编码与调制精选文档.ppt

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1、编码与调制本讲稿第一页，共二十一页第七章 编码与调制本讲稿第二页，共二十一页本讲稿第三页，共二十一页本讲稿第四页，共二十一页 读写器与电子标签之间消息的传递是通过读写器与电子标签之间消息的传递是通过电信号电信号来实来实现的，以自由空间作为信道的无线电传输现的，以自由空间作为信道的无线电传输无法进行无法进行基带传输，基带传输，需要借助需要借助“编码编码”和和“调制调制”来实现信息的传递；来实现信息的传递；对于这样一个对于这样一个开放的无线系统开放的无线系统，外界的各种干扰容易使，外界的各种干扰容易使得传输产生错误，同时数据也容易被外界窃取，因此需要数得传输产生错误，同时数据也容易被外界窃取，因此

2、需要数据校验和保密措施。据校验和保密措施。本讲稿第五页，共二十一页 1.1 信号信号 信号是消息的载体，在通信系统中信息是以电信号的形信号是消息的载体，在通信系统中信息是以电信号的形式从一点被传送到另一点的；式从一点被传送到另一点的；RFID系统主要使用数字信号：系统主要使用数字信号：*信号的信号的完整性完整性数字信号易于接收端校验，便于信数字信号易于接收端校验，便于信号保持完整性号保持完整性 *信号的信号的安全性安全性数字信号易于加密和解密数字信号易于加密和解密 *便于计算机便于计算机存储和处理存储和处理且易与互联网结合构成物联网且易与互联网结合构成物联网 *设备便于设备便于集成化和微型化集

3、成化和微型化 一一.信信号与号与信道信道本讲稿第六页，共二十一页 在在RFID中对信号中对信号频域的研究频域的研究比对信号时域的分析更重比对信号时域的分析更重要，需要讨论信号的频率构成、带宽等参数；要，需要讨论信号的频率构成、带宽等参数；读写器和电子标签之间的读写器和电子标签之间的工作方式工作方式可分为时序系统、全可分为时序系统、全双工系统和半双工系统；双工系统和半双工系统；一一.信信号与号与信道信道本讲稿第七页，共二十一页 通信握手通信握手指读写器与电子标签在通信开始、结束或通信指读写器与电子标签在通信开始、结束或通信过程中的基本沟通，主要用于解决通信双方的工作状态、数过程中的基本沟通，主要

4、用于解决通信双方的工作状态、数据同步、信息确认等问题：据同步、信息确认等问题：*优先通信优先通信无源系统都是读写器先讲，而有源系统无源系统都是读写器先讲，而有源系统则都有可能则都有可能 *数据同步数据同步双方协同位速率双方协同位速率 *由于时间是制约速度的主要因素，故由于时间是制约速度的主要因素，故RFID通信协议常通信协议常采用采用“自动连续重发自动连续重发”一一.信信号与号与信道信道本讲稿第八页，共二十一页补充：补充：TCP连接的三次握手过程连接的三次握手过程 一一.信信号与号与信道信道本讲稿第九页，共二十一页1.2 信道信道 信道是信号的信道是信号的传输媒质传输媒质，将带有信息的信号从输

5、入端传，将带有信息的信号从输入端传递到输出端；递到输出端；信道的组成一旦确定其带宽也就信道的组成一旦确定其带宽也就确定确定了；了；数据数据传输速率传输速率是描述传输系统的重要技术指标之一，常是描述传输系统的重要技术指标之一，常用单位有用单位有kb/s、Mb/s、Gb/s；信道容量信道容量是反映信道信息传递能力的参数，这种能力与是反映信道信息传递能力的参数，这种能力与信道的频带宽度信道的频带宽度(RFID主要选用微波频率主要选用微波频率)、信道工作时间、信道工作时间、信道中的信噪比有关。信道中的信噪比有关。一一.信信号与号与信道信道本讲稿第十页，共二十一页锐普PPT论坛chinakui转载： 二

6、二.编码编码 本讲稿第十一页，共二十一页锐普PPT论坛chinakui转载： 编码编码是是为为了了达达到到某某种种目的目的而而对对信信号进号进行的一行的一种变换种变换，根据目的的，根据目的的不同可分不同可分为为信源信源编码编码、信道、信道编码编码和保密和保密编码编码：*信源信源编码编码的主要任的主要任务务是是A/DA/D转换转换和和数数据据压缩压缩 *信道信道编码编码包括包括为为适适应应信道信道条条件、提高通信可靠性而件、提高通信可靠性而进进行的行的编码编码 *保密保密编码编码是是为为了使信息在了使信息在传输过传输过程中不易被人窃程中不易被人窃译译而而进进行的行的编码编码二二.编码编码 本讲稿

