声表面波标签的振幅检测方法与阅读器设计

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基于声表面波的无源测温阅读器设计与实现

㊀２０１８年㊀第４期仪表技术与传感器Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ㊀Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ㊀ａｎｄ㊀Ｓｅｎｓｏｒ２０１８㊀Ｎｏ．４㊀基金项目：北京理工大学珠海学院科研发展基金项目（ＸＫ－２０１５－０１）收稿日期：２０１７－０３－２８基于声表面波的无源测温阅读器设计与实现殷㊀宁１，２，张连波２，苏秉华１，２，李天阳１（１．北京理工大学光电学院，北京㊀１０００８１；２．北京理工大学珠海学院信息学院，广东珠海㊀５１８０８８）㊀㊀摘要：针对封闭开关柜中的开关触头温度实时监控的问题，设计了一种基于声表面波无源无线测温系统阅读器，包含发射机㊁接收机㊁电源㊁控制与回波信号处理模块以及上位机软件㊂为了电路设计更加灵活㊁紧凑，采用专用收发芯片实现收发信机，使用ＦＰＧＡ进行电路配置㊁控制以及回波信号处理，最后通过系统测试证实了阅读器设计的可行性㊂关键词：声表面波；无源无线；温度监测；信号处理中图分类号：ＴＮ９８㊀㊀㊀文献标识码：Ａ㊀㊀㊀文章编号：１００２－１８４１（２０１８）０４－００５１－０４ＤｅｓｉｇｎａｎｄＩｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆＲｅａｄｅｒＢａｓｅｄｏｎＳｕｒｆａｃｅＡｃｏｕｓｔｉｃＷａｖｅｆｏｒＰａｓｓｉｖｅＷｉｒｅｌｅｓｓＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＹＩＮＮｉｎｇ１，２，ＺＨＡＮＧＬｉａｎ⁃ｂｏ２，ＳＵＢｉｎｇ⁃ｈｕａ１，２，ＬＩＴｉａｎ⁃ｙａｎｇ１（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＯｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，ＢｅｉｊｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８１，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＢｅｉｊｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｚｈｕｈａｉ５１８０８８，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｒｅａｌ⁃ｔｉｍｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｆｏｒｃｏｎｔａｃｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｎｔｈｅｅｎｃｌｏｓｅｄｓｗｉｔｃｈｇｅａｒ，ａｒｅａｄｅｒｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄｆｏｒｔｈｅｐａｓｓｉｖｅｗｉｒｅｌｅｓｓｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｓｕｒｆａｃｅａｃｏｕｓｔｉｃｗａｖｅｄｅｖｉｃｅ．Ｔｈｅｒｅａｄｅｒｉｎｃｌｕｄｅｄｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ，ｒｅｃｅｉｖｅｒ，ｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙ，ｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｅｃｈｏｓｉｇｎａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｃｉｒｃｕｉｔ，ａｎｄｔｈｅｈｏｓｔｃｏｍｐｕｔｅｒｓｏｆｔｗａｒｅ．Ｆｏｒｄｅｓｉｇｎｉｎｇａｍｏｒｅｆｌｅｘｉｂｌｅａｎｄｃｏｍｐａｃｔｃｉｒｃｕｉｔ，ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒｗａｓｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅＡＳＩＣｃｈｉｐｓ．Ｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｓｏｆｃｉｒｃｕｉｔｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ，ｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｅｃｈｏｓｉｇｎａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｗｅｒｅｒｅａｌｉｚｅｄｗｉｔｈＦＰＧＡ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｒｅａｄｅｒｄｅｓｉｇｎｗａｓｖｅｒｉｆｉｅｄｂｙｔｈｅｓｙｓｔｅｍｔｅｓｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｕｒｆａｃｅａｃｏｕｓｔｉｃｗａｖｅ；ｐａｓｓｉｖｅｗｉｒｅｌｅｓｓ；ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ；ｓｉｇｎａｌｐｒｏｃｅｓｓ０㊀引言当前电力系统温度监测方法主要包括感知测温㊁红外测温及光纤测温㊂感知测温可大概判断发热故障，但难以准确获取温度情况㊂红外测温设备体积较大，只能监测红外线直射到的开关触点㊂光纤测温安装难度大㊁设备成本昂贵，且易受外界环境影响㊂声表面波无源无线测温系统［１－２］中的传感器具有无源㊁耐高温㊁体积小以及适应复杂环境等优势，近年在电力行业中得到推广使用，解决了高压开关柜触头温度难以监测的问题㊂基于以上研究背景，设计了一种基于声表面波技术的无线无源测温阅读器并进行了系统测试㊂１㊀系统设计１．