一种基于虚拟仪器的rfid标签最小触发功率的测试方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及射频识别技术的测试技术领域，具体涉及一种基于虚拟仪器的RFID标签最小触发功率的测试方法。
【背景技术】
[0002]射频识别(RFID，Rad1 Frequency Identificat1n)技术通过射频方式进行非接触双向通信，以达到对目标对象的自动识别，具有精度高、适应环境能力强、抗干扰强、操作快捷等优点。RFID标签芯片中一般保存有按照相应通信协议标准进行编码的数据，用来对标签所附着的物体进行唯一标识。读写器通过其天线发射出一定频率的电磁波信号，当RFID标签位于读写器天线的工作范围内，标签的天线回路会产生感应电流，从而使得标签获得能量被激活并将芯片中保存的信息发送给读写器。读写器接收到来自标签的电磁波信号后，对其进行解调及解码，得到有用信息，从而达到无接触自动识别物体的目的。目前，RFID技术已经广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理、身份识别等众多领域。
[0003]随着RFID技术应用的普及，其整体性能也越来越受到关注，尤其是如何评估RFID标签的性能已经成为重要的课题。远距离RFID系统的通信基于电磁场反向散射原理，因此其性能在很大程度上取决于读写器的发射功率。考虑到电磁兼容性，读写器的发射功率不能超过一定的功率限值，以免对附近的其他设备和人员造成干扰和伤害。当限值读写器的发射功率时，不同RFID标签的工作性能会有显著的差别。因此，研宄RFID标签在不同工作频率下的最小触发功率，即激活RFID标签时读写器所需的最小发射功率，对评估RFID标签的工作性能有十分重要的意义。
【发明内容】
[0004]发明目的:为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于虚拟仪器的RFID标签最小触发功率的测试方法，该方法在每个频率点上依次通过二分搜索法搜索出当前发射频率的频点上RFID标签的最小触发功率，解决了现有技术的不足。
[0005]技术方案:为实现上述目的，本发明采用的技术方案为:
[0006]一种基于虚拟仪器的RFID标签最小触发功率的测试方法，其特征在于，包括虚拟仪器和RFID标签；所述虚拟仪器包括RFID原型机和上位机；所述RFID原型机包括RFID发射机和RFID接收机；所述上位机包括参数配置模块和最小触发功率搜索模块；
[0007]该方法包括以下步骤:
[0008]I) RFID发射机向RFID标签发送激活命令，RFID标签接收到激活命令后，响应该激活命令，产生响应数据；
[0009]2) RFID接收机接收所述响应数据并进行解码；
[0010]3)参数配置模块配置发射频率范围、频率步进、发射功率范围、功率分辨率和接收功率门限；
[0011]4)最小触发功率搜索模块在发射频率范围内不同的频点上，从最低发射频率开始，以最高发射频率为结束，以频率步进为间隔，在每个频率点上依次通过二分搜索法搜索出当前发射频率的频点上RFID标签的最小触发功率。
[0012]进一步的，步骤4)中所述二分搜索法包括以下步骤:
[0013]4.1)初始化，将Ph设置为参数配置中的最高功率，将设置为参数配置中的最低功率；其中有发射功率PT1、接收功率PK1、接收功率门限值Pth和功率分辨率d P；
[0014]4.2)赋值Pn= P H，调用RFID原型机发射命令，根据接收到的信号计算出接收功率Pk1、将Pki与门限值Pth比较;
[0015]如PK1〈Pth，结束搜索，设置Pn为最小触发功率；
[0016]如PK1>Pth，进入下一步；
[0017]4.3)赋值Pt2= P L,调用RFID原型机发射命令，根据接收到的信号计算出接收功率Pk2、将Pk2与门限值Pth比较；
[0018]如PK2>Pth，结束搜索，设置Pt2为最小触发功率；
[0019]如PK2〈Pth，进入下一步；
[0020]4.4)计算此时的最高功率Ph与此时的最低功率P d勺差值，并与功率分辨率比较；
[0021]如(Ph — PJ <dP;结束搜索，如本步骤之前执行了步骤4.3)，则设置P T2为最小触发功率；如本步骤之前执行了步骤4.5)，则设置Pt3为最小触发功率；
[0022]如(Ph—PL)>dP;进入下一步；
