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近几年来，超高频RFID技术在我国应用发展非常迅速，但是由于缺乏核心竞争力，国外RFID公司在RFID领域积累了大量的核心技术与专利，每年都有大量的知识产权费用外流，严重制约了我国UHF RFID技术的发展，为了摆脱现状基于自主标准协议UHFRFID成为发展必然趋势。另一方面，由于UHF RFID系统采用的是无线通信方式，因此以窃听、跟踪为代表的各种攻击手段，对该系统在无线通信中的信息安全传输产生了巨大威胁，限制了UHF RFID技术在商业、金融、国家安全等重要领域中的应用，在电子标签中集成低成本高安全性的加密算法RFID研究的热点。 本文从我国自主UHF RFID空中接口协议和加密算法入手，通过对国家标准空中接口协议内容和AES加密算法进行研究和分析，设计实现了适用于国家标准空中接口协议的高安全标签的数字基带，使用NC-Verilog软件和FPGA对基带进行了功能仿真和FPGA验证，证明该设计完全符合空中接口协议，最后对数字代码进行了逻辑综合，对设计的面积、时序、功耗等信息进行了初步的评估。对于空中接口协议，首先介绍了协议状态转换过程、前向链路和后向链路的编码、标签存储区的结构及各项重要参数的含义，然后详细描述了需要加入安全加密算法的安全鉴别与安全通信过程，最后阐述了协议中改进后的使用动态分散收缩二叉树算法的防碰撞机制。对于标签的数字基带设计，采用以状态机为核心的架构，合理分配各个模块的功能和时序并加入了门控时钟技术，实现了低成本和低功耗设计。设计实现了一种AES安全加密算法，采用多种针对RFID应用的优化方法，实现了算法的低成本，并将算法模块集成在数字基带中。最后对整个数字基带的设计进行了功能仿真、FPGA验证和逻辑综合，功能仿真验证通过后进行了FPGA验证，证明设计满足空中接口协议的功能和时序要求，达到了预期目标，随后对数字基带进行了逻辑综合并对综合过程和结果进行了详细描述，得到了面积、功耗、时序的评估，生成了网表和延时文件，为数字后端的工作奠定了基础。