RFID接收模块设计仿真+文献综述(7)
3.2 RFID基本工作流程
射频识别系统的基本工作流程如下：
（1）读写器将无线电载波信号经过发射天线发射出去；
（2）当电子标签进入发射天线工作区后，电子标签被激活，将自身信息代码经天线发射出去；
（3）系统的接收天线接收电子标签发出的信号，经天线解调器传输给读写器，读写器对接收到的信号进行解调解码，送往后台电脑控制器；
（4）电脑控制器根据逻辑运算判断该标签的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行机构的动作；
（5）执行机构按电脑的指令工作；
（6）通过计算机通信网络将各个监控点连接起来，构成总控信息平台，根据不同的项目可以设计不同的软件来完成要达到的功能。
3.3 接收方案论证
无线通信接收机的主要结构如图3.2所示：
图3.2 无线通信接收机结构
图3.2（a）是超外差接收机的结构，超外差接收机的发展非常成熟，但由于需要应用到两个以上的本振，多级滤波，因此其功耗和复杂度都相对较高。另外，镜像频谱的抑制也是超外差接收机的一个重要参数。接收机的输入信号UC往往十分微弱（一般为几微伏至几百微伏），而检波器需要有足够大的输入信号才能正常工作。因此需要有足够大的高频增益把UC放大。早期的接收机采用多级高频放大器来放大接收信号，称为高频放大式接收机。后来广泛采用的是超外差接收机，主要依靠频率固定的中频放大器放大信号。 和高频放大式接收机相比，超外差接收机具有一些突出的优点。
① 容易得到足够大而且比较稳定的放大量。
② 具有较高的选择性和较好的频率特性。这是因为中频频率fi是固定的，所以中频放大器的负载可以采用比较复杂、但性能较好的有源或无源网络，也可以采用固体滤波器，如陶瓷滤波器、声表面波滤器等。
③ 容易调整。除了混频器之前的天线回路和高频放大器的调谐回路需要与本地振荡器的谐振回路统一调谐之外，中频放大器的负载回路或滤波器是固定的，在接收不同频率的输入信号时不需再调整。
超外差接收机的主要缺点是电路比较复杂，同时也存在着一些特殊的干扰，如像频干扰、组合频率干扰和中频干扰等(见混频器)。解决这个问题的办法是提高高频放大器的选择性，尽量把由天线接收到的像频干扰信号滤掉。另一种办法是采用二次变频方式。
第一中频频率选得较高，使像频干扰信号的中心频率与有用输入信号UC的中心频率差别较大，使像频信号在高频放大器中受到显著的衰减。第二中频频率选得较低，使第二中频放大器有较高的增益和较好的选择性。
图3.2（b）是低中频接收机结构，低中频接收机的中频很低，主要采用镜像抑制接收机的结构进行镜像频谱抑制，由于中频比较低，因此可以用数字的方法来进行下变频和频谱抑制，低中频接收机面临的难点为镜像频率和对电路匹配程度的要求比较高。
图3.2（c）是零中频接收机，零中频的接收机的本振信号和接收到的射频信号处于同一频率，其电路比较简单。没有镜频干扰,不需要片外高Q值的带通滤波器，所以很容易实现单片集成， 存在直流偏差、本振泄漏问题以及二阶失真等问题。目前，零中频接收机和低中频接收机是适合于单芯片CMOS实现的接收机。超外差接收机需要有Quench信号，并且接收机的理论比较复杂、灵敏度相对较低。
根据以上分析，结合发送电路，选用零中频接收机结构比较合适，主要原因有：第一，零中频本振频率和接收信号的频率相同，而读写器接收到的射频信号为电子标签对读写器发射信号的反射，因此接收电路的本振信号可以和发射电路的本振采用相同的本振，可以减小硬件开销和功耗，降低电路复杂度；第二，根据分析，接收信号的频谱在零频处没有功率分布，在进行适当的滤波以后，零中频接收机的直流失调对接收机信号功率的影响不大。采用零中频接收机结构，接收机接收到的信号为幅度调制信号：