基于SystemVerilog的超高频RFID标签数字基带设计与研究
2021年电子技术应用第1期
汪永峰，卜 刚
南京航空航天大学 电子信息工程学院，江苏 南京211106
摘要： 在ISO/IEC 18000-6C标准协议的基础上，对超高频射频识别(UHF RFID)标签数字基带的设计与实现展开研究。根据协议规定的标签数字基带的设计要求和指标，采用SystemVerilog分别对标签发送和接收基带进行建模，并给出基带中关键模块的理论推导和设计实现。SystemVerilog作为Verilog基础上拓展产生的硬件描述语言和验证语言，可以大幅度提高SoC设计的效率。最后使用Modelsim SE-64 10.4对标签数字基带设计进行仿真，结果表明该数字基带符合ISO/IEC 18000-6C协议要求，该设计为单芯片UHF RFID标签提供了设计参考。
中圖分類號： TN402
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.200868
中文引用格式： 汪永峰，卜剛. 基于SystemVerilog的超高頻RFID標簽數字基帶設計與研究[J].電子技術應用，2021，47(1)：36-40.
英文引用格式： Wang Yongfeng，Bu Gang. Design and research on digital baseband of RFID tag based on SystemVerilog[J]. Application of Electronic Technique，2021，47(1)：36-40.
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.200868
中文引用格式： 汪永峰，卜剛. 基于SystemVerilog的超高頻RFID標簽數字基帶設計與研究[J].電子技術應用，2021，47(1)：36-40.
英文引用格式： Wang Yongfeng，Bu Gang. Design and research on digital baseband of RFID tag based on SystemVerilog[J]. Application of Electronic Technique，2021，47(1)：36-40.
Design and research on digital baseband of RFID tag based on SystemVerilog
Wang Yongfeng，Bu Gang
School of Electronic Information Engineering，Nanjing University of Aeronautics and Astronautics，Nanjing 211106，China
Abstract： Based on the ISO/IEC 18000-6C standard protocol, this paper conducted research on the design and implementation of UHF RFID tag′s physical layer baseband circuit. According to the design requirements and indicators of the baseband specified in the standard protocol, SystemVerilog was used to model the tag sending and receiving basebands, and the theoretical derivation and design implementation of the key modules in the baseband were given. SystemVerilog, as a hardware description and verification language developed on the basis of Verilog, can greatly improve the efficiency of SoC design. Finally, Modelsim SE-64 10.4 was used to simulate the digital baseband circuit design of the tag. The results showed that the digital baseband met the requirements of ISO/IEC 18000-6C protocol. This design provides a design reference for single-chip UHF RFID tag.
Key words : ISO/IEC 18000-6C；SystemVerilog；communication link；RFID；simulatuion verification
0 引言
隨著人工智能和物聯網概念的不斷普及，作為核心技術之一的射頻識別技術已經在交通、電網、物流、存儲等眾多領域得到了廣泛應用，其中UHF RFID技術由于識別距離遠、識別速度快、使用壽命長等優點成為了國際上研究的熱點。隨著對UHF RFID研究的不斷深入，在設計時對傳輸速率以及通信數據量等許多方面提出了更高的要求[1]。
本文在深入研究ISO/IEC 18000-6C標準協議的基礎上，采用SystemVerilog語言對UHF RFID標簽數字基帶通信系統中的關鍵模塊進行了硬件建模。由于SystemVerilog擁有類似于C語言的數據類型、斷言、接口等特性，在建模方面有著獨特的優勢，可以更加快速準確地對功能進行描述，因此該設計采用SystemVerilog語言進行建模[2]。本文對UHF RFID通信系統中的標簽數字基帶發送與接收部分進行了SystemVerilog硬件建模與仿真，標簽數字基帶發送模塊主要實現了CRC校驗碼生成、FM0/Miller編碼以及同步碼添加等功能，而標簽數字基帶接收模塊則實現了同步碼檢測、PIE解碼和CRC校驗碼檢測等功能，并最終在Modelsim SE-64 10.4中進行了仿真，驗證了該設計功能的正確性。
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作者信息:
汪永峰，卜 剛
(南京航空航天大學 電子信息工程學院，江蘇 南京211106)
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