本文根據(jù)UHF RFID 技術(shù)的特殊性，采用如下方法對ASK 調(diào)制信號進行解調(diào)：雖然I’和Q‘隨著閱讀器與標(biāo)簽之間距離的改變而變化，變化時強時弱，但是I’和Q‘具有功率互補性，即在I’最弱的時候Q‘最強或者相反。根據(jù)這個特點，本文在每幀標(biāo)簽返回信號的幀前導(dǎo)序列出現(xiàn)時比較I’和Q‘的強度，然后選擇信號比較強的一路分量進行判決。

圖2、ASK 解調(diào)示意圖

2. 2、PSK 解調(diào)子模塊

當(dāng)閱讀器接收來自電子標(biāo)簽的信號采用PSK調(diào)制時，接收信號可以用如下表達式表示：

式中A0 為信號穩(wěn)定幅度值，Φm 為調(diào)制相位值(BPSK調(diào)制時取0或π)，g ( n - m )、頻率偏移、相位差△φ 、n0 與對式( 1)的描述相同。

載波頻偏和相差將會影響PSK 信號的正確解調(diào)，所以在對PSK 信號進行解調(diào)時必須進行載波同步。PSK 解調(diào)的具體實現(xiàn)電路如圖3所示，由相位旋轉(zhuǎn)、相位誤差提取和二階相位跟蹤環(huán)三部分組成。

圖3、PSK解調(diào)示意圖

在相位旋轉(zhuǎn)過程中有四個乘法運算，而若在用硬件實現(xiàn)時直接調(diào)用四個硬件乘法器，將會消耗很大的硬件資源。所以本文在設(shè)計中只使用一個乘法器，然后用一個計數(shù)器來控制分時復(fù)用，從而節(jié)省資源。

為實現(xiàn)相位跟蹤，相位誤差提取部分根據(jù)MAP算法來估計得到相位誤差信號θe ( n )。θe ( n )反映了環(huán)路跟蹤相位的程度，但不能直接用于相位旋轉(zhuǎn)，因為：1.存在噪聲干擾；2.由于存在載波頻率偏移，載波相位誤差會隨時間積累。所以需要對θe ( n)進行濾波和積分，進而實現(xiàn)相位跟蹤，其實現(xiàn)如圖3中的二階相位跟蹤環(huán)部分所示。

設(shè)計中，K 1、K 2 分別取值1 /256、1 /8。用硬件實現(xiàn)時，乘K 1、K 2 的運算可以用簡單的右移運算來完成，而不必調(diào)用復(fù)雜的硬件除法器。

3、解碼器設(shè)計

解碼器包括FM0解碼器、M iller解碼器、CRC 校驗器、幀起始超時檢測和解碼結(jié)果同步輸出控制五個主要子模塊。FM 0 /M iller解碼后的數(shù)據(jù)data 若需要進行CRC 校驗，則進入CRC 校驗器進行CRC校驗并輸出校驗結(jié)果。由于幀結(jié)束在有的情況下不能完全確定，而需要借助CRC 校驗來確定幀的結(jié)尾，所以在解碼器r中還有一個解碼結(jié)果同步輸出子模塊用來控制同步解碼結(jié)果輸出。幀起始超時檢測模塊是用來進行幀起始超時檢測的，當(dāng)輸入有效數(shù)據(jù)后超過規(guī)定時間沒有檢測到正確的幀起始序列，則輸出錯誤標(biāo)志脈沖。

3. 1、FM0解碼子模塊

FM0解碼子模塊由幀起始檢測、FM0 解碼/編碼規(guī)則檢測/幀結(jié)束檢測以及輸出同步脈沖產(chǎn)生三部分組成，如圖4所示。

圖4、FM0解碼子模塊框圖

幀起始檢測部分中設(shè)有一個十八位的移位寄存器data_ r[ 17：0] ，當(dāng)檢測到幀起始序列(即data_ r[ 11：0] = “110 100 100 011”) 時，幀起始信號o _start輸出一個脈沖，并置indecode有效，表示開始接收到新的幀數(shù)據(jù)；FM0 解碼/編碼規(guī)則檢測/幀結(jié)束檢測部分，在indecode有效時，在解碼同步脈沖信號o_pulse的同步下對data _r[ 2：0]進行分析判斷，若data_r[ 0]與data_r[ 1]相同則輸出o_data= ?1  ，反之則輸出o_data= “0”；同時檢測da ta_r[ 1]與data_r[ 2] ，若兩個相同，則出現(xiàn)了不符合FM0編碼規(guī)則的情況，輸出編碼規(guī)則錯誤標(biāo)志信號o _code_err為“1”；在o_start脈沖后對i_pu lse進行二分頻得解碼輸出同步脈沖o _pulse，o_pu lse 用于同步解碼過程和解碼后數(shù)據(jù)輸出。