[发明专利]一种宽带宽声表面波阅读器接收装置及其方法

说明书

本发明提供了一种宽带宽声表面波阅读器接收装置及其方法，能够与ISM 2.4GHz的大编码容量小尺寸的声表面波标签配套使用。本发明的宽带宽声表面波阅读器接收装置通过FBAR滤波器以及宽带解调模块将RF载波信号均解调到设定带宽范围内的信号中，通过基带信号调理模块以及模数转换器(ADC)实现对解调信号的直接处理，能与ISM 2.4GHz的大编码容量小尺寸的声表面波标签配套使用。本发明的宽带宽声表面波阅读器接收装置通过宽带解调模块将RF载波信号解调到基带IQ信号，通过基带信号调理模块以及模数转换器(ADC)实现对解调信号的直接处理，无需中间IF级和相关滤波器，元件数更少、混频杂散更少、功耗更低。

技术领域

本发明涉及射频识别技术领域，具体涉及一种宽带宽(大于80MHz)声表面波阅读器接收装置及其方法。

背景技术

声表面波射频识别系统主要由声表面波标签和声表面波阅读器两部分组成，声表面波射频识别系统的工作原理示意图如图1所示，声表面波射频识别系统的工作原理如下：声表面波阅读器发射查询信号，声表面波标签接收到查询信号后在其内部首先发生逆压电效应将电信号转换为声表面波信号，声表面波信号在标签内传播的过程中遇到经过编码的反射栅后产生反射，由于编码方案的差异，声表面波阅读器接收到的响应信号也有差异，声表面波阅读器解调响应信号后实现对声表面波标签编码信息的识别。

传统的声表面波射频识别系统中的声表面波阅读器接收装置采用ISM433MHz，ISM920MHz频段的，声表面波射频识别系统工作带宽窄，造成声表面波标签尺寸过大和标签的编码容量低的问题。ISM 2.4GHz的大编码容量小尺寸的声表面波射频识别系统国内尚属空白，主要原因是2.4GHz的大编码容量小尺寸的声表面波标签需要高达83MHz的高带宽，要准确解码该标签就要求声表面波阅读器接收装置能解调83MHz带宽的标签响应信号，这样声表面波标签的响应信号的时域宽度才足够窄，进而实现标签的小尺寸和大编码容量。

传统的宽带宽接收装置在接收带宽或者工作频段方面与声表面波射频识别系统特性不相符，难以与2.4GHz的大编码容量小尺寸的声表面波标签配套使用。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种宽带宽声表面波阅读器接收装置及其方法，能够与ISM 2.4GHz的大编码容量小尺寸的声表面波标签配套使用。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供了一种宽带宽声表面波阅读器接收装置，包括FPGA模块、同步时钟电路、本振以及依次串联的天线、射频开关、FBAR滤波器、宽带解调模块、基带信号调理模块以及模数转换器；

其中，所述FPGA模块通过JESD204B高速接口与所述模数转换器相连，通过SPI接口与所述模数转换器、所述同步时钟电路、所述本振和所述基带信号调理模块相连，通过GPIO接口与所述射频开关相连；所述同步时钟电路另外采用差分方式与所述FPGA模块相连；

所述天线用于接收声表面波标签响应信号；

所述射频开关用于实现声表面波标签响应信号的接收控制；

所述FBAR滤波器用于对声表面波标签响应信号进行滤波处理，实现损耗和干扰抑制；

所述宽带解调模块用于将声表面波标签响应信号解调为IQ基带信号；

所述基带信号调理模块用于对IQ基带信号进行信号调理；

所述模数转换器用于对调理后的IQ基带信号进行模拟信号到数字信号的转换；

所述FPGA模块用于对模数转换后的IQ基带信号进行处理，完成声表面波标签响应信号的解码与校验；

所述同步时钟电路为FPGA模块与模数转换器之间通信提供抖动时钟；

所述本振用于为宽带解调模块提供本振信号。