《物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別(RFID)核心技術(shù)教程》-PPT-9

1、物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映電電子子教教案案物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程 本書本書物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)-射頻識(shí)別（射頻識(shí)別（RFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程由由物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)-射頻識(shí)別射頻識(shí)別（RFID）核心技術(shù)詳解）核心技術(shù)詳解一書改編而來(lái)。一書改編而來(lái)。物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)-射頻識(shí)別（射頻識(shí)別（R

2、FID）核心技）核心技術(shù)詳解術(shù)詳解2011年年11月榮獲陜西省普通高等學(xué)校優(yōu)秀教材一等獎(jiǎng)月榮獲陜西省普通高等學(xué)校優(yōu)秀教材一等獎(jiǎng)，2012年年12月月修訂出版第修訂出版第2版，版，2013年榮年榮獲獲陜西省高等教育教學(xué)成果陜西省高等教育教學(xué)成果二等二等獎(jiǎng)獎(jiǎng)。物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)-射射頻識(shí)別（頻識(shí)別（RFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程2016年出版，本書適合作為高校教材。年出版，本書適合作為高校教材。 點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程第第9章章 編碼與調(diào)制編碼與調(diào)制點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（

3、RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程讀寫器與電子標(biāo)簽之間消息的傳遞是通過電信號(hào)實(shí)現(xiàn)的。讀寫器與電子標(biāo)簽之間消息的傳遞是通過電信號(hào)實(shí)現(xiàn)的。原始的電信號(hào)通常稱為基帶信號(hào)，有些信道可以直接傳輸基帶信原始的電信號(hào)通常稱為基帶信號(hào)，有些信道可以直接傳輸基帶信號(hào)，但以自由空間作為信道的無(wú)線電傳輸卻無(wú)法直接傳遞基帶信號(hào)，但以自由空間作為信道的無(wú)線電傳輸卻無(wú)法直接傳遞基帶信號(hào)。將基帶信號(hào)編碼，然后變換成適合在信道中傳輸?shù)男盘?hào)，這號(hào)。將基帶信號(hào)編碼，然后變換成適合在信道中傳輸?shù)男盘?hào)，這個(gè)過程稱為編碼與調(diào)制；在接收端進(jìn)行反變換，然后進(jìn)行解碼，個(gè)過程稱為編碼與調(diào)制；在接收端進(jìn)行反變換，然后進(jìn)行解碼，這個(gè)過程

4、稱為解調(diào)與解碼。調(diào)制以后的信號(hào)稱為已調(diào)信號(hào)，它具這個(gè)過程稱為解調(diào)與解碼。調(diào)制以后的信號(hào)稱為已調(diào)信號(hào)，它具有兩個(gè)基本特征，一個(gè)是攜帶有信息，一個(gè)是適合在信道中傳輸。有兩個(gè)基本特征，一個(gè)是攜帶有信息，一個(gè)是適合在信道中傳輸。 點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映 人類在生活、生產(chǎn)和社會(huì)活動(dòng)中總是伴隨著消息（或信息）的傳遞，這種傳遞消息（或信息）的過程就叫做通信。 通信系統(tǒng)是指完成通信這一過

5、程的全部設(shè)備和傳輸媒介。信息源信息源（簡(jiǎn)稱信源）：把各種消息轉(zhuǎn)換成原始電信號(hào)，如麥克風(fēng)。信源可分為模擬信源和數(shù)字信源。發(fā)送設(shè)備發(fā)送設(shè)備：產(chǎn)生適合于在信道中傳輸?shù)男盘?hào)。信道信道：將來(lái)自發(fā)送設(shè)備的信號(hào)傳送到接收端的物理媒質(zhì)。分為有線信道和無(wú)線信道兩大類。噪聲源噪聲源：集中表示分布于通信系統(tǒng)中各處的噪聲。接收設(shè)備接收設(shè)備：從受到減損的接收信號(hào)中正確恢復(fù)出原始電信號(hào)。 受信者受信者（信宿）：把原始電信號(hào)還原成相應(yīng)的消息，如揚(yáng)聲器等。 信號(hào)與信道信號(hào)與信道9.1編碼與調(diào)制編碼與調(diào)制9.2RFID常用的編碼方法常用的編碼方法9.3RFID常用的調(diào)制方法常用的調(diào)制方法9.4物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（R

6、FIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程 信號(hào)與信道信號(hào)與信道9.1點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程9.1.1 信號(hào)信號(hào)信號(hào)是消息的載體，在通信系統(tǒng)中消息以信號(hào)信號(hào)是消息的載體，在通信系統(tǒng)中消息以信號(hào)的形式從一點(diǎn)傳送到另一點(diǎn)。信號(hào)分為模擬信號(hào)和數(shù)的形式從一點(diǎn)傳送到另一點(diǎn)。信號(hào)分為模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)，字信號(hào)，RFID系統(tǒng)主要處理的是數(shù)字信號(hào)。信號(hào)可以系統(tǒng)主要處理的是數(shù)字信號(hào)。信號(hào)可以從時(shí)域和頻域兩個(gè)角度來(lái)分析，在

7、從時(shí)域和頻域兩個(gè)角度來(lái)分析，在RFID傳輸技術(shù)中，傳輸技術(shù)中，對(duì)信號(hào)頻域的研究比對(duì)信號(hào)時(shí)域的研究更重要。對(duì)信號(hào)頻域的研究比對(duì)信號(hào)時(shí)域的研究更重要。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程1.模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)模擬信號(hào)是指用連續(xù)變化的物理量表示的信息模擬信號(hào)是指用連續(xù)變化的物理量表示的信息，其其信號(hào)的幅度、信號(hào)的幅度、頻率頻率或相位隨時(shí)間作連續(xù)變化。或相位隨時(shí)間作連續(xù)變化。數(shù)字信號(hào)是指數(shù)字信號(hào)是指幅度幅度的取值是的取值是離散離散的，的，幅值幅值表示被表示被限制在有限個(gè)數(shù)值之內(nèi)。限制在有限個(gè)數(shù)值之內(nèi)。EPC碼碼（