１㊀总体设计无线无源测温阅读器包含发射机㊁接收机㊁电源㊁控制与回波信号处理模块以及上位机软件，见图１㊂其中发射机负责激励信号的发送；接收机负责回波信号接收；ＦＰＧＡ中的控制与回波信号处理模块负责配置信号源的输出频率，生成开关控制信号，同时对采集的回波信号进行频率估计，输出频偏给ＰＣ上位机软件，由软件计算得到待测温度㊂图１㊀阅读器总体设计在激励信号发射阶段，信号源产生的特定频率单音信号，经过锁相环倍频与放大后，通过天线发射出去成为激励信号㊂声表面波传感器通过天线接收激励信号，然后传感器上的叉指换能器将激励信号转换为声表面波㊂声表面波包含了表征温度信息的信号，此信号被叉指换能器又转变成电磁波，成为传感器的回波应答信号通过天线发射出去㊂㊀㊀㊀㊀㊀５２㊀ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＴｅｃｈｎｉｑｕｅａｎｄＳｅｎｓｏｒＡｐｒ．２０１８㊀在回波信号接收阶段，控制模块输出的开关控制信号将发射链路开关断开，信号源与锁相环共同产生本振信号，接收机将回波信号下变频到１ＭＨｚ低中频㊂然后经过中频放大与滤波，通过模数变换器将中频回波变为数字信号㊂最后，由控制与回波信号处理模块读取回波数字信号，并进行频率估计，获取频偏信息，将信息传递给ＰＣ上位机㊂１．２㊀硬件设计无源无线测温系统阅读器［３］发射机的任务是生成激励信号激励传感器产生谐振，接收机［４］用于接收回波信号，控制与回波信号处理模块负责配置信号源频率㊁开关控制以及回波信号采样与处理㊂阅读器硬件部分见图２㊂图２㊀硬件模块１．２．１㊀发射机在激励信号发射阶段，开关Ｓ０接通发射链路，在发射机与信号源之间的开关Ｓ１闭合的时候，锁相环１工作㊂当锁相环锁定激励信号频率的时候，锁相环才将发射链路的功放启动输出激励信号㊂所以此功放激励信号从起始阶段频率是完整的，同时幅度也是完整的㊂在开关Ｓ１断开的时候，锁相环立刻关闭自身与功放的激励信号输出，使得激励信号结束时频率与幅度保持完整㊂其结构如图３所示㊂图３㊀发射机结构方案图选用ＭＡＸ１４７９［５］作为发射机的发送芯片，＋３．３Ｖ单电源供电，能够为５０Ω的负载提供大于＋１０ｄＢｍ的可调节输出功率㊂信号源芯片采用ＡＤ９８５０［６］，信号源的低频信号经过ＭＡＸ１７４９中的ＰＬＬ倍频后，使激励信号频率达到４２９４３７ＭＨｚ范围㊂信号经过功放１放大到１０ｄＢｍ，然后经过功放２继续放大到３０ｄＢｍ㊂功放２选用ＲＦＦＭ６４０３㊂１．２．２㊀接收机在回波信号接收阶段，Ｓ０切到接收链路，因为发射机中锁相环关闭自身与功放的激励信号输出，所以几乎没有激励信号泄漏到接收链路㊂其中接收链路使用一次变频式结构，只需要一个本振，因此频率稳定度较高，如图４所示㊂图４㊀接收机结构方案图选用ＭＡＸ７０３３［７］作为接收机的接收芯片，其内部集成ＬＮＡ㊁混频器㊁倍频器等，能够接收信号功率范围为－１１４０ｄＢｍ㊂中频放大器采用ＡＤ６０３，中频滤波器选用ＬＴＣ１５６６㊂１．２．３㊀电源电源作为核心部件，必须能提供足够的功率，外部接口要充分满足各种芯片的电压需要㊂设计中采用外接１２Ｖ电压供电，其中发射机㊁接收机以及信号源芯片需要３．３Ｖ供电，而发射机前置放大器㊁接收机的中频放大器与中频滤波器需要５Ｖ供电㊂在实现中，１２５Ｖ电源转换芯片ＭＰ２３０３Ａ型整流降压调节器，输入电压为４．７２８Ｖ，输出电流为３Ａ㊂５３．３Ｖ电源转换芯片选用ＬＤ１１１７型线型稳压器，低开启电压，输出电压为３．３Ｖ，输出电流为１Ａ㊂１．２．４㊀控制与回波信号处理模块阅读器采用ＣｙｃｌｏｎｅＩＶＦＰＧＡ作为控制板，用于配置ＡＤ９８５０信号源频率，控制系统中各部分的工作时序，并进行回波信号处理㊂ＦＰＧＡ通过开关Ｓ０㊁Ｓ１对系统激励信号的发射和回波信号的接收进行控制㊂回波信号到达后，ＦＰＧＡ为回波采样芯片ＡＤ９２２６提供采样时钟进行采样，然后对回波信号进行频率估计［８］，获取声表面波温度传感器的回波中频频率，并将频偏结果通过串口发送至ＰＣ上位机软件端㊂图５为回波信号采集系统图，由输入电路㊁ＡＤ９２２６转换芯片㊁ＴＬ０７２Ｃ组成的运算放大电路㊁ＦＰＧＡ等构成㊂回波信号由１２位ＡＤ９２２６读取，输出电压５Ｖ，内置采样保持放大器，单路采集频率为２０ＭＨｚ，由ＦＰＧＡ控制模块分频㊂图６为ＦＰＧＡ控制与信号处理电路㊂㊀㊀㊀㊀㊀第４期殷宁等：基于声表面波的无源测温阅读器设计与实现５３㊀㊀图５㊀回波信号采集原理图１．３㊀软件设计阅读器通过ＲＳ２３２接口将传感器频偏传送到ＰＣ上位机，上位机软件根据声表面波传感器温度和传感器谐振频率的对应关系计算出传感器接触点的温度值，将温度值显示在ＰＣ机上㊂２㊀系统测试２．１㊀回波测试在激励信号发射阶段，首先ＦＰＧＡ配置信号源的输出频率，然后输出开关控制脉冲控制Ｓ１闭合，Ｓ０接通发射链路㊂在发射链路的开关Ｓ１闭合的时候，锁相环开始工作，当锁相环锁定激励信号频率的时候，锁相环才将功放１启动输出激励信号，如图７所示，其中脉冲周期是２００μｓ，脉冲宽度是５０μｓ㊂图６㊀ＦＰＧＡ控制与信号处理电路图７㊀发射机激励信号波形图在发射链路的开关Ｓ１断开的时候，锁相环立刻关闭自身与功放１的激励信号输出，使得激励信号结束时频率与幅度保持完整㊂同时在回波接收阶段，没有激励信号泄漏到接收链路，提高了回波接收信号的信噪比，图８为发射机激励信号与接收机回波信号波形图㊂图８㊀发射机激励信号与接收机回波信号波形图２．２㊀温度测试在常温下，将谐振频率为４３５．１５０ＭＨｚ的声表面波传感器进行温度测试，首先将传感器放入温度可调㊀㊀㊀㊀㊀５４㊀ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＴｅｃｈｎｉｑｕｅａｎｄＳｅｎｓｏｒＡｐｒ．２０１８㊀的温控箱中，温控箱的测量范围为０１５０ħ，阅读器放置于距离传感器０．５ｍ处，另将精度为０．１ħ的温度计置于温控箱中监测温度变化㊂温控箱温度控制在０１００ħ内，室温为２２．