高效防碰撞RFID系统：TH-CDMA与多级仿真技术

"本文主要探讨了防碰撞RFID系统中的混合电路设计以及系统级仿真技术。RFID（无线频率识别）系统在自动化识别领域扮演着重要角色，但面临的主要挑战是高密度标签的反碰撞识别问题。文章提出了一种基于TH-CDMA（时跳扩频码分多址）的解决方案，能够显著提高RFID系统的识别速率。 在RFID系统中，模拟前端通过电磁耦合进行信号和能量交换，这部分采用电路级别的Verilog-AMS语言进行建模和仿真，而数字后端则处理TH-CDMA的反碰撞通信，通过系统级别的行为建模实现。这一混合电路设计使得系统能在多种干扰环境下进行鲁棒性分析。 文中提出的多级集成仿真环境是一个协同仿真平台，包括Verilog-AMS模块和定制的软件仿真器，用于连接模拟和数字部分。该环境使用Harmony商业AMS仿真器对模拟部分进行仿真，数字部分则由C#编写的行为模型软件仿真器处理。此外，还使用C++编写了接口代码以实现两者之间的通信。整个系统在Windows操作系统上运行，能够仿真复杂环境下的多链路性能，并为硬件设计提供验证手段。 通过这样的集成仿真环境，RFID系统的数字部分可以经过算法级优化，以减少仿真时间和硬件资源消耗。图2展示了多级集成仿真环境的整体架构，图3进一步细化了系统组成部分。这种创新方法极大地提高了RFID系统的反碰撞能力，使得在短时间内识别大量标签成为可能，例如，在400毫秒内识别超过1000个标签，这对于高速移动物体的识别具有重大意义。" 该文章的核心知识点包括： 1. 防碰撞RFID系统：解决高密度标签识别的问题，提高识别速率。 2. TH-CDMA技术：用于数字后端的反碰撞通信，提高通信效率。 3. 混合电路设计：结合模拟前端（Verilog-AMS描述）和数字后端（行为建模）。 4. 多级集成仿真环境：协同仿真平台，包括Verilog-AMS和定制软件仿真器，用于系统级验证。 5. 鲁棒性分析：在干扰条件下评估系统性能。 6. 硬件定向检测：通过仿真环境为实际硬件设计提供测试和优化依据。 7. 算法级优化：减少仿真时间和硬件资源的需求。