CN117517926B - 一种rfid芯片灵敏度测试方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种RFID芯片灵敏度测试方法及系统，本发明涉及RFID芯片技术领域，解决了未将外部设备所产生的信号噪声以及未将阅读器因障碍物折射所产生的本信号噪声的干扰考虑在内的问题，本发明为了确认其RFID芯片的灵敏度测试参数，采用信号增强的方式，来确定波形，通过分析对应周期波形段内其RFID是否产生应答，而不是在整个波形测试内对应答信号进行接收，从而确定其灵敏度测试值，采用此种方式，便可直接锁定对应RFID所产生的灵敏度测试参数，还可充分避免障碍物以及自身信号所造成的影响，提升其测试精度。

Description

一种RFID芯片灵敏度测试方法及系统

技术领域

本发明涉及RFID芯片技术领域，具体为一种RFID芯片灵敏度测试方法及系统。

背景技术

RFID芯片原理为阅读器与标签之间进行非接触式的数据通信，达到识别目标的目的；RFID的应用非常广泛，典型应用有动物晶片、汽车晶片防盗器、门禁管制、停车场管制、生产线自动化、物料管理。

专利申请号为CN108107339A的申请提出一种用于超高频RFID标签的芯片阻抗和灵敏度的测试方法，包括：获取所述标签中天线的天线阻抗值和天线增益；获取所述标签的标签灵敏度的测试值；通过遍历芯片阻抗值和芯片灵敏度来获得所述标签灵敏度的计算值；以及通过比较所述标签灵敏度的所述测试值与所述计算值，确定正确的芯片阻抗值和芯片灵敏度。通过本发明提出的测试方法，能够设计出性能更优异的天线和/或获得灵敏度更高的标签。

针对于RFID的灵敏度测试时，一般根据阅读器所产生信号的强弱，来测试RFID芯片的应答时间点，从而锁定其灵敏度参数，但此种测试方式，仍存在以下不足需进行改进：

1、未将外部设备所产生的信号噪声考虑在内，导致其所测的灵敏度参数不精准；

2、未将阅读器因障碍物折射所产生的本信号噪声的干扰考虑在内，也会导致其所测的灵敏度参数不精准。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种RFID芯片灵敏度测试方法及系统，解决了未将外部设备所产生的信号噪声以及未将阅读器因障碍物折射所产生的本信号噪声的干扰考虑在内的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种RFID芯片灵敏度测试系统，包括：

频率调整端，对阅读器的信号发生频率进行实时调整，每个阶段的频率差值均相同，其中频率差值为预设值；

相位图记录端，对不同信号发生频率下阅读器所产生的信号相位图以及RFID芯片所接收的信号相位图进行记录，并将其划分至同一频率区间内，不同的信号相位图进行不同形式的标记，阅读器所产生的信号相位图赋值1，RFID芯片所接收的信号相位图赋值0；

波形初筛端，对不同频率区间内赋值0的若干个信号相位图进行提取，优先对信号相位图内部的转折点进行确定，在确定转折点之间的间距，识别此信号相位图是否为规律波，具体方式为：

对不同信号相位图的转折点进行确认，其中转折点前后两端线段走向趋势相反，将前端线段走向向下，后端线段走向向上的转折点标定为一类转折点，将前端线段走向向上，后端线段走向向下的转折点标定为二类转折点；

确定初始的一类转折点，再确认此转折点相邻的一类转折点，再确定两个点位的间距距离值J1，再依次对后续相邻的一类转折点之间的距离值进行确定，若均为J1，则将此信号相位图划分为规律波；

