5.1信號與編碼5.2RFID常見的編碼方式

5.3脈沖調制5.4正弦波調制主要內容目前一頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.本章學習目標：了解通信系統里的信號與編碼相關基礎掌握串曼徹斯特碼、密勒碼、修正密勒碼的編碼方法，了解對應的解碼方法掌握數據傳輸過程中采用的調制與解調技術目前二頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.人類在生活、生產和社會活動中總是伴隨著消息（或信息）的傳遞，這種傳遞消息（或信息）的過程就叫做通信。通信系統是指完成通信這一過程的全部設備和傳輸媒介。一般可概括為如下圖所示的模型：

通信系統模型5.1信號和編碼目前三頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.信息源（簡稱信源）：把各種消息轉換成原始電信號，如麥克風。信源可分為模擬信源和數字信源。發送設備：產生適合于在信道中傳輸的信號。信道：將來自發送設備的信號傳送到接收端的物理媒質。分為有線信道和無線信道兩大類。噪聲源：集中表示分布于通信系統中各處的噪聲。接收設備：從受到減損的接收信號中正確恢復出原始電信號。受信者（信宿）：把原始電信號還原成相應的消息，如揚聲器等。5.1信號和編碼目前四頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.模擬信號：代表消息的信號參量取值連續，例如麥克風輸出電壓：數字信號：代表消息的信號參量取值為有限個，例如電報信號、計算機輸入輸出信號：

(a)話音信號(b)抽樣信號模擬信號

(a)二進制信號(b)2PSK信號數字信號5.1信號和編碼目前五頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.通常，按照信道中傳輸的是模擬信號還是數字信號，相應地把通信系統分為模擬通信系統和數字通信系統。模擬通信系統是利用模擬信號來傳遞信息的通信系統。可見，在模擬通信系統中，發送設備簡化為調制器，接收設備簡化為解調器，主要是強調在模擬通信系統中調制的重要作用。

模擬通信系統模型5.1信號和編碼目前六頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.數字通信系統是利用數字信號來傳遞信息的通信系統。信源編碼與譯碼目的：提高信息傳輸的有效性以及完成模/數轉換；信道編碼與譯碼目的：增強抗干擾能力；加密與解密目的：保證所傳信息的安全；數字調制與解調目的：形成適合在信道中傳輸的帶通信號；同步目的：使收發兩端的信號在時間上保持步調一致。數字通信系統模型5.1信號和編碼目前七頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.RFID系統常采用數字信號。其主要特點信號的完整性RFID采用非接觸技術傳遞信息，容易遇到干擾，使信息傳輸發生改變。數字信號容易校驗，并容易防碰撞，可以使信號保持完整性。信號的安全性RFID系統采用無線方式傳遞信息，開放的無線系統存在安全隱患。數字信號的加密和解密處理比模擬信號容易的多。便于存儲、處理和交換數字信號的形式與計算機所用的信號一致，都是二進制代碼。便于與計算機互聯網，也便于計算機對數字信息進行存儲、處理和交換，可使物聯網的管理和維護實現自動化、智能化。5.1信號和編碼目前八頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.RFID系統的基本通信模型按讀寫器到電子標簽的數據傳輸方向，RFID系統的通信模型主要由讀寫器（發送器）中的信號編碼（信號處理）和調制器（載波電路），傳輸介質（信道），以及電子標簽（接收器）中的解調器（載波回路）和信號譯碼（信號處理）組成。RFID系統最終要完成的功能是對數據的獲取，這種在系統內的數據交換有兩個方面的內容：RFID讀寫器向RFID電子標簽方向的數據傳輸和RFID電子標簽向RFID讀寫器方向的數據傳輸。RFID系統的基本通信模型5.1信號和編碼目前九頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.信號編碼系統是對要傳輸的信息進行編碼，以便傳輸信號能夠盡可能最佳的與信道相匹配，防止信息干擾或發生碰撞。調制器用于改變高頻載波信號，即使得載波信號的振幅、頻率或相位與調制的基帶信號相關。射頻識別系統信道的傳輸介質為磁場（電感耦合）和電磁波（微波）。解調器用于解調獲取信號，以便再生基帶信號。信號譯碼系統是對從解調器傳來的基帶信號進行譯碼，恢復成原來的信息，并識別和糾正傳輸錯誤。5.1信號和編碼目前十頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.5.1信號和編碼5.1.1數據和信號數據：數據是指預先約定的具有某種含義的數字、符號和字母的組合。信號：數據在傳輸過程中的電磁波的表示。信息數據信號目前十一頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.5.1.1數據和信號信號(signals)數據的電氣或電磁表示方式有模擬信號或數字信號兩種形式。模擬信號(analogsignals)信號波形隨時間連續變化；通常用連續變化的電壓值表示。數字信號(digitalsignals)瞬時跳變直方形；只有有限個特定的電壓值。5.1信號和編碼目前十二頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.5.1.1數據和信號模擬信號和數字信號之間是可以互相轉換的5.1信號和編碼目前十三頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.5.1.1數據和信號