8、二進(jìn)制碼）（二進(jìn)制碼）就是一就是一種數(shù)字信號(hào)種數(shù)字信號(hào)。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映模擬信號(hào)：代表消息的信號(hào)參量取值連續(xù)，例如麥克風(fēng)輸出電壓：數(shù)字信號(hào)：代表消息的信號(hào)參量取值為有限個(gè)，例如電報(bào)信號(hào)、計(jì)算機(jī)輸入輸出信號(hào)： (a) 話音信號(hào) (b) 抽樣信號(hào) 圖2 模擬信號(hào) (a) 二進(jìn)制信號(hào) (b) 2PSK信號(hào) 圖3 數(shù)字信號(hào)物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映通常，按照信道中傳輸?shù)氖悄M信號(hào)還是數(shù)字信號(hào)，相應(yīng)地

9、把通信系統(tǒng)分為模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)。 模擬通信系統(tǒng)是利用模擬信號(hào)來(lái)傳遞信息的通信系統(tǒng)。 可見，在模擬通信系統(tǒng)中，發(fā)送設(shè)備簡(jiǎn)化為調(diào)制器，接收設(shè)備簡(jiǎn)化為解調(diào)器，主要是強(qiáng)調(diào)在模擬通信系統(tǒng)中調(diào)制的重要作用。物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映數(shù)字通信系統(tǒng)是利用數(shù)字信號(hào)來(lái)傳遞信息的通信系統(tǒng)。 信源編碼與譯碼目的：提高信息傳輸?shù)挠行砸约巴瓿赡?數(shù)轉(zhuǎn)換 ； 信道編碼與譯碼目的：增強(qiáng)抗干擾能力； 加密與解密目的：保證所傳信息的安全； 數(shù)字調(diào)制與解調(diào)目的：形成適合在信道中傳輸?shù)膸ㄐ盘?hào) ； 同步目的：使收發(fā)兩端的信號(hào)在時(shí)間上保持步調(diào)

10、一致 。 物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程數(shù)字信號(hào)較模擬信號(hào)有許多優(yōu)點(diǎn)，數(shù)字信號(hào)較模擬信號(hào)有許多優(yōu)點(diǎn)，RFID系統(tǒng)常系統(tǒng)常采用數(shù)字信號(hào)。采用數(shù)字信號(hào)。RFID系統(tǒng)數(shù)字信號(hào)的主要特點(diǎn)如下。系統(tǒng)數(shù)字信號(hào)的主要特點(diǎn)如下。 （1）信號(hào)的完整性）信號(hào)的完整性（2）信號(hào)的安全性）信號(hào)的安全性（3）便于存儲(chǔ)、處理和交換）便于存儲(chǔ)、處理和交換（4）設(shè)備便于集成化、微型化）設(shè)備便于集成化、微型化（5）便于構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)）便于構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映

11、RFID系統(tǒng)常采用數(shù)字信號(hào)。其主要特點(diǎn)信號(hào)的完整性RFID采用非接觸技術(shù)傳遞信息，容易遇到干擾，使信息傳輸發(fā)生改變。數(shù)字信號(hào)容易校驗(yàn)，并容易防碰撞，可以使信號(hào)保持完整性。信號(hào)的安全性RFID系統(tǒng)采用無(wú)線方式傳遞信息，開放的無(wú)線系統(tǒng)存在安全隱患。數(shù)字信號(hào)的加密和解密處理比模擬信號(hào)容易的多。便于存儲(chǔ)、處理和交換數(shù)字信號(hào)的形式與計(jì)算機(jī)所用的信號(hào)一致，都是二進(jìn)制代碼。便于與計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)，也便于計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)字信息進(jìn)行存儲(chǔ)、處理和交換，可使物聯(lián)網(wǎng)的管理和維護(hù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化。物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程2.時(shí)域和頻域時(shí)域和頻域時(shí)域的自變量是時(shí)間，時(shí)域表達(dá)信號(hào)

12、隨時(shí)間的變時(shí)域的自變量是時(shí)間，時(shí)域表達(dá)信號(hào)隨時(shí)間的變化。頻域的自變量是頻率，頻域表達(dá)信號(hào)隨頻率的變化。頻域的自變量是頻率，頻域表達(dá)信號(hào)隨頻率的變化。在化。在RFID傳輸技術(shù)中，對(duì)信號(hào)頻域的研究比對(duì)信號(hào)傳輸技術(shù)中，對(duì)信號(hào)頻域的研究比對(duì)信號(hào)時(shí)域的研究更重要。時(shí)域的研究更重要。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程3.信號(hào)工作方式信號(hào)工作方式 （1）時(shí)序系統(tǒng)）時(shí)序系統(tǒng)在時(shí)序系統(tǒng)中，從電子標(biāo)簽到讀寫器的信息傳在時(shí)序系統(tǒng)中，從電子標(biāo)簽到讀寫器的信息傳輸是在電子標(biāo)簽?zāi)芰抗?yīng)間歇進(jìn)行的，讀寫器與電子輸是在電子標(biāo)簽?zāi)芰抗?yīng)間歇進(jìn)行的，讀寫器

13、與電子標(biāo)簽不同時(shí)發(fā)射，這種方式可以改善信號(hào)受干擾的狀標(biāo)簽不同時(shí)發(fā)射，這種方式可以改善信號(hào)受干擾的狀況，提高系統(tǒng)的工作距離。況，提高系統(tǒng)的工作距離。（2）全雙工系統(tǒng)）全雙工系統(tǒng)（3）半半雙工系統(tǒng)雙工系統(tǒng)點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映時(shí)序系統(tǒng) 電子標(biāo)簽和讀寫器的信息傳輸是在電子標(biāo)簽?zāi)芰抗?yīng)間歇進(jìn)行的，讀寫器與電子標(biāo)簽不同時(shí)發(fā)射，這種方式可改善信號(hào)受干擾的狀況，提高系統(tǒng)的工作距離。全雙工系統(tǒng) 電子標(biāo)簽和讀寫器之間可以在同一時(shí)刻互相傳送信息半雙工系統(tǒng) 電子標(biāo)簽和讀寫器之間可以雙向傳送信息，但在

