电子标签芯片论文-杨慧明

电子标签芯片论文-杨慧明

导读:本文包含了电子标签芯片论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:射频识别,无源电子标签,ISO,IEC15693,模拟前端

电子标签芯片论文文献综述

杨慧明[1](2019)在《基于ISO/IEC 15693标准的高安全性电子标签芯片关键技术研究》一文中研究指出射频自动识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术是一种将无线射频信号相互耦合实现无接触识别的技术。随着物联网(Internet of Things,IoT)技术的迅猛发展,RFID电子标签以其低成本、存储量大、识别距离远等特点,在各个领域得到了广泛的应用。本论文从现有RFID电子标签商品防伪技术无法有效防范标签芯片信息被复制或者回收标签进行伪造的问题出发,对高频电子标签芯片的关键技术进行相关研究。本论文首先对高频电子标签芯片的研究现状以及高安全性电子标签技术进行分析,在研究高频RFID系统能量与数据传输原理的基础上,结合ISO/IEC15693协议相关内容,提出了可用于防伪领域的电子标签芯片架构。然后,对标签芯片模拟前端关键电路进行研究,利用片上电阻和MOS管阈值电压的温度特性在工艺偏差下较稳定的特点,提出了一种新型的基准电流源结构,得到了不同工艺角下均具有良好温度特性的基准电流;对标签芯片的硬件防伪技术进行研究,设计了一种基于引脚互连信息状态检测的硬件防伪电路,提出了一种利用该电路的标签芯片防伪验证机制;对低功耗锁存比较器技术进行研究,优化设计了比较器电路的再生级模块,在提高比较器速度的同时降低了电路的功耗;完成了模拟前端中整流限幅电路、解调电路、上电复位电路、时钟电路以及稳压电路等模块的设计、仿真与优化,同时给出了仿真结果与部分模块的版图设计。其次,在对协议深入分析的基础上,对标签芯片的数字基带电路架构进行了设计,给出了同步、解码、主状态机、编码等模块设计思想与实现方式;在数字基带电路中引入加密模块,增强了标签芯片数据通讯的安全性,提出了一种利用加解密变量实现标签真伪验证的方法。最后,本文采用0.18μm CMOS工艺完成了标签芯片模拟前端的版图设计与后仿真分析,同时对数字基带电路进行了FPGA原型验证,后仿真与验证结果表明各模块的功能满足设计需求。综上,本文采用模块化设计思想和自顶向下的设计方法,通过理论分析、仿真与测试验证,完成了基于ISO/IEC 15693协议的高安全性电子标签芯片的设计工作。(本文来源于《郑州大学》期刊2019-05-01)

谢克一[2](2018)在《无芯片电子标签传感器关键技术研究》一文中研究指出无芯片电子标签传感器是利用电磁波回波特性实现无接触检测外界物理量的新型传感器,其关键技术亟待突破。本文对无芯片射频识别(RFID)技术、无芯片传感技术以及无芯片RFID检测技术等关键技术进行深入研究,并在此基础上设计并实现了具有16bits编码容量的无芯片温度阈值传感器。本文主要完成了以下四个方面的工作:1.在无芯片RFID技术方面,采用频域编码技术,从结构简单的Ⅰ'型开槽谐振器入手,设计了 12bits标签;为提高频带利用率,采用双极化频带复用的方法,设计了基于'U'型开槽谐振器的16bits标签;为提高编码密度,设计了基于“弧”型开槽谐振器的20bits标签。利用上述叁种编码方法制作了不同编码的若干标签。测试结果表明,叁种标签均可正确识别出编码,通过移除或短路某编码位谐振器可以实现重构。本部分的研究解决了无芯片标签尺寸大、编码位数少、难以重构的问题,实现了电子标签传感器的无芯片身份识别。2.在无芯片传感技术方面,系统研究了低成本无芯片传感器的结构设计方法。选取左手材料平面谐振单元——单开口谐振环(Single Split Ring Resonator,SSRR),仿真研究了结构参数对谐振结构谐振特性的影响,通过性能对比确定方形SSRR作为传感器的谐振结构。建立了温度阈值传感器模型,仿真研究了敏感材料在谐振结构上的加载方式,比较了不同加载方式对谐振频率偏移灵敏度的影响,为高灵敏度无芯片传感器的结构设计提供了理论支撑。3.在无芯片RFID检测技术方面,对检测系统中的关键元件—宽带天线进行了研究。设计了叁种阻抗匹配的带宽宽且带宽内辐射特性良好的平面天线。测试结果表明,本文研制的天线满足无芯片RFID标签和无芯片传感器的测试需求。4.将无芯片RFID技术与无芯片传感技术结合,设计并制作了具有16bits编码容量的无芯片电子标签温度阈值传感器。编码部分选用基于“弧”型开槽谐振器的16bits标签:敏感材料采用易于制备的有机物——菲。搭建了测试系统,并对其进行测试,结果表明该标签传感器可以在温度变化时正确识别出编码信息,且可准确实现温度超过75 ℃的阈值检测。(本文来源于《大连交通大学》期刊2018-06-17)

