摘 要
射频识别系统主要是由电子标签、读写器、以及上位机系统三部分组成，其中读写器是整个系统的核心部件。本文设计一个基于微控制单片机设计数字基带电路部分，基于AS3992芯片设计射频前端的超高频信号处理和收发部分。
关键词：射频技术；读写器；AS3992芯片
Abstract
RFID Radio Frequency is the abbreviation of the Identification, or radio frequency identification, electronic label (E-Tag) is another name for it. This system is mainly to automatic target recognition and application of radio frequency signal. Radio frequency iden
tification technology is an automatic identification technology of spatial coupling principle based on the radio frequency signal, pass it through space coupling using radio frequency signal and the transmission of information, information processing, in order to achieve the purpose of automatic recognition.
Radio frequency identification system is mainly composed of an electronic tag, reader, and the computer system is composed of three parts, in which the reader is a core component of the system. In this paper, the design of a micro control digital base band circuit design based on AS3992 chip microcomputer part, RF front-end design of ultra high frequency signal processing and transceiver based on.
Keywords: RFID; reader; AS3992 chip
第一章 绪论
图书馆存在的主要目的就是存放人们所收集的书籍等一些资料以供他人借阅浏览的地方。图书馆越大，所收集书籍、资料越多，在其管理方面较为困难，需要花费较多的时间、人
力在整理因借书还书而导致的大量整理图书资料的工作上。所以如何有效管理巨量图书，让读者可以快速到所需图书已成为一大问题。
在图书馆管理的登记法的历史发展过程中，最一开始的管理方式是手工登记人们的借书还书，其次是利用条码，永磁条、充消磁技术，之后是利用RFID智能化技术，如图1滑步机。
图1 图书馆管理登记法的历史过程
条码登记开始于1993年，由国家新闻出版总署推广并实施，使得图书管理员从繁琐的手工登记中解脱而出。而RFID出现在图书馆的应用时间并不长，但却是最受人们欢迎的登记管理法，例如在登记速度上，RFID有着明显的优势，如表1。
表1 登记法的速度比较
登入方式
读取笔画量 1笔 10笔 100笔 1000笔
人工登记 10秒 100秒 1000秒 2小时47分
条码扫描 2秒 20秒 200秒 33分
RFID识别 0.1秒 1秒 10秒 1分40秒
不仅是在登记的速度上，在其功能比较上，条码扫描相较于RFID识别也明显处于劣势，如表2所示。
表2 条码与RFID在功能上的对比
功能 条码 RFID
读取数量 一次一个 同时读取多个
远距读取 读取时需光线 不需光线就可读取和更新
资料容量 存储资料容量小 存储资料容量大
读写能力 条码资料不可更新 电子资料可以反复被覆写
读取方便性 读取时需可看见与清楚 智慧型标签可以很薄而且隐藏在包装内依然可读取
资料正确性 条码需人工读取，含有人为疏失的可能性 RFID标签可传送资料作为货品与保全
坚固性 条码污渍或损坏将无法读取，即无耐久性 RFID标签在恶劣、残酷与肮脏的环境下仍可读取
高速读取 移动中读取有所限制 可以进行高速读取
在这里也有一份过去的图书馆与应用了RFID技术的图书馆的对比，如表3所示。
表3过去的图书馆与RFID技术的图书馆的对比
过去的图书馆 RFID图书馆
图书流通量 小 大
读者流通量 小 大
图书借还方式 效率低（人工，逐本操作） 效率高（自动化，多本同时）
馆员满意度 低（人工借还、工作量大等） 高（自助借还、工作量小等）
读者满意度 低（隐私性差、需排队等） 高（完全自助，借还方便等）
服务时间 固定时间 24小时服务
区域规划 分阅览室，局促 大开架，开阔
由以上三个表格内容可以看出，RFID图书馆具有以下几点优势：
（1）实现了自动化服务
