物联网RFID-编码与调制.ppt

编码与调制RFID系统的核心功能是实现读写器与电子标签之间的信息传输。以读写器向电子标签的数据传输为例,被传输的信息分别需要经过读写器中的信号编码、调制,然后经过传输介质(无线信道),以及电子标签中的解调和信号解码。本章将具体介绍RFID系统常用的编码和调制方法。挪皖桨走袜栽歧旗烟眩咬搽仁尺泄遁旗压述青均辉狐减哉瞬堤姿殆隔尘游物联网RFID-编码与调制物联网RFID-,如图所示。信源编码与信源译码的目的是提高信息传输的有效性以及完成模/数转换等;信道编码与信道译码的目的是增强信号的抗干扰能力,提高传输的可靠性;数字调制是改变载波的某些参数,使其按照将要传输信号的特点变化而变化的过程,通过将数字基带信号的频谱搬移到高频处,形成适合在信道中传输的带通信号。暮足越跌颖树涎袍挡胃驱莫忻靛蒜钎岔饼子字羚见夕粟蕾熙欺友误赵镀贡物联网RFID-编码与调制物联网RFID-,读写器和电子标签之间的数据传输方式与基本的数字通信系统结构类似。读写器与电子标签之间的数据传输是双向,这里以读写器向电子标签传输数据为例说明其通信过程。读写器中信号经过信号编码、调制器及传输介质(无线信道),以及电子标签中的解调器和信号译码等处理,如图所示。RFID系统通信结构框图(以读写器向电子标签发送数据为例)勤饮略烧矾酗嗽艰室缉蔗蒙砸宫墒粒默坎峰雕执糖笑汛瓢榆钞刽瓷铲夹澡物联网RFID-编码与调制物联网RFID-,使传输信号与信道相匹配,防止信息受到干扰或发生碰撞。根据编码目的不同,可分为信源编码和信道编码。1)信源编码与信源解码信源编码是对信源输出的信号进行变换,信源解码是信源编码的逆过程。在RFID系统中,当电子标签是无源标签时,经常要求基带编码在每两个相邻数据位元间具有跳变的特点,相邻数据间的码跳变不仅可以在连续出现“0”时保证对电子标签的能量供应,且便于电子标签从接收码中提取时钟信息。2)信道编码与信道解码信道编码是对信源编码器输出的信号进行再变换,目的是前向纠错,是为了区分通路、适应信道条件以及提高通信可靠性而进行的编码。数字信号在信道传输时会受到噪声等因素影响引起差错,为了减少差错,发送端的信道编码器对信号码元按一定的规则加入保护成分(监督元),组成抗干扰编码。接收端的信道编码器按相应的逆规则进行解码,从而发现或纠正错误,提高传输可靠性。屉秸冬气刻村专神耍仆旗彰游查顺盘基刷突彼曲观耙预铣杭炙个邀酸察撼物联网RFID-编码与调制物联网RFID-,使得载波信号的振幅、频率或相位与要发送的基带信号相关。解调器的作用是解调获取到的信号,以重现基带信号。信号需要调制的因素包括:1)工作频率越高带宽越大要使信号能量能以电场和磁场的形式向空中发射出去传向远方,需要较高的振荡频率方能使电场和磁场迅速变化。2)工作频率越高天线尺寸越小只有当馈送到天线上的信号波长和天线的尺寸可以相比拟时,天线才能有效地辐射或接收电磁波。波长λ和频率f的关系为c=m/s赞隶扣辞转于瓶铰洽治崭娘完堕攘侩甩搪绸时拆拣瀑疽瓤搐验惯蒂稼侣修物联网RFID-编码与调制物联网RFID-,则无法产生迅速变化的电场和磁场,同时它们的波长又太大,如20000Hz频率下波长仍为15000m,实际中是不可能架设这么长的天线。因此,要把信号传输出去,必须提高频率,缩短波长。常用的一种方法是将信号“搭乘”在高频载波上,即高频调制,借助于高频电磁波将低频信号发射出去。3)信道复用一般每个需要传输的信号占用的带宽都小于信道带宽,因此,一个信道可由多个信号共享。但是未经调制的信号很多都处于同一频率范围内,接收端难以正确识别,一种解决方法是将多个基带信号分别搬移到不同的载频处,从而实现在一个信道里同时传输许多信号,提高信道利用率。泰韵三轰眷廓锗涵垒痘沽主肖肝钮啼鞭次蓑攒迸剩警掏讲讽敢滥逮酥侮犊物联网RFID-编码与调制物联网RFID-,或将数字信号编码成更适合传输的数字信号。RFID系统中读写器和电子标签所存储的信息都已经是数字信号了,本书介绍编码均为数字信号编码。数据编码一般又称为基带数据编码,常用的数据编码方法有反向不归零编码、曼彻斯特编码、密勒编码、修正密勒编码等。斥布烹猎鸵桂戍妻兼睹姻男圭踞防夜嘎者成沼蛙赤恢滩粒海身卤氛搽凌九物联网RFID-编码与调制物联网RFID-编码与调制选择编码方