基于fpga的nfc數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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1、Ｉ隆齡械ｆ心等國ｇ碩：ｔ學(xué)位論文－－＇＂ｖ畫磯基刊ＰＧＡ的師Ｃ數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)冊與實(shí)現(xiàn)作者姓名張獅學(xué)校導(dǎo)師姓名Ｖ職賴賴客副教捏企化導(dǎo)師姓名、職賴了勵(lì)高工申請學(xué)位類別工程碩壬＾．＾ｉ－．＇?。崳姡墸海崳姡墸桑崳娢靼搽娮涌萍即髮W(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性（或創(chuàng)新性）聲明秉承學(xué)校嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)和優(yōu)良的科學(xué)道德，本人聲明所呈交的論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研充工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加標(biāo)注和致謝中所羅列的內(nèi)容＾＾＾外，論文中不包含其他人己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果；也不包含為

2、獲得西安電子科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料一。與我同工作的同事對本研巧所做的任何貢獻(xiàn)均己在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學(xué)位論文若有不實(shí)么處一，本人承擔(dān)切法律責(zé)任。．本人簽名；挺日期；Ｗ埃、西安電子科技大學(xué)關(guān)于論文使用授權(quán)的說巧本人完全了解西安電子科技大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定，目Ｐ：研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識產(chǎn)權(quán)屬于西安電子科技大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件，化許查閱、借閱論文；學(xué)?？晒颊撐牡娜炕虿糠謨?nèi)容，允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存論文。同時(shí)本人保證，結(jié)合

3、學(xué)位論文研究成果完成的論文、發(fā)明專利等成果，署。名單位為西安電大子科技學(xué)保密的學(xué)位論文在年解密。＿＿后適用本授權(quán)書￣：本人簽朵簽名：＾導(dǎo)師名峰Ｉ日期：＾．：如谷１．日期叫學(xué)校代碼10701學(xué)號1311122890分類號TN4密級公開西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文基于FPGA的NFC數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)作者姓名：張武科領(lǐng)域：軟件工程學(xué)位類別：工程碩士學(xué)校導(dǎo)師姓名、職稱：賴睿副教授企業(yè)導(dǎo)師姓名、職稱：丁勵(lì)高工學(xué)院：微電子學(xué)院提交日期：2016年1月DesignandImplementofDataAcquisitionSyste

4、mforNFCBasedonFPGAAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinIntegratedCircuitEngineeringByZhangWukeSupervisor:LaiRuiAssociateProfessorDingLiSeniorEngineerJanuary2016摘要摘要通信數(shù)據(jù)的采集一直以來都是信號與信息處理的重要組成部分，而NFC則是目前應(yīng)用最為廣泛的非接觸式通信方式。很多情況下，研

5、究人員需要對NFC通信過程的通信數(shù)據(jù)有一個(gè)清晰的認(rèn)識。比較傳統(tǒng)的方法為通過示波器將NFC通信信號采集下來，再對照相應(yīng)的NFC通信協(xié)議，從而得到通信過程的數(shù)據(jù)信息。但是NFC通信協(xié)議較為復(fù)雜且通信數(shù)據(jù)較多，這使得這種傳統(tǒng)方法效率低且容易產(chǎn)生錯(cuò)誤。所以需要有一種效率高且準(zhǔn)確的方法對NFC數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。FPGA有處理速度快、設(shè)計(jì)驗(yàn)證方法和配置靈活等優(yōu)點(diǎn)，常運(yùn)用在圖像處理與信號處理中，所以本文提出設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)基于FPGA的NFC通信數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。然而對于NFC的通信信號，無法直接運(yùn)用FPGA對其進(jìn)行解碼處理，基于此，本文采用先對通信信號進(jìn)行解調(diào)，然后再進(jìn)行解碼的

6、方案，最后得到通信過程中的數(shù)據(jù)。信號解調(diào)電路采用硬件PCB電路輔以FPGA控制模塊的方法實(shí)現(xiàn)，信號解調(diào)電路的目的是將NFC的原始通信信號轉(zhuǎn)化為可以運(yùn)用FPGA進(jìn)行解碼的數(shù)字信號。由于不同的NFC芯片以及不同的通信距離都會造成通信信號強(qiáng)度的差異，所以本文設(shè)計(jì)了AGC電路對信號增益進(jìn)行自動調(diào)控，該AGC電路由ADC、數(shù)字電位器、壓控放大器以及基于FPGA的數(shù)字邏輯電路控制模塊組成，使得該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)適用于不同信號強(qiáng)度NFC。數(shù)據(jù)解碼電路則主要為基于FPGA的數(shù)字邏輯電路，該電路的目的在于將解調(diào)后的數(shù)據(jù)信號解碼后得到所需要的通信數(shù)據(jù)。由于讀寫器發(fā)送到標(biāo)簽數(shù)據(jù)

7、的編碼方式和標(biāo)簽發(fā)送到讀寫器數(shù)據(jù)的編碼方式有很大的差異，所以本文針對兩種數(shù)據(jù)分別設(shè)計(jì)解碼電路，最后輸出到計(jì)算機(jī)的過程中將這兩種數(shù)據(jù)區(qū)分開。整個(gè)系統(tǒng)的硬件組成包括FPGA核心板、外掛的解調(diào)電路PCB小板以及獲取通信信號的感應(yīng)天線。核心控制芯片為FPGA，本文中所采用的FPGA芯片為XINLIN公司的Spartan系列芯片。最終，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的NFC數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能對ISO15693協(xié)議下的NFC通信數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確的采集并以波特率為115200Kbit/s傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，數(shù)據(jù)采集的錯(cuò)誤率小于0.1%。系統(tǒng)的其它性能參數(shù)和易操作性上均符合工程中的各項(xiàng)要求。該數(shù)據(jù)采集系

8、統(tǒng)對NFC芯片的研發(fā)提供了便利條件。關(guān)鍵詞數(shù)據(jù)采集NFCFPGA解調(diào)電路解碼電路IABSTRA