14、同一時(shí)刻只能向一個(gè)方向傳送信息發(fā)射能量，給電子標(biāo)簽充電讀寫器停止發(fā)射能量，電子標(biāo)簽工作，向讀寫器發(fā)送信號(hào)物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程9.1.2信道信道信道可以分為兩大類，一類是電磁波在空間傳信道可以分為兩大類，一類是電磁波在空間傳播的渠道，如短波信道、微波信道等；另一類是電磁播的渠道，如短波信道、微波信道等；另一類是電磁波的導(dǎo)引傳播渠道，如電纜信道、波導(dǎo)信道等。波的導(dǎo)引傳播渠道，如電纜信道、波導(dǎo)信道等。RFID的信道是具有各種傳播特性的空間，所以的信道是具有各種傳播特性的空間，所以RFID采用無(wú)采用無(wú)線信道。線信道。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放

15、映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程1.信道的頻帶寬度信道的頻帶寬度信號(hào)所擁有的頻率范圍叫做信號(hào)的頻帶寬度，簡(jiǎn)信號(hào)所擁有的頻率范圍叫做信號(hào)的頻帶寬度，簡(jiǎn)稱為帶寬。稱為帶寬。（9.1）12ffBW點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程2.信道傳輸速率信道傳輸速率信道傳輸速率就是數(shù)據(jù)在傳輸介質(zhì)（信道）上的信道傳輸速率就是數(shù)據(jù)在傳輸介質(zhì)（信道）上的傳輸速率。數(shù)據(jù)傳輸速率的單位為比特傳輸速率。數(shù)據(jù)傳輸速率的單位為比特/秒，記做秒，記做bps或或bit/s。1k bit/s=103bit/s1

16、M bit/s=103k bit/s1G bit/s=103M bit/s點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程3.波特率與比特率波特率與比特率 （1）波特率）波特率（2）比特率）比特率（3）波特率與比特率的關(guān)系）波特率與比特率的關(guān)系 比特率比特率=波特率波特率 （9.2）M2log點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放

17、映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程4.信道容量信道容量 （1）具有理想低通矩形特性的信道）具有理想低通矩形特性的信道這種信道的最高數(shù)據(jù)傳輸速率為這種信道的最高數(shù)據(jù)傳輸速率為（9.4）（2）帶寬受限且有高斯白噪聲干擾的信道）帶寬受限且有高斯白噪聲干擾的信道這種情況的信道容量為這種情況的信道容量為（9.5）MBWC2log2)1 (log2NSBWC點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心

18、技術(shù)教程點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程 編碼與調(diào)制編碼與調(diào)制9.2點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程 圖圖9.2 數(shù)字通信系統(tǒng)的模型數(shù)字通信系統(tǒng)的模型點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映RFID系統(tǒng)的基本通信模型l按讀寫器到電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)傳輸方向，RFID系統(tǒng)的通信模型主要由讀寫器（發(fā)送器）中的信號(hào)編碼（信號(hào)處理）和調(diào)制器（載波電路），傳輸介

19、質(zhì)（信道），以及電子標(biāo)簽（接收器）中的解調(diào)器（載波回路）和信號(hào)譯碼（信號(hào)處理）組成。l RFID系統(tǒng)最終要完成的功能是對(duì)數(shù)據(jù)的獲取，這種在系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)交換有兩個(gè)方面的內(nèi)容：RFID讀寫器向RFID電子標(biāo)簽方向的數(shù)據(jù)傳輸和RFID電子標(biāo)簽向RFID讀寫器方向的數(shù)據(jù)傳輸。 RFID系統(tǒng)的基本通信模型物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映 信號(hào)編碼系統(tǒng)是對(duì)要傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行編碼，以便傳輸信號(hào)能夠盡可能最佳的與信道相匹配，防止信息干擾或發(fā)生碰撞。 調(diào)制器用于改變高頻載波信號(hào)，即使得載波信號(hào)的振幅、頻率或相位與調(diào)制的基帶信號(hào)相關(guān)。 射頻

20、識(shí)別系統(tǒng)信道的傳輸介質(zhì)為磁場(chǎng)（電感耦合）和電磁波（微波）。 解調(diào)器用于解調(diào)獲取信號(hào)，以便再生基帶信號(hào)。 信號(hào)譯碼系統(tǒng)是對(duì)從解調(diào)器傳來(lái)的基帶信號(hào)進(jìn)行譯碼，恢復(fù)成原來(lái)的信息，并識(shí)別和糾正傳輸錯(cuò)誤。物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程9.2.1編碼與解碼編碼與解碼1. 信源編碼與解碼信源編碼與解碼（1）提高信息傳輸?shù)挠行裕┨岣咝畔鬏數(shù)挠行裕?）完成模）完成模/數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)轉(zhuǎn)換 2. 信道編碼與解碼信道編碼與解碼信道編碼是對(duì)信源編碼器輸出的信號(hào)進(jìn)行再變換，信道編碼是對(duì)信源編碼器輸出的信號(hào)進(jìn)行再變換，包括區(qū)分通路、適應(yīng)信道條件和提高通信可靠性而進(jìn)行包括區(qū)分通路、

21、適應(yīng)信道條件和提高通信可靠性而進(jìn)行的編碼。信道解碼是信道編碼的逆過程。的編碼。信道解碼是信道編碼的逆過程。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程 3. 保密保密編碼與解碼編碼與解碼保密編碼是對(duì)信號(hào)進(jìn)行再變換，即為了使信息在保密編碼是對(duì)信號(hào)進(jìn)行再變換，即為了使信息在傳輸過程中不易被人竊譯而進(jìn)行的編碼。傳輸過程中不易被人竊譯而進(jìn)行的編碼。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程9.2.2 調(diào)制與解調(diào)調(diào)制與解調(diào)調(diào)制的目的是把傳輸?shù)哪M信號(hào)或數(shù)字信號(hào)，變調(diào)制的目的是

22、把傳輸?shù)哪M信號(hào)或數(shù)字信號(hào)，變換成適合信道傳輸?shù)男盘?hào)，這就意味著要把信源的基帶換成適合信道傳輸?shù)男盘?hào)，這就意味著要把信源的基帶信號(hào)，轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)相對(duì)基帶頻率而言非常高的頻帶信號(hào)。信號(hào)，轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)相對(duì)基帶頻率而言非常高的頻帶信號(hào)。1.信號(hào)需要調(diào)制的原因信號(hào)需要調(diào)制的原因?yàn)榱擞行У貍鬏斝畔?，無(wú)線通信系統(tǒng)需要采用較為了有效地傳輸信息，無(wú)線通信系統(tǒng)需要采用較高頻率的信號(hào)高頻率的信號(hào)。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程2.信號(hào)調(diào)制的方法信號(hào)調(diào)制的方法在無(wú)線通信中，調(diào)制是指載波調(diào)制。載波調(diào)制，在無(wú)線通信中，調(diào)制是指載波調(diào)制。載波調(diào)制，

