本發(fā)明涉及射頻識別技術領域,尤其涉及一種車載rfid電子標簽的制備方法。
背景技術:
射頻識別(radiofrequencyidentification,rfid)是一種通過無線射頻方式進行非接觸的雙向數(shù)據(jù)通信并對目標加以識別以獲取相關數(shù)據(jù)的自動識別技術。電子停車收費系統(tǒng)采用射頻識別技術來完成汽車與自動收費站之間的無線數(shù)據(jù)通信是解決目前停車難問題的重要途徑。由于一般rfid電子標簽的發(fā)射功率低、信號接收處理方法不夠先進,造成rfid電子標簽的探測距離短、位置識別精度低等問題,很大程度上阻礙了rfid電子停車收費系統(tǒng)的應用與發(fā)展,導致了目前停車難問題無法解決。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的旨在彌補一般rfid探測距離及定位精度的不足,而提供一種車載rfid電子標簽的制備方法。
為了解決上述技術問題,本發(fā)明通過下述技術方案得以解決:
一種車載rfid電子標簽的制備方法,包括如下步驟:
(1)在rfid接收機外部加上射頻放大器,為了減少反射,利用微帶線路對輸入端和輸出端進行阻抗匹配;
(2)在rfid接收機外部加上外接天線,天線采用輕小型四臂螺旋天線,所述天線包括塑料支撐柱、上pcb板、下pcb板、電橋、以及螺旋臂,其中上pcb板、下pcb板均為方形,上pcb板、下pcb板緊密連接,塑料支撐柱固定在上pcb板中部并向上突出設置,所述塑料支撐柱為網(wǎng)狀形式圓柱形框架結構,其上開設有外大內(nèi)小形式的多個卡槽,支撐柱上的凹槽設計為外小內(nèi)大的形式,可以保證螺旋臂固定牢靠;
(3)對接收機基帶數(shù)字信號進行過采樣與濾波處理,過采樣得到的數(shù)據(jù)可以用cic濾波器進行抽取,使數(shù)據(jù)率回到正常水平,再級聯(lián)fir濾波器進行帶通濾波,進一步降低噪聲功率,提高信噪比;
(4)對接收機基帶數(shù)字信號進行直流偏移校正處理,通過電容交流耦合方式濾除信號直流部分來減輕直流偏移的干擾;
(5)對接收機基帶數(shù)字信號進行相干檢測數(shù)據(jù)解碼處理。
進一步地,塑料支撐柱的多個卡槽為鏤空形成的8-12根凹槽結構。
進一步地,螺旋臂由銅絲制成。
進一步地,螺旋臂包括第一螺旋臂、第二螺旋臂、第三螺旋臂、第四螺旋臂,第一螺旋臂(5.1)、第二螺旋臂(5.2)、第三螺旋臂、第四螺旋臂均以螺旋形式均勻固定在支撐柱上的凹槽內(nèi),并在天線起點加載調(diào)諧并聯(lián)電容或電感。
本發(fā)明一種可提高探測距離和位置精度的車載rfid電子標簽的制備方法,與目前的rfid車輛探測方法相比,其有益效果是:
(1)提高了車載rfid電子標簽的探測距離;
(2)提高了車載rfid電子標簽定位精度;
(3)提高了rfid電子標簽信號傳輸效率。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解,構成本申請的一部分,本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明,并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
圖1是本發(fā)明的立體示意圖;
圖2是本發(fā)明的主視示意圖;
圖3是本發(fā)明的左視示意圖;
圖4是本發(fā)明的俯視示意圖;
圖5是本發(fā)明的仰視示意圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結合本發(fā)明實施例的附圖,對本發(fā)明實施例的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然,所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例,而不是全部的實施例?;谒枋龅谋景l(fā)明的實施例,本領域普通技術人員在無需創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