若存在差异，则将此信号相位图划分为无规律波，将存在规律波的频率区间传输至频率锁定端内；

频率锁定端，对存在规律波的频率区间进行接收，将同一频率区间内的两组信号相位图进行参数分析，从而锁定差值最小的一组频率区间，将此频率区间作为测试区间，具体方式为：

将同一频率区间内赋值1的信号相位图标定为初波形，将赋值0的信号相位图标定为次波形；

确定初波形的最大峰值FZ1_i以及最大斜率XL1_i，再确定次波形的最大峰值FZ2_i以及最大斜率XL2_i，其中i代表不同的频率区间；

采用BZ_i＝|FZ1_i-FZ2_i|×C1+|XL1_i-XL2_i|×C2得到对应频率区间的标准值BZ_i，其中C1以及C2均为预设的固定系数因子；

从若干个不同频率区间所产生的标准值BZ_i内，选定最小值，并确定此最小值所对应的频率区间，将此频率区间作为测试区间，并将此测试区间传输至主测试端内；

主测试端，根据所接收的测试区间，将阅读器的信号发生频率调整至测试区间范围内，并限定一组增强周期T，在每组增强周期T结束时，进行信号增强，信号发生后，确定RFID芯片的接收信号，并将实时产生的接收信号传输至波形分析端内；

应答监测端，实时监测RFID芯片，当RFID芯片产生应答时，则将应答信号传输至波形分析端内；

波形分析端，对接收信号进行波形分析，并确定接收信号波形相位图，锁定内部的凸出改变点位，随后截取波形，锁定此波形对应时间段是否产生应答信号，随后根据应答时间点，确定RFID芯片的灵敏度测试参数。

优选的，所述波形分析端，确认其灵敏度测试参数的具体方式为：

对波形相位图内所出现的波动点位进行确认，其相位图内某一点位前后线段斜率差值绝对值超过X1时，代表此点位为波动点位，其中X1为预设值；

将出现的第一组波动点位标定为初点位，在确认后续接连所出现的波动点位，记录两个点位的时间差值CS，其时长差值CS是否满足：CS＝T，若满足，将此波形进行截取，并标定为一类待分析波形，若未满足，记录确认后续所出现的波动点位，判定是否满足：CS＝T，若满足，将此波形进行截取，并标定为二类待分析波形，若仍不满足，则选取此相位图第二组波动点位为初点位，依此类推，直至确定一类待分析波形或二类待分析波形时停止；

对一类待分析波形的时间点位间隔时段进行确定，标定为一类时间段，分析此一类时间段内是否出现应答信号，若出现应答信号，确认此一类待分析波形对应时间点的信号参数，并将此信号参数进行展示，由外部人员确认其RFID芯片的灵敏度测试参数，若未出现应答信号，则继续获取后续的一类待分析波形，直至产生应答信号时停止；

对二类待分析波形的初点位进行确认，将初点位与下一波动点之间的波形时间段进行确定，分析此时间段内是否出现应答信号，若出现应答信号，确认对应时间点的信号参数，并将此信号参数进行展示，由外部人员确认其RFID芯片的灵敏度测试参数，若未出现应答信号，则继续获取后续的二类待分析波形，直至产生应答信号时停止；

当一类待分析波形或二类待分析波形任意一组波形出现应答信号时，均终止获取后续的波形且停止分析过程。

优选的，一种RFID芯片灵敏度测试方法，包括以下步骤：

步骤一、对阅读器的信号发生频率进行实时调整，并在调整过程中，记录对应阶段所产生的信号相位图，阅读器所产生的信号相位图赋值1，RFID芯片所接收的信号相位图赋值0；

步骤二、对不同频率区间内赋值0的若干个信号相位图进行提取，优先对信号相位图内部的转折点进行确定，在确定转折点之间的间距，识别此信号相位图是否为规律波；

步骤三、对存在规律波的频率区间进行接收，将同一频率区间内的两组信号相位图进行参数分析，从而锁定差值最小的一组频率区间，将此频率区间作为测试区间；

步骤四、根据所接收的测试区间，将阅读器的信号发生频率调整至测试区间范围内，并限定一组增强周期T，在每组增强周期T结束时，进行信号增强，对接收信号进行波形分析，并确定接收信号波形相位图，锁定内部的凸出改变点位，随后截取波形，锁定此波形对应时间段是否产生应答信号，随后根据应答时间点，确定RFID芯片的灵敏度测试参数。