２ħ，每隔１０ħ记录１次测量结果㊂温控箱温度㊁传感器测量温度以及对应的传感器谐振频率数据如表１所示㊂表１㊀测试结果图９为温控箱温度㊁传感器测量温度与传感器谐振频率对应关系曲线㊂通过比较发现，传感器测量温度在７３１００ħ范围内有６７ħ误差，没有达到待测传感器说明书中声称的谐振频率与温度的线性关系㊂图９㊀测试对比曲线３㊀结束语本文主要创新点是：在激励信号发射阶段，使用开关Ｓ０与Ｓ１进行双重隔离，提高了回波接收的灵敏度；增加锁相环的设计，在发射链路的开关Ｓ１闭合的时候，锁相环立刻关闭自身与功放１的激励信号输出，使得激励信号结束时频率与幅度保持完整㊂同时在回波接收阶段，没有激励信号泄漏到接收链路，优化了回波信号的信号质量；最后进行回波信号的处理设计和实现㊂基于上述设计思路，完成了声表面波无源无线测温装置的模块设计与制作，并通过测试结果进行验证㊂测试结果显示，阅读器具有测量数据准确㊁可靠性高㊁系统稳定的特点，与以往的系统相比，本系统阅读器体积小，硬件成本低，操作简便，能够对封闭开关柜中的关键具体设备进行实时温度监控，若能够推广使用，能够减小因封闭电力开关柜温度过高造成的损失㊂参考文献：［１］㊀ＰＯＨＬＡ．ＡｒｅｖｉｅｗｏｆｗｉｒｅｌｅｓｓＳＡＷｓｅｎｓｏｒｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓ⁃ａｃｔｉｏｎｓｏｎＵｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ，Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃｓ，ａｎｄＦｒｅｑｕｅｎｃｙＣｏｎ⁃ｔｒｏｌ，２０００，４７（２）：３１７－３２．［２］㊀ＳＴＥＶＥＮＳＤＳ，ＡＮＤＬＥＪＣ，ＳＡＢＡＨＳ，ｅｔａｌ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｗｉｒｅｌｅｓｓｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｕｓｉｎｇｓａｗｒｅｓｏｎａｔｏｒｓ［Ｃ］．ＦｏｕｒｔｈＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＳｙｍｐｏｓｉｕｍｏｎＡｃｏｕｓｔｉｃＷａｖｅＤｅｖｉｃｅｓｆｏｒＦｕｔｕｒｅＭｏｂｉｌｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍｓ．ＣｈｉｂａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ：Ｊａｐａｎ，２０１０．［３］㊀王军峰，李平，周志坤，等．无源无线声表面波谐振器温度传感系统硬件构成［Ｊ］．仪器仪表学报，２００４（Ｓ２）：１５５．［４］㊀黄智伟．无线发射与接收电路设计［Ｍ］．北京：北京航空航天大学出版社，２００４．［５］㊀ＭａｘｉｍＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＰｒｏｄｕｃｔｓ，Ｉｎｃ．ＭＡＸ１４７９ＤａｔａＳｈｅｅｔ［ＤＢ／ＯＬ］．（２０１５）［２０１７－０３－２６］．ｈｔｔｐｓ：／／ｄａｔａｓｈｅｅｔｓ．ｍａｘｉｍｉｎｔｅ⁃ｇｒａｔｅｄ．ｃｏｍ／ｅｎ／ｄｓ／ＭＡＸ１４７９．ｐｄｆ．［６］㊀ＡｎａｌｏｇＤｅｖｉｃｅｓ，Ｉｎｃ．１２５ＭＨｚＣｏｍｐｌｅｔｅＤＤＳＳｙｎｔｈｅｓｉｚｅｒＡＤ９８５０［ＤＢ／ＯＬ］．（１９９７）［２０１７－０３－２６］．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｎ⁃ａｌｏｇ．ｃｏｍ／ｍｅｄｉａ／ｅｎ／ｔｅｃｈｎｉｃａｌ⁃ｄｏｃｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ／ｄａｔａ⁃ｓｈｅｅｔｓ／ＡＤ９８５０．ｐｄｆ．［７］㊀ＭａｘｉｍＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＰｒｏｄｕｃｔｓ，Ｉｎｃ．ＭＡＸ７０３３ＤａｔａＳｈｅｅｔ［ＤＢ／ＯＬ］．（２０１４）［２０１７－０３－２６］．ｈｔｔｐｓ：／／ｄａｔａｓｈｅｅｔｓ．ｍａｘｉｍｉｎｔｅ⁃ｇｒａｔｅｄ．ｃｏｍ／ｅｎ／ｄｓ／ＭＡＸ７０３３．ｐｄｆ．［８］㊀ＡｌｔｅｒａＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ．ＨｙｐｅｒＴｒａｎｓｐｏｒｔＭｅｇａｃｏｒｅＦｕｎｃｔｉｏｎＵｓｅｒＧｕｉｄｅ［ＥＢ／ＯＬ］．（２００９－１１）［２０１７－０３－２６］．ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ａｌｔｅｒａ．ｃｏｍ／ｃｏｎｔｅｎｔ／ｄａｍ／ａｌｔｅｒａ⁃ｗｗｗ／ｇｌｏｂａｌ／ｅｎ＿ＵＳ／ｐｄｆｓ／ｌｉｔｅｒａｔｕｒｅ／ｕｇ／ｕｇ＿ｈｙｐｅｒｔｒａｎｓｐｏｒｔ．ｐｄｆ．作者简介：殷宁（１９９１），硕士研究生，从事光学工程测量及其应用研究㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｙｉｎｎｉｎｇｄｏｄｏ＠１６３．ｃｏｍ通讯作者：张连波（１９７３），副教授，从事通信信号处理及其应用研究㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｚｈａｎｇ＿ｌｉａｎｂｏ＠１６３．ｃｏｍ（上接第５０页）［１０］㊀秦丽，王孟美，何蕴泽，等．振动环境下ＭＥＭＳ加速度计的可靠性评估［Ｊ］．传感技术学报，２０１６，２９（５）：６７０－６７４．［１１］㊀钟波，张鹏．Ｃｏｐｕｌａ选择方法［Ｊ］．重庆工学院学报（自然科学版），２００９，２３（５）：１５５－１６０．作者简介：何程（１９９２），硕士研究生，主要研究领域为ＭＥＭＳ微惯性传感器的可靠性㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：８２５１８１８６４＠ｑｑ．ｃｏｍ秦丽（１９６３），博士，教授，博士生导师，主要从事动态测试㊁微系统集成及可靠性方面的研究㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：５１３６８３３７０＠ｑｑ．ｃｏｍ。