最基本的周期模擬信號，可用三個參數表示——峰值振幅(A)信號強度之峰值單位：伏特頻率(f)信號變化的速率單位：赫茲(Hz)周期T=1/f相位()相對于時間0的波形位置正弦波可用下式表示

s(t)=Asin(2πft+)5.1信號和編碼目前十四頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.5.1.1數據和信號【信號的頻譜和帶寬】時域

(timedomain)顯示信號振幅隨時間變化的情況信號隨時間變化的情況（時間的函數）通常由電子線路設計師使用頻域

(frequencydomain)顯示信號振幅隨頻率變化的情況信號中頻率分量的組成情況（頻率的函數）通常由通信系統設計師使用5.1信號和編碼目前十五頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.【信號的頻譜和帶寬】5.1.1數據和信號5.1信號和編碼目前十六頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.【信號的頻譜和帶寬】5.1.1數據和信號5.1信號和編碼目前十七頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.5.1.2信道傳輸介質是用來傳遞信號的某種介質。常見的傳輸介質包括雙絞線、同軸電纜、光纖、無線傳輸等。傳輸介質5.1信號和編碼目前十八頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.無線傳輸5.1.2信道5.1信號和編碼目前十九頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.傳輸損耗與失真5.1.2信道所謂“傳輸損耗與失真”，指的是接收方收到的信號與發送方發送的信號不相同。對模擬信號，主要表現為信號品質下降。對數字信號，主要表現為產生位錯（比特反置，即

0→1或1→0）。造成“減損”的原因衰減（attenuation)時延失真（delaydistortion）噪聲（noise）5.1信號和編碼目前二十頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.5.1.2信道變弱(衰減）變形(失真)摻雜(噪聲)傳輸損耗5.1信號和編碼目前二十一頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.傳輸損耗與失真—衰減5.1.2信道信號強度（能量）隨傳輸距離增長而不斷減弱；衰減程度與傳輸介質有關；傳輸工程師要考慮的三個問題:接收到的信號要強以便接收電路檢測。信噪比要高信號電平必須大大高于噪聲電平。特別注意高頻衰減通常頻率越高，衰減越嚴重－特別是模擬傳輸（對數字傳輸影響不大）。5.1信號和編碼目前二十二頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.傳輸損耗與失真—衰減5.1.2信道數字信號的衰減可通過在傳輸電路上安裝中繼器(repeater)來解決。5.1信號和編碼目前二十三頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.傳輸損耗與失真—時延失真（變形）5.1.2信道復合信號中的不同頻率成分傳播速度不同(中心頻率處最快,兩側最慢)，導致到達最終接收端時有各自的延遲。對數字數據影響大(產生“碼間串擾”，即某個比特的一些頻率成分溢到其他比特上)，最大比特率因此受限。5.1信號和編碼目前二十四頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.傳輸損耗與失真—噪聲5.1.2信道傳輸過程中，在發送設備和接收設備之間插入進來的多余因而有害的信號。5.1信號和編碼目前二十五頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.信道的最大容量5.1.2信道

