RFID 编码与调制讲解.ppt

编码和调制 数据与信号模拟信号在时域表现为连续的变化，在频域其频谱是离散的。模拟信号用来表示模拟数据。 数字信号是一种电压脉冲序列，数据取离散值，通常可用信号的两个稳态电平来表示，一个表示二进制的0，另一个表示二进制的1。 信号是数据的载体，数据时信号的目的。 无线通信频段划分 低频、中频、高频、甚高频、特高频、超高频、极高频 射频识别所用的频率为135 kHz（LF）及ISM频率的13.56 MHz（HF），433 MHz（UHF），869 MHz（UHF），915 MHz（UHF），2.45 GHz（UHF），5.8 GHz（SHF）。 信道对在给定条件，给定通信路径或信道上的数据传输速率称为信道容量。数据传输速率=码元传输速率×log2M 波特率与比特率区别柰氏准则（奈奎斯特），信道的最大容量C为C=2BW log2M带宽受限且有高斯白噪声干扰的信道最大容量 C= BW log2（1＋S/N） 编码信道编码——减少码元数量，降低码元速率，也即是数据压缩；对模拟信号采样、量化、编码，转换为数字信号，实现模拟信号的数字化传输。信道编码——数字信号可能产生误码，信道编码具有纠错与抗干扰能力，增加可靠性，降低有效数据率。 数字基带信号 数字基带信号的频谱 RFID中常用的编码方式及编解码器 曼彻斯特（Manchester）码 RFID中常用的编码方式及编解码器 曼彻斯特（Manchester）码 编码器电路 曼彻斯特码编码器时序波形图示例 RFID中常用的编码方式及编解码器 密勒（Miller）码 bit(i-1)bit i密勒码编码规则×1bit i的起始位置不变化，中间位置跳变00bit i的起始位置跳变，中间位置不跳变10bit i的起始位置不跳变，中间位置不跳变密勒码编码规则 RFID中常用的编码方式及编解码器 密勒码波形及与NRZ码、曼彻斯特码的波形关系 RFID中常用的编码方式及编解码器 密勒（Miller）码 用曼彻斯特码产生密勒码的电路 修正密勒码编码器，假设输出数据为01 1010 修正密勒码解码 修正密勒码解码器原理框图 修正密勒码解码 解码时序波形图示例 脉冲调制 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。主要的调制方式为频移键控FSK和相移键控PSK。 脉冲调制 FSK FSK脉冲调制波形 脉冲调制 FSK调制 FSK实现的原理框图 脉冲调制 FSK解调 FSK解调电路原理图 脉冲调制 FSK解调工作原理如下： 触发器D1将输入FSK信号变为窄脉冲。触发器D1采用74HC74，当端为高时，FSK上跳沿将Q端置高，但由于此时为低，故CL端为低，又使Q端回到低电平。Q端的该脉冲使十进计数器4017复零并可重新计数。 脉冲调制 PSK1和PSK2 采用PSK1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°。而PSK2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。 PSK调制电路 选择相位法电路框图 PSK解调电路 阅读器能正确将PSK调制信号变换为NRZ码的关键。 设PSK信号的数据速率为fc/2（fc为射频载波频率值125 kHz），则加至解调器的PSK信号是125 kHz/2=62.5 kHz的方波信号。该PSK信号进入解调器后分为两路：一路加至触发器D3的时钟输入端（CLK），触发器D3是位值判决电路；另一路用于形成相位差为90°的基准信号。触发器D3的D输入端加入的是由125 kHz载波基准形成的62.5 kHz基准方波信号，这样，若触发器的D3的时钟与D输入端两信号相位差为90°（或相位差不偏至0°或180°附近），则触发器D3的Q端输出信号即为NRZ码，可供微控制器MCU读入。 PSK解调电路的相关波形 ASK调制时，其包络线与基带信号成正比，因此采用包络检波就可以复现基带信号，这种方法无须同频同相的副载波基准信号。 正弦波调制正弦振荡的载波信号 调幅 调制信号产生的调幅波设上式v(t)的相位角φ=0 积化和差 振幅调制模型调幅波的频域 数字调制ASK方式的实现 国际标准ISO 14443的负载调制测试用的PICC电路 数字调频和调相