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。
中图分类号： TN402
文献标识码： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.200868
中文引用格式： 汪永峰，卜刚. 基于SystemVerilog的超高频RFID标签数字基带设计与研究[J].电子技术应用，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.
文献标识码： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.200868
中文引用格式： 汪永峰，卜刚. 基于SystemVerilog的超高频RFID标签数字基带设计与研究[J].电子技术应用，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
随着人工智能和物联网概念的不断普及，作为核心技术之一的射频识别技术已经在交通、电网、物流、存储等众多领域得到了广泛应用，其中UHF RFID技术由于识别距离远、识别速度快、使用寿命长等优点成为了国际上研究的热点。随着对UHF RFID研究的不断深入，在设计时对传输速率以及通信数据量等许多方面提出了更高的要求[1]。
本文在深入研究ISO/IEC 18000-6C标准协议的基础上，采用SystemVerilog语言对UHF RFID标签数字基带通信系统中的关键模块进行了硬件建模。由于SystemVerilog拥有类似于C语言的数据类型、断言、接口等特性，在建模方面有着独特的优势，可以更加快速准确地对功能进行描述，因此该设计采用SystemVerilog语言进行建模[2]。本文对UHF RFID通信系统中的标签数字基带发送与接收部分进行了SystemVerilog硬件建模与仿真，标签数字基带发送模块主要实现了CRC校验码生成、FM0/Miller编码以及同步码添加等功能，而标签数字基带接收模块则实现了同步码检测、PIE解码和CRC校验码检测等功能，并最终在Modelsim SE-64 10.4中进行了仿真，验证了该设计功能的正确性。
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作者信息:
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)
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