有益效果

本发明提供了一种RFID芯片灵敏度测试方法及系统。与现有技术相比具备以下有益效果：

本发明通过对阅读器的频率区间进行实时改变，并在改变过程中，确定其接收波形，随后，通过确定规律波的方式，进行第一轮筛选，将存在明显噪声干扰的频率区间进行剔除，随后，通过确认标准值的方式，识别初波形与次波形之间的差异程度，再锁定差异程度最低的一组频率区间，将其作为测试区间，采用此种方式，便充分将对应的干扰频率进行剔除，锁定一组最佳的测试频率，对外部噪声进行充分过滤，充分降低信号噪声对测试的影响，对测试灵敏度的准确率进行初步保障；

随后，为了确认其RFID芯片的灵敏度测试参数，采用信号增强的方式，来确定波形，通过分析对应周期波形段内其RFID是否产生应答，而不是在整个波形测试内对应答信号进行接收，从而确定其灵敏度测试值，采用此种方式，便可直接锁定对应RFID所产生的灵敏度测试参数，还可充分避免障碍物以及自身信号所造成的影响，提升其测试精度。

附图说明

图1为本发明原理框架示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1，本申请提供了一种RFID芯片灵敏度测试系统，包括频率调整端、相位图记录端、波形初筛端、频率锁定端、主测试端、波形分析端以及应答监测端；

其中，频率调整端与相位图记录端输入节点电性连接，所述相位图记录端与波形初筛端输入节点电性连接，所述波形初筛端与频率锁定端输入节点电性连接，所述频率锁定端与主测试端输入节点电性连接，所述主测试端以及应答监测端均与波形分析端输入节点电性连接；

所述频率调整端，对阅读器的信号发生频率进行实时调整，每个阶段的频率差值均相同，其中频率差值为预设值，其具体取值由操作人员根据经验拟定；

所述相位图记录端，对不同信号发生频率下阅读器所产生的信号相位图以及RFID芯片所接收的信号相位图进行记录，并将其划分至同一频率区间内，不同的信号相位图进行不同形式的标记，阅读器所产生的信号相位图赋值1，RFID芯片所接收的信号相位图赋值0，其中，阅读器所产生的信号相位图均为规律波形，其对应转折点之间的间距数值相等；

波形初筛端，对不同频率区间内赋值0的若干个信号相位图进行提取，优先对信号相位图内部的转折点进行确定，在确定转折点之间的间距，识别此信号相位图是否为规律波，其中，进行识别的具体方式为：

对不同信号相位图的转折点进行确认，其中转折点前后两端线段走向趋势相反，将前端线段走向向下，后端线段走向向上的转折点标定为一类转折点，将前端线段走向向上，后端线段走向向下的转折点标定为二类转折点；

确定初始的一类转折点，再确认此转折点相邻的一类转折点，再确定两个点位的间距距离值J1，再依次对后续相邻的一类转折点之间的距离值进行确定，若均为J1，则将此信号相位图划分为规律波；

若存在差异，则将此信号相位图划分为无规律波，将存在规律波的频率区间传输至频率锁定端内；

具体的，其阅读器所产生的波形为规律波形，若无外界其他噪声或者信号的干扰，其RFID芯片所接收的信号相位图也必然是规律波形，但如果存在噪声影响，便会对信号相位图内部的走势造成影响，导致波形存在混乱，从而出现不规律的情况，此种波形便可直接进行剔除，无需进行考虑，此处便是为了确认一组能达到最佳测试效果的频率区间，便于后续对RFID芯片进行灵敏度测试，因在此频率区间内，其外界的噪声影响可达到最低。

