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文档简介
无线射频识别技术编码与调制详(Xiang)解演示文稿第一页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.优(You)选无线射频识别技术编码与调制第二页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.本章学习目标:了解通信系统里的信号与编码相关基础掌握串曼彻斯特码、密勒码、修正(Zheng)密勒码的编码方法,了解对应的解码方法掌握数据传输过程中采用的调制与解调技术第三页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.人类在生活、生产和社会活动中总是伴随着消息(或信息)的传递,这种传递消息(或信息)的过程就叫(Jiao)做通信。通信系统是指完成通信这一过程的全部设备和传输媒介。一般可概括为如下图所示的模型:
通信系统模型5.1信号和编码第四页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.信息源(简称信源):把各种消息转换成原始电信号,如麦克风。信源可分为模拟信源和数字信源。发送设备:产生适合于在信道中传输的信号。信道:将来自发送设备的信号传送到接收端的物理媒质。分为有线信道和无线信道两大类。噪声源:集中表示分布于通信系统中各处的噪声。接收设备:从受到减损的接收信号中正确恢复(Fu)出原始电信号。受信者(信宿):把原始电信号还原成相应的消息,如扬声器等。5.1信号和编码第五页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.模拟信号:代表消息的信号参量取值连续,例如麦克风输出电压:数字信号:代表消息的信号参量取值为有限个(Ge),例如电报信号、计算机输入输出信号:
(a)话音信号(b)抽样信号模拟信号
(a)二进制信号(b)2PSK信号数字信号5.1信号和编码第六页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.通常,按照信道中(Zhong)传输的是模拟信号还是数字信号,相应地把通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统。模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统。可见,在模拟通信系统中,发送设备简化为调制器,接收设备简化为解调器,主要是强调在模拟通信系统中调制的重要作用。
模拟通信系统模型5.1信号和编码第七页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统。信源编码与译码目的:提高信息传输的有效性以及完成模/数转换;信道编码与译码目的:增强抗干扰能力;加密与解密目的:保证所传信息的安全;数字调制与解调目的:形成适合在(Zai)信道中传输的带通信号;同步目的:使收发两端的信号在时间上保持步调一致。数字通信系统模型5.1信号和编码第八页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.RFID系统常采用数字信号。其主要特点信号的完整性RFID采用非接触技术传递信息,容易遇到干扰,使信息传输发生改变。数字信号容易校验,并容易防碰撞,可以使信号保持完整性。信号的安全性RFID系统采用无线方式传递信息,开放的无线系统存在安全隐患。数字信号的加密和解密处理比模拟信号容易的多。便于存储、处理和交换数字信号的形式与计算机所用的信号一致,都是二进制代码。便于与计算机互(Hu)联网,也便于计算机对数字信息进行存储、处理和交换,可使物联网的管理和维护实现自动化、智能化。5.1信号和编码第九页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.RFID系统的基本通信模(Mo)型按读写器到电子标签的数据传输方向,RFID系统的通信模型主要由读写器(发送器)中的信号编码(信号处理)和调制器(载波电路),传输介质(信道),以及电子标签(接收器)中的解调器(载波回路)和信号译码(信号处理)组成。RFID系统最终要完成的功能是对数据的获取,这种在系统内的数据交换有两个方面的内容:RFID读写器向RFID电子标签方向的数据传输和RFID电子标签向RFID读写器方向的数据传输。RFID系统的基本通信模型5.1信号和编码第十页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.信号编码系统是对要传输的信息进行编码,以便传输信号能够尽可能最佳的与信道相匹配,防止信息干扰或发(Fa)生碰撞。调制器用于改变高频载波信号,即使得载波信号的振幅、频率或相位与调制的基带信号相关。射频识别系统信道的传输介质为磁场(电感耦合)和电磁波(微波)。解调器用于解调获取信号,以便再生基带信号。信号译码系统是对从解调器传来的基带信号进行译码,恢复成原来的信息,并识别和纠正传输错误。5.1信号和编码第十一页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.5.1信(Xin)号和编码5.1.1数据和信号数据:数据是指预先约定的具有某种含义的数字、符号和字母的组合。信号:数据在传输过程中的电磁波的表示。