基于MATLAB仪器控制工具箱的SAW标签阅读器系统设计

样频率，且绝大部分都支持不同的数据传输协议。ＭＡＬＴＡＢ作为一款科学
其中，ｒ为信噪比；为接受信
号的相位。可以看出，当相位：０
标签的回波信号通常非常微弱，
时，Ｐ（：０）：
，是只与信
为了提高信噪比，通常采用相位估计计算软件，在研究算法和数据处理中方法来检测回波信号。在射频接收通经常使用。而ＭＡＬＢ的仪器控制工ＴＡＴＡＢ软件道，回波信号经过低噪声放大器、带具箱则提供了示波器和ＭＡＬ通滤波器、对数放大器、ｌ，Ｑ解调等部之间的连接通道。从而解决了实验室分，得到正交的ＩＱ两项输出信号。和
的延基体表面传播的声表面波信号转在存在液体或金属物品等较恶劣环境换为射频信号传输到标签天线。反射下读取；外，ＳＷ标签是纯无源标此Ａ
栅是一组蚀刻在基体表面的金属指条，签，多个目标标签的辨识只能在阅读
其能够反射沿轨迹传播的声表面波信器端解决。号。在声表面波轨迹上放置多个反射
基体表面传播出去；一方面把接收到同情况下，可读取的距离较大；更能
表面波在介质表面进行换能和传播，
所以信息的注入、提取、处理都可以方便地实现。目前声表面波器件主要应用在滤波器、延迟线、振荡器、触摸屏等方面，其中移动通信中的滤波器应用最广泛。基于声表面波技术的
■ 深圳信息职业技术学院李庆亮
引言

声表面波标签的设计、制作和测试

声表面波标签的设计、制作和测试
卢旭，陈智军。，黄鑫，陈涛，陈培扶。，徐海林。
（１．南京航空航天大学自动化学院，江苏南京２１００１６；２．南京大学近代声学教育部重点实验室，江苏南京２１００９３；
第３５卷第１期
２０１３年０２月
压
电
与
声
光
Ｖｏ１．３５Ｎｏ．１
Ｆｅｂ．２Ｏ１３
ＰＩＥＺＯＥＬＥＣＴＲＩＣＳ＆ＡＣＯＵＳＴ０ＯＰＴＩＣＳ
文章编号：１００４ — ２４７４（２０１３）Ｏ１ — ０００４ — ０６
３．ＮａｎｊｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＤｅｖｉｃｅｓＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００３８，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＣｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈＩＣｔａｇ，ｓｕｒｆａｃｅａｃｏｕｓｔｉｃｗａｖｅｔａｇｈａｓｉｔｓｕｎｉｑｕｅａｄｖａｎｔａｇｅｓ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｅａｒｃｈ，ｔｈｅｄｅｓｉｇｎ，ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎａｎｄｔｅｓｔｉｎｇｏｆＳＡＷｔａｇａｒｅｐｅｒｆｏｒｍｅｄ．ＴｈｅＳＡＷｔａｇｄｅｓｉｇｎｉｎｃｌｕｄｅｓｔｈｅｐｉｅｚｏｅｌｅｃ — ｔｒｉｃｓｕｂｓｔｒａｔｅｍａｔｅｒｉａｌｓｅｌｅｃｔｉｏｎ，ｔｈｅｉｎｔｅｒ－ｄｉｇｉｔａｌｔｒａｎｓｄｕｃｅｒｓｄｅｓｉｇｎａｎｄｔｈｅｒｅｆｌｅｃｔｏｒｓｄｅｓｉｇｎ．ＳｉｘｇｒｏｕｐｓｏｆＳＡＷｔａｇｓａｒｅｆａｂｒｉｃａｔｅｄａｎｄｐａｃｋａｇｅｄ．Ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｆｒｅｑｕｅｎｃｙ，ｒｅｆｌｅｃｔｏｒｅｎｃｏｄｉｎｇａｎｄＩＤＴｅｘｃｉｔａｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｒｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｌｙｔｅｓｔｅｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｎｅｔｗｏｒｋａｎａｌｙｚｅｒ．Ｔｈｅｔｅｓｔｉｎｇｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓａｒｅａｓｆｏｌｌｏｗｓ：Ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｆｒｅ —

声表面波射频识别阅读器的设计

ห้องสมุดไป่ตู้
将电信号转换成声信号，并局限在基片表面传播，输出ＩＴ将声信号恢复成电信号，现电一一的Ｄ实声电变换过程，完成电信号处理，得各种用途的电子获
器件。采用先进微电子加工技术制造的声表面波器件具有体积小、量轻、靠性高、致性好、功重可一多
（ｅａｔｅｔｆＥｅｔｎｎｉｅｉｇａｄＩｏｍｔｎＳｉｃ，ｈｉｎｅｓｙＨｆｉ３０９Ｃｉ）ＤｐｒｎｏｌｒｉＥｇｎｒｎｆｒａｉｃｎｅＡｎｕｉｒｔ，ｅ０３，ｈｎｍｃｏｃｅｎｎｏｅＵｖｉｅ２ａ
延时换速度，采用这两种结构，能在面积、度、就速延时之间灵活互换。参考资料：
【］军，凯，３刘黄君易清明．一种高速ＦＲ滤波器的设Ｉ
计与实现【．电子学与计算机，０，１）５— Ｊ微】２４２（：００７１
术制造的叉指形电声换能器和反射器耦合器等，利
能以及设计灵活等优点，在通信、电视、控和报警遥
系统中已得到广泛应用，以亿计的手机和电视机数
出版社．０４２ｏ．
用基片材料的压电效应，过输入叉指换能器（Ｔ通Ｉ）Ｄ
维普资讯
一
６一８
《国外电子元器件》ｏ７２０年第３期２０年３月０７
●主题论文

