CN213518280U - 一种基于rfid电子车牌的数字信号处理芯片 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于RFID电子车牌的数字信号处理芯片，主要解决现有技术芯片供电电路结构复杂导致体积较大、成本较高，易发热损坏的问题。该数字信号处理芯片包括ADC模数转换器，与ADC模数转换器相连的FPGA控制模块，以及与FPGA控制模块相连的过采样电路、供电电路，与过采样电路相连的低通滤波器，以及与归一化判决电路相连的时钟脉冲电路和抽样判决电路；所述供电电路包括整流滤波模块、降压模块、5V转3.3V模块。本实用新型通过对数字信号处理芯片的供电电路进行改进，结合降压芯片、稳压芯片进行***电路设计，简化了供电电路的整体结构，缩小了芯片的体积，能实现数字信号处理芯片的稳定供电，电路发热低，芯片使用寿命延长。因此，适于推广应用。

Description

一种基于RFID电子车牌的数字信号处理芯片

技术领域

本实用新型涉及电子车牌信号处理，具体地说，是涉及一种基于RFID电子车牌的数字信号处理芯片。

背景技术

电子车牌(Electronic Vehicle Identification,EVI)是基于物联网无源射频识别(RFID)技术的细分、延伸及提高的一种应用。它的基本技术措施是：利用RFID高精度识别、高准确采集、高灵敏度的技术特点，在机动车辆上装有一枚电子车牌标签，将该RFID电子车牌作为车辆信息的载体，并由在通过装有经授权的射频识别读写器的路段时，对各辆机动车电子车牌上的数据进行采集或写入，达到各类综合交通管理的目的。

射频识别读写器需要对读取射的频标签进行信号处理，其中数字信号处理芯片为主要处理模块，现有的数字信号处理的供电电路大多存在电路结构复杂、设计不够合理的问题，使得整个数字信号处理芯片体积较大、成本较高，且使用过程中发热厉害，芯片易损坏，不利于用户成本上的节约。因此，有必要针对此种情况进行改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于RFID电子车牌的数字信号处理芯片，主要解决现有技术芯片供电电路结构复杂导致体积较大、成本较高，易发热损坏的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种基于RFID电子车牌的数字信号处理芯片，包括ADC模数转换器，与ADC模数转换器相连的FPGA控制模块，以及与FPGA控制模块相连的过采样电路、供电电路，与过采样电路相连的低通滤波器，以及与归一化判决电路相连的时钟脉冲电路和抽样判决电路；所述供电电路包括整流滤波模块、降压模块、5V转3.3V模块；所述整流滤波模块接VCC，且整流滤波模块、降压模块、5V转3.3V模块、FPGA控制模块依次连接；所述降压模块包括通过防反二极管D1与整流滤波模块连接的5V降压芯片，均与5V降压芯片连接的滤波电容C1、放电二极管D2、滤波电感L1，以及与滤波电感L1连接的低频滤波电容C2；所述滤波电感L1与5V转3.3V模块连接。

进一步地，所述时钟脉冲电路包括依次连接的差分电路、数字锁相环电路及延迟电路；其中，所述差分电路与所述归一化判决电路相连，所述延迟电路与所述抽样判决电路相连。

进一步地，所述过采样电路包括型号为TPS61252的升压转换器芯片U1，连接于升压转换器芯片U1的SW引脚与VIN引脚之间的电感L2，一端与升压转换器芯片U1的VIN引脚相连且另一端接地的电容C3，与升压转换器芯片U1的ILIM引脚相连并接地的电阻R1，连接于压转换器芯片U1的VOUT引脚与FB引脚之间的电阻R2，并联于电阻R2两端的电容C4，一端与压转换器芯片U1的FB引脚相连且另一端接地的电阻R3，接于压转换器芯片U1的VOUT引脚与PG引脚之间的电阻R4，以及一端与压转换器芯片U1的VOUT引脚相连且另一端接地的电容C5。

