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(多图) RFID协议一致性测试系统设计(四)

2012年02月17日 ?? 收藏0

物理层测试中,我们选取数据编码,射频包络1和密集阅读器模式频谱三个测试项目的单个测试点为例。

数据编码测试的目的是测量阅读器信号中的PIE编码参数,编码参数确定了阅读器信号数据位的标准长度,并间接确定了标签信号的链接速率。阅读器信号采用不同的脉冲长度进行数据信息的编码,数据0应在6.25到25微秒之间,数据1与数据0的长度之比,应满足如图5-6所示的规定:

图5-6:PIE编码符号
图5-6:PIE编码符号

测试过程中,RFID阅读器协议一致性测试系统接收被测阅读器发送的指令,并测量Query指令中数据0和数据1 的编码参数。实测信号如图5-7所示,三个光标之间依次为数据1和数据0,其中数据0长度,即Tari为24.8微秒,数据1长度为43.2微秒,PIEx为18.4微秒,符合协议规定。

图5-7:PIE编码实测信号
图5-7:PIE编码实测信号

射频包络1测试的目的是测量阅读器信号中的ASK调制参数,包括调制深度、上升沿时间、下降沿时间和脉冲宽度,调制参数必须在一定的范围之内,标签才能够正确识别阅读器的信号。阅读器到标签传输的普通ASK和PR-ASK信号的射频包络都有严格的定义,调制深度应在80%到100%之间,上升沿、下降沿时间应小于0.33数据位长度,脉冲宽度应在0.265到0.525数据位长度之间,如图5-8所示:

图5-8:普通ASK和PR-ASK信号的射频包络
图5-8:普通ASK和PR-ASK信号的射频包络

测试过程中,RFID阅读器协议一致性测试系统接收被测阅读器发送的指令,并测量特定脉冲的调制参数。实测信号如图5-9所示,被测阅读器采用的是PR-ASK信号,经过脉冲成型滤波后波形变得圆滑,数据位长度为24.8微秒,调制深度为97.4%,上升沿时间为8.0微秒,下降沿时间为7.6微秒,脉冲宽度为12.6微秒,符合协议规定。

图5-9:PR-ASK射频包络实测信号
图5-9:PR-ASK射频包络实测信号

密集阅读器模式频谱测试的目的是测量阅读器信号的频谱构成,在密集阅读器模式下,应用环境中将有多个阅读器在不同的信道上同时通讯,因此要求每个阅读器只能占用自己的信道,发射信号在该信道以外的功率应该足够小,否则可能干扰相邻信道阅读器的正常通讯。密集阅读器模式频谱在第1、2、3邻道的抑制比需要分别达到-30、-60、-65dBch,如图5-10所示:

图5-10:密集阅读器模式频谱模板
图5-10:密集阅读器模式频谱模板

测试过程中,RFID阅读器协议一致性测试系统接收被测阅读器发送的指令,并计算一段Select指令的信号频谱,与标准的频谱模板进行比较。实测信号如图5-11所示,被测阅读器采用数据位长度25微秒的信号,相应信道宽度为100kHz,频谱未超出模板的限制,符合协议规定。

图5-11:密集阅读器模式频谱实测信号
图5-11:密集阅读器模式频谱实测信号

EPC UHF Class 1 Gen 2标准RFID阅读器协议一致性协议层测试项目如表5-4所示,主要为各个链接时间的测量。测试过程中,RFID阅读器协议一致性测试系统接收被测阅读器发送的指令,并根据测试需求返回相应的应答信号,类似于标签测试中的链接时间测试,故不再单独举例:

测试规范序号 协议层测试项目 测试点数

70 链接时间T2 2

70 链接时间T3 2

70 链接时间T4 2

表5-4:RFID阅读器协议一致性协议层测试项目

参考文献

[01] EPC. Radio-Frequency Identity Protocols Class-1 Generation-2 UHF RFID Protocol for Communications at 860 MHz – 960 MHz Version 1.1.0 [S]. December 2005.

[02] EPC. Radio-Frequency Identity Protocols Class-1 Generation-2 UHF RFID Conformance Requirements Version 1.0.4 [S]. July 2006.

[03] ISO/IEC. TR 18047-6 Test Methods for Air Interface Communications at 860 MHz to 960 MHz [S]. June 2006.

[04] 陈柯, 邵晖. 采用NI模块化仪器构建业界领先的RFID测试系统 [C]. 美国国家仪器虚拟仪器技术论文集, 2006.

[05] 陈柯, 何婷婷. 基于软件无线电技术实现RFID全程测试 [J]. 卡技术与安全, 2009(05).

[06] National Instruments. Advanced RFID Measurements: Basic Theory to Protocol Conformance Test [R]. http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/6645

[07] National Instruments. RFID Testing [R]. http://www.ni.com/automatedtest/rfid.htm

[08] Alex K. Jones, Swapna R. Dontharaju, Leonid Mats, James T. Cain, and Marlin H. Mickle. Exploring RFID Prototyping in the Virtual Laboratory [C]. IEEE MSE International Conference, 2007.

[09] Pavel V. Nikitin and K. V. S. Rao. Theory and Measurement of Backscattering from RFID Tags [J]. IEEE Antennas and Propagation Magazine, December 2006.

[10] 宋丽丽, 任治刚. 软件无线电技术综述 [R]. http://www.eefocus.com/article/07-02/110120202051829.html

[11] Andy Toth. 为ATE系统选择最佳平台――VXI、PXI或者GPIB总线 [R]. http://www.ed-china.com/ART_8800011218_400013_500015_TS_683e00af.HTM

[12] Daniel M. Dobkin. The RF in RFID: Passive UHF RFID in Practice [M]. Newnes, September 2007.


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