马中华[3](2018)在《频域编码无芯片RFID电子标签》一文中研究指出物联网(IoT,the Internet of Things)的发展进一步促进了射频识别(RFID,Radio Frequency Identification)技术的快速发展,射频识别技术的应用已经遍及人们生活的方方面面。射频识别标签具有很多优点,如读取距离长,非视距读取以及自动识别和跟踪等。但是由于标签成本的制约,在需要使用数万亿标签的低价商品领域,RFID标签仍然不能被商家广泛接受,因此阻碍了物联网的进一步发展。标签的成本主要取决于标签芯片的成本,而从制作芯片的材料和工艺方面来降低标签成本已无可能。如何降低标签成本成为目前研究人员亟待解决的难题。为了降低标签成本,研究人员提出了无芯片标签。无芯片标签主要分为基于时域工作和频域工作的两类,基于时域的无芯片标签有声表面波(SAW,Surface Acoustic Wave)和传输延迟线两种。基于SAW的无芯片标签采用脉冲调制编码,编码容量达到了256 bits,但是SAW本身的成本已经接近了带芯片标签的成本,而且需要亚微米刻蚀工艺;由传输延迟线构成基于时域的无芯片标签成本虽然已经接近条形码的成本,但是编码容量太低,不能很好地得到应用。于是研究人员开始研究基于频域的无芯片标签,因为它主要利用谐振频率的位置进行编码,可供编码的频带宽,编码容量大。目前,基于频域的无芯片标签主要集中在开发可替代条形码的无芯片结构和可印刷RFID无芯片标签。本论文主要对基于频域工作的无芯片标签展开研究。首先从各种谐振器的谐振特性入手,对谐振器的结构和编码方式进行深入探讨,特别对它们组成标签的工作类型进行了研究。本文提出以下的无芯片标签:频域工作的两种可重发无芯片标签,分别是L型微带耦合谐振器无芯片标签和互补开口谐振环(CSRR,Complementary Split Ring Resonator)耦合微带线无芯片标签;基于频域的两种自谐振无芯片标签,分别是多I型缝隙谐振器无芯片标签和矩形缝隙环谐振器嵌套的无芯片标签。本论文的主要工作包括以下几点:1.利用耦合理论,采用高Q的L型微带带阻谐振器和高Q的CSRR带阻谐振器和主传输微带线耦合分别构成两种可重发无芯片标签。高Q带阻谐振器改变主传输线上的超宽带均匀频谱,将谐振电路的编码信息加入到超宽带频谱特征中。为了提高编码容量,采取频率位置和振幅调制的混合编码方式。其中在L型微带耦合谐振器无芯片标签中为了减小标签面积,对L型微带谐振器进行了变形,由耦合L型微带谐振器变成L型开路枝节线,最后标签面积减小了61.7%。接着制作几种典型编码的标签进行测试,通信距离达到10 cm,标签的编码密度1.67 bits/cm~2,编码容量为3.56 bits/GHz。利用高Q的CSRR谐振器设计了另一种可重发无芯片标签,并设计了微带贴片两边开槽的阶梯微带超宽带(UWB,Ultra Wideband)天线作为这种标签的收发天线,减小了标签面积。最后进行了实测验证,通信距离达到30 cm,标签编码密度达到0.63 bits/cm~2,编码容量为5.5bits/GHz。2.提出基于I型缝隙自谐振的无芯片标签,I型缝隙的编码信息加载到反向散射回读写器的雷达散射截面(RCS,Radar Cross Section)的频谱特征中。由于L型微带带阻谐振器和CSRR带阻谐振器组成的无芯片标签都有最低谐振频率的二次谐波干扰,用于编码的频谱范围受到最低谐振频率二次谐波的限制;并且需要两面收发正交的超宽带天线,额外增加了标签面积;标签工作时还需要分别和读写器发收正交的超宽带天线对准。针对这些不利的因素,提出自谐振的I型缝隙无芯片标签,它去掉了两面正交的超宽带天线,减小了标签面积。由于I型缝隙没有二次谐波,增大了可供编码的频带宽度。最后制作了4 bits和12 bits几种典型编码的无芯片标签并进行测试,测试结果和仿真结果相符。这种标签的编码密度达到1.58 bits/cm~2,编码容量为3 bits/GHz,读写器采用高增益的喇叭天线,通信距离达到20 cm。3.提出基于矩形缝隙环嵌套的无芯片标签。虽然I型缝隙谐振器增加了可用编码的频带宽度,但是还会受到叁次谐波的干扰,同时入射波激励电场方向必须要和I型缝隙垂直。提出的矩形缝隙环嵌套的无芯片标签很好地解决了这些问题,矩形缝隙环谐振器没有二次、叁次、四次谐波,进一步拓展了可供编码的频带宽度;在偏离法向方向不大于30°的情况下,入射波激励电场的方向没有限制。选择矩形缝隙环嵌套,减小了标签面积。设计12 bits编码的无芯片标签面积只有35 mm×35 mm。这种标签编码密度0.98 bits/cm~2,编码容量1.9 bits/GHz,测试时采用高增益的喇叭天线,通信距离可以达到50 cm。(本文来源于《兰州大学》期刊2018-05-01)

