本系統(tǒng)采用了Agilent公司的6000系列示波器,輸入帶寬為300MHz。其支持USB2.0、GPIB和TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳輸。系統(tǒng)通過路由器把示波器和PC連接,同時利用路由器的路由功能,實現(xiàn)多臺電腦都可訪問示波器的功能。特別是在臨時現(xiàn)場操作時,通過無線局域網(wǎng)和示波器的連接,避免了連線。MATLAB與示波器的連接具體包括示波器的參數(shù)設(shè)置、PC端參數(shù)設(shè)置和MATLAB軟件設(shè)置。
示波器參數(shù)設(shè)置主要是根據(jù)連接方式來設(shè)置對應(yīng)的參數(shù),比如采用網(wǎng)絡(luò)連接時,需要設(shè)置IP地址、網(wǎng)關(guān)、子網(wǎng)掩碼、DNS服務(wù)器等參數(shù),其過程相當于PC端對網(wǎng)卡的設(shè)置。PC端主要是對網(wǎng)卡進行對應(yīng)的參數(shù)設(shè)置。以上兩項設(shè)置好后,就可以實現(xiàn)示波器和PC之間網(wǎng)絡(luò)物理層以及底層的連接。此時,在MATLAB命令窗口敲入TMTool命令,如圖4所示的GUI窗口會顯示出來。首頁顯示了必要的幫助內(nèi)容。而右側(cè)欄給出了三類連接方式選擇:硬件接口、儀器對象和儀器驅(qū)動程序。如連接正確,在窗口中點擊掃描按鈕將顯示出已經(jīng)建立的儀器連接信息。

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圖4 TMTool工具窗口
在TMTool圖形窗口中,可以對儀器進行各項操作,包括控制示波器的顯示方式、顯示內(nèi)容、觸發(fā)方式等,也可以采集所需的數(shù)據(jù)。在設(shè)置好與儀器通訊的各種命令后,通過自動轉(zhuǎn)換就能夠把各種操作自動轉(zhuǎn)換為.M文件,從而可以在編寫的MATLAB程序中直接實時對外部儀器進行控制和數(shù)據(jù)采集。
試驗
在用TMTool工具與示波器連接并設(shè)置好對應(yīng)的參數(shù)后,以下是本系統(tǒng)試驗中自動生成的M文件代碼:
% Find a VISA-TCPIP object.
obj1=instRFind('Type','visa-tcpip', 'RsrcName', 'TCPIP0::192.168.1.100::inst0::INSTR', 'Tag', '');
% Create the VISA-TCPIP object if it does not exist
% otherwise use the object that was found.
if isempty(obj1)
obj1=visa('AGILENT', 'TCPIP0::192.168.1.100::inst0::INSTR');
else
fclose(obj1);
obj1 = obj1(1);
end
% Configure instrument object, obj1
set(obj1, 'InputBufferSize', 250000);
% Configure instrument object, obj1
set(obj1, 'OutputBufferSize', 512);
% Connect to instrument object, obj1.
fopen(obj1);
% Communicating with instrument object, obj1.
fprintf(obj1, ':WAVeform:FORMat ASCii');
fprintf(obj1, ':WAVeform:SOURce CHANnel1');
CH1data = query(obj1, ':WAVeform:DATa?');
CH1strdat=CH1data(11:end);
temp1=textscan(CH1strdat,'%f,');
CH1dat=temp1{1,1};
%plot(1:size(CH1dat),CH1dat');
fprintf(obj1, ':WAVeform:SOURce CHANnel2');
CH2data = query(obj1, ':WAVeform:DATa?');
CH2strdat=CH2data(11:end);
temp2=textscan(CH2strdat,'%f,');
CH2dat=temp2{1,1};
% Disconnect from instrument object, obj1.
fclose(obj1);
把以上代碼加入到MATLAB算法處理文件中,則實現(xiàn)了實時自動采集標簽回波信號數(shù)據(jù),并進行數(shù)據(jù)處理以識別標簽編碼。圖5是采用MATLAB編寫的用戶程序界面,顯示了采集數(shù)據(jù)的曲線以及經(jīng)過信號處理后得出的編碼等信息。圖6為在高交會上展示的實際樣機。

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圖 5 SAW標簽軟件界面
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圖6 SAW標簽系統(tǒng)樣機
結(jié)論
本文介紹了聲表面波射頻辨識標簽的工作原理,分析閱讀器的設(shè)計原理,并給出了基于時域采樣的閱讀器設(shè)計方法。針對系統(tǒng)需要高速A/D采樣的需求,利用MATLAB儀器控制工具箱實現(xiàn)示波器和MATLAB軟件的連接,充分發(fā)揮后者的高速采集能力。避免把主要精力用于系統(tǒng)硬件開發(fā)和調(diào)試,提高了研究效率。本系統(tǒng)成功參加了深圳高新技術(shù)交易會展出,取得了良好的展示效果。
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