信息数据信号第十二页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.5.1.1数据(Ju)和信号信号(signals)数据的电气或电磁表示方式有模拟信号或数字信号两种形式。模拟信号(analogsignals)信号波形随时间连续变化;通常用连续变化的电压值表示。数字信号(digitalsignals)瞬时跳变直方形;只有有限个特定的电压值。5.1信号和编码第十三页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.5.1.1数据(Ju)和信号模拟信号和数字信号之间是可以互相转换的5.1信号和编码第十四页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.5.1.1数据和(He)信号
最基本的周期模拟信号,可用三个参数表示——峰值振幅(A)信号强度之峰值单位:伏特频率(f)信号变化的速率单位:赫兹(Hz)周期T=1/f相位()相对于时间0的波形位置正弦波可用下式表示
s(t)=Asin(2πft+)5.1信号和编码第十五页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.5.1.1数据和(He)信号【信号的频谱和带宽】时域
(timedomain)显示信号振幅随时间变化的情况信号随时间变化的情况(时间的函数)通常由电子线路设计师使用频域
(frequencydomain)显示信号振幅随频率变化的情况信号中频率分量的组成情况(频率的函数)通常由通信系统设计师使用5.1信号和编码第十六页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.【信号的频谱和(He)带宽】5.1.1数据和信号5.1信号和编码第十七页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.【信号(Hao)的频谱和带宽】5.1.1数据和信号5.1信号和编码第十八页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.5.1.2信(Xin)道传输介质是用来传递信号的某种介质。常见的传输介质包括双绞线、同轴电缆、光纤、无线传输等。传输介质5.1信号和编码第十九页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.无(Wu)线传输5.1.2信道5.1信号和编码第二十页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.传输损耗与(Yu)失真5.1.2信道所谓“传输损耗与失真”,指的是接收方收到的信号与发送方发送的信号不相同。对模拟信号,主要表现为信号品质下降。对数字信号,主要表现为产生位错(比特反置,即
0→1或1→0)。造成“减损”的原因衰减(attenuation)时延失真(delaydistortion)噪声(noise)5.1信号和编码第二十一页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.5.1.2信(Xin)道变弱(衰减)变形(失真)掺杂(噪声)传输损耗5.1信号和编码第二十二页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.传输损耗与失真—衰(Shuai)减5.1.2信道信号强度(能量)随传输距离增长而不断减弱;衰减程度与传输介质有关;传输工程师要考虑的三个问题:接收到的信号要强以便接收电路检测。信噪比要高信号电平必须大大高于噪声电平。特别注意高频衰减通常频率越高,衰减越严重-特别是模拟传输(对数字传输影响不大)。5.1信号和编码第二十三页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.传输损耗(Hao)与失真—衰减5.1.2信道数字信号的衰减可通过在传输电路上安装中继器(repeater)来解决。5.1信号和编码第二十四页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.传输损(Sun)耗与失真—时延失真(变形)5.1.2信道复合信号中的不同频率成分传播速度不同(中心频率处最快,两侧最慢),导致到达最终接收端时有各自的延迟。对数字数据影响大(产生“码间串扰”,即某个比特的一些频率成分溢到其他比特上),最大比特率因此受限。5.1信号和编码第二十五页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.传输损耗与失真(Zhen)—噪声5.1.2信道传输过程中,在发送设备和接收设备之间插入进来的多余因而有害的信号。5.1信号和编码第二十六页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.信(Xin)道的最大容量5.1.2信道
对在给定条件、给定通信信道上的数据传输速率称为信道容量。数据传输速率是指每秒钟传输数据的位数,用比特率(b/s)来衡量其中:C:信道容量(比特/秒);
N:噪声功率
W:带宽;
