FPGA를 이용한 SAW Device Reader Platform 구현
SAW Device Reader Platform using FPGA
- 주제(키워드) SAW , FPGA
- 발행기관 아주대학교
- 지도교수 김영길
- 발행년도 2010
- 학위수여년월 2010. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 전자공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000010969
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
SAW Device는 ID정보, 온도나 압력 같은 센서정보를 포함할 수 있어 각종 물리센서나 화학 센서 혹은 ID Tag로 다양한 분야로 활용범위가 확대되고 있다. 또한 좁은 대역폭으로 원하는 주파수만을 통과시키는 특성을 갖고 있어 주파수 필터로도 활용되고 있다. 이렇듯 현재 SAW Sensor는 많은 발전을 해왔지만 SAW Sensor를 활용 할 수 있는 플랫폼의 발전은 미흡하기 때문에 본 논문에서는 ID Tag 나 Sensor를 비롯한 여러 SAW Sensor를 보다 편리 하게 활용할 수 있는 리더 플랫폼에 대하여 연구 하였다. SAW Device Reader Platform을 구현하기 위해서는 SAW Device의 Reflector로부터 반사되어 나오는 신호들의 시간차를 측정하는 고속의 타이머를 필요로 하게 된다. 여기서 제안하는 플랫폼은 ARM 보드에서 하나의 펄스를 470MHz로 변조하여 SAW Device로 송신하고 I/Q demodulator를 사용하여 SAW Sensor에서 응답 하는 전파신호를 복조하고 그 신호를 정류과정과 증폭과정을 거쳐 디지털로 신호로 변환한다. 변환된 디지털 신호는 FPGA로 설계된 고속의 타이머 플랫폼으로 입력되고 Reflector신호들의 시간간격을 구하게 된다. 구해진 시간간격은 자료처리보드로 설계된 ARM보드에서 시간간격을 구분하여 ID를 판별하고 디스플레이 한다. 이렇게 TDS 방식으로 설계된 리더 플랫폼은 고속으로 실시간 처리를 가능하게 하며 온도나 압력 센서 형태의 SAW Device에서도 빠른 응답속도를 나타낼 것으로 기대된다.
more초록/요약
SAW Device can include ID information, temperature, pressure information such as sensors. Therefore, utilizing a range of SAW Device physical sensors, chemical sensors, ID Tag has expanded into various areas as. In addition to the desired frequency to pass only a narrow bandwidth because it has the attributes are being used as frequency filters. SAW Sensor has developed a lot, but you can take advantage of SAW Sensor Platform is the lack of development. In this paper, because ID Tag and other SAW Sensor or Sensor to be used more conveniently studied in the reader platform. In order to implement the SAW Device Reader Platform Reflector of the SAW Device is reflected from the signal to measure the time difference will require high-speed timers. The platform offers a 470MHz pulse modulated and transmitted to the SAW Device I / Q demodulator using SAW Sensor for a response from the radio signal and demodulates and amplifies the signal through a process of rectification process is converted into digital signals. The converted digital signal is input to FPGA platforms are designed with high-speed timers. Will calculate the time difference between signals. The time difference obtained from the Designed for data processing ARM board, determine the difference in time-sensitive and display the ID. Reader platform is designed in TDS that will enable high-speed, real-time processing is. And the temperature or pressure sensor in the form of a SAW Device is expected to represent the fast response.
more목차
제 1 장 서론 1
제 2 장 기반기술 2
제 1 절 SAW(Surface Acoustic Wave) Device 2
제 1 항 SAW Device란 2
제 2 항 IDT(Interdigital Transducer) 3
제 3 항 SAW Device Reader 기술 3
제 2 절 RF설계 이론 소개 6
제 1 항 수신부 6
제 2 항 송신부 8
제 3 항 Direct Conversion 10
제 3 절 Timer Platform 14
제 1 항 FPGA와 CPLD의 차이점 14
제 2 항 구조 14
제 3 항 Cyclone III 구조도 16
제 3 장 제안한 SAW Device Reader Platform 22
제 1 절 시스템 개요 22
제 2 절 RF board의 구현 24
제 1 항 RF Switch 25
제 2 항 Demodulator 26
제 3 절 Digital 변환회로의 구현 27
제 4 절 FPGA Timer Platform 28
제 1 항 PLL 29
제 2 항 카운터 30
제 3 항 자료수집기 31
제 4 항 Uart 모듈 31
제 4 장 실 험 32
제 1 절 실험 환경 32
제 2 절 실험 및 결과 33
제 1 항 FPGA Timer Simulation 33
제 2 항 신호의 변환 측정 34
제 3 항 Reader Platform Test 37
제 5 장 결론 및 고찰 39
참고문헌 40
ABSTRACT 41