声表面波标签的小型化天线设计与测试

声表面波射频识别 !!
" 0DSXP;A1;TD=RB;@PYA$01@#
表面波标签的小型化天线设计具有显著的实用意义%
系统由声表面波标签和阅读器组成$具有标签纯无源' 本文拟采用将偶极子天线臂弯折的方式实现声表
编码防篡改'系统抗干扰能力强等特点($)% 无论是面波标签天线的小型化设计$设计指标如下! 天线
其尺寸较大$限制了在很多场合的应用(*)% 因此$对声优化设计了天线的结构尺寸参数$并实际制作了尺寸
为"% 334&* 33的小型化天线% 测试了天线的性能
收稿日期!"#$' (#' ("# 基金项目!国家自然科学基金项目")$*')"*## 作者简介!朱卫俊"$+'%#$男$高级工程师$主要研究方向为
01@标签还是阅读器$都需要天线作为发射和接收信整体尺寸不大于&) 334&) 33& 天线中心频率在
号的媒介$天线的性能在很大程度上影响整个系统的 +""5) `.^左右$中心频率处回波损耗大于") 带 Va$
性能(")% 为方便将标签附着在各种待识别物体上$希宽大于$# `.^$且具有较好的全向特性& 采用该小
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

声表面波射频标签的分析设计

声表面波射频标签的分析设计RFID（射频识别）俗称电子标签，是一种非接触式的自动是识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象，并获取相关数据。

射频识别卡可分为无源卡和有源卡两种，无源卡的特点是工作距离相对较短，但寿命长，对环境要求不高，有源卡的特点是体积较大、作用距离远，但成本较高，寿命有限，且对环境较为敏感。

SAW（声表面波）标签是基于声表面波技术的射频识别标签，与传统的IC 标签相比，具有多方面的独特优势。

声表面波器件的工作频率f是由材料的声表面波传播速度v和波长决定的，即f v/。

由于所采用的材料及光刻工艺的限制，目前的声表面波器件，其工作频率很难达到GHz。

金刚石具有非常高的声表面波传播速度，以此作为衬底在现有的工艺条件下能制备出GHz的SAW器件，因此研究ZnO/金刚石多层膜的制备对高频SAW射频标签的发展有重要的实际意义。

本文内容包括RFID和SAW的基本理论，SAW标签的各部分组成及工作原理，适用于高频SAW射频标签的氧化锌/金刚石/硅多层膜的实验研究，标签天线尺寸小型化的问题等。

主要工作包括：RFID的研究背景及其情况简介，阐述了现在国内外对SAW RFID的研究进展，介绍了SAW的工作原理，以及SAW射频标签的各个组成部分：IDT，反射栅，标签天线等的基本理论知识，接着讨论了SAW标签设计中的IDT及反射栅。

之后重点分析了ZnO/金刚石多层膜结构，以及不同衬底上ZnO薄膜的制备，并对其进行了XRD和AFM表征，分析影响生成薄膜性能的实验参数，以及这些参数是如何影响压电薄膜性能的，最后介绍了标签的天线设计，讨论了在微带天线的基础上演变而来的平面倒F天线（PIFA），利用弯折减小长度，在保证天线频率等性能的前提下，使天线尺寸减小，达到标签小型化的目的。

声表面波标签的特点

声表面波标签的特点声表面波标签（Surface Acoustic Wave Tags，SAW标签）是一种无源无源电子标签，它利用声表面波技术实现数据的传输和存储。

它具有许多独特的特点，使其在各个领域广泛应用。

本文将深入探讨声表面波标签的特点，并分享对其的观点和理解。

一、声表面波标签的基本原理声表面波标签的基本原理是利用声表面波传感器和反射器实现数据的传输。

当读写设备中的射频场与标签中的天线共振时，数据被通过声表面波传感器转化为声表面波信号，并在反射器中反射回来。

读写设备通过解码声表面波信号来获取数据，并实现对标签的读写操作。

二、声表面波标签的特点1. 高安全性：声表面波标签采用接触式读写方式，相比于其他无源电子标签（如RFID标签），其读写距离更短，减少了无意中被非法读取或克隆的风险，提高了数据的安全性。

2. 高可靠性：声表面波标签的数据传输基于声表面波技术，可以克服传统电磁波通信中的多径效应和多径干扰问题，减少信号的丢失和干扰，提高了数据传输的可靠性。

3. 高读取精度：声表面波标签的传感器具有较高的灵敏度，可以实现高精度的数据读取。

这使得声表面波标签在要求读取精度较高的场景中得到广泛应用，如物流追踪、库存管理等。

4. 高适应性：声表面波标签可以工作在不同频率范围内，具有很强的适应性。

由于其无源无源的特点，不需要电池供电，可以在各种环境下工作并且具有较长的使用寿命。

5. 大容量存储：声表面波标签中的反射器可以根据实际需求设计成各种形式，从而提供不同容量的存储空间。

这使得声表面波标签适用于不同规模和需求的应用场景。

三、对声表面波标签的观点和理解声表面波标签作为一种新兴的无源无源电子标签技术，具有广泛的应用前景。

我对于声表面波标签的特点和优势表示认同。

声表面波标签的高安全性对于一些对数据安全性要求较高的场景具有重要意义。

在金融领域和军事领域，声表面波标签可以有效防止敏感信息被非法读取或篡改，提高数据的安全性。

声表面波标签工作原理及应用

声表面波标签1、声表面波射频标签声表面波是沿物体表面传播的一种弹性波，其声速仅为电磁波速的十万分之一，传播衰耗很小。

2、声表面波射频标签的工作原理SAW标签采用反射调制方式完成射频标签信息向阅读器的传送，主要由压电基片、叉指换能器、反射栅和天线组成，在压电基片上以平面电极结构制作叉指换能器和反射栅。

声表面波标签通过天线接收到高频脉冲信号，该信号传至叉指换能器，由于基片的逆压电效应，换能器激发出同频的SAW，该SAW沿基片表面传播，到达一系列紧密排列编码的反射栅后，部分能量可以反射到叉指换能器，通过基片的压电效应再次转变成电磁波由天线发射回来。