S:信号功率香农定理:5.1信号和编码第二十七页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.5.1.3编(Bian)码数据编码(信源编码和信道编码)信源编码是对信源信息进行加工处理,模拟数据要经过采样、量化和编码变换为数字数据,为降低所需要传输的数据量,在信源编码中还采用了数据压缩技术。信道编码是将数字数据编码成适合于在数字信道上传输的数字信号,并具有所需的抵抗差错的能力,即通过相应的编码方法使接收端能具有检错或纠错能力。5.1信号和编码第二十八页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.5.1.3编(Bian)码【基带信号和宽带信号】基带信号就是将数字信号1或0直接用两种不同的电压来表示,然后送到线路上去传输。宽带信号则是将基带信号进行调制后形成的频分复用模拟信号。
5.1信号和编码第二十九页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.5.1.3编(Bian)码【数字基带信号的波形】5.1信号和编码第三十页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.5.1.3编(Bian)码
1.单极性不归零波形NRZ
最简单最常用的基带信号形式。零电平和正电平分别对应着二进制代码0和1。应用:导线连接的各点之间近距离传输。特点:极性单一,有直流分量。另外位同步信息包含在电平的转换之中,当出现连0序列时没有位同步信息。5.1信号和编码第三十一页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.5.1.3编(Bian)码
2.双极性不归零波形NRZ
脉冲的正负电平分别对应于二进制代码1、0。
特点:无直流分量。幅度相等极性相反的双极性波形,故当0、1符号等概率出现时,无直流分量。节省能源。平均功率为E2/4。抗干扰能力较强。恢复信号的判决电平为零值。5.1信号和编码第三十二页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.5.1.3编(Bian)码3.单极性归零波形RZ
与单极性不归零波形的区别是有电脉冲宽度小于码元宽度,每个有电脉冲在小于码元长度内总要回到零电平。通常使电脉冲宽度为码元宽度的一半。5.1信号和编码第三十三页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.4、曼彻斯特编码(Manchester)曼彻斯特编码也被称为分相编码(Split-PhaseCoding)。某比特位的值是(Shi)由该比特长度内半个比特周期时电平的变化(上升或下降)来表示的,在半个比特周期时的负跳变表示二进制“1”,半个比特周期时的正跳变表示二进制“0”,如下图所示:5.1.3编码5.1信号和编码第三十四页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.在RFID中,为使阅读器在读取数据时能很好地解决同步的问题,往往不直接使用数据的NRZ码对射频进行调制,而是将数据的NRZ码进行编(Bian)码变换后再对射频进行调制。所采用的变换编(Bian)码主要由曼彻斯特码、密勒码、修正密勒码等。
5.2RFID常见的编码方式第三十五页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.5.2.1曼(Man)彻斯特码——【编码方式】在曼彻斯特码中,1码是前半(50%)位为高,后半位为低;0码是前半位为低,后半位为高。NRZ码和数据时钟进行异或便可得到曼彻斯特码。5.2RFID常见的编码方式第三十六页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.5.2.1曼彻(Che)斯特码——【编码器】编码器电路5.2RFID常见的编码方式第三十七页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.74HC74功(Gong)能表5.2RFID常见的编码方式第三十八页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.5.2.1曼彻斯特码——【编(Bian)码器】曼彻斯特码编码器时序波形图5.2RFID常见的编码方式第三十九页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.5.2.1曼彻斯特(Te)码——【软件实现方法】编码:采用曼彻斯特码传输数据信息时,信息块格式如下:曼彻斯特码与2倍数据时钟频率的NRZ码对应关系:曼彻斯特码10结束位NRZ码1001005.2RFID常见的编码方式第四十页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.5.2.1曼彻斯特码——【软(Ruan)件实现方法】解码:在解码时,MCU可以采用2倍数据时钟频率对输入数据的曼彻斯特码进行读入。首先判断起始位,其码序为10;然后将读入的10,01组合转换为NRZ的1,0码;若读到00组合,则表示接收到结束位。例5.1:曼彻斯特码的读入串为10100101100100,求NRZ码值。5.2RFID常见的编码方式第四十一页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.