對在給定條件、給定通信信道上的數據傳輸速率稱為信道容量。數據傳輸速率是指每秒鐘傳輸數據的位數，用比特率（b/s)來衡量其中：C：信道容量（比特/秒）；

N：噪聲功率

W：帶寬；

S：信號功率香農定理：5.1信號和編碼目前二十六頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.5.1.3編碼數據編碼(信源編碼和信道編碼)信源編碼是對信源信息進行加工處理，模擬數據要經過采樣、量化和編碼變換為數字數據，為降低所需要傳輸的數據量，在信源編碼中還采用了數據壓縮技術。信道編碼是將數字數據編碼成適合于在數字信道上傳輸的數字信號，并具有所需的抵抗差錯的能力，即通過相應的編碼方法使接收端能具有檢錯或糾錯能力。5.1信號和編碼目前二十七頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.5.1.3編碼【基帶信號和寬帶信號】基帶信號就是將數字信號1或0直接用兩種不同的電壓來表示，然后送到線路上去傳輸。寬帶信號則是將基帶信號進行調制后形成的頻分復用模擬信號。

5.1信號和編碼目前二十八頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.5.1.3編碼【數字基帶信號的波形】5.1信號和編碼目前二十九頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.5.1.3編碼

1.單極性不歸零波形NRZ

最簡單最常用的基帶信號形式。零電平和正電平分別對應著二進制代碼0和1。應用：導線連接的各點之間近距離傳輸。特點：極性單一，有直流分量。另外位同步信息包含在電平的轉換之中，當出現連0序列時沒有位同步信息。5.1信號和編碼目前三十頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.5.1.3編碼

2．雙極性不歸零波形NRZ

脈沖的正負電平分別對應于二進制代碼1、0。

特點：無直流分量。幅度相等極性相反的雙極性波形，故當0、1符號等概率出現時，無直流分量。節省能源。平均功率為E2/4。抗干擾能力較強。恢復信號的判決電平為零值。5.1信號和編碼目前三十一頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.5.1.3編碼3．單極性歸零波形RZ

與單極性不歸零波形的區別是有電脈沖寬度小于碼元寬度，每個有電脈沖在小于碼元長度內總要回到零電平。通常使電脈沖寬度為碼元寬度的一半。5.1信號和編碼目前三十二頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.4、曼徹斯特編碼（Manchester）曼徹斯特編碼也被稱為分相編碼（Split-PhaseCoding）。某比特位的值是由該比特長度內半個比特周期時電平的變化（上升或下降）來表示的，在半個比特周期時的負跳變表示二進制“1”，半個比特周期時的正跳變表示二進制“0”，如下圖所示：5.1.3編碼5.1信號和編碼目前三十三頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.在RFID中，為使閱讀器在讀取數據時能很好地解決同步的問題，往往不直接使用數據的NRZ碼對射頻進行調制，而是將數據的NRZ碼進行編碼變換后再對射頻進行調制。所采用的變換編碼主要由曼徹斯特碼、密勒碼、修正密勒碼等。

