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现代社会科技的高速进步已经使得电子技术不断地融入人们生活的各个领域,传统的竞技体育测试项目的测试方法也发生了巨大的变化,特别是测量跑步时间与圈数的手段已完全满足不了现代社会人们的高要求。新型的处理器FPGA与日益成熟的射频识别技术(RFID)进入了跑步运动的计时计圈测量领域,确保了比赛的公开、公平、公正,减少了人力,物力的损耗,使结果更加精确,快速。本测量系统在借鉴马拉松鞋带配备电子标签、地毯天线形式的计时系统的基础上,设计了一款针对标准400m田径场的跑步智能测评系统。而且改变了传统测评控制系统的单片机式设计,采用FPGA (现场可编程逻辑阵列)为硬件载体,Qsys为片上系统开发工具,NiosIIIDE为编译环境,Modelsim为功能及时序仿真软件,利用片上系统的设计方法完成对各个模块的控制,最终实现了跑步运动智能测评系统的软硬件设计。主要研究成果如下:(1)运用ISO 18000-7协议,通过FPGA控制射频无线收发模块NRF905来设计阅读器与具备处理器的有源电子标签,通过模块化的设计方法对其进行片上系统的设计与硬件实现,最终实现阅读器对其覆盖范围内的多个处于运动中的电子标签进行读写识别操作。提升了通信距离,避免了地毯天线较高的制作成本。(2)设计了适合具备处理器的有源电子标签的新型DCBS (动态碰撞二进制搜索算法),并运用在了本测量系统中,用于处理识别过程的多标签碰撞问题,极大的提升了防碰撞识别的速度,使得阅读器每秒最低可识别945个电子标签,并利用了 Modelsim仿真软件对该防碰撞算法正确性进行了验证。(3)针对标准的400m田径跑道,在射频覆盖范围不重合的前提下,在其一圈设置多个阅读器,按顺序的识别电子标签,有效地避免了测量过程中运动员穿越跑道的犯规情况。(4)针对起跑点犯规情况,本设计也加入了带有压力传感器的起跑器,弥补了马拉松比赛中RFID计时系统在标准田径场在400m等比赛中起跑点检测的不足。(5)本设计还采用无线数据传输、液晶显示、上位机的设计等完善系统。使设计更加小型化、铺设方便、功耗低,不仅提高了精确度,减少人工消耗,而且可以满足测试和实际需求。