差分曼彻斯特编码差分曼彻斯特编码波(Bo)形图:“1”代表没有跳变(也就是说上一个波形图在高现在继续在高开始,上一波形图在低继续在低开始);“0”代表有跳变(也就是说上一个波形图在高位现在必须改在低开始,上一波形图在高位必须改在从低开始)5.2RFID常见的编码方式第四十二页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.思考题:数据码为:100110101011001110请画出单(Dan)极性不归零码、双极性不归零码、单极性归零码、曼彻斯特码、差分曼彻斯特码五种编码的波形图。第四十三页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.5.2.2密勒码(Ma)——【编码方式】编码规则:密勒码的逻辑0的电平和前位有关,逻辑1虽然在中间有跳变,但是上跳还是下跳取决于前位结束时的电平。5.2RFID常见的编码方式第四十四页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.5.2.2密(Mi)勒码——【编码器】密勒码的传输格式如下图,起始位为1,结束位为0,数据流包括传送数据和它的检验码。倒相的曼彻斯特码的上跳变沿正好是密勒码波形中的跳变沿。5.2RFID常见的编码方式第四十五页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.5.2.2密勒码——【编(Bian)码器】用曼彻斯特码产生密勒码的电路5.2RFID常见的编码方式第四十六页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.5.2.1密勒码——【软件实(Shi)现方法】编码:从密勒码的编码规则可以看出,NRZ码可以转换为用两位NRZ码表示的密勒码值,其转换关系如下起始位数据流位结束位密勒码二位表示法的二进制数110或01011或005.2RFID常见的编码方式第四十七页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.5.2.2密勒码——【软(Ruan)件实现方法】解码:首先判断起始位,在读出电平由高到低的跳变沿时,便获取了起始位。然后对以2倍数据时钟频率读入的位值进行每两位进行一次转换:01和10都转换为1,00和11都转换为0。例5.2:设读入的密勒码为1000011000111000,求NRZ码值。5.2RFID常见的编码方式第四十八页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.5.2.3修正(Zheng)密勒码——【编码规则】TYPEA中定义了如下三种时序:(1)时序X:该时序将在64/fc处产生一个“pause”(凹槽);
(2)时序Y:该时序在整个位期间(128/fc)不发生调制;
(3)时序Z:这种时序在位期间的开始时,产生一个“pause”。
逻辑“1”选择时序X;逻辑“0”选择时序Y。但有两种情况除外,第一种是在相邻有两个或更多的“0”时,此时应从第二个“0”开始采用时序Z;第二种是在直接与起始位相连的所有位为“0”时,此时应当用时序Z表示。
另外,通信开始时,用时序Z表示。通信结束则用逻辑“0”加时序Y表示。无信息时,通常应用至少两个时序Y来表示。5.2RFID常见的编码方式第四十九页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.5.2.3修正密勒码(Ma)——【编码器】假设输入数据为011010波形C实际上是曼彻斯特的反相波形,用它的上升沿输出变便产生了密勒码,而用其上升沿产生一个凹槽就是修正密勒码起始用时序Z直接与起始位相连的0用时序Z相邻多个或更多0,则从第二格0开始用时序Z通信结束用逻辑0加时序Y5.2RFID常见的编码方式第五十页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.5.3脉(Mai)冲调制为什么要进行调制?调制的目的是把传输的模拟信号或数字信号,变换成适合信道传输的信号,这就意味着要把信源的基带信号,转变为一个相对基带信号频率而言非常高的带通信号。工作频率越高带宽越高。当工作频率为1GHz,若传输的相对带宽为10%,可以传输100MHz带宽的信号,而当工作频率为1MHz,若传输的相对带宽为10%,只可以传输0.1MHz带宽的信号。当信号带宽加大时,还可以提高无线通信系统的抗干扰能力、抗衰落能力。工作频率越高,天线尺寸越小。第五十一页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.将数据的NRZ码变换为更高频率的脉冲串,该脉冲串的脉冲波形参数受NRZ码的值0和1调制。主要的调制方式(Shi)为频移键控FSK和相移键控PSK。5.3脉冲调制第五十二页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.对于一个信号,可用三个参数表示——峰值振幅(A)信号强度之峰值单位:伏特频(Pin)率(f)信号变化的速率单位:赫兹(Hz)周期T=1/f相位()相对于时间0的波形位置正弦波可用下式表示