如果将反射器组按某种特定的规律设计，使其反射信号表示规定的编码信息，那么阅读器接收到的反射高频电脉冲串就带有该物品的特定编码。

通过解调与处理，达到识别标签的目的。

3、声表面波射频标签的应用在各式各样的电子产品及无线通讯产品中，都会牵涉到信号的接收与发射。

为了确保信号的质量，在系统设计时，会使用到数量不一的滤波器。

滤波器的种类很多，有陶瓷滤波器、LC滤波器等，各依所对应之频率范围、频率响应特性、价格之不同而在使用上有所分别。

SAW滤波器是利用电磁波与声波的特性进行传播的。

表面声波是一种独特的机械波，它沿着晶体表面行进时，在垂直晶体表面的方向，能量会以指数形式衰减（就是说衰减非常非常快），而当其深入超过一个波长深度时，能量密度则降为在表面时的十分之一，因此这种波在晶体表面行进时，最主要的优点就是能量能够集中于表层。

这种独特的性质，使得声表面波元件可以很容易地运用其所携带之能量。

早期应用雷达、广播作为六十年代末期（85后父母一代哦）才发展起来的一门新兴科学技术，声表面波技术是声学和电子学相结合的一门边缘学科。

由于声表面波的传播速度是电磁波的十万分之一（最快的飞机1000Km/h，它的1/100000是10m/h，比蜗牛似乎快一点？），在它的传播路径上容易取样和进行处理，因此，用声表面波去模拟电子学的各种功能，能使电子器件实现超小型化和多功能化。

声表面波无源电子标签研究以及射频识别阅读器设计的开题报告

声表面波无源电子标签研究以及射频识别阅读器设计的开题报告一、课题背景近年来，无源电子标签技术（Passive Electronic Tag，PET）由于其低功耗、低成本、小型化等优势在物联网中得到广泛应用。

PET采用射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）技术，通过射频场与标签之间的相互作用实现无线通讯，实现对物品识别和追踪等功能。

PET在物流、库存等领域中应用广泛。

PET标签的种类繁多，其中声表面波无源电子标签（Surface Acoustic Wave Passive Electronic Tag，SAW PET）由于其低功耗、高灵敏度、抗干扰性强等特点，成为传感器标签和RFID标签中的一种重要技术。

与传统电子标签技术相比，SAW PET具有更长的阅读距离、更高的阅读速率和更低的芯片价格等优势，因此其应用前景十分广阔。

然而，SAW PET技术研究在我国还处于起步阶段，目前尚缺乏相关研究和开发。

同时，标签与阅读器之间的通讯问题也是研究的难点之一。

因此，对SAW PET技术和射频识别阅读器进行研究，不仅能够提高标签识别的准确率和速度，也能够推动我国RFID技术的发展。

因此，有必要对声表面波无源电子标签研究及射频识别阅读器进行深入探讨。

二、研究内容1. 声表面波无源电子标签研究（1）SAW PET技术原理和工作方式（2）标签应用场景和标签分类（3）标签通讯协议和数据格式（4）标签设计和制造工艺2. 射频识别阅读器设计（1）RFID系统结构（2）阅读器硬件设计（3）阅读器软件设计（4）阅读器与标签之间的通讯协议和数据格式三、研究目标本研究的主要目标为：1. 研究声表面波无源电子标签的技术原理、应用场景和制造工艺等关键技术，实现标签的设计和制造。

2. 设计RFID阅读器硬件和软件，研究阅读器与标签之间的通讯协议和数据格式。

3. 建立SAW PET与RFID阅读器的通讯系统，在实验环境中进行标签识别测试。

声表面波射频识别阅读器的设计

声表面波射频识别阅读器的设计
刘庆华;李民权
【期刊名称】《国外电子元器件》
【年(卷),期】2007(000)003
【摘要】论述了基于DSP技术的声表面波射频识别(SAW RFID)阅读器的设计方法.在此基础上给出了阅读器的硬件设计和与多个标签识别的流程图.最后对标签的反碰撞问题进行了研究.
【总页数】4页(P68-71)
【作者】刘庆华;李民权
【作者单位】安徽大学,电子科学与技术系,安徽,合肥,230039;安徽大学,电子科学与技术系,安徽,合肥,230039
【正文语种】中文
【中图分类】TN92
【相关文献】
1.声表面波射频识别的阅读器微带天线小型化 [J], 付俊;陈智军;陈涛;韩超;彭福强
2.基于声表面波的无源测温阅读器设计与实现 [J], 殷宁;张连波;苏秉华;李天阳
3.声表面波阅读器扫频信号源设计与实现 [J], 高智翔;陈智军;黄鑫;张亦居;陈涛
4.声表面波射频识别系统的阅读器微带天线设计 [J], 王昕辰;陈智军;付俊;陈涛;韩超
5.基于阅读器UDP通信的声表面波射频识别系统 [J], 陈涛;陈智军;韩超;付俊;钟悦芸
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声表面波标签的设计与仿真

声表面波标签的设计与仿真声表面波标签是一种新型无源射频识别(RFID)标签,它具有无源、被动、成本低等特点,并以能在金属或液体环境下正常工作而著称。

论文对声表面波标签进行了研究与仿真,重点在于降低系统成本、提高反射栅的反射能力和标签编码容量,最后还对声表面波标签结构进行了初步设计并对声表面波标签结构的优化进行了探讨。

声表面波标签的基本结构由标签天线、叉指换能器和一系列编码的反射栅构成。

叉指换能器直接与标签的天线连接,接收由阅读器发射来的查询信号,并发射由标签反射栅产生的应答信号。

叉指换能器利用铌酸锂等压电材料的压电效应,可以有效地实现射频波和声表面波之间的转换。

在声表面波传播路径上,放置了按照一定编码方式的多组反射栅。

沿基体表面传播的声表面波遇到反射栅后会产生反射与透射,结果是在叉指换能器端产生一系列按照时间变化的唯一的声波脉冲链,该声波脉冲链由叉指换能器通过压电效应转化为一个比查询脉冲能量更小的射频脉冲链。

