RFID協議一致性測試系統設計

3.RFID協議一致性測試系統總體設計
軟件無線電這一關鍵技術的應用，使得RFID協議一致性測試系統能夠突破傳統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協議一致性測試系統的總體結構分為硬件層和軟件層，硬件層即根據具體的測試需要，選取適合的模塊化硬件而構成，軟件層主要包括RFID協議仿真軟件，RFID協議一致性測試軟件和自動化測試管理軟件。

3.1RFID協議一致性測試系統的硬件構架
RFID協議一致性測試系統的硬件構架如圖3-1所示：

圖3-1：軟件無線電的RFID協議一致性測試系統
該系統具有非常簡潔的系統構架，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據及指令，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分析和測試流程的控制。測試過程中主控制器發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電纜或天線發送給RFID被測單元。從被測單元返回的信號經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議層各項參數的分析。
RFID協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協議一致性測試系統的基本構架。

3.2RFID協議一致性測試系統的軟件構架
RFID協議一致性測試系統的軟件構架如圖3-2所示，自硬件驅動層之上，分別在FPGA開發環境和HOST開發環境中實現RFID協議仿真，RFID協議一致性測試和自動化測試管理。

圖3-2：RFID協議一致性測試系統軟件構架
RFID協議仿真層是整個RFID協議一致性測試的基礎，主要利用FPGA的實時處理能力，仿真實現各種RFID協議的通訊過程，如編碼、解碼，指令構造和解析，協議狀態跳轉等核心功能。RFID協議一致性測試層則根據測試規范的規定，實現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一的控制和調用。
雖然不同RFID協議之間的具體實現方式都不盡相同，但得益于軟件無線電技術的高度靈活性，軟件開發過程中可以進行層次化、模塊化的封裝，將對不同RFID協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。