s(t)=Asin(2πft+)5.3脉冲调制第五十三页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.5.3.1FSK方式——【FSK波(Bo)形】FSK是指对已调脉冲波形的频率进行控制,FSK调制方式用于频率低于135Khz的情况。如下为例,数据传输速率为fc/40,fc为射频载波频率。FSK调制时对应数据1的脉冲频率f1=fc/5,对应数据0的脉冲频率为f0=fc/8。5.3脉冲调制第五十四页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.5.3.1FSK方式(Shi)——【FSK调制】FSK实现的原理框图5.3脉冲调制第五十五页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.5.3.1FSK方(Fang)式——【FSK解调】FSK解调电路原理图5.3脉冲调制第五十六页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.5.3.2PSK方(Fang)式——【PSK波形】5.3脉冲调制PSK1(绝对调相)调制时,若在数据位的起始处出现上升沿或下降沿(即出现1,0或0,1交替),则相位将于位起始处跳变180°。PSK2(相对调相)调制时,相位在数据位为1时从位起始处跳变180°,在数据位为0时则相位不变。第五十七页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.5.3.2PSK方(Fang)式——【PSK调制】选择相位法电路框图5.3脉冲调制第五十八页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.5.3.2PSK方(Fang)式——【PSK调制】5.3脉冲调制用基带数字信号S(t)(叫做绝对码)去控制电子开关,电子开关按照S(t)的不同取值进行相应的动作,进而完成载波相位的切换,因此输出信号中载波的相位按基带数字信号的规律而变化,即实现了调相的功能。第五十九页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.5.3.2PSK方(Fang)式——【PSK调制】5.3脉冲调制由“码变换”方框将绝对码波形S(t)变为相对码波形,再利用相对码去进行绝对调相,最终达到相对调相的目的。第六十页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.5.3.2PSK方式——【PSK解(Jie)调】5.3脉冲调制第六十一页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.5.3.3副载(Zai)波调制——【副载波】在RFID系统中,副载波的调制方法主要应用在频率为13.56MHz的RFID系统中,而且仅是在从电子标签向阅读器的数据传输中采用。对13.56MHz的RFID系统,大多数使用的副载波频率为847kHz(13.56MHz/16)、424kHz(13.56MHz/32)212kHz(13.56MHz/64)。5.3脉冲调制第六十二页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.应答器将基带编码调制到低频率的副载波频率上,最后再采用ASK、FSK或PSK对副载波进行二次调制。优点:①采用副载波信号进行负载调制时,调制管每次导通时间较短,对阅读器的电源影(Ying)响小,另由于调制管的总导通时间减小,降低了总功耗。②有用信息的频谱分布在副载波附件而不是载波附件,便于阅读器对传送数据信息的提取,但射频耦合回路应用较宽的频带。5.3脉冲调制第六十三页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.5.3.3副(Fu)载波调制——【副载波】在13.56MHz的RFID系统中,应答器将需要传送的信息首先组成相应的帧,然后将帧的基带编码调制到副载波频率上,最后再进行载波调制,实现向阅读器的数据传输。标准帧的结构5.3脉冲调制第六十四页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.5.3.3副载(Zai)波调制——【副载波调制】1.TYPEA中的副载波调制TYPEA规定:应答器向阅读器通信采用的编码是曼彻斯特码,数据传输速率为106kbps,副载波频率fs=847KHz,在数据传输时,位的表示和编码方法如下:时序D:载波被副载波在位宽度的前半部(50%)调制时序E:载波被副载波在位宽度的后半部调制。时序F:在整位宽度内载波不被副载波调制。逻辑1:时序D。逻辑0:时序E。通信结束:时序F。无信息:无副载波。5.3脉冲调制第六十五页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.1.TYPEA中的副载波调(Diao)制从上面内容可知,在TYPEA中应答器向阅读器传输数据时,仅需要将所传送的帧结构的NRZ码转换为曼彻斯特码,并用曼彻斯特码调制副载波,即可实现副载波调制。副载波调制波形5.3脉冲调制第六十六页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.2.TYPEB中的副载波(Bo)调制TYPEB规定:位编码采用NRZ编码,副载波采用BPSK方式,逻辑状态的转换用副载波相移180°来表示,θ0表示逻辑1,θ0+180°表示逻辑0.副载波频率采用847kHz,数据传输速率为106kbps。数位的副载波调制加负载调制5.3脉冲调制第六十七页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.5.4.1载(Zai)波载波通常是一个高频正弦振荡信号,它是信息的载体。在无线通信中,携有信息的电信号的频率非常低,例如,声音信号的频率范围约为20Hz-20kHz,如果直接发送,则需要非常大的天线。
