RFID協(xié)議一致性測試系統(tǒng)設計

3.RFID協(xié)議一致性測試系統(tǒng)總體設計
軟件無線電這一關鍵技術的應用，使得RFID協(xié)議一致性測試系統(tǒng)能夠突破傳統(tǒng)儀器受專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足一致性測試的需求。RFID協(xié)議一致性測試系統(tǒng)的總體結構分為硬件層和軟件層，硬件層即根據(jù)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化測試管理軟件。

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

圖3-1：軟件無線電的RFID協(xié)議一致性測試系統(tǒng)
該系統(tǒng)具有非常簡潔的系統(tǒng)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PXI或PXI Express開放高速總線交換數(shù)據(jù)及指令，射頻模塊之間通過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無線通訊，主控制器用于信號的后續(xù)分析和測試流程的控制。測試過程中主控制器發(fā)送指令給各功能模塊，基帶處理器由FPGA實時生成RFID基帶IQ信號，再通過板載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，通過板載ADC以及DDC轉化為數(shù)字基帶IQ信號，最后通過總線送至主控制器進行物理層和協(xié)議層各項參數(shù)的分析。
RFID協(xié)議一致性測試的基本方式為通過電纜進行測試，而通過天線的測試方式主要應用于性能測試場合，故測試天線以及電波暗室等要素將不列入RFID協(xié)議一致性測試系統(tǒng)的基本構架。

3.2RFID協(xié)議一致性測試系統(tǒng)的軟件構架
RFID協(xié)議一致性測試系統(tǒng)的軟件構架如圖3-2所示，自硬件驅動層之上，分別在FPGA開發(fā)環(huán)境和HOST開發(fā)環(huán)境中實現(xiàn)RFID協(xié)議仿真，RFID協(xié)議一致性測試和自動化測試管理。

圖3-2：RFID協(xié)議一致性測試系統(tǒng)軟件構架
RFID協(xié)議仿真層是整個RFID協(xié)議一致性測試的基礎，主要利用FPGA的實時處理能力，仿真實現(xiàn)各種RFID協(xié)議的通訊過程，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(jù)測試規(guī)范的規(guī)定，實現(xiàn)每一個測試項目的具體步驟，所有的功能模塊由最上層的自動化測試管理層進行統(tǒng)一的控制和調用。
雖然不同RFID協(xié)議之間的具體實現(xiàn)方式都不盡相同，但得益于軟件無線電技術的高度靈活性，軟件開發(fā)過程中可以進行層次化、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，并且為將來可能擴展的新標準提供接口。