23、就是用調(diào)制信號(hào)去控制載波參數(shù)的過程。就是用調(diào)制信號(hào)去控制載波參數(shù)的過程。（1）調(diào)幅）調(diào)幅（2）調(diào)頻）調(diào)頻（3）調(diào)相）調(diào)相點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程RFID常用的編碼方法常用的編碼方法9.3點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程二進(jìn)制編碼是用不同形式的代碼來(lái)表示二進(jìn)制的二進(jìn)制編碼是用不同形式的代碼來(lái)表示二進(jìn)制的1和和0。按照數(shù)字編碼方式，可以將編碼劃分為單極性碼和。按照數(shù)字編碼方式，可以將編碼劃分為單極性碼和雙極性碼，單極性碼使用正（或負(fù)）的電壓

24、表示數(shù)據(jù)；雙極性碼，單極性碼使用正（或負(fù)）的電壓表示數(shù)據(jù)；雙極性碼雙極性碼1為反轉(zhuǎn)，為反轉(zhuǎn)，0為保持零電平。按照信號(hào)是否歸零，為保持零電平。按照信號(hào)是否歸零，還可以將編碼劃分為歸零碼和還可以將編碼劃分為歸零碼和非非歸零碼，歸零碼在碼元?dú)w零碼，歸零碼在碼元中間信號(hào)回歸到中間信號(hào)回歸到0電平；非歸零碼遇電平；非歸零碼遇1電平翻轉(zhuǎn)，遇電平翻轉(zhuǎn)，遇0電平電平不變。不變。 點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映數(shù)字基帶信號(hào)波形，可以用不同形式的代碼來(lái)表示二進(jìn)制的“1”和“0”。RFID系統(tǒng)通常使用下列編

25、碼方法中的一種：反向不歸零（NRZ）編碼、曼徹斯特（曼徹斯特（ManchesterManchester）編碼）編碼、單極性歸零（RZ）編碼、差動(dòng)雙相（DBP）編碼、密勒（密勒（MillerMiller）編碼）編碼和差動(dòng)編碼。物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程9.3.1 編碼應(yīng)具有的預(yù)期性能編碼應(yīng)具有的預(yù)期性能 在在RFID系統(tǒng)中，編碼規(guī)則的選擇對(duì)能量轉(zhuǎn)換和信號(hào)恢復(fù)系統(tǒng)中，編碼規(guī)則的選擇對(duì)能量轉(zhuǎn)換和信號(hào)恢復(fù)有很大影響，同時(shí)編碼規(guī)則也要考慮數(shù)據(jù)速率、載頻調(diào)制原有很大影響，同時(shí)編碼規(guī)則也要考慮數(shù)據(jù)速率、載頻調(diào)制原理、應(yīng)用的碰撞管理、頻譜劃分和輻射標(biāo)準(zhǔn)等多種因

26、素。理、應(yīng)用的碰撞管理、頻譜劃分和輻射標(biāo)準(zhǔn)等多種因素。1. 前向鏈路編碼的預(yù)期性能前向鏈路編碼的預(yù)期性能2. 后向鏈路編碼的預(yù)期性能后向鏈路編碼的預(yù)期性能3. 碰撞管理階段的預(yù)期性能碰撞管理階段的預(yù)期性能點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程9.3.2 編碼格式編碼格式1. 反向不歸零（反向不歸零（NRZ）編碼）編碼反向不歸零編碼用高電平表示二進(jìn)制的反向不歸零編碼用高電平表示二進(jìn)制的1，用低電平，用低電平表示二進(jìn)制的表示二進(jìn)制的0。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程

27、）核心技術(shù)教程點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映反向不歸零編碼（NRZ，Non Return Zero）反向不歸零編碼用高電平表示二進(jìn)制“1”，低電平表示二進(jìn)制“0”，如下圖所示：圖7 反向不歸零編碼此碼型不宜傳輸，有以下原因a) 有直流，一般信道難于傳輸零頻附近的頻率分量；b) 接收端判決門限與信號(hào)功率有關(guān)，不方便使用；c) 不能直接用來(lái)提取位同步信號(hào)，因?yàn)镹RZ中不含有位同步信號(hào)頻率成分；d) 要求傳輸線有一根接地。注：ISO14443 TYPE B協(xié)議中電子標(biāo)簽和閱讀器傳遞數(shù)據(jù)時(shí)均采用NRZ物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程2. 曼徹斯特（曼徹斯特

28、（Manchester）編碼）編碼在曼徹斯特編碼中，用電壓跳變的相位不同來(lái)區(qū)分在曼徹斯特編碼中，用電壓跳變的相位不同來(lái)區(qū)分1和和0，其中從高到低的跳變表示，其中從高到低的跳變表示1，從低到高的跳變表示，從低到高的跳變表示0。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映曼徹斯特編碼也被稱為分相編碼（Split-Phase Coding）。某比特位的值是由該比特長(zhǎng)度內(nèi)半個(gè)比特周期時(shí)電平的變化（上升或下降）來(lái)表示的，在半個(gè)比特周期時(shí)的負(fù)跳變表示二進(jìn)制“1”，半個(gè)比特周期時(shí)的正跳變表示二進(jìn)制“0”，如下圖所

29、示：曼徹斯特編碼編碼器電路 物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映曼徹斯特編碼的特點(diǎn)曼徹斯特編碼在采用負(fù)載波的負(fù)載調(diào)制或者反向散射調(diào)制時(shí)，通常用于從電子標(biāo)簽到讀寫器的數(shù)據(jù)傳輸，因?yàn)檫@有利于發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)腻e(cuò)誤。這是因?yàn)樵诒忍亻L(zhǎng)度內(nèi)，“沒有變化”的狀態(tài)是不允許的。當(dāng)多個(gè)標(biāo)簽同時(shí)發(fā)送的數(shù)據(jù)位有不同值時(shí)，則接收的上升邊和下降邊互相抵消，導(dǎo)致在整個(gè)比特長(zhǎng)度內(nèi)是不間斷的負(fù)載波信號(hào)，由于該狀態(tài)不允許，所以讀寫器利用該錯(cuò)誤就可以判定碰撞發(fā)生的具體位置。曼徹斯特編碼由于跳變都發(fā)生在每一個(gè)碼元中間，接收端可以方便地利用它作為同步時(shí)鐘。注：ISO

