ICS35.020 CCS M36 SJ 中华人民共和国电子行业标准 SJ/T 11968.2—2025 支持物理层可配置的反射通信系统第2部 分：终端可编程基带处理器 Backscatter communication system supporting configurable PHYPart2: Terminal programmable baseband processor (报批稿) 2024年2月 XXXX-XX-XX发布 XXXX-XX-XX实施 中华人民共和国工业和信息化部 发布 SJ/T11968.2—2025 前言 本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 本文件是SJ/TXXXXX《支持物理层可配置的反射通信》的第2部分。SJ/TXXXXX已经发布以下部分： 一第1部分：总体架构； 第2部分：终端可编程基带处理器。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中华人民共和国工业和信息化部提出。 本文件由中国电子技术标准化研究院归口。 本文件起草单位：中国电子技术标准化研究院、上海交通大学、上海飞机制造有限公司、富联国基 （上海）电子有限公司、燕山大学、浙江大学、中国移动通信有限公司研究院、石化盈科信息技术有限 责任公司。 本文件主要起草人：田晓华、胡琳、程雨航、朱丰源、张晖、关新平、陈彩莲、石远明、韩丽、李 徐辉、徐健、马晨阳、袁亚洲、孙铭阳、刘冬庆。 I SJ/T 11968.2—2025 引言 支持物理层可配置的反射通信属于一种低功耗的通信技术。反射通信因其低功耗、低成本、小尺寸 的优势，在工业传感网、智能交通、智能物流、智能仓储、可穿戴设备等多种场景广泛应用，其超低功 耗的特性对于解决工业现场通信系统在设备功耗、尺寸、维护方面的限制问题具有重要意义。面对反射 通信在多种场景中的广泛应用需求，开展反射通信标准化工作显得尤为重要。SJ/T双X双X旨在规定支持 物理层可配置的反射通信总体架构、终端可编程基带处理器、激励信号发射源和反射信号接收机等，拟 由四个部分构成。 第1部分：总体架构。目的在于规定反射通信的系统架构、通信功能架构。 第2部分：终端可编程基带处理器。目的在于规定反射通信系统框架、可编程基带处理器的 构成与参数、配置指令集和参数确定规则。 第3部分：激励信号发射源。目的在于规定反射通信的激励信号发射源的设计要求 第4部分：反射信号接收机。目的在于规定反射通信的反射信号接收机的设计要求 II SJ/T11968.2—2025 支持物理层可配置的反射通信系统第2部分：终端可编程基带处 理器 1范围 本文件规定了支持物理层可配置的反射通信终端框架、可编程基带处理器的构成与参数、配置指令 集和参数确定规则。 本文件适用于支持物理层可配置的反射通信系统的设计和实现。 规范性引用文件 2 本文件没有规范性引用文件。 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3. 1 基带处理器basebandprocessor 通过数字信号处理，产生基带信号的集成电路。 3. 2 基带信号baseband signal 尚未被调制到载波上的电信号。 3. 3 调啾率 chirp rate 调啾信号的频率随时间变化的速率。 注：单位为Hz/s。 缩略语 4 下列缩略语适用于本文件。 BW：带宽(Bandwidth) ED：包络检波器（EnvelopeDetector） FSK：频移键控(FrequencyShiftKeying) IF：中频(IntermediateFrequency) ISM：工业、学术、医疗（IndustrialScientificMedical） MAC：媒体接入控制（(MediaAccessControl) OOK：开关键控（On-OffKeying) PHY：物理（Physical） PSK：相移键控(PhaseShiftKeying) RFFE：射频前端(RFFrontEnd) 支持物理层可配置的反射通信终端框架 5 I SJ/T11968.2—2025 支持物理层可配置的反射通信终端框架见图1，支持物理层可配置的反射通信终端包括微控制器、 参数存储器、可编程基带处理器以及RFFE等组件，其中RFFE包含阻抗网络、天线、ED和比较器。 支持物理层可配置的反射通信终端的工作过程如下： a) 微控制器从传感器的通信串口读取传感器数据，并将数据进行处理后，输出给可编程基带处理 器，同时从可编程基带处理器中获取控制信号，将更新后的参数写入参数存储器； 可编程基带处理器根据参数存储器提供的参数，将微控制器提供的数据信号进行调制，在收到 特定控制信号下，向阻抗网络输出阻抗选择信号； 阻抗网络从天线接收到入射信号后，向天线传输反射信号，ED将从天线接收的信号转换成包 络信号，再由比较器转换成控制信号，输出给可编程基带处理器。 