上 内存 1GB 及以上 实验设备 韩柏电子 RFID 实验箱一套 2 软件环境配置 操作系统 Microsoft Windows 7 Professional Service Pack 1 RFID 开发环境 AVR Studio Miniscope HFSS13 0 五 实验分析五 实验分析 1 RFID 天线的阻抗特性 HFSS 仿真结果 2 RFID 天线的频率特性 HFSS 仿真结果 六 遇到的问题及解决办法六 遇到的问题及解决办法 问题 怎样用 HFSS 仿真 UHF 标签天线的一些设置以及结果输出问题 方法 咨询老师 HFSS 只是一个仿真工具 不是一个设计工具 不能依赖它来进行详细 的设计 只能去验证一些设计思路和结果 实验四实验四 RFID 多标签读取防碰撞算法仿真实现多标签读取防碰撞算法仿真实现 一 实验目的一 实验目的 熟悉 RFID 系统实现数据传输完整性的原理 掌握 RFID 多标签识别防碰撞 算法的原理和常用的防碰撞算法 观察 ALOHA 算法和 BTS 算法的识别效率 掌 握 ALOHA 算法及其改进算法的实现原理 二 实验内容二 实验内容 1 ALOHA 算法 时隙 ALOHA 算法和动态时隙 ALOHA 算法实现多标签读取的程 序仿真 2 二进制树及其改进算法实现多标签读取的防碰撞程序仿真 3 对比 ALOHA 算法和 BTS 算法的特点和区别 三 预备知识三 预备知识 了解 RFID 系统实现数据传输完整性的方法 掌握 ALOHA 算法和 BTS 算法防 碰撞的原理 了解 ALOHA 算法 BTS 算法及其改进算法 了解防碰撞算法对多标 签识别的重要性 四 实验设备四 实验设备 1 硬件环境配置 计算机 Intel R Pentium R 及以上 内存 1GB 及以上 实验设备 韩柏电子 RFID 实验箱一套 2 软件环境配置 操作系统 Microsoft Windows 7 Professional Service Pack 1 RFID 开发环境 AVR Studio Miniscope HFSS13 0 MATLAB 五 实验分析五 实验分析 1 ALOHA 算法对多标签识别防碰撞实现的仿真结果 2 ALOHA 改进算法多标签识别防碰撞实现的仿真