30、14443 TYPE A協(xié)議中電子標(biāo)簽向閱讀器傳遞數(shù)據(jù)時(shí)采用曼徹斯特編碼。 ISO18000-6 TYPE B 讀寫器向電子標(biāo)簽傳遞數(shù)據(jù)時(shí)采用的是曼徹斯特編碼 物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程3. 單極性歸零（單極性歸零（Unipolar RZ）編碼）編碼單極性歸零碼，當(dāng)發(fā)單極性歸零碼，當(dāng)發(fā)1碼時(shí)發(fā)出正電流，但正電流碼時(shí)發(fā)出正電流，但正電流持續(xù)的時(shí)間短于一個(gè)碼元的時(shí)間寬度，即發(fā)出一個(gè)窄脈持續(xù)的時(shí)間短于一個(gè)碼元的時(shí)間寬度，即發(fā)出一個(gè)窄脈沖；當(dāng)發(fā)沖；當(dāng)發(fā)0碼時(shí)，完全不發(fā)送電流。碼時(shí)，完全不發(fā)送電流。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射

31、頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映單極性歸零編碼（Unipolar RZ）當(dāng)發(fā)碼1時(shí)發(fā)出正電流，但正電流持續(xù)的時(shí)間短于一個(gè)碼元的時(shí)間寬度，即發(fā)出一個(gè)窄脈沖當(dāng)發(fā)碼0時(shí)，完全不發(fā)送電流。單極性歸零編碼可用來(lái)提取位同步信號(hào)。單極性歸零編碼物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程4. 差動(dòng)雙相（差動(dòng)雙相（DBP）編碼）編碼點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映差動(dòng)雙相編碼在半個(gè)比特周期中的任意的邊沿表示二進(jìn)制“0”，而沒有邊沿就是二進(jìn)制“1”，如下圖所示。此外在每個(gè)比特周期開始時(shí)，電平都要反相。因此，對(duì)于接收器來(lái)說(shuō)，位節(jié)拍

32、比較容易重建。差動(dòng)雙相編碼物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程5.米勒（米勒（Miller）編碼）編碼點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映密勒編碼在半個(gè)比特周期內(nèi)的任意邊沿表示二進(jìn)制“1”，而經(jīng)過下一個(gè)比特周期中不變的電平表示二進(jìn)制“0”。一連串的比特周期開始時(shí)產(chǎn)生電平交變，如下圖所示，因此，對(duì)于接收器來(lái)說(shuō)，位節(jié)拍也比較容易重建。圖11 米勒編碼物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映TYPE A中定義了如下三種時(shí)序：（1）時(shí)序X：該時(shí)序?qū)⒃?4fc處產(chǎn)生一個(gè)“pause”（凹槽）；（2）時(shí)

33、序Y：該時(shí)序在整個(gè)位期間（128fc）不發(fā)生調(diào)制；（3）時(shí)序Z：這種時(shí)序在位期間的開始時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)“pause”。在上述時(shí)序說(shuō)明中，fc為載波1356MHz，pause凹槽脈沖的底寬為0530s，90幅度寬度不大于45s。用這三種時(shí)序即可對(duì)幀進(jìn)行編碼，即修正的密勒碼。 邏輯邏輯“1 1”選擇時(shí)序選擇時(shí)序X X；邏輯；邏輯“0 0”選擇時(shí)序選擇時(shí)序Y Y。但有兩種情況除外，第一種是在相鄰有兩個(gè)或更多的“0”時(shí)，此時(shí)應(yīng)從第二個(gè)“0”開始采用時(shí)序Z；第二種是在直接與起始位相連的所有位為“0”時(shí)，此時(shí)應(yīng)當(dāng)用時(shí)序Z表示。另外，通信開始時(shí)，用時(shí)序Z表示。通信結(jié)束則用邏輯“0”加時(shí)序Y表示。無(wú)信息時(shí)，通常應(yīng)

34、用至少兩個(gè)時(shí)序Y來(lái)表示。修正密勒碼編碼注：在ISO/IEC 14443標(biāo)準(zhǔn)（近耦合非接觸式IC卡標(biāo)準(zhǔn)），TYPE A中閱讀器向電子標(biāo)簽傳遞數(shù)據(jù)時(shí)采用修正密勒碼方式對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制。物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映假設(shè)輸入數(shù)據(jù)為01 1010波形C實(shí)際上是曼徹斯特的反相波形，用它的上升沿輸出變便產(chǎn)生了密勒碼，而用其上升沿產(chǎn)生一個(gè)凹槽就是修正密勒碼起始用時(shí)序Z直接與起始位相連的0用時(shí)序Z相鄰多個(gè)或更多0，則從第二格0開始用時(shí)序Z通信結(jié)束用邏輯0加時(shí)序Y物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教

35、程7.脈沖間隔編碼（脈沖間隔編碼（PIE）脈沖間隔編碼（脈沖間隔編碼（Pulse Interval Encoding，PIE）是）是讀寫器向電子標(biāo)簽傳送數(shù)據(jù)的編碼方式。讀寫器向電子標(biāo)簽傳送數(shù)據(jù)的編碼方式。PIE編碼是編碼是“0”與與“1”有不同時(shí)間間隔的一種編碼方式，其基于一個(gè)持有不同時(shí)間間隔的一種編碼方式，其基于一個(gè)持續(xù)的固定間隔的脈沖，脈沖的重復(fù)周期根據(jù)續(xù)的固定間隔的脈沖，脈沖的重復(fù)周期根據(jù)“0”與與“1”而不同。通常情況下，每個(gè)二進(jìn)制碼的持續(xù)間隔是一個(gè)而不同。通常情況下，每個(gè)二進(jìn)制碼的持續(xù)間隔是一個(gè)時(shí)鐘周期的整數(shù)倍。時(shí)鐘周期的整數(shù)倍。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)