（2）保护了读者的隐私
（3）延长了图书馆的开放时间
软件打包（4）提高了图书馆的工作效率
（5）增长了图书馆的人流量
随着时代的不断发展，RFID技术也在随之不断发展，并且其应用在全球市场上的比列也随之增重，如图1。
图1 2004-2013年全球RFID市场上的规模与增长率
一、RFID概述
RFID是Radio Frequency Identification的英文缩写，中文意为射频识别，是一种不需要接触就可以进行识别的技术，主要是利用电磁波空间耦合实现静止、移动的待识别物品的自动识别[1]。
（一）RFID的历史发展
RFID技术即是一项古老的技术，又是一项新颖的技术。为什么这么说呢，这是因为RFID技术的历史可追溯至上个世纪30年代的第二次世界大战时期的敌我识别双飞飞机[2]，但它的发展与应用却没有那么悠久。
早期阶段：1948年，理论基础的奠定——哈里•斯托克曼发表的论文“利用反射功率的通信。
探索阶段：各种关于RFID涂布刮刀技术的论文发表以及专利的申请。
发展阶段：RFID应用系统的开发——美国的RCA公司机动车电子牌照。
商业应用阶段：20世纪80年代开始，RFID技术在工厂自动化、动物追踪公路自动收费等方面有了广泛的应用。
（二）RFID技术在国内外的应用
1.RFID技术在国外的应用现状
对于RFID技术的利用走在世界前列的依然是美国这一国家，甚至是美国的政府也是积极推动着RFID技术的发展。RFID技术在国外广泛的应用于工业自动化、商业自动化、交通运输管理等众多领域。列如，RFID芯片市场基本上被其西门子、飞利浦、TI、ST等半导体厂商所垄断。RFID的中间件、系统集成研究的有利地位确是被Sun、IMB、HP、SAP、微软、Sybase、等国际间的巨头所抢占。RFID的标签、天线、读写器等一些产品及设备则被Alien、Impinj、Intermec、Matrics、Symbol、Transcore等公司所提供。
2.RFID技术在国内的应用现状
相较于发达国家而言，我国的RFID技术还不是很成熟，应用起步较晚而且发展不平衡。一方面是因为在我国RFID技术的UHF频段，不论是其读写器的芯片还是其应用上来说，我国与国外的相比较还是处于起步阶段，而关于125K Hz和13.65M Hz的电子标签确是发展迅速且得到了广泛的应用；另一方面是因为RFID的厂商主要是集中于京沪粤等发达地区。
目前，在我国的防伪、交通信息化管理、工业自动化、物流与供应链管理等几个方面是RFID技术应用较为为典型的领域。列如在工业自动化领域上，RFID技术主要被用于存货管理的自动化——当任何一处的存货水平降低到额定值以下时，系统就会自动发出补货指令；在防伪领域上，被陆续使用的二代身份证采用的就是bdavRFID技术中高频频段13.65M Hz；在交通信息化管理的领域上，被作为地铁、出租、公交的电子车票的IC卡，同样也是采用了RFID技术中的高频技术。
同时，在我国RFID技术的使用已经频繁出现在我们的日常生活中了，如图2。
图2 我国RFID在日常生活中的使用比例
二、RFID的整体结构框架图
电子标签（Tag）、读写器（Reader）、以及上位机系统 3 部分可以构成其典型的 RFID 系统，如图3。
图3 典型的RFID系统组成
（一）电子标签
电子标签又被称之为射频标签、应答器、数据载体，同时也是RFID的俗称。电子标签实质上也是一个集成电路，一般由天线、调制器、解调器、电压调节器、逻辑控制单元、存储单元（ EEPROM 与 ROM）所构成，如图4。
图4ccc360电子标签组成框图
天线：接收和发送信号
调制器:滤除不必要的信号
解调器：逻辑控制电路送出的数据经调制电路调制后加载到天线送给读写器
电压调节器：把射频信号转换为直流电源
逻辑控制单元：译码读写器送来的信号，并按其要求回送数据给读写器。
存储单元（ EEPROM 与 ROM）：存储数据
1.按照不同的分类方式分类
（1）根据标签的供电形式分类单向离合器轴承 ：有源、无源和半有源
有源标签其实是指在电子标签内存在电池为电子标签提供电源，无源标签就是其内部不存在电池。两者相比较而言，有源系统比无源系统是别的距离较远，识别的稳定性较好，读取速度上较快，但无源系统的寿命较长，成本较低，携带较方便，对工作环境要求不高。
（2）根据标签的数据调制方式分类 ：主动式、被动式和半主动式
主动式标签又可称为有源标签，被动式标签又可称为无源标签。
（3）根据标签的可读性分类 ：只读式、读写式
只读式标签是指在其一开始就设定一组串行号作为某物品数据库的密码，且次串行号不可更改；读写式标签是指系统使用者可以把某物品的特定数据写进标签。
（4）根据工作频率分类：低频（LF）、高频（HF）、超高频（UHF）和微波（Microwave）
低频频段，工作频率范围为30K Hz～300K Hz，低频标签一般为无源式电子标签，其典型的工作频率一般为125K Hz，133K Hz，但其中也有例外，如TI使用的就是134.2K Hz。低频标签一般用于短距离、地城本的应用中，如校园卡、动物监管、货物的跟踪等。
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