频率锁定端，对存在规律波的频率区间进行接收，将同一频率区间内的两组信号相位图进行参数分析，从而锁定差值最小的一组频率区间，将此频率区间作为测试区间，其中，进行参数分析的具体方式为：

将同一频率区间内赋值1的信号相位图标定为初波形，将赋值0的信号相位图标定为次波形；

确定初波形的最大峰值FZ1_i以及最大斜率XL1_i，再确定次波形的最大峰值FZ2_i以及最大斜率XL2_i，其中i代表不同的频率区间，具体的，斜率表示两点的纵坐标之差与横坐标之差的比值；

采用BZ_i＝|FZ1_i-FZ2_i|×C1+|XL1_i-XL2_i|×C2得到对应频率区间的标准值BZ_i，其中C1以及C2均为预设的固定系数因子，其具体取值由操作人员根据经验拟定；

从若干个不同频率区间所产生的标准值BZ_i内，选定最小值，并确定此最小值所对应的频率区间，将此频率区间作为测试区间，并将此测试区间传输至主测试端内。

结合实际应用场景分析，当存在若干组频率区间时，每组频率区间内均涵盖有对应的初波形和次波形，通过确认标准值的方式，便可识别初波形与次波形之间的差异程度，若差异程度过大，便会导致所产生的标准值偏差过大，因只要存在差异，便是由对应的外部噪声所影响，为了确认哪一组频率区间被外部噪声影响最小，便确认最小的标准值即可，因初波形与次波形均为规律波，故只要被噪声影响时，内部的斜率以及峰值均会被改变，故锁定标准值即可。

所述主测试端，根据所接收的测试区间，将阅读器的信号发生频率调整至测试区间范围内，并限定一组增强周期T，在每组增强周期T结束时，进行信号增强，信号发生后，确定RFID芯片的接收信号，并将实时产生的接收信号传输至波形分析端内；

所述应答监测端，实时监测RFID芯片，当RFID芯片产生应答时，则将应答信号传输至波形分析端内；

所述波形分析端，对接收信号进行波形分析，并确定接收信号波形相位图，锁定内部的凸出改变点位，随后截取波形，锁定此波形对应时间段是否产生应答信号，随后根据应答时间点，确定RFID芯片的灵敏度测试参数，其中，确认其灵敏度测试参数的具体方式为：

对波形相位图内所出现的波动点位进行确认，其相位图内某一点位前后线段斜率差值绝对值超过X1时，代表此点位为波动点位，其中X1为预设值，其具体取值由操作人员根据经验拟定；

将出现的第一组波动点位标定为初点位，在确认后续接连所出现的波动点位，记录两个点位的时间差值CS，其时长差值CS是否满足：CS＝T，若满足，将此波形进行截取，并标定为一类待分析波形，若未满足，记录确认后续所出现的波动点位，判定是否满足：CS＝T，若满足，将此波形进行截取，并标定为二类待分析波形，若仍不满足，则选取此相位图第二组波动点位为初点位，依此类推，直至确定一类待分析波形或二类待分析波形时停止；

对一类待分析波形的时间点位间隔时段进行确定，标定为一类时间段，分析此一类时间段内是否出现应答信号，若出现应答信号，确认此一类待分析波形对应时间点的信号参数，并将此信号参数进行展示，由外部人员确认其RFID芯片的灵敏度测试参数，若未出现应答信号，则继续获取后续的一类待分析波形，直至产生应答信号时停止；

对二类待分析波形的初点位进行确认，将初点位与下一波动点之间的波形时间段进行确定，分析此时间段内是否出现应答信号，若出现应答信号，确认对应时间点的信号参数，并将此信号参数进行展示，由外部人员确认其RFID芯片的灵敏度测试参数，若未出现应答信号，则继续获取后续的二类待分析波形，直至产生应答信号时停止；