實施例:
具體實施步驟如下:
1)在現(xiàn)有rfid閱讀器外部加上英飛凌公司的雙極性晶體管bfp420,利用微帶線路對輸入端和輸出端進行了阻抗匹配;
2)在現(xiàn)有rfid閱讀器外部加上外接天線,天線采用特定的輕小型四臂螺旋天線,包括塑料支撐柱1、上pcb板2、下pcb板3、電橋4、以及螺旋臂5,其中上pcb板2、下pcb板3均為方形,上pcb板2、下pcb板3緊密連接,塑料支撐柱1固定在上pcb板2中部并向上突出設置,所述塑料支撐柱1為網(wǎng)狀形式圓柱形框架結構,其上開設有外大內(nèi)小形式的多個卡槽。支撐柱1上的凹槽設計為外小內(nèi)大的形式,可以保證螺旋臂5固定牢靠。
如圖1-3所示,銅絲材料制成的螺旋臂5沿支撐柱1上開設的多個卡槽進行布線,并在天線起點加載調(diào)諧并聯(lián)電容或電感。進一步地,所述塑料支撐柱1的多個卡槽為鏤空形成的8-12根凹槽結構。
如圖2、3所示,螺旋四臂5包括第一螺旋臂5.1、第二螺旋臂5.2、第三螺旋臂5.3、第四螺旋臂5.4,第一螺旋臂5.1、第二螺旋臂5.2、第三螺旋臂5.3、第四螺旋臂5.4均以螺旋形式均勻固定在支撐柱1上的凹槽內(nèi),并在天線起點加載調(diào)諧并聯(lián)電容或電感。
如圖1-5所示,電橋4以精密焊接方式焊接在下pcb板3的下部中央部位。
進一步優(yōu)選地,上pcb板2、下pcb板3緊密固定后二者以螺紋形式和支撐柱1固定在一起。
3)對接收機基帶數(shù)字信號進行過采樣與濾波處理,以常見的碼率250kbps的ask標簽返回信號為例,為了能夠和adc芯片性能配合,選擇過采樣系數(shù)為40,則采樣速率為20msi。抽取之后的碼率設定為回發(fā)數(shù)據(jù)碼率的8倍,即2mbps,cic濾波級數(shù)為3。fm0編碼的絕大部分信號功率都在第一零點內(nèi),通常第一零點帶寬位置為通信速率的2倍,加入時鐘抖動后,其最大的第一零點帶寬可達通信速率的2.5倍,設置低通截止頻率為650khz;考慮同步頭的v特征點,設置高通截止頻率為160khz,以便在有限的資源條件下盡可能濾除帶外噪聲。
4)對接收機基帶數(shù)字信號進行直流偏移校正處理,通過電容交流耦合方式濾除信號直流部分來減輕直流偏移的干擾。標簽回發(fā)的數(shù)據(jù)幀同步頭包括若干個前導零加前同步碼,基帶程序在規(guī)定時間內(nèi)探測到同步頭之后才能開始信息解碼接收。采用交流耦合方式可減輕信號過載造成的干擾,但由于讀寫器工作在突發(fā)通信模式下,接收電路的階躍響應特性會在同步頭位置產(chǎn)生斜坡效應,往往導致同步判斷錯誤,為處理斜坡,在基帶信號處理前進行中值校正。
5)對接收機基帶數(shù)字信號進行相干檢測數(shù)據(jù)解碼處理,相干檢測則具備很好的解碼能力,能夠在輸入信嗓比較差的使用環(huán)境中達到遠優(yōu)于過零檢測的性能,由于fm0編碼采用正交編碼方式,滿足:
解碼之前,需事先創(chuàng)建數(shù)據(jù)數(shù)組s0和s1作為表示fmo編碼的0和1的碼元模板.根據(jù)公式,輸入數(shù)據(jù)分別與s0和s1作相關運算。運算結果即表示了輸入信號與碼元0和碼元1之間的相關程度。碼元模板按照采樣倍數(shù)設置分段長度,相關運算也按照同樣方式分段進行。由于碼元模板s0和sl也是正交的,所以與哪個的運算結果值大,則表明該輸人數(shù)據(jù)代表的是哪個碼元。
6)經(jīng)過測試驗證,經(jīng)過本發(fā)明重新設計的rfid電子標簽系統(tǒng),其探測距離和定位精度遠大于市場上常見產(chǎn)品,且能夠自適應天氣和環(huán)境的變化,讀取效果更為穩(wěn)定可靠。
應該理解,盡管參考其示例性的實施方案,已經(jīng)對本發(fā)明進行具體地顯示和描述,但是本領域的普通技術人員應該理解,在不背離由權利要求書所定義的本發(fā)明的精神和范圍的條件下,可以在其中進行各種形式和細節(jié)的變化,可以進行各種實施方案的任意組合。