进一步地，所述5V转3.3V模块包括输入端接滤波电感L1、输出端接FPGA控制模块的稳压芯片，并联后接稳压芯片输入端并接地的高频滤波C6和低频滤波C7，以及并联后接稳压芯片输出端并接地的高频滤波C8和低频滤波C9。

作为优选，所述5V降压芯片型号为LM2596T-5.0。

作为优选，所述稳压芯片的型号为AMS1117-3.3。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型通过对数字信号处理芯片的供电电路的结构进行改进，结合降压芯片、稳压芯片进行***电路设计，简化了电路的整体结构，缩小了芯片的体积，并且可以很好地实现降压和稳压功能，能实现数字信号处理芯片的稳定供电，经试验运行，芯片电路整体发热低，芯片有效使用寿命延长。

(2)本实用新型中的降压模块和5V转3.3V模块中均设计了并联的低频滤波电容和高频滤波电容，在实际使用中，低频滤波电容可以滤除大部分的低频干扰，而高频滤波电容可以滤除小部分的高频干扰，从而很好地确保了对数字处理芯片供电的稳定性。

(3)本实用新型中的过采样电路通过对量化噪声进行控制，能够提升模数转换器的信噪比，提高模数转换器基本分辨率，从而降低滤波器的复杂程度，达到缩小芯片体积的目的。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的降压模块电路原理图。

图3为本实用新型的过采样电路原理图。

图4为本实用新型的5V转3.3V模块电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的方式包括但不仅限于以下实施例。

实施例

如图1～4所示，本实用新型公开的一种基于RFID电子车牌的数字信号处理芯片，包括ADC模数转换器，与ADC模数转换器相连的FPGA控制模块，以及与FPGA控制模块相连的过采样电路、供电电路，与过采样电路相连的低通滤波器，以及与归一化判决电路相连的时钟脉冲电路和抽样判决电路。所述时钟脉冲电路包括依次连接的差分电路、数字锁相环电路及延迟电路。其中，所述差分电路与所述归一化判决电路相连，所述延迟电路与所述抽样判决电路相连。差分电路、数字锁相环电路及延迟电路均为提取脉冲时钟信号的常用电路，其具体构造和工作原理在此不做详细阐述。

数字信号处理芯片对***接收的调制后的基带信号经ADC模数转换器转换为数字基带信号送到FPGA中，然后经过过采样电路对信号进行过采样处理，把信号展宽，再通过低通滤波器滤除信号中的毛刺，然后对信号进行归一化判决，得出0、1序列两路分支，一路送入抽样判决电路进行码元判决，另一路通过时钟脉冲电路提取同步时钟脉冲信号再送入抽样判决电路，最后得出所需要的码元序列，完成信号的数字处理。

在本实施例中，如图2所示，所述供电电路包括整流滤波模块、降压模块、5V转3.3V模块；所述整流滤波模块接VCC，且整流滤波模块、降压模块、5V转3.3V模块、FPGA控制模块依次连接；所述降压模块包括通过防反二极管D1与整流滤波模块连接的5V降压芯片，均与5V降压芯片连接的滤波电容C1、放电二极管D2、滤波电感L1，以及与滤波电感L1连接的低频滤波电容C2；所述滤波电感L1与5V转3.3V模块连接。其中，所述FPGA控制模块中的FPGA的芯片型号为EP3C10F256C8N，所述5V降压芯片型号为LM2596T-5.0。同时，所述整流滤波模块为现有的电路模块，其具体构造和工作原理在此不做详细阐述。

在本实施例中，如图3所示，所述过采样电路包括型号为TPS61252的升压转换器芯片U1，连接于升压转换器芯片U1的SW引脚与VIN引脚之间的电感L2，一端与升压转换器芯片U1的VIN引脚相连且另一端接地的电容C3，与升压转换器芯片U1的ILIM引脚相连并接地的电阻R1，连接于压转换器芯片U1的VOUT引脚与FB引脚之间的电阻R2，并联于电阻R2两端的电容C4，一端与压转换器芯片U1的FB引脚相连且另一端接地的电阻R3，接于压转换器芯片U1的VOUT引脚与PG引脚之间的电阻R4，以及一端与压转换器芯片U1的VOUT引脚相连且另一端接地的电容C5。过采样电路通过对量化噪声进行控制，能够提升模数转换器的信噪比，提高模数转换器基本分辨率，从而降低滤波器的复杂程度，达到缩小芯片体积的目的。