这些射频波应答信号经声表面波标签天线辐射出去,最后由阅读器收信号并解码,从而在阅读器端得到阅读范围内的声表面波标签信息。

论文介绍了与声表面波标签有关的理论和技术基础,主要包括：标签的整体结构,各组成部分的结构和特点以及常用的编码方案。

首先,利用有限元分析软件对叉指换能器进行建模仿真,通过静态、模态以及谐响应分析,得到声表面波的传播特性和叉指换能器的性能参数；其次,利用等效电路模型分析法和耦合模理论和对反射栅的反射特性和频散特性进行分析,提取耦合参数,通过计算得出电极数目以及电极厚度的改变对反射栅反射特性以及传播损耗的影响,据此提出声表面波标签反射栅的设计原则；接下来,针对声表面波标签大容量编码的需要,论文采用了多脉冲位置编码方式；最后为了进一步降低声表面波标签的尺寸与成本,论文还提出了两种改进型结构的设计,即单相单向换能器共线式结构和“z”字形结构。

915MHz声表面波标签天线的小型化设计

图 3 印刷偶极子天线结构图在 915MHz 中心频率下，天线的具体尺寸为：L0= 60mm， W0 =7mm ，Lb =57mm，Wb =7mm，Ld =22mm，Wd =49mm，g1 = 5mm，g2=1mm。天线的整体尺寸为 125mm*89mm。用 ADS 进行仿真分别得到天线随频率变化的回波损耗和天线的史密斯圆图如图4 所示：
适宜应用于声表面波标签上。与线圈天线不同，印刷偶极子天线利用电磁波的反向散射来相互传递信息，是一种工作在超高频和微波波段，工作距离可达到 10m 以上的远场天线。此外，印刷偶极子天线还具有剖面低，结构简单等特点，非常适用于制作各种类型的标签天线。
考虑到天线的成本和应用，选择的介质材料为厚度 1.6mm，介电常数为 4.6。损耗角正切 tan delt=0.018 的 RF4 介质板。天线的轮廓由厚度为 0.018 毫米的铜贴片制成。基于微带天线与偶极子天线理论制成的印刷偶极子天线［3］［，4］，结构如图 3 所示：该天线由偶极子天线和微带巴伦线两部分组成。图 3 上部为偶极子天线部分，偶极子臂的长度应该与四分之一工作波长大致相等从而使天线工作在设计要求所需的谐振频率上［5］。下部分为一带接地板的四分之一波长微带巴伦线［6］。偶极子天线属于平衡型天线，而对其馈电的同轴电缆属于不平衡传输线。将同轴线直接连在偶极子天线上会影响天线的辐射，故须采用巴伦线来进行平衡不平衡转换。
如果经查实确实存在相关领导的失职不作为现象是他们高高在上敷衍7事鱼肉百姓对他们采取措施劝其辞职免职刑事拘留乃至法办人们一定会处之而因此在制定行政问责管理决定之前上级行政主管部门应该秉着对每一位行政人员高度负责的态度认真查处安全生产责任事故发生的真正原因进行深入分析在证据确凿的情况下采取行政问责行动并且做到对相关责任认真追查到底该承担责任的行政领导必须无条件的接受处罚事后还要对相关管理人员进行追踪调查做到不冤枉每一个好同志也不放过任何一个人民的罪人才是对行政问责的真正贯彻落实实现处理与管理同步进行