当一类待分析波形或二类待分析波形任意一组波形出现应答信号时，均终止获取后续的波形且停止分析过程。

具体的，为了确认其RFID芯片的灵敏度测试参数，采用信号增强的方式，来确定波形，因在正常传输过程中，还会受周边障碍物的折射影响，导致RFID芯片二次接收重复信号，从而导致信号波形，为了确认其测试准确度，通过设定周期T以及信号增强的方式，便可确认后续信号波形被增强的波形段；

通过分析对应波形段内其RFID是否产生应答，而不是在整个波形测试内对应答信号进行接收，从而确定其灵敏度测试值，便会导致测试结果出现偏差，精度偏低，采用此种方式，便可直接锁定对应RFID所产生的灵敏度测试参数，还可充分避免障碍物所造成的影响，提升其测试精度。

实施例二

一种RFID芯片灵敏度测试方法，包括以下步骤：

步骤一、对阅读器的信号发生频率进行实时调整，并在调整过程中，记录对应阶段所产生的信号相位图，阅读器所产生的信号相位图赋值1，RFID芯片所接收的信号相位图赋值0；

步骤二、对不同频率区间内赋值0的若干个信号相位图进行提取，优先对信号相位图内部的转折点进行确定，在确定转折点之间的间距，识别此信号相位图是否为规律波；

步骤三、对存在规律波的频率区间进行接收，将同一频率区间内的两组信号相位图进行参数分析，从而锁定差值最小的一组频率区间，将此频率区间作为测试区间；

步骤四、根据所接收的测试区间，将阅读器的信号发生频率调整至测试区间范围内，并限定一组增强周期T，在每组增强周期T结束时，进行信号增强，对接收信号进行波形分析，并确定接收信号波形相位图，锁定内部的凸出改变点位，随后截取波形，锁定此波形对应时间段是否产生应答信号，随后根据应答时间点，确定RFID芯片的灵敏度测试参数。

上述公式中的部分数据均是去其纲量进行数值计算，同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (4)

1.一种RFID芯片灵敏度测试系统，其特征在于，包括：

频率调整端，对阅读器的信号发生频率进行实时调整，每个阶段的频率差值均相同，其中频率差值为预设值；

相位图记录端，对不同信号发生频率下阅读器所产生的信号相位图以及RFID芯片所接收的信号相位图进行记录，并将其划分至同一频率区间内，不同的信号相位图进行不同形式的标记，阅读器所产生的信号相位图赋值1，RFID芯片所接收的信号相位图赋值0；

波形初筛端，对不同频率区间内赋值0的若干个信号相位图进行提取，优先对信号相位图内部的转折点进行确定，在确定转折点之间的间距，识别此信号相位图是否为规律波；

频率锁定端，对存在规律波的频率区间进行接收，将同一频率区间内的两组信号相位图进行参数分析，从而锁定差值最小的一组频率区间，将此频率区间作为测试区间；

主测试端，根据所接收的测试区间，将阅读器的信号发生频率调整至测试区间范围内，并限定一组增强周期T，在每组增强周期T结束时，进行信号增强，信号发生后，确定RFID芯片的接收信号，并将实时产生的接收信号传输至波形分析端内；

应答监测端，实时监测RFID芯片，当RFID芯片产生应答时，则将应答信号传输至波形分析端内；

波形分析端，对接收信号进行波形分析，并确定接收信号波形相位图，锁定内部的凸出改变点位，随后截取波形，锁定此波形对应时间段是否产生应答信号，随后根据应答时间点，确定RFID芯片的灵敏度测试参数，具体方式为：

对波形相位图内所出现的波动点位进行确认，其相位图内某一点位前后线段斜率差值绝对值超过X1时，代表此点位为波动点位，其中X1为预设值；

将出现的第一组波动点位标定为初点位，在确认后续接连所出现的波动点位，记录两个点位的时间差值CS，其时长差值CS是否满足：CS＝T，若满足，将此波形进行截取，并标定为一类待分析波形，若未满足，记录确认后续所出现的波动点位，判定是否满足：CS＝T，若满足，将此波形进行截取，并标定为二类待分析波形，若仍不满足，则选取此相位图第二组波动点位为初点位，依此类推，直至确定一类待分析波形或二类待分析波形时停止；