杨跃胜,武岳山[4](2017)在《RFID电子标签芯片Pad的技术演进与特点分析》一文中研究指出RFID芯片产业化过程中,根据应用需求采用了不同封装形式,使得电气连接点pad形成多种样式。本文对RFID芯片电气连接点的基本形式进行了分析,结合芯片封装案例重点分析Bump工艺和pad再分布工艺,同时给出两种工艺各自的优缺点,阐明两种pad工艺所适用的其他标签加工环节,最后给出RFID芯片pad封装适合后续应用环境的参考工艺。本文对各种应用环境需求及后续工艺的要求的RFID芯片pad封装形式之选择具有一定的参考作用。(本文来源于《中国集成电路》期刊2017年12期)

孔令荣[5](2017)在《一种双频电子标签芯片及电源管理电路》一文中研究指出提出集成两个频段的双频RFID电子标签芯片设计方案,两个频段共享电源和存储器,解决了集成的双频电子标签芯片的电源冲突问题和双频段同时读写存储器的冲突问题,设计了集成符合ISO 18000-6C协议的UHF频段和符合ISO 11784/11785协议的LF频段的双频RFID电子标签芯片,并给出了电源管理电路。经流片后测试,该双频RFID标签的两个频段的功能正确,灵敏度和识读距离与目前同类型单频段的电子标签相近。(本文来源于《电子技术应用》期刊2017年07期)

陈宁伟[6](2017)在《无芯片射频识别电子标签阅读器的设计》一文中研究指出当前,“物联网”已经成为世界瞩目的焦点,射频识别(RFID,Radio Frequency Identification)技术作为构建“物联网”的核心技术,因此受到高度重视。RFID技术具有受环境影响小、非接触性以及识别效率高等优点,可应用于工商业智能化等诸多领域。但相对于条形码等技术,电子标签过高的成本成为限制RFID技术商业应用取得成功的关键因素之一。无芯片RFID电子标签不含有价格昂贵的硅芯片,可以大幅度降低电子标签的价格,从而大大扩展了RFID的应用领域,因此开展无芯片射频识别技术的研究具有广阔的应用前景。目前,很多研究学者正在深入研究无芯片标签,但配套使用的无芯片射频识别阅读器尚处于萌芽时期。本文针对基于频谱特征的无芯片电子标签,研究设计了一款能够识别此类标签的阅读器。首先,根据课题组研究设计的基于频谱特征的无芯片标签的工作特性,研究了无芯片RFID系统的工作原理。其工作原理为:阅读器首先产生多频探测信号,然后根据电子标签返回信号的幅度和相位信息对其进行解码,并将解码信息传送至计算机信息处理系统,从而完成目标标签的识别。其次,根据系统原理,研究了阅读器的整体指标和架构,并据此设计了具体的硬件电路和软件代码。阅读器主要包含射频前端和数字控制两个部分。射频前端主要负责探测信号的发射、参考信号的生成、标签编码信号的接收以及对编码信号幅度相位信息变化的检测;数字控制部分主要负责收发信号的控制、无芯片标签的解码及与上位机的通信。再次,对阅读器主要模块的功能进行了测试,然后联合无芯片标签,完成了无芯片RFID系统的测试。测试结果证明了阅读器设计的正确性。最后,为了扩展阅读器的工作频段以及提高阅读器的整体性能,设计了一款能够产生54 MHz~13600 MHz信号的频率综合器。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2017-06-01)