经信号 时频信号 阻抗网络 天线 数据信号 传感器 微控制器 可编程基带 传感器 射频信号 比较器 数据 控制信号 腔制信锁 包络信号 参数信号 支持物理层可配置的反时通信终端RFFE 数据信号 参数存储器 支持物理层可配置的反射通信终端 模报信号 数字信号 实体 图1支持物理层可配置的反射通信终端框架 6可编程基带处理器的构成与参数 6.1构成 支持物理层可配置的反射通信终端中的可编程基带处理器由通用同步模块、通用调制器、通用数字 上变频、通用数字频率合成器等4个模块构成，见图2，各模块的功能为： 参数存储器存储同步模块参数、调制器参数和频率参数等，其中同步模块参数用于配置通用同 步模块，调制器参数和频率参数用于配置通用调制器和通用数字频率合成器模块； b) 通用同步模块由通用数字频率合成器的同步时钟信号驱动，匹配RFFE提供的控制信号，匹配 成功后产生触发信号并激活通用调制器： c) 通用调制器接收触发信号和外部微控制器的数据信号，并由通用数字频率合成器生成的采样 时钟信号驱动，通用调制器产生的基带信号提供给数字上变频模块： 数字上变频模块接收基带信号和通用数字频率合成器生成的中频时钟信号，产生中频信号并 (p 提供给RFFE。 反射通信终端可编程基带处理器 融发信 通用同步模块 通用调制器 通用数字上变频 用银信号 反时通信 丁果样时押 微控制器 终编RFFE 同步时种售号 中编时钟信号 通用数字频率合 成器 控制信号 调制器参数 丰多数 同步模换步致 参数存储器 信号 参数 图2可编程基带处理器的构成 2 SJ/T11968.2—2025 可编程基带处理器的主要组件及其功能要求见表1。 表1反射通信终端可编程基带处理器主要组件描述与要求 序 功能组件中的 功能组件名称 描述 功能要求 号 参数化对象 通过使用相关运算，将从RFFE得到的无线0OK序列与同步序列长度可编程，最大长度应 01i 通用同步模块 同步相关器 本地的同步序列比对 不低于16位 通过多项式计算实时将比特流转换为调制后的波 应支持PSK和FSK调制 02 通用调制器 符号调制器 形，或使用查找表将比特流映射为调制后的波形 通用数字上变 03 中频时钟 通过乘法计算将基带信号在数字域搬移到中频 频率步长应不低于100kHz 频 同步时钟、采 通用频率合成 04 样时钟、中频 供时钟信号 器 时钟 6. 2 参数 可编程基带处理器的参数见表2，所有参数数据类型均为定点数。 表2 反射通信终端可编程基带处理器的详细参数 功能组件中的参 序号 参数 英文名称 参数符号 字长 类型 数化对象 Mode 模式 Mode 1 bit 0 02 符号序列1 Symbol sequence 1 Symbol; 64 bits 0 03 符号序列2 Symbol sequence 2 Symbol2 64 bits 0 04 符号初始相位1 Symbol initial phase 1 ao 16 bits 0 05 符号频率 Symbol frequency ai 16 bits 0 符号调制器 06 符号调啾率1 Symbol chirp rate 1 16 bits a2 0 07 符号初始相位2 Symbol initial phase 2 bo 16 bits 0 08 16 bits 符号频率2 Symbol frequency 2 bi 0 60 符号调啾率2 Symbol chirp rate 2 b2 16 bits 0 10 符号长度 Symbol length Ns 16 bits M 11 中频频率1 IF1 IF 16 bits M 中频时钟 中频频率2 12 IF2 IF2 16 bits M 13 同步序列 Sync.pattern Sync.pattern 16 bits 0 同步相关器 14 同步掩码 Sync.mask Sync, mask 16 bits 0 15 同步时钟 同步时钟频率 Sync. clock rate Sync.rate 10 bits 0 16 采样时钟 采样率 16 bits Sampling rate fs M 注：类型“0”表示该参数在可编程基带中可选，类 类型“M”表示该参数在可编程基带中必须具备。 配置指令集和参数确定规则 7. 1 指令集 通过调用指令集传递参数数值，可以实现对反射通信终端可编程基带处理器的配置，支持物理层可 配置的反射通信终端的可编程指令集见表3。 表3反射通信终端可编程通用指令集 指令编号 参数名称 参数符号 字长 值域 00000000 模式 Mode