对一类待分析波形的时间点位间隔时段进行确定，标定为一类时间段，分析此一类时间段内是否出现应答信号，若出现应答信号，确认此一类待分析波形对应时间点的信号参数，并将此信号参数进行展示，由外部人员确认其RFID芯片的灵敏度测试参数，若未出现应答信号，则继续获取后续的一类待分析波形，直至产生应答信号时停止；

对二类待分析波形的初点位进行确认，将初点位与下一波动点之间的波形时间段进行确定，分析此时间段内是否出现应答信号，若出现应答信号，确认对应时间点的信号参数，并将此信号参数进行展示，由外部人员确认其RFID芯片的灵敏度测试参数，若未出现应答信号，则继续获取后续的二类待分析波形，直至产生应答信号时停止；

当一类待分析波形或二类待分析波形任意一组波形出现应答信号时，均终止获取后续的波形且停止分析过程。

2.根据权利要求1所述的一种RFID芯片灵敏度测试系统，其特征在于，所述波形初筛端，识别此信号相位图是否为规律波的具体方式为：

对不同信号相位图的转折点进行确认，其中转折点前后两端线段走向趋势相反，将前端线段走向向下，后端线段走向向上的转折点标定为一类转折点，将前端线段走向向上，后端线段走向向下的转折点标定为二类转折点；

确定初始的一类转折点，再确认此转折点相邻的一类转折点，再确定两个点位的间距距离值J1，再依次对后续相邻的一类转折点之间的距离值进行确定，若均为J1，则将此信号相位图划分为规律波；

若存在差异，则将此信号相位图划分为无规律波，将存在规律波的频率区间传输至频率锁定端内。

3.根据权利要求1所述的一种RFID芯片灵敏度测试系统，其特征在于，所述频率锁定端，进行参数分析的具体方式为：

将同一频率区间内赋值1的信号相位图标定为初波形，将赋值0的信号相位图标定为次波形；

确定初波形的最大峰值FZ1_i以及最大斜率XL1_i，再确定次波形的最大峰值FZ2_i以及最大斜率XL2_i，其中i代表不同的频率区间；

采用BZ_i＝|FZ1_i-FZ2_i|×C1+|XL1_i-XL2_i|×C2得到对应频率区间的标准值BZ_i，其中C1以及C2均为预设的固定系数因子；

从若干个不同频率区间所产生的标准值BZ_i内，选定最小值，并确定此最小值所对应的频率区间，将此频率区间作为测试区间，并将此测试区间传输至主测试端内。

4.一种RFID芯片灵敏度测试方法，该测试方法基于权利要求1-3任一项所述的一种RFID芯片灵敏度测试系统进行运行，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、对阅读器的信号发生频率进行实时调整，并在调整过程中，记录对应阶段所产生的信号相位图，阅读器所产生的信号相位图赋值1，RFID芯片所接收的信号相位图赋值0；

步骤二、对不同频率区间内赋值0的若干个信号相位图进行提取，优先对信号相位图内部的转折点进行确定，在确定转折点之间的间距，识别此信号相位图是否为规律波；

步骤三、对存在规律波的频率区间进行接收，将同一频率区间内的两组信号相位图进行参数分析，从而锁定差值最小的一组频率区间，将此频率区间作为测试区间；

步骤四、根据所接收的测试区间，将阅读器的信号发生频率调整至测试区间范围内，并限定一组增强周期T，在每组增强周期T结束时，进行信号增强，对接收信号进行波形分析，并确定接收信号波形相位图，锁定内部的凸出改变点位，随后截取波形，锁定此波形对应时间段是否产生应答信号，随后根据应答时间点，确定RFID芯片的灵敏度测试参数。