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超高频RFID定位的相位式测距方法研究通

2019-05-14 21:33:20来源:励志吧0次阅读

超高频RFID定位的相位式测距方法研究 - 通信/络 - 电子工程

本文选择阅读器发射信号载波频率fc=915 MHz,则λc=c/fc=0.327 9 m。设定测距范围为0.3~20 m,在此测程内包含了2×20/0.3 27 9=121.988 4个载波周期,即存在相位模糊,所以不能直接用载波信号提取相位。针对这一问题,采用单频副载波调幅的方式,即将一较低频率的副载波与载波调制,将副载波作为获取相位信息的信号。

根据测距范围,需要副载波波长λ0/2≥20 m,则副载波频率f0=c/λ0≤7.5 MHz。考虑到ISO/IEC 18000—6C协议标准对预留频率资源的限制,若副载波频率选得过大,则会超出协议或者地方规定的UHF RFID使用频段;如果副载波频率选得过低,导致波长过长,会使得副载波的相位变化微小,难以保证测量精度。综上考虑,本文选择副载波频率为2 MHz,对于0.3~20 m的测量距离,副载波的相位变化范围为1.44°~96°,在一个合适的区间内。

2 基于带通采样的相位提取与测距

设采样频率为fs,则经带通采样后发射与接收信号分别为

s(n)=[cos(2πnf0/fs+φs)+A]·cos(2πnfc/fs+φc) (2)

r(n)=[cos(2πnf0/fs+φr)+A]·cos(2πnfc/fs+φd) (3)

φc、φs分别为发送端载波、副载波相位,φd、φr,分别为接收端载波、副载波相位,A为调制电平。

对式(2)、式(3)积化和差,进一步表示为

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