[0023]4.5)赋值Pt3= (P H+PJ/2，调用RFID原型机发射命令，根据接收到的信号计算出接收功率Pk3、将Pk3与门限值P th比较；
[0024]如PE3>Pth,赋值 Ph= P T3，重复步骤 4.4)；
[0025]如PK3〈Pth，赋值 Pl= P T3，重复步骤 4.4)。
[0026]有益效果:
[0027](I)本发明提供的软件架构和硬件架构适用于各类通信协议标准，具有可扩展性和灵活性；
[0028](2)本发明提供的最小触发功率二分搜索法简单、实用，并且避免了传统的对所有功率点的操作，大幅度减小了测试时间，提高了测试效率；
[0029](3)该方法采用了虚拟仪器技术，适用于各类通信协议标准，可用于评估RFID标签的性能，改进了传统的对所用功率进行搜索而得出结论的方法，提高了测试效率。
【附图说明】
[0030]图1为硬件架构设计图；
[0031]图2为软件结构设计图；
[0032]图3为RFID发射机硬件处理流程图；
[0033]图4为RFID接收机硬件处理流程图；
[0034]图5为RFID发射机编码模块流程图；
[0035]图6为RFID接收机解码模块流程图；
[0036]图7为本发明提供的RFID标签最小触发功率二分搜索法流程图。
【具体实施方式】
[0037]下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
[0038]如图2所示为一种基于虚拟仪器的RFID标签最小触发功率的测试方法，其特征在于，包括虚拟仪器和RFID标签；所述虚拟仪器包括RFID原型机和上位机；所述RFID原型机包括RFID发射机和RFID接收机；所述上位机包括参数配置模块和最小触发功率搜索模块；该方法包括以下步骤:
[0039]I) RFID发射机向RFID标签发送激活命令，RFID标签接收到激活命令后，响应该激活命令，产生响应数据；
[0040]2) RFID接收机接收所述响应数据并进行解码；
[0041]3)参数配置模块配置发射频率范围、频率步进、发射功率范围、功率分辨率和接收功率门限；
[0042]4)最小触发功率搜索模块在发射频率范围内不同的频点上，从最低发射频率开始，以最高发射频率为结束，以频率步进为间隔，在每个频率点上依次通过二分搜索法搜索出当前发射频率的频点上RFID标签的最小触发功率。
[0043]进一步的，如图7所示，步骤4)中所述二分搜索法包括以下步骤:
[0044]4.1)初始化，将Ph设置为参数配置中的最高功率，将设置为参数配置中的最低功率；其中有发射功率PT1、接收功率PK1、接收功率门限值Pth和功率分辨率d P；
[0045]4.2)赋值Pn= P H，调用RFID原型机发射命令，根据接收到的信号计算出接收功率Pk1、将Pki与门限值Pth比较;
[0046]如PK1〈Pth，结束搜索，设置Pn为最小触发功率；
[0047]如PK1>Pth，进入下一步；
[0048]4.3)赋值Pt2= P L,调用RFID原型机发射命令，根据接收到的信号计算出接收功率Pk2、将Pk2与门限值Pth比较；
[0049]如PK2>Pth，结束搜索，设置Pt2为最小触发功率；
[0050]如PK2〈Pth，进入下一步；
[0051]4.4)计算此时的最高功率Ph与此时的最低功率P d勺差值，并与功率分辨率比较；
[0052]如(Ph — PJ <dP;结束搜索，如本步骤之前执行了步骤4.3)，则设置P T2为最小触发功率；如本步骤之前执行了步骤4.5)，则设置Pt3为最小触发功率；
[0053]如(Ph—PL)>dP;进入下一步；
[0054]4.5)赋值Pt3= (P H+PJ/2，调用RFID原型机发射命令，根据接收到的信号计算出接收功率Pk3、将Pk3与门限值P th比较；
[0055]如PK3>Pth，赋值 Ph= P T3，重复步骤 4.4)；
[0056]如PK3〈Pth，赋值 Pl= P T3，重复步骤 4.4)。
[0057]实施例:如图1所示，本发明提供的硬件架构采用NI模块化仪器，模块之间通过PXIe总线进行数据传输，包括四个模块，依次为:主控器，下变频设备ΡΧΙ-5600，中频信号收发器PXIe-5641R以及上变频设备PX1-5610。四个模块都插在背板为PXIe总线的机箱上。
[0058]如附图2所示，本发明提供的软件架构采用LabVIEW和LabVIEW FPGA开发，包括测试上位机和RFID原型机两部分。其中，