谭洋[7](2016)在《基于国军标的超高频安全电子标签芯片数字基带的设计与实现》一文中研究指出随着物联网时代的到来,射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术得到更加广泛的应用,同时也带来了安全问题,比如个人隐私泄露、军事机密泄露、重要信息被篡改等,这样的安全问题不容忽视。本文首先分析射频识别技术中会遇到的安全问题,然后针对安全问题分析对应的安全策略。重点讨论安全策略中的安全协议,文中对比了RFID国际标准ISO和国军标,分析了国军标中的安全鉴别协议和安全通信协议,从协议命令执行来分析国军标的安全保障机制。为了选出适合本文的加密算法,文中详细分析了几种典型的轻量级加密算法。从运行原理、内部结构和安全性分析方面入手,重点分析了Grain-v1算法。使用高级硬件语言Verilog DHL从代码级别实现了该算法并进行模块化设计,方便嵌入到数字基带中。根据前端仿真和逻辑综合结果,从周期、面积和吞吐率上验证Grain-v1算法更适合本文要求。本文讨论和分析了安全数字基带的各项关键技术,包括数字基带模块划分、内部结构、工作流程和时钟域分布等。重点分析了安全模块,从安全模块的功能作用、内部结构、工作流程、设计思路、安全功能验证等方面进行了详细的分析。在完成安全数字基带的RTL代码编写、逻辑综合之后。基于FPGA的平台进行原型验证,验证结果表明,所设计的安全数字基带能够满足国军标的要求,起到了保障通信安全的作用。在此基础上,进行物理设计得出基带版图,并对不带安全模块数字基带版图和带有安全模块数字基带版图进行了对比,得出安全模块面积占比为31.8%,将本文工作与同类工作进行对比,从RFID标准、加密算法、面积和安全模块面积占比等方面分析得出本文所做工作在面积、安全方面更有优势。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2016-10-01)

郑妙霞[8](2016)在《无源超高频电子标签芯片数字基带的设计与实现》一文中研究指出物联网作为近年来的新兴产业,带动了射频识别技术(RFID)的发展,使得RFID技术应用到更广阔的范围。为实现对物体的智能管理,将为每个物体分配一个电子标签。电子标签中具有一定的存储空间,可用于存储和管理物品的信息。通过RFID自动识别技术,读写器可以获取电子标签芯片中存储的物品信息,并将收集到的物品信息提供给后台管理系统,这样便可以实现对物品的自动识别和信息交互。数字基带作为电子标签芯片中核心部件之一,不仅直接决定了电子标签芯片的功能完整性,而且也直接影响电子标签芯片的主要性能指标。本文设计了一款数字基带,符合国家标准《信息技术射频识别800/900 MHz空中接口协议》的要求,具有低功耗的特点,应用于无源超高频电子标签芯片。本文首先介绍了电子标签芯片的发展趋势,重点介绍了电子标签芯片发展过程存在的相关问题,分析了国内外电子标签性的设计现状和存在的安全问题、功耗问题以及通信标准问题。为了更全面的阐述数字基带的工作环境和条件,详细介绍了RFID系统的结构,数字基带的设计以国家标准为框架展开。在通信协议的基础上,对数字基带的设计提出了指标性的要求,以模块化设计为主要方法,对数字基带进行设计。采用FPGA原型验证作为硬件验证手段,对所设计的数字基带加以验证。验证结果表明,数字基带一共十个模块,各个模块相互协调完成对信号接收、处理和发送的工作。对数字基带的逻辑综合进行相关分析和完成综合后的验证。在确保综合生成的网表文件通过功能验证后,对数字基带的物理设计进行相关的分析和完成物理设计后的验证,最终确定数字基带的版图。低功耗作为数字基带一个重要的性能。整个数字基带设计的过程中从系统级、结构级和寄存器传输级(RTL)代码设计叁个层次进行低功耗设计,具体有模块化设计、多时钟域设计、流水线设计、RTL代码优化等方法。数字基带的实现工艺是TSMC 0.18μm,综合后的面积约为42347μm2,约4980门,总动态功耗1.79μW;版图面积为58320μm2,总动态功耗为2.23μW。所设计的数字基带适用于国家标准,功能正确,且功耗较低。(本文来源于《湘潭大学》期刊2016-05-10)

佟洪波[9](2015)在《射频识别电子标签芯片的设计研究》一文中研究指出随着现代科技技术的不断进步,电子设备产品的科技含量也在不断提升,射频设别技术是目前较为先进的信息识别技术之一,其主要被应用在物流、门禁、身份证、食品条码等多种中短距离识别领域。我国国内对于射频识别技术的应用和研究均处在起步阶段,各方面的技术均需要不断探索和完善。本文即是对现代射频识别电子标签芯片的设计进行分析,了解目前该项技术下电子标签芯片的主要结构,并对相关关键性模块的设计进行研究,以期能为相关工作提供参考。(本文来源于《电子制作》期刊2015年11期)