如图4所示，在本实施例中，所述5V转3.3V模块包括输入端接滤波电感L1、输出端接FPGA控制模块的稳压芯片，并联后接稳压芯片输入端并接地的高频滤波C6和低频滤波C7，以及并联后接稳压芯片输出端并接地的高频滤波C8和低频滤波C9。其中，所述稳压芯片型号为AMS1117-3.3。在实际工作时，低频滤波电容可以滤除大部分的低频干扰，而高频滤波电容可以滤除小部分的高频干扰，从而很好地确保了对数字处理芯片供电的稳定性。

本实用新型通过对数字信号处理芯片的供电电路进行结构改进，结合降压芯片、稳压芯片进行***电路设计，简化了供电电路的整体结构，缩小了芯片的体积，并且可以很好地实现降压和稳压功能，能实现数字信号处理芯片的稳定供电，电路发热低，芯片使用寿命延长。因此，与现有技术相比，本实用新型具有实质性的特点和进步。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施方式之一，不应当用于限制本实用新型的保护范围，但凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的，均应当包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于RFID电子车牌的数字信号处理芯片，其特征在于，包括ADC模数转换器，与ADC模数转换器相连的FPGA控制模块，以及与FPGA控制模块相连的过采样电路、供电电路，与过采样电路相连的低通滤波器，以及与归一化判决电路相连的时钟脉冲电路和抽样判决电路；所述供电电路包括整流滤波模块、降压模块、5V转3.3V模块；所述整流滤波模块接VCC，且整流滤波模块、降压模块、5V转3.3V模块、FPGA控制模块依次连接；所述降压模块包括通过防反二极管D1与整流滤波模块连接的5V降压芯片，均与5V降压芯片连接的滤波电容C1、放电二极管D2、滤波电感L1，以及与滤波电感L1连接的低频滤波电容C2；所述滤波电感L1与5V转3.3V模块连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于RFID电子车牌的数字信号处理芯片，其特征在于，所述时钟脉冲电路包括依次连接的差分电路、数字锁相环电路及延迟电路；其中，所述差分电路与所述归一化判决电路相连，所述延迟电路与所述抽样判决电路相连。

3.根据权利要求2所述的一种基于RFID电子车牌的数字信号处理芯片，其特征在于，所述过采样电路包括型号为TPS61252的升压转换器芯片U1，连接于升压转换器芯片U1的SW引脚与VIN引脚之间的电感L2，一端与升压转换器芯片U1的VIN引脚相连且另一端接地的电容C3，与升压转换器芯片U1的ILIM引脚相连并接地的电阻R1，连接于压转换器芯片U1的VOUT引脚与FB引脚之间的电阻R2，并联于电阻R2两端的电容C4，一端与压转换器芯片U1的FB引脚相连且另一端接地的电阻R3，接于压转换器芯片U1的VOUT引脚与PG引脚之间的电阻R4，以及一端与压转换器芯片U1的VOUT引脚相连且另一端接地的电容C5。

4.根据权利要求3所述的一种基于RFID电子车牌的数字信号处理芯片，其特征在于，所述5V转3.3V模块包括输入端接滤波电感L1、输出端接FPGA控制模块的稳压芯片，并联后接稳压芯片输入端并接地的高频滤波C6和低频滤波C7，以及并联后接稳压芯片输出端并接地的高频滤波C8和低频滤波C9。

5.根据权利要求4所述的一种基于RFID电子车牌的数字信号处理芯片，其特征在于，所述5V降压芯片型号为LM2596T-5.0。

6.根据权利要求5所述的一种基于RFID电子车牌的数字信号处理芯片，其特征在于，所述稳压芯片的型号为AMS1117-3.3。

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