7、第十二页，共二十一页锐普PPT论坛chinakui转载： RFID RFID常用的常用的编码编码方法方法(属属于信道于信道编码编码中适中适应应信道的情信道的情况况)：课课本本P145 P145 图图6.2 6.2 表表6.16.1 二二.编码编码 本讲稿第十三页，共二十一页锐普PPT论坛chinakui转载： 每每种编码种编码都有自身的都有自身的优优点和缺点点和缺点，在一，在一个个RFIDRFID系系统统中要分析多中要分析多方面的因素方面的因素来来确定确定编码编码的方式：的方式：*电电子子标签标签能量的能量的来来源源对对于无源于无源标签标签，所，所选码选码型型应应保保证证不中不中断读写断读写器

8、器对电对电子子标签标签的能量供的能量供应应(归归零零码码不合适不合适)*电电子子标签标签的的检错检错能力能力为为保保证证系系统统工作的可靠性，工作的可靠性，编码编码方式方式应应提供一定的提供一定的检错检错能力能力 *电电子子标签对标签对时钟时钟的提取的提取电电子子标签标签芯片中一般不含芯片中一般不含时钟电时钟电路，路，需在需在读写读写器器发来发来的的码码流中提取流中提取时钟时钟 二二.编码编码 本讲稿第十四页，共二十一页锐普PPT论坛chinakui转载： 使用使用调调制的制的原因原因 *工作工作频频率越高率越高天天线线尺寸尺寸越小越小天天线线尺寸可以尺寸可以与与工作波工作波长长相比相比拟时拟

9、时其其辐辐射更有效，而射更有效，而减减小天小天线线尺寸迎合了尺寸迎合了现现代通信代通信对对尺寸小型化的要求；尺寸小型化的要求；*工作工作频频率越高率越高则则可用可用带宽带宽越越宽宽信道的相信道的相对带宽对带宽一定一定时时，工作工作频频率越高率越高则则可用可用带宽带宽越越宽宽且且带宽带宽增加增加时时能提高系能提高系统统的抗干的抗干扰扰和抗衰和抗衰落能力，同落能力，同时时也能也能实现带宽实现带宽和信噪比互和信噪比互换换和和实现实现多路多路复复用。用。三三.调调制制 本讲稿第十五页，共二十一页锐普PPT论坛chinakui转载：补充：扩频通信抗窄带干扰的原理补充：扩频通信抗窄带干扰的原理 三三.调调

10、制制 本讲稿第十六页，共二十一页锐普PPT论坛chinakui转载：三三.调调制制 本讲稿第十七页，共二十一页锐普PPT论坛chinakui转载：补充：扩频通信用带宽换取信噪比的原理补充：扩频通信用带宽换取信噪比的原理(扩频增益扩频增益)三三.调调制制 本讲稿第十八页，共二十一页锐普PPT论坛chinakui转载： 数数字基字基带带信信号号含有丰富的含有丰富的低低频频分量分量需要需要调调制以便和信道的制以便和信道的特性相匹配，同特性相匹配，同时调时调制方式也制方式也决决定了一定了一个个通信系通信系统统的性能的性能(如如误码误码率率)；RFID RFID采用的是采用的是数数字字键键控控调调制方式

11、制方式，如振幅，如振幅键键控、控、频频移移键键控、控、相移相移键键控，其中的控，其中的载载波除了是信息的波除了是信息的载载体外体外还为还为无源无源标签标签提供提供能量，能量，这这是是RFIDRFID和其和其它它通信系通信系统统不同的地方；不同的地方；三三.调调制制 本讲稿第十九页，共二十一页锐普PPT论坛chinakui转载： 利用利用副副载载波波的的负载调负载调制制 *实质实质是是2 2次次调调制制先先将将信信号调号调制到副制到副载载波上，再用其波上，再用其对载对载波波进进行行调调制制 *对对于于RFIDRFID系系统统而言，副而言，副载载波波主要用在主要用在6.78/13.56/27.125MHz6.78/13.56/27.125MHz的的电电感耦合系感耦合系统统中且是中且是从标签从标签到到读写读写器的器的方向上，其中的副方向上，其中的副载载波通常是波通常是对对工作工作频频率分率分频产频产生的生的(如如847kHz847kHz的副的副载载波是波是13.56MHz/1613.56MHz/16分分频频)*采用采用ASKASK的副的副载载波波调调制制 三三.调调制制 本讲稿第二十页，共二十一页锐普PPT论坛chinakui转载：三三.调调制制 本讲稿第二十一页，共二十一页