RFID協(xié)議一致性測試系統設計

3.RFID協(xié)議一致性測試系統總體設計
軟件無(wú)線(xiàn)電這一關(guān)鍵技術(shù)的應用，使得RFID協(xié)議一致性測試系統能夠突破傳統儀器受專(zhuān)有硬件限制的局限性，在標準化、模塊化、層次化的體系結構上滿(mǎn)足一致性測試的需求。RFID協(xié)議一致性測試系統的總體結構分為硬件層和軟件層，硬件層即根據具體的測試需要，選取適合的模塊化硬件而構成，軟件層主要包括RFID協(xié)議仿真軟件，RFID協(xié)議一致性測試軟件和自動(dòng)化測試管理軟件。

3.1RFID協(xié)議一致性測試系統的硬件構架
RFID協(xié)議一致性測試系統的硬件構架如圖3-1所示：

圖3-1：軟件無(wú)線(xiàn)電的RFID協(xié)議一致性測試系統
該系統具有非常簡(jiǎn)潔的系統構架，嵌入式主控制器、FPGA基帶處理器、射頻下變頻器和射頻上變頻器等模塊化硬件通過(guò)PXI或PXI Express開(kāi)放高速總線(xiàn)交換數據及指令，射頻模塊之間通過(guò)射頻電纜傳輸中頻信號，并提供與RFID被測單元之間的射頻信號接口。
FPGA基帶處理器用于建立RFID無(wú)線(xiàn)通訊，主控制器用于信號的后續分析和測試流程的控制。測試過(guò)程中主控制器發(fā)送指令給各功能模塊，基帶處理器由FPGA實(shí)時(shí)生成RFID基帶IQ信號，再通過(guò)板載DUC以及DAC轉化為中頻信號，傳送給射頻上變頻器調制在射頻載波上經(jīng)電纜或天線(xiàn)發(fā)送給RFID被測單元。從被測單元返回的信號經(jīng)射頻下變頻器轉化為中頻信號后傳送給基帶處理器，通過(guò)板載ADC以及DDC轉化為數字基帶IQ信號，最后通過(guò)總線(xiàn)送至主控制器進(jìn)行物理層和協(xié)議層各項參數的分析。
RFID協(xié)議一致性測試的基本方式為通過(guò)電纜進(jìn)行測試，而通過(guò)天線(xiàn)的測試方式主要應用于性能測試場(chǎng)合，故測試天線(xiàn)以及電波暗室等要素將不列入RFID協(xié)議一致性測試系統的基本構架。

3.2RFID協(xié)議一致性測試系統的軟件構架
RFID協(xié)議一致性測試系統的軟件構架如圖3-2所示，自硬件驅動(dòng)層之上，分別在FPGA開(kāi)發(fā)環(huán)境和HOST開(kāi)發(fā)環(huán)境中實(shí)現RFID協(xié)議仿真，RFID協(xié)議一致性測試和自動(dòng)化測試管理。

圖3-2：RFID協(xié)議一致性測試系統軟件構架
RFID協(xié)議仿真層是整個(gè)RFID協(xié)議一致性測試的基礎，主要利用FPGA的實(shí)時(shí)處理能力，仿真實(shí)現各種RFID協(xié)議的通訊過(guò)程，如編碼、解碼，指令構造和解析，協(xié)議狀態(tài)跳轉等核心功能。RFID協(xié)議一致性測試層則根據測試規范的規定，實(shí)現每一個(gè)測試項目的具體步驟，所有的功能模塊由最上層的自動(dòng)化測試管理層進(jìn)行統一的控制和調用。
雖然不同RFID協(xié)議之間的具體實(shí)現方式都不盡相同，但得益于軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)的高度靈活性，軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中可以進(jìn)行層次化、模塊化的封裝，將對不同RFID協(xié)議的支持很好的整合在一起，并且為將來(lái)可能擴展的新標準提供接口。