5.2RFID常見的編碼方式目前三十四頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.5.2.1曼徹斯特碼——【編碼方式】在曼徹斯特碼中，1碼是前半（50%）位為高，后半位為低；0碼是前半位為低，后半位為高。NRZ碼和數據時鐘進行異或便可得到曼徹斯特碼。5.2RFID常見的編碼方式目前三十五頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.5.2.1曼徹斯特碼——【編碼器】編碼器電路5.2RFID常見的編碼方式目前三十六頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.74HC74功能表5.2RFID常見的編碼方式目前三十七頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.5.2.1曼徹斯特碼——【編碼器】曼徹斯特碼編碼器時序波形圖5.2RFID常見的編碼方式目前三十八頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.5.2.1曼徹斯特碼——【軟件實現方法】編碼：采用曼徹斯特碼傳輸數據信息時，信息塊格式如下：曼徹斯特碼與2倍數據時鐘頻率的NRZ碼對應關系：曼徹斯特碼10結束位NRZ碼1001005.2RFID常見的編碼方式目前三十九頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.5.2.1曼徹斯特碼——【軟件實現方法】解碼：在解碼時，MCU可以采用2倍數據時鐘頻率對輸入數據的曼徹斯特碼進行讀入。首先判斷起始位，其碼序為10；然后將讀入的10,01組合轉換為NRZ的1,0碼；若讀到00組合，則表示接收到結束位。例5.1：曼徹斯特碼的讀入串為10100101100100，求NRZ碼值。5.2RFID常見的編碼方式目前四十頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.差分曼徹斯特編碼差分曼徹斯特編碼波形圖：“1”代表沒有跳變（也就是說上一個波形圖在高現在繼續在高開始，上一波形圖在低繼續在低開始）；“0”代表有跳變（也就是說上一個波形圖在高位現在必須改在低開始，上一波形圖在高位必須改在從低開始）5.2RFID常見的編碼方式目前四十一頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.思考題：數據碼為：100110101011001110請畫出單極性不歸零碼、雙極性不歸零碼、單極性歸零碼、曼徹斯特碼、差分曼徹斯特碼五種編碼的波形圖。目前四十二頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.5.2.2密勒碼——【編碼方式】編碼規則：密勒碼的邏輯0的電平和前位有關，邏輯1雖然在中間有跳變，但是上跳還是下跳取決于前位結束時的電平。5.2RFID常見的編碼方式目前四十三頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.5.2.2密勒碼——【編碼器】密勒碼的傳輸格式如下圖，起始位為1，結束位為0，數據流包括傳送數據和它的檢驗碼。倒相的曼徹斯特碼的上跳變沿正好是密勒碼波形中的跳變沿。5.2RFID常見的編碼方式目前四十四頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.5.2.2密勒碼——【編碼器】用曼徹斯特碼產生密勒碼的電路5.2RFID常見的編碼方式目前四十五頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.5.2.1密勒碼——【軟件實現方法】編碼：從密勒碼的編碼規則可以看出，NRZ碼可以轉換為用兩位NRZ碼表示的密勒碼值，其轉換關系如下起始位數據流位結束位密勒碼二位表示法的二進制數110或01011或005.2RFID常見的編碼方式目前四十六頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.5.2.2密勒碼——【軟件實現方法】解碼：首先判斷起始位，在讀出電平由高到低的跳變沿時，便獲取了起始位。然后對以2倍數據時鐘頻率讀入的位值進行每兩位進行一次轉換：01和10都轉換為1,00和11都轉換為0。例5.2：設讀入的密勒碼為1000011000111000，求NRZ碼值。5.2RFID常見的編碼方式目前四十七頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.5.2.3修正密勒碼——【編碼規則】TYPEA中定義了如下三種時序：（1）時序X：該時序將在64／fc處產生一個“pause”（凹槽）；

（2）時序Y：該時序在整個位期間（128／fc）不發生調制；

（3）時序Z：這種時序在位期間的開始時，產生一個“pause”。

邏輯“1”選擇時序X；邏輯“0”選擇時序Y。但有兩種情況除外，第一種是在相鄰有兩個或更多的“0”時，此時應從第二個“0”開始采用時序Z；第二種是在直接與起始位相連的所有位為“0”時，此時應當用時序Z表示。

另外，通信開始時，用時序Z表示。通信結束則用邏輯“0”加時序Y表示。無信息時，通常應用至少兩個時序Y來表示。5.2RFID常見的編碼方式目前四十八頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.5.2.3修正密勒碼——【編碼器】假設輸入數據為011010波形C實際上是曼徹斯特的