基于聲表面波器件的無線遠距識別系統方案設計與實

(３)天線、ＧａＡｓ射頻開關、發射和接收

從ＳＡＷ擴展器輸出的線性調頻脈沖經過放大濾波后，由天線發射出去。

發射天線與接收天線共用，需要一轉換開關。回波信號的微弱要求系統接收機本地噪聲信號必須很小，因此，要求開關應有很高的隔離度（通斷比），否則，本機振蕩信號會竄入接收機而淹沒有用信號。由于系統頻率高達９１５ＭＨｚ，普通的模擬開關無法滿足隔離度的要求。本系統采用了ＧａＡｓ射頻開關，這種開關具有較高的隔離度、較低的插損、開關速度快等優點。

天線具有比較窄的方向角，以盡量避免在識別范圍內同時出現兩個識別卡的情形。發射出的信號若遇到ＳＡＷ識別卡，會反射回一系列脈沖，脈沖的數量和間隔由識別卡本身的結構決定。本系統中使用的是２４／４８位的識別碼。

(４)脈沖壓縮

由天線接收的脈沖信號經過下變頻、帶通、放大后送到ＳＡＷ壓縮器，壓縮器的原理與擴展器類似，輸出換能器的叉指排列與擴展器的共軛，由低頻向高頻變化（１５５ＭＨｚ～１７５ＭＨｚ）。當展寬脈沖進來后，由于時間上的差異，使各頻率的信號同時到達叉指換能器相應的位置而輸出一個被壓縮的脈沖。脈沖的能量按布喇格函數分布。

通過使用ＳＡＷ擴展器和壓縮器，增大了信號的時寬帶寬積，從而獲得了大約１３ｄＢ的處理增益，提高了系統的多普勒分辨力；由于時域上的展寬，充分利用發射設備的平均功率，提高信號能量，增強了系統的抗干擾能力。

(５)Ａ／Ｄ采樣與ＤＳＰ數據處理

由ＳＡＷ壓縮器輸出的信號包含了ＳＡＷ識別卡的信息，經過Ａ／Ｄ采樣后由ＤＳＰ提取識別卡的信息就完成了識別過程。

４ 測 試

測試用的識別卡有２４條反射器，可以形成２４位的識別碼，收發器每隔１２μｓ發射一個１μｓ的詢問脈沖。經過識別卡反射回一組編碼脈沖。若對應位為１，則對應反射器反射回波；若為０則不反射。這樣由有無回波脈沖就可以判斷出該位為１或者０。

編碼為１的返回脈沖比編碼為０的返回脈沖大２０ｄＢｍ左右，通過信號的處理可以得到很低的誤碼率，可以快速準確地識別目標。

聲表面波器件的引入，使系統性能得到了很大的提高。識別距離可以達到２０ｍ，可用于不停車車輛自動收費識別系統、路標識別系統、鐵路車輛車號識別以及列車準確停靠控制等系統。