36、射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映PIE（Pulse interval encoding）編碼的全稱為脈沖寬度編碼，原理是通過定義脈沖下降沿之間的不同時(shí)間寬度來(lái)表示數(shù)據(jù)脈沖下降沿之間的不同時(shí)間寬度來(lái)表示數(shù)據(jù)。在該標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定中，由閱讀器發(fā)往標(biāo)簽的數(shù)據(jù)幀由SOF（幀開始信號(hào)）、EOF（幀結(jié)束信號(hào)）、數(shù)據(jù)0和1組成。在標(biāo)準(zhǔn)中定義了一個(gè)名稱為“Tari”的時(shí)間間隔，也稱為基準(zhǔn)時(shí)間間隔，該時(shí)間段為相鄰兩個(gè)脈沖下降沿的時(shí)間寬度，持續(xù)為25s。 注：ISO18000-6 typeA 由閱讀器向標(biāo)簽的數(shù)據(jù)發(fā)送采用PIE編碼 物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（R

37、FIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映 PIE編碼符號(hào)有編碼符號(hào)有4個(gè)，分別是數(shù)據(jù)個(gè)，分別是數(shù)據(jù)0、數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)1、數(shù)據(jù)幀開始數(shù)據(jù)幀開始SOF和數(shù)據(jù)幀結(jié)束和數(shù)據(jù)幀結(jié)束EOF。物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程8.雙相空間編碼（雙相空間編碼（FM0） 雙相空間編碼（雙相空間編碼（FM0）是電子標(biāo)簽向讀寫器傳送數(shù)）是電子標(biāo)簽向讀寫器傳送數(shù)據(jù)的編碼方式。據(jù)的編碼方式。FM0編碼的規(guī)則是：符號(hào)編碼的規(guī)則是：符號(hào)“0”在時(shí)間中在時(shí)間中間和邊沿均發(fā)生電平改變；符號(hào)間和邊沿均發(fā)生電平改變；符號(hào)“1”只在時(shí)間邊沿發(fā)生只在時(shí)間邊沿發(fā)生電

38、平改變。電平改變。FM0編碼的規(guī)則如圖編碼的規(guī)則如圖9.10所示。所示。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映 符號(hào)“0”有3個(gè)轉(zhuǎn)換，包括在位時(shí)間的起始位的一個(gè)轉(zhuǎn)換和在位時(shí)間的中間位的一個(gè)轉(zhuǎn)換。 符號(hào)“1”有1個(gè)轉(zhuǎn)換，在位時(shí)間的起始位。物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映FM0（即Bi-Phase Space）編碼的全稱為雙相間隔碼編碼，工作原理是在一個(gè)位窗內(nèi)采用電平變化來(lái)表示邏輯。如果電平從位窗的起始處翻轉(zhuǎn)，則表示邏輯“

39、1”。如果電平除了在位窗的起始處翻轉(zhuǎn)，還在位窗中間翻轉(zhuǎn)則表示邏輯“0”。一個(gè)位窗的持續(xù)時(shí)間是25s。 注：ISO18000-6 typeA 由標(biāo)簽向閱讀器的數(shù)據(jù)發(fā)送采用FM0編碼 物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映脈沖位置編碼（PPM，Pulse Position Modulation）脈沖位置編碼與上述的脈沖間歇編碼類似，不同的是，在脈沖位置編碼中，每個(gè)數(shù)據(jù)比特的寬度是一致的。其中，脈沖在第一個(gè)時(shí)間段表示“00”， 第二個(gè)時(shí)間段表示“01”， 第三個(gè)時(shí)間段表示“10”， 第四個(gè)時(shí)間段表示“11”， 如右圖所示。注：IS

40、O15693協(xié)議中，數(shù)據(jù)編碼采用PPM物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程9.3.3 RFID常用標(biāo)準(zhǔn)的編碼方式常用標(biāo)準(zhǔn)的編碼方式1. RFID常用標(biāo)準(zhǔn)編碼類型的選擇常用標(biāo)準(zhǔn)編碼類型的選擇（1）13.56MHz的的ISO/IEC 14443標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)（2）433MHz的的ISO 18000-7標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)（3）860/960MHz的的ISO 18000-6標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) （4）2450MHz的的ISO 18000-4標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程2. 編碼方式的選擇因素編碼方式的選

41、擇因素（1）編碼方式的選擇要考慮電子標(biāo)簽?zāi)芰康膩?lái)源）編碼方式的選擇要考慮電子標(biāo)簽?zāi)芰康膩?lái)源（2）編碼方式的選擇要考慮電子標(biāo)簽檢錯(cuò)的能力）編碼方式的選擇要考慮電子標(biāo)簽檢錯(cuò)的能力（3）編碼方式的選擇要考慮電子標(biāo)簽時(shí)鐘的提?。┚幋a方式的選擇要考慮電子標(biāo)簽時(shí)鐘的提取 在電子標(biāo)簽芯片中，一般不會(huì)有時(shí)鐘電路，電子標(biāo)簽在電子標(biāo)簽芯片中，一般不會(huì)有時(shí)鐘電路，電子標(biāo)簽芯片一般需要在讀寫器發(fā)來(lái)的碼流中提取時(shí)鐘，讀寫器發(fā)出芯片一般需要在讀寫器發(fā)來(lái)的碼流中提取時(shí)鐘，讀寫器發(fā)出的編碼方式應(yīng)該能夠使電子標(biāo)簽容易提取時(shí)鐘信息。的編碼方式應(yīng)該能夠使電子標(biāo)簽容易提取時(shí)鐘信息。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)

42、網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映注：選擇編碼方法的考慮因素（1 1）編碼編碼方式的選擇要考慮電子標(biāo)簽?zāi)芰康膩?lái)源方式的選擇要考慮電子標(biāo)簽?zāi)芰康膩?lái)源在REID系統(tǒng)中使用的電子標(biāo)簽常常是無(wú)源的，而無(wú)源標(biāo)簽需要在讀寫器的通信過程中獲得自身的能量供應(yīng)。為了保證系統(tǒng)的正常工作，信道編碼方式必須保證不能中斷讀寫必須保證不能中斷讀寫器對(duì)電子標(biāo)簽的能量供應(yīng)器對(duì)電子標(biāo)簽的能量供應(yīng)。在RFID系統(tǒng)中，當(dāng)電子標(biāo)簽是無(wú)源標(biāo)簽時(shí)，經(jīng)常要求基帶編碼在每?jī)蓚€(gè)相鄰數(shù)據(jù)位元間具有跳變的特點(diǎn)，這種相鄰數(shù)據(jù)間有跳變的碼，不僅可以保證在連續(xù)出現(xiàn)“0”時(shí)對(duì)電子標(biāo)簽的能量供應(yīng)，而且便