这是因为天线的几何尺寸和无线电波的波长相关,只有馈送到天线上的信号波长和天线的尺寸可以比拟时,天线才能有效地辐射和接收电磁波。c=λf因此,无线广播中需要将信号搭乘到更高频率上去传输,如fc=700kHz,频率fc的高频信号称为载波。在RFID系统中,和通常无线通信系统的情况不同的是,正弦载波除了是信息的载体,在无源应答器中还具有提供能量的作用。5.3脉冲调制第六十八页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.5.4正弦波(Bo)调制数字调制调幅调频调相振幅键控ASK(线性)移频键控FSK(非线性)移相键控PSK绝对移相键控PSK相对移相键控(差分)DPSK第六十九页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.正弦载波的3种(Zhong)键控波形5.4正弦波调制第七十页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.5.4.2数字调制(Zhi)ASK—波形和频谱RFID系统通常采用数字调制方式传送信息,调制信号(包括数字基带信号和已调脉冲)对正弦波进行调制。已调脉冲包括前面介绍的NRZ码的FSK,PSK调制波和副载波调制信号,数字基带信号包括曼彻斯特码、密勒码、米勒修正码信号等,这些信号包含了传送的信息。数字调制的方法有幅移键控(ASK)、频移键控(FSK)、和相移键控(PSK)。而ASK是RFID系统中采用较多的方式。5.4正弦波调制第七十一页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.5.4.2数字(Zi)调制ASKASK的时域波形见下图。
5.4正弦波调制第七十二页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.5.4.3数字(Zi)调制ASK方式的实现1、负载调制—应答器向阅读器的信息传输
5.4正弦波调制第七十三页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.5.4.3数(Shu)字调制ASK方式的实现1、负载调制—在阅读器中的应用
在阅读器想应答器传输信息时,常需要一定幅度的ASK调制。例如,在ISO/IEC14443标准中,TYPEB的阅读器想应答器传输信息时,采用10%调制度的ASK调制,调制波形如下。5.4正弦波调制第七十四页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.5.4.3数字调制ASK方(Fang)式的实现2、100%调幅度的实现
在RFID中,常需要100%调幅度的调幅波。例如,在ISO/IEC14443标准中,TYPEA的阅读器想应答器传输信息时,采用100%调制度的ASK调制,调制波形如下。5.4正弦波调制第七十五页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.5.4.3数字调(Diao)频和调(Diao)相5.4正弦波调制第七十六页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.在RFID系统中,数据传输的完整性存在两个方面的问题:外界的各种(Zhong)干扰可能使数据传输产生错误;多个应答器同时占用信道使发送数据产生碰撞。运用数据检验(差错检测)和防碰撞算法可分别解决这两个问题。数据校验第七十七页,共八十五页。©willtg.Allrightsreserved.差错随机错误:由信道中的随机噪声干扰引起。在出现(Xian)这种错误时,前后位之间的错误彼此无关。突发错误:由突发干扰引起,当前面出现错误时,后面往往也会出现错误,它们之间有相关性。混合错误:既出现随机错误,又出现突发错误。突发错误长度b=5数据校验第七十八页,共八十五页。差错控制在传输信息数据中增加一些冗(Rong)余编码,使监督码元和信息码元之间建立一种确定的关系,实现差错控制编码和差错控制解码功能。反馈重发(ARQ)、前向纠错(FEC)和混合纠错(HEC)反馈重发发送端需要在得到接收端正确收到所发信息码元(通常以帧的形式发送)的确认信息后,才能认为发送成功。前向纠错接收端通过纠错解码自动纠正传输中出现的差错,所以该方法不需要重传。这种方法需要采用具有很强纠错能力的编码技术。混合纠错是ARQ和FEC的结合,设计思想是对出现的错误尽量纠正,纠正不了则需要通过重发来消除差错。
数据校验第七十九页,共八十五页。检纠错码信(Xin)息码元与监督码元信息码元k监督码元r
数据校验第八十页,共八十五页。检(Jian)纠错码的分类
数据校验第八十一页,共八十五页。奇偶(Ou)校验奇偶校验码是一种最简单而有效的数据校验方法。实现方法:在每个被传送码的左边或右边加上1位奇偶校验位0或1,若采用奇校验位,只需把每个编码中1的个数凑成奇数;若采用偶校验位,只要把每个编码中1的个数凑成偶数。检验原理:这种编码能发现1个或奇数个错,但因码距较小,
不
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