射频识别(RFID)原理-信号与编码
射频识别(RFID)是一种非接触式自动识别技术,通过在射频范围内传输电romagnetic波来进行数据交换。RFID技术广泛应用于物流、供应链管理、智能家居、智能交通等领域。
在RFID系统中,信号和编码是关键技术。信号是指在RFID系统中传输的电romagnetic波,编码是指将数字数据转换为适合于在RFID系统中传输的信号的过程。
在RFID系统中,数据可以定义为表意的实体,分为模拟数据和数字数据。模拟数据在某些时间间隔上取连续的值,例如,语音、温度、压力等。数字数据取离散值,为人们所熟悉的例子是文本或字符串。在RFID应答器中存放的数据是数字数据。
在RFID系统中,信号可以分为模拟信号和数字信号。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。
在RFID系统中,信道是指数据传输系统里的物理通路。无线传输是RFID系统中的一种常见的信道。RFID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)。
在RFID系统中,信道的容量是指在给定条件下,给定通信路径或信道上的数据传输速率。数据传输速率=码元传输速率×log2M 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)。
在RFID系统中,编码是指将数字数据转换为适合于在RFID系统中传输的信号的过程。信源编码是对信源信息进行加工处理,模拟数据要经过采样、量化和编码变换为数字数据,为降低所需要传输的数据量,在信源编码中还采用了数据压缩技术。信道编码是将数字数据编码成适合于在数字信道上传输的数字信号,并具有所需的抵抗差错的能力,即通过相应的编码方法使接收端能具有检错或纠错能力。
在RFID系统中,常用的编码方式有曼彻斯特(Manchester)码、密勒(Miller)码等。曼彻斯特(Manchester)码是一种常用的编码方式,该码具有良好的抗干扰能力和同步能力。密勒(Miller)码是一种高效的编码方式,该码具有高的数据传输速率和良好的抗干扰能力。
在RFID系统中,编解码器是指将数字数据编码成适合于在RFID系统中传输的信号的设备。曼彻斯特(Manchester)码编解码器和密勒(Miller)码编解码器是常用的编解码器。
射频识别(RFID)技术通过信号和编码实现了非接触式自动识别,广泛应用于物流、供应链管理、智能家居、智能交通等领域。