43、于電子標(biāo)簽從接收到的碼中提取時(shí)鐘信息。物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映注：選擇編碼方法的考慮因素（2 2）編碼編碼方式的選擇要考慮電子標(biāo)簽的檢錯(cuò)的能力方式的選擇要考慮電子標(biāo)簽的檢錯(cuò)的能力出于保障系統(tǒng)可靠工作的需要，還必須在編碼中提供數(shù)據(jù)一級(jí)的校驗(yàn)保護(hù)，編碼方式應(yīng)該提供這種功能。可以根據(jù)碼型的變化來(lái)判斷是否發(fā)生誤碼或有電子標(biāo)簽沖突發(fā)生。在實(shí)際的數(shù)據(jù)傳輸中，由于信道中干擾的存在，數(shù)據(jù)必然會(huì)在傳輸過程中發(fā)生錯(cuò)誤，這時(shí)要求信道編碼能夠提供一定程度的檢測(cè)錯(cuò)誤的能力。曼徹斯特編碼、差動(dòng)雙向編碼、單極性歸零編碼具有較強(qiáng)的編碼檢錯(cuò)能力

44、。物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映注：選擇編碼方法的考慮因素（3）編碼方式的選擇要考慮電子標(biāo)簽時(shí)鐘的提取在電子標(biāo)簽芯片中，一般不會(huì)有時(shí)鐘電路，電子標(biāo)簽芯片一般需要在讀寫器發(fā)來(lái)的碼流中提取時(shí)鐘。曼徹斯特編碼、密勒編碼、差動(dòng)雙向編碼容易使電子標(biāo)簽提取時(shí)鐘。物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程9.3.4編碼方式編碼方式Matlab/Simulink仿真方法仿真方法1. Matlab/Simulink軟件軟件。2. Simulink使用簡(jiǎn)介。使用簡(jiǎn)介。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)

45、網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程RFID常用的調(diào)制方法常用的調(diào)制方法9.4點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程數(shù)字基帶信號(hào)往往具有豐富的低頻分量，必須用數(shù)字基帶信號(hào)往往具有豐富的低頻分量，必須用數(shù)字基帶信號(hào)對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制，而不是直接傳送數(shù)字基數(shù)字基帶信號(hào)對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制，而不是直接傳送數(shù)字基帶信號(hào)，以使信號(hào)與信道的特性相匹配。用數(shù)字基帶信帶信號(hào)，以使信號(hào)與信道的特性相匹配。用數(shù)字基帶信號(hào)控制載波，把數(shù)字基帶信號(hào)變換為數(shù)字已調(diào)信號(hào)的過號(hào)控制載波，把數(shù)字基帶信號(hào)變換為數(shù)字已調(diào)信號(hào)的過程稱為

46、數(shù)字調(diào)制，程稱為數(shù)字調(diào)制，RFID主要采用數(shù)字調(diào)制的方式。主要采用數(shù)字調(diào)制的方式。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映調(diào)制和解調(diào)通?；鶐盘?hào)具有較低的頻率分量，不宜通過無(wú)線信道傳輸。因此，在通信系統(tǒng)的發(fā)送端需要由一個(gè)載波來(lái)運(yùn)載基帶信號(hào)，也就是使載波的某個(gè)參量隨基帶信號(hào)的規(guī)律而變化，這一過程稱為（載波）調(diào)制。載波受調(diào)制以后稱為已調(diào)信號(hào)，它含有基帶信號(hào)的全部特征。在通信系統(tǒng)的接收端則需要有解調(diào)過程，其作用是將已調(diào)信號(hào)中的原始基帶信號(hào)恢復(fù)出來(lái)。調(diào)制和解調(diào)過程對(duì)通信系統(tǒng)是至關(guān)重要的，因?yàn)檎{(diào)制解調(diào)方式

47、在很大程度上決定了系統(tǒng)可能達(dá)到的性能。物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映調(diào)制的基本作用是頻率搬移。概括起來(lái)，調(diào)制主要有如下幾個(gè)目的： 頻率搬移頻率搬移。調(diào)制把基帶信號(hào)頻譜搬移到一定的頻率范圍，以適應(yīng)信道傳輸要求。 實(shí)現(xiàn)信道復(fù)用實(shí)現(xiàn)信道復(fù)用。一般每個(gè)被傳輸信號(hào)占用的帶寬小于信道帶寬，因此，一個(gè)信道同時(shí)只傳一個(gè)信號(hào)是很浪費(fèi)的，此時(shí)信道工作在遠(yuǎn)小于其傳輸信息容量的情況下。然而通過調(diào)制，使各個(gè)信號(hào)的頻譜搬移到指定的位置，從而實(shí)現(xiàn)在一個(gè)信道里同時(shí)傳輸許多信號(hào)。 工作頻率越高帶寬越大工作頻率越高帶寬越大。根據(jù)信息論一般原理可知，寬帶

48、通信系統(tǒng)一般表現(xiàn)出較好的抗干擾性能。將信號(hào)變換，使它占據(jù)較大的帶寬，它將具有較強(qiáng)的抗干擾性。 工作頻率越高天線尺寸越小工作頻率越高天線尺寸越小。如果天線的尺寸可以與工作波長(zhǎng)相比擬，天線的輻射更為有效。由于工作頻率與波長(zhǎng)成反比，提高工作頻率可以降低波長(zhǎng)，進(jìn)而減小天線的尺寸，迎合現(xiàn)代通信對(duì)尺寸小型化的要求。物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映 調(diào)制信號(hào)有模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)之分，因此根據(jù)輸入調(diào)制信號(hào)的不同，調(diào)制可以分為模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制。模擬調(diào)制是指輸入調(diào)制信號(hào)為幅度連續(xù)變化的模擬量；數(shù)字調(diào)制是指輸入調(diào)制信號(hào)為幅度離散的數(shù)字量。

