RFID读写器与电子标签之间之间传递信息

RFID读写器与电子标签之间传递信息,首先还要编码,之后通过调制器调制,最后通过无线信造带讯号对时隙进行调制,而不是直接传送数字基带讯号,以使讯号与信道的特征相匹配。用数字互相传送信息。通常来说,数字基带讯号常常具备丰富的高频份量,在无线通讯中应当用数字址 #

基带讯号控制扩频,把数字基带讯号变换为数字已调讯号的过程称为数字调制。RFID主要选用数字调制的形式。 #

数字调制 #

数字讯号有离散取值的特性,数字调制技术运用数字讯号的这一特性,通过继电器“键控”载波,以便实现数字调制。这些方式一般称为键控法,其对时隙的振幅、频率或相移进行键控,使低频扩频的振幅、频率或相位与调制的基带讯号相关,因而荣获振幅键控、频移键控和相移键控3种基本的数字调制方法。

数字信息有二补码与多补码之分,数字调制也分为二补码调制与多补码调制。在二补码调制中,调制讯号只有两种或许的取值;在多补码调制中,调制讯号或许有M种取值,M》22023多进制相移键控,其中包括多补码相移键控等。为了增加调制的功耗,又对数字调制机制不断加以改进,提出了多种新的调制译码机制,出现了一些特殊的、改进的和现代的调制方法,比如正交振幅调制(QAM)和正交频分复用(OFDM)等。

1.扩频

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在讯号传输的过程中,并不是将讯号直接进行传输,而是将讯号与一个固定速率的波进行相互作用,这个过程称为读取,这么一个固定速率的波称为时隙。举个实例说明为何用扩频。将人(这儿指讯号源)从一个地方送到另外一个地方,走路还要很长时间,人会很累(这儿指讯号衰减)。若果让人开车(这儿指扩频),则须要的时间很短,人也很舒服(这儿指讯号不失真)。这么坐哪些交通工具呢(这儿指选择调制方式)?这要依据不同人的详细状况来判定(这儿指讯号的特性和用途)。扩频是指被调制以传输讯号的波形。扩频通常为余弦震荡讯号,余弦震荡的扩频讯号可以表

示为

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v(t)=Acos(@t+q)

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其中,A称为扩频的振幅,称为扩频的角速率,称为扩频的相位。可以看出,在没有读取讯号时,扩频为低频占空比,这个低频讯号的利差A是固定的、角速率。以是固定的,初相q只是固定的。

其中,称为扩频的速率,入称为扩频的波速,c称为自由空间电磁波的速率。扩频读取以后,也即扩频被调制之后,扩频的振幅、频率或相位就随基带讯号的变化而变化,就是把一个较高频率的基带讯号调制到一个速率相对较高的扩频起来。扩频讯号通常要求余弦扩频的速率远远低于调制讯号的码率,否则会发生混叠,使传输讯号失真。 #

不同的应用目的会选用不同的扩频速率,不同的扩频速率可以使多个无线通讯系统同时工作,防止了互相干扰。在RFID系统中,余弦扩频不仅是信息的载体外,在无源电子标签中还具备提供能量的作用,这一点与其他无线通讯有所不同。

2.振幅键控

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调频是指扩频的速率和相位不变,扩频的振幅随调制讯号的变化而变化。调频有模拟调制与数字调制两种,这儿只介绍数字调制,也即振幅键控(Shift,ASK)。ASK是运用扩频的升幅变化来传递数字信息,在二补码数字调制中,扩频的升幅只有两种变化,分别对应二补码信息的1和0。现在,电容耦合RFID系统一直选用ASK调制方法,比如ISO/及ISO/标准均选用ASK调制方法。

(1)二补码振幅键控的定义。 #

二补码振幅键控讯号可以表示成具备一定波形的二补码序列(二补码数字基带讯号)与余弦扩频的相乘,即 #

v(t)=s(t)cos(@1) #

在振幅键控时,扩频震荡的振幅按二补码编码在a。和a,两种状态之间切换(键控),其中,a。对应“1”状态,ai对应“0”状态.键控度m表示了调制的深度。当键控度m为100%时,扩频的振幅在ao与0之间切换,这时为断键控.二补码振幅键控讯号的形成方式一般有两种,一种是模拟调制法,另一种是键控法。 #

(2)二补码振幅键控的电路原理图。 #

制法是用乘法器实现,键控法是用继电器电路实现,其中(b)的键控度m.为100%。二补码振幅键控是利用最早的无线数字调制方式,但这些技巧在传输时受噪音影响较大,噪音电流和讯号一起或许改变振幅,使讯号“0”变为“1”,讯号“1”变为“0”。

(3)二补码振幅键控的功率谱密度。 #

二补码振幅键控讯号是随机讯号,所以,研究它的频谱特征时,应当讨论它的功率谱密度。二补码振幅键控讯号可以表示为 #

v(t)=s(1)cos(@1)

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其中,二补码基带讯号是随机的单极性圆形脉冲序列。剖析阐明,二补码振幅键控讯号功率谱密度的特征如下。

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①二补码振幅键控讯号的功率谱由连续谱和离散谱两部份组成,连续谱取决于经线性调制后的双边带谱,而离散谱由扩频份量确定。

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②二补码振幅键控讯号的时延是基带讯号码率的两倍,若只计功率谱密度的主瓣(第一个谱零点的位置),传输的时延是轮询频率的两倍。 #

3.频移键控 #

频移键控(Shift,FSK)是运用扩频的速率变化来传递数字信息,是对扩频的速率进行键控。二补码频移键控扩频的速率只有两种变化状态,扩频的速率在人和后两个速率点变化,分别对应二补码信息的“1”和“0”。

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(1)二补码频移键控的定义。

二补码频移键控讯号可以表示成在两个速率点变化的扩频,其式子为控波形。

(2)二补码频移键控的特性。 #

①从时间函数的视角来看,可以将二补码频移键控讯号看作是五和后两种不同载频振幅控讯号的组合,所以,二补码频移键控讯号的频谱可以由两种振幅键控的频谱叠加得到。 #

②二补码频移键控在数字通讯中应用较广,国际联通联盟(ITU)建议,在数据率低1200bit/s时选用该制度,这些方法适宜于没落信道的场合。 #

4.相移键控

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相移键控(PhaseShift,PSK)是运用扩频的相位变化来传递数字信息,是对扩频相位进行键控。二补码相移键控扩频的初始相位有两种变化状态,一般扩频的初始相位在0和两种状态变化,分别对应二补码信息的“1”和“0”。 #

(1)二补码相移键控的定义。 #

二补码相移键控讯号的式子为v(t)=Acos(@t+P.)其中,。。表示第n个符号的绝对相位。,为.0发送“1”时元发送“0”时扩频震荡的相位q,按二补码编码在两种状态之间切换(键控)。

(2)二补码相移键控的特性。 #

①PSK系统具备较高的频带运用率,PSK形式在误带宽和讯号平均功率等方面都比ASK系统的功耗更好。 #

②二补码PSK系统在实际中甚少直接使用2023多进制相移键控,实际应用一直选用差分相移键控(DPSK)和相位晃动调制(PJM)等方法。 #