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为了提高信噪比，接收机部分都要经过带通滤波，波后系统噪声变为如式（）高频高斯噪声。时ＳＷ在滤２的这Ａ标签回波信号加噪声变为
ｘ）ｓ）ｎ）【（＋］Ｓｃｔｔｉ（＝（＋（＝ＦｆａＯＣ —ｌ）ｎｔｔｔ／）Ｃｔｓｓ，ｃＯ（
把上式表示成正交形式可得
（６）
（７）
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其各分＝ｘｔ（ｐｔｆ￣）ｆ）（＋）
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（）３
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ｓｔ＝ａｏ，（）ｃｓ
（）４
（）５
阅读器发射的查询信号是以ｆ＝／兀中心频率，带宽为（＜）ｃ２为曰＜的高频限带信号，可表示为
能的决定性因素。根据标签回波信号的特点，结合回波信号的判决条件，给出了常振幅下声表面波标签回波信号的检测系统结构。通过对检测概率的分析，得出在大信噪比条件下，信号加噪声的相位主要集中在信号的相位值附近。在理论分析的基础上，设计了振幅检测型的标签阅读器。
声表面波标签的振幅检测方法与阅读器设计
李庆亮，姜俊侠、
（圳信息职业技术学院信控系，广东深圳５２）深１０９８
摘要：声表面波标签是纯无源反射式标签，回波信号非常微弱，噪声是限制阅读器检测性
（ｐｒｍｅｔｆｎｏｍａｉｎＣｎｒｌＳｅｚｅｎｔｕｅｏｎｏｍａｉｎＴｃｎｌｇ，Ｓｅｚｅｕｎｄｎ８２，ＣｉａＤｅａｔｎｆｒｔｏｔｏ，ｈｎｈｎＩｓｉｔｆｆｒｔｅｈｏｏｙｈｎｈｎＧａｇｏｇ５０９ｏＩｏｔＩｏ１ｈｎ）
图１ＡＷ－ＩＳＲＦＤ标签系统工作原理
１ＳＷ标签回波信号分析Ａ
在阅读器的发射机发射查询信号并在其接收机接收ＳＷ标签信号的过程中，不可避免地要受到各种噪声的Ａ
收稿日期：２１－４２；修回日期：２１－６００１０００１０ —８
基金项目：广东省自然科学基金资助项目（４ｌＯ９４ＯＯｏ１５８２ＯＯ６５）Ｏ
第４期
李庆亮等：表面波标签的振幅检测方法与阅读器设计声
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干扰而使信号发生一定程度的畸变，得在阅读器接收机端对回波信号的检测发生困难。使噪声是限制检测系统性能的决定性因素。ＳＷ阅读器系统中外部噪声和内部噪声的和在经过滤波之前可以认为是高斯分布，即高斯噪声，表示为Ａ
ｅ
厶（
…）
式中：Ｉ（）＿２ｅＣ（ｄｏ＝１￣．Ｓ是零阶修正贝塞尔函数；Ｚ为振幅变量；Ｎ为噪声能量。这样，便得到了ＳＷ标ｕＯ。Ａｏ
Ｉ（＝ｒａ［ｓ）（］ｆａｔ／（／ｆ）ｃｎ＇）／
（＝ＡｔｏＣ（，ｎｔ＝ｘｔｉ￣（ｆｐ）ｓｘｔａ）Ｐ（ｓＯｔ）ｃ））ｎｘ）大信噪比时得到信号加噪声的相位的概率密度嘲
Ｐ（ｘ＝、ＣＳｅｐ［ｒｉ】ｒ＞１Ｃ）Ｏｘ一ｓＰｎ，＞
中图分类号：Ｔ５Ｔ２２９Ｎ６；Ｐ１．文献标识码：Ａ
ＡｍｐｉｕｅｄｔｃｉｎａｄｄｓｇｆｒａｅｏＡＷｌｔｄｅｅｔｏｎｅｉｎｏｅｄｒｆｒＳＲＦＩＤ
Ｌｉｇｌｎ，ＪＡｎｘａＩｎ－ａｇＩＮＧＪ —ｉＱｉｕ
Ｙ儿
（）８（）９
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可以看出，当相位＝０时，ｐ＝０＝ｒ Ⅱ为只与信噪比ｒ有关的常量。随着相位的增大，ｐ）快（）√／（很
地衰减到零，说明在大信噪比的条件下，信号加噪声的相位主要集中在信号的相位值附近。
２振幅检测系统分析
电波传播条件的变化、ＳＷ标签的移动以及回波信号通过阅读器接收机等一系列因素，均会导致标签回波Ａ信号相位和幅度的变化。此外，由于信号持续时间总是比载波周期宽得多，因而回波信号时延上的不大的变化也归结为相位的变化。因此，回波信号的振幅和相位都可被看作随机变量来处理。
ｉｔｒｉｉｌｒｎｄｃｒｎｅｄｇｔａｓｕｅａｔ
大；２）能在存在液体或金属物品等较恶劣环境下读取；３Ａ标签是纯无源标签，多个目标标签的辨）ＳＷ
识只能在阅读器端解决。
Ｆｉ．ｇ１ＯｐｅａｉｎｐｉｃｐｌｆＳｒｔｏｒｎｉｅｏＡＷ－ＩＲＦＤ
接，指换能器一方面把标签天线接收的射频信号转换为声波信号，并延基体表面传播出去；方面把接收到的又一延基体表面传播的声表面波信号转换为射频信号传
输到标签天线。射栅是一组蚀刻在基体表面的金属反指条，能够反射沿轨迹传播的声表面波信号。在声其表面波轨迹上放置多个反射栅并安排不同的位置，则实现了ＳＷ标签的编码。ＳＷ．ＦＤ独特的工作原ＡＡＲＩ理，使其与通用的基于Ｉ技术的ＲｃＦ无源标签相比具有不同之处：１）在相同情况下，可读取的距离较
Ａｓｒｃｂｔａｔ：ＳｒａｅｃｕｔＷａｅＳＷ）ｉｅｔｉａｉｎｙｔｍｉｎｒｄｃｄｎｔｅｅｅｖｄｕｆｃＡｏｓｃｉｖ（Ａｄｎｉｃｔｓｓｅｆｏｓｔｕｅａｄｈｒｃｉｅｉｏ
ｒｄｏｆｅｕｎｙｓｇａｓａａｙｅＡｅｅｔｎｙｔｍｔｏｓａｔａａｉ —ｒｑｅｃｉｎｌｉｎｌｚｄ．ｄｔｃｉｇｓｓｅｗｉｃｎｔｎｍｐｉｕｅｉｅｉｎｄａｄｔｅｄｔｃｉｎｈｌｔｄｓｄｓｇｅｎｈｅｅｔｏｐｏａｉｉｅ。ｔｄｆｅｅｔｅｒｒｐｏａｉｉｉｓａｅｏｔｉｄｒｂｂｌｔｓａｉｆｒｎｒｏｒｂｂｌｔｅｒｂａｎｅ．ＡＡＷａｅｅｄｒｉｅｉｎｄｕｉｇａｉＳｌｂｌｒａｅｓｄｓｇｅｓｎｍｐｉｕｅｌｔｄｄｔｃｉｎＴｈｒｃｉａｅｔｅｐｒｍｅｔｈｓｖｒｆｅｈｅｅａｔｔｅｒｎｌｓｓｎｈｒｐｓｄｍｅｈｄｅｅｔ．ｅｐａｔｃｌｔｓｘｅｉｎａｅｉｉｄｔｅｒｌｖｎｈｏｙａａｙｉ，ａｄｔｅｐｏｏｅｔｏｏｃｎｏｌｅｓｉａｌｏｈｉｕｔｏｔａｇａｎｙｂｕｔｂｅｆｒｔｅｓｔａｉｎｗｉｌｒｅＳＮＲ．ｈ
。
（１）
（）２
是均方值。而当噪声经过ＳＷ阅读器中接收通道的高频带通滤波器之后，噪声就变为功率Ａ
＝
．
谱只局限在系统工作频率
／７附近有限频率范围内的高频限带噪声。为了分析高频限带噪声的分布，将其２ｃ
，
（：ａｃａ，ｒｔｎ）
第９卷第４期
２１年８月０１
信息与电子工程
ＩＮＦ０ＲＭＡＴ１０ＮＡＮＤＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
ＶＯ１９．．ＮＯ．４
Ａｕｇ．，０１１２
文章编号：１７ —８２２１）４０２ —４６２２９（０１０．４６０
在实际测试中，振幅检测方法在３ｍ的检测距离内能够有效检测阅读范围内的声表面波标签，验证了该方法只适用于信噪比较大的情况。关键词：声表面波标签；振幅检测；检测概率；阅读器
当振幅在一个高频振荡周期之内变化较小时，能量与初相位无关，据此得到ｐ）匀分布于（，ｒ区间（均０２）ｅ时的似然比【５