49、 載波的參數(shù)有幅度、頻率和相位，因此根據(jù)載波的參數(shù)變化不同，調(diào)制可以分為幅度調(diào)制、頻率調(diào)制和相位調(diào)制。幅度調(diào)制是指載波信號(hào)的振幅參數(shù)隨調(diào)制信號(hào)的大小而變化；頻率調(diào)制是指載波信號(hào)的頻率參數(shù)隨調(diào)制信號(hào)的大小而變化；相位調(diào)制是指載波信號(hào)的相位參數(shù)隨調(diào)制信號(hào)的大小而變化。物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映注：1、RFID系統(tǒng)通常采用數(shù)字調(diào)制方式傳送消息，調(diào)制信號(hào)（包括數(shù)字基帶信號(hào)和已調(diào)脈沖）對(duì)正弦波進(jìn)行調(diào)制。2、在RFID系統(tǒng)中，正弦載波除了是信息的載體外，在無(wú)源電子標(biāo)簽中還具有提供能量的作用，這一點(diǎn)與其他無(wú)線通信有所不同。物聯(lián)

50、網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程9.4.1載波載波在信號(hào)傳輸?shù)倪^程中，并不是將信號(hào)直接進(jìn)行傳在信號(hào)傳輸?shù)倪^程中，并不是將信號(hào)直接進(jìn)行傳輸，而是將信號(hào)與一個(gè)固定頻率的波進(jìn)行相互作用，這輸，而是將信號(hào)與一個(gè)固定頻率的波進(jìn)行相互作用，這個(gè)過程稱為加載，這樣一個(gè)固定頻率的波稱為載波。個(gè)過程稱為加載，這樣一個(gè)固定頻率的波稱為載波。載波是指被調(diào)制以傳輸信號(hào)的波形，載波一般為載波是指被調(diào)制以傳輸信號(hào)的波形，載波一般為正弦振蕩信號(hào)，正弦振蕩的載波信號(hào)可以表示為正弦振蕩信號(hào)，正弦振蕩的載波信號(hào)可以表示為 （9.6）載波被調(diào)制以后，載波的振幅、頻率或相位就隨信號(hào)的載波被調(diào)制

51、以后，載波的振幅、頻率或相位就隨信號(hào)的變化而變化。變化而變化。)cos()(tAtvc點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程9.4.2振幅鍵控振幅鍵控調(diào)幅是指載波的頻率和相位不變，載波的振幅隨調(diào)調(diào)幅是指載波的頻率和相位不變，載波的振幅隨調(diào)制信號(hào)的變化而變化。制信號(hào)的變化而變化。振幅鍵控（振幅鍵控（Amplitude Shift Keying，ASK）是利用載）是利用載波的幅度變化傳遞數(shù)字信息，在二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制中，載波波的幅度變化傳遞數(shù)字信息，在二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制中，載波的幅度只有兩種變化，分別對(duì)應(yīng)二進(jìn)制的的幅度只有兩種變化，分別

52、對(duì)應(yīng)二進(jìn)制的“1”和和“0”。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映二進(jìn)制振幅鍵控信號(hào)時(shí)間波型載波信號(hào)2ASK信號(hào)s(t)1011Tb001ttt注：調(diào)幅技術(shù)實(shí)現(xiàn)起來(lái)簡(jiǎn)單，但容易受增益變化的影響，是一種低效的調(diào)制技術(shù)。 ASK物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映調(diào)制深度調(diào)制深度BAmA=（A-B）/（A+B）*100%物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放

53、映脈沖調(diào)副波的波形和頻譜物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程圖圖9.11 振幅鍵控的時(shí)間波形振幅鍵控的時(shí)間波形點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程9.4.3頻移鍵控頻移鍵控頻移鍵控（頻移鍵控（Frequency Shift Keying，F(xiàn)SK）是利用載）是利用載波的頻率變化傳遞數(shù)字信息，是對(duì)載波的頻率進(jìn)行鍵控。波的頻率變化傳遞數(shù)字信息，是對(duì)載波的頻率進(jìn)行鍵控。二進(jìn)制頻移鍵控載波的頻率只有兩種變化狀態(tài)，載波的頻二進(jìn)制頻移鍵控載波的頻率只有兩種變化狀態(tài)，載波的頻率在率在 和和 兩個(gè)頻率

54、點(diǎn)變化，分別對(duì)應(yīng)二進(jìn)制信息兩個(gè)頻率點(diǎn)變化，分別對(duì)應(yīng)二進(jìn)制信息的的“1”和和“0”。1f2f點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映二進(jìn)制移頻鍵控信號(hào)的時(shí)間波形aak1011001ts(t)ts(t)bttcdettfgt2FSK信號(hào)注：該技術(shù)抗干擾性能好，但占用帶寬較大。 FSK物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程圖圖9.13 頻移鍵控的時(shí)間波形頻移鍵控的時(shí)間波形點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程

55、）核心技術(shù)教程9.4.4相移鍵控相移鍵控相移鍵控（相移鍵控（Phase Shift Keying，PSK）是利用載波的）是利用載波的相位變化傳遞數(shù)字信息，是對(duì)載波的相位進(jìn)行鍵控。二進(jìn)相位變化傳遞數(shù)字信息，是對(duì)載波的相位進(jìn)行鍵控。二進(jìn)制相移鍵控載波的初始相位有兩種變化狀態(tài)，通常載波的制相移鍵控載波的初始相位有兩種變化狀態(tài)，通常載波的初始相位在初始相位在0和和兩種狀態(tài)變化，分別對(duì)應(yīng)二進(jìn)制信息的兩種狀態(tài)變化，分別對(duì)應(yīng)二進(jìn)制信息的“1”和和“0”。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映原始信息原始信息tt2PSKt載波載波100110二進(jìn)制移相鍵控信號(hào)的時(shí)間波形注：用180相移表示1，用0相移表示0。這種調(diào)制技術(shù)抗干擾性能最好，且相位的變化也可以作為定時(shí)信息來(lái)同步發(fā)送機(jī)和接收機(jī)的時(shí)鐘，并對(duì)傳輸速率起到加倍的作用。 PSK物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)教程）核心技術(shù)教程圖圖9.14 相移鍵控的時(shí)間波形相移鍵控的時(shí)間波形點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFIDRFID）核心技術(shù)