采用NI模塊化仪器构建业界领先的RFID测试系统.docVIP

采用NI模块化仪器构建业界领先的RFID测试系统 陈柯 邵晖上海聚星仪器有限公司应用领域： 电信 产品测试 使用的产品： PXI-5660 矢量信号分析仪PXI-5600 2.7 GHz下变频器 PXI-560 高速数字化仪 PXI-5671 矢量信号发生器PXI-5610 2.7 GHz上变频器 PXI-5 任意波形发生器(OSP) PCI-5640R IF RIO (板载FPGA) PXI-1042 PXI机箱 PXI-8196 PXI嵌入式控制器 PXI-PCI-8331 PC控制MXI-4套件LabVIEW 8.0 LabVIEW FPGA 8.0 LabVIEW Digital Filter Design 7.5 数字滤波器设计工具包 LabVIEW Modulation 3.0 调制工具包 LabVIEW Advanced Signal Processing 7.5 高级信号处理工具包 LabVIEW Spectral Measurements 2.1 频谱测量工具包 挑战： RFID技术是从二十世纪90年代兴起的一项非接触式自动识别技术。近年来，RFID技术在国内外发展很快，许多世界著名厂都生产RFID产品，且已被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域。RFID的测试主要为射频测试，以验证产品的射频性能是否符合标准。作为无线通讯的新兴领域之一，RFID技术在具有无线通讯所共有的特性之外，又有着其独有的特殊性，如标准的多样化、需要实时应答等，目前主流的传统测试仪器制造商尚未推出针对RFID的协议层综测仪。 应用方案： 面对RFID测试领域的巨大需求以及相关测试仪器的匮乏，我们采用NI的模块化仪器，结合聚星在射频测试领域的技术专长，成功的构建了一套基于模块化仪器的RFID测试系统。 基于HOST的测试站适用于第一代RFID标签，采用矢量信号发生器（PXI-5671）和矢量信号分析仪（PXI-5660）作为射频仪器，并采用嵌入式控制器（PXI-8196）作为指令发生器和应答分析仪。 基于FPGA的测试站适用于第二代RFID标签，第二代超高频RFID标准需要在应答器和标签之间建立微秒级实时通讯，因此我们采用IF RIO来实现实时通讯过程，板载FPGA用于建立实时通讯，HOST处理器用于信号的后续分析。 摘要： 在NI模块化仪器结合虚拟仪器的构架上，我们在较短的时间内成功研制出了全球第一台拥有微秒级实时应答能力，且能进行完整的物理层及协议层测试的RFID测试系统。该系统的推出弥补了RFID测试领域的空白，对比于传统的测试仪器，无论是在功能还是性能上，该系统均处于业界领先地位，目前已成功应用于全球范围内的多家RFID领域的领先企业，如TI等。本文主要介绍如何利用NI的优势技术，具体实现RFID测试系统的构建。 正文： RFID技术及其测试 RFID技术简介 RFID是Radio Frequency Identification的缩写，即射频识别，俗称电子标签。RFID技术是从二十世纪90年代兴起的一项非接触式自动识别技术。它是利用射频方式进行非接触双向通信，以达到自动识别目标对象并获取相关数据，具有精度高、适应环境能力强、抗干扰强、操作快捷等许多优点。近年来，RFID技术在国内外发展很快，产品种类很多，像TI、Motorola、Philips、Microchip等世界著名厂都生产RFID产品，并且各有特点，自成系列。RFID已被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域，例如门禁系统、智能公交卡、商品物流管理以及第二代身份证等。 RFID测试需求及现状 作为无线通讯的新兴领域之一，RFID技术在具有无线通讯技术所共有的特性之外，又有着其独有的特殊性，其中最为重要的是标准的多样化。国际上制定RID标准的组织比较著名的有三个：ISO，美国的EPC global以及日本的Ubiquitous ID Center，目前已定义的RFID，包括工作频率在低频（120-134kHz），高频（13.56MHz），超高频（433MHz、860-960MHz、2.45GHz）和特高频（5.8GHz）频率范围内，符合不同标准的不同产品，而且不同频段的RFID标签会有不同的特性。但无论采用哪种频率或标准，在产品开发和生产过程中都必须解决测试的问题。 RFID的测试主要为一致性测试，射频是测试内容，验证RFID标签的射频性能是否符合标准。芯片设计的影响、制造工艺的影响或者为不同类别的产品设计不同的天线，都会导致RFID标签的射频性能发生变化，因此在研发和生产过程中必须对该产品的射频性能进行测试，以保证其指标符合RFID射频标准的要求。 对于单一标准的通讯系统，如蓝牙，传统测试仪器制造