姚晓玲,罗锦峰[10](2015)在《电子标签芯片数字电路系统研究与实现》一文中研究指出电子标签芯片属于一个小规模但是结构相对复杂的运行系统,研究设计RFID电子标签芯片和各种有关联的数模混合集成电路设计技术有着十分重要的理论以及实践性意义,有着广大的市场前景。射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术在现如今属于使用范围最广的非接触性自动目标识别技术,具有非接触、读写方便、速度快以及安全性高的特点,被广泛的使用在物流管理、商品营销管理以及产品的生产管理等各个方面。现如今我国的RFID技术还不够成熟,研究设计RFID电子标签芯片以及有关的数模混合集成电路设计技术有着十分重要的理论意义以及实际价值。文中简单分析了射频设别技术的一般工作原理以及其中的内部组成模式。(本文来源于《山东农业工程学院学报》期刊2015年03期)

电子标签芯片论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

无芯片电子标签传感器是利用电磁波回波特性实现无接触检测外界物理量的新型传感器,其关键技术亟待突破。本文对无芯片射频识别(RFID)技术、无芯片传感技术以及无芯片RFID检测技术等关键技术进行深入研究,并在此基础上设计并实现了具有16bits编码容量的无芯片温度阈值传感器。本文主要完成了以下四个方面的工作:1.在无芯片RFID技术方面,采用频域编码技术,从结构简单的Ⅰ'型开槽谐振器入手,设计了 12bits标签;为提高频带利用率,采用双极化频带复用的方法,设计了基于'U'型开槽谐振器的16bits标签;为提高编码密度,设计了基于“弧”型开槽谐振器的20bits标签。利用上述叁种编码方法制作了不同编码的若干标签。测试结果表明,叁种标签均可正确识别出编码,通过移除或短路某编码位谐振器可以实现重构。本部分的研究解决了无芯片标签尺寸大、编码位数少、难以重构的问题,实现了电子标签传感器的无芯片身份识别。2.在无芯片传感技术方面,系统研究了低成本无芯片传感器的结构设计方法。选取左手材料平面谐振单元——单开口谐振环(Single Split Ring Resonator,SSRR),仿真研究了结构参数对谐振结构谐振特性的影响,通过性能对比确定方形SSRR作为传感器的谐振结构。建立了温度阈值传感器模型,仿真研究了敏感材料在谐振结构上的加载方式,比较了不同加载方式对谐振频率偏移灵敏度的影响,为高灵敏度无芯片传感器的结构设计提供了理论支撑。3.在无芯片RFID检测技术方面,对检测系统中的关键元件—宽带天线进行了研究。设计了叁种阻抗匹配的带宽宽且带宽内辐射特性良好的平面天线。测试结果表明,本文研制的天线满足无芯片RFID标签和无芯片传感器的测试需求。4.将无芯片RFID技术与无芯片传感技术结合,设计并制作了具有16bits编码容量的无芯片电子标签温度阈值传感器。编码部分选用基于“弧”型开槽谐振器的16bits标签:敏感材料采用易于制备的有机物——菲。搭建了测试系统,并对其进行测试,结果表明该标签传感器可以在温度变化时正确识别出编码信息,且可准确实现温度超过75 ℃的阈值检测。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

电子标签芯片论文参考文献

[1].杨慧明.基于ISO/IEC15693标准的高安全性电子标签芯片关键技术研究[D].郑州大学.2019

[2].谢克一.无芯片电子标签传感器关键技术研究[D].大连交通大学.2018

[3].马中华.频域编码无芯片RFID电子标签[D].兰州大学.2018

[4].杨跃胜,武岳山.RFID电子标签芯片Pad的技术演进与特点分析[J].中国集成电路.2017

[5].孔令荣.一种双频电子标签芯片及电源管理电路[J].电子技术应用.2017

[6].陈宁伟.无芯片射频识别电子标签阅读器的设计[D].西安电子科技大学.2017

[7].谭洋.基于国军标的超高频安全电子标签芯片数字基带的设计与实现[D].国防科学技术大学.2016

[8].郑妙霞.无源超高频电子标签芯片数字基带的设计与实现[D].湘潭大学.2016

[9].佟洪波.射频识别电子标签芯片的设计研究[J].电子制作.2015

[10].姚晓玲,罗锦峰.电子标签芯片数字电路系统研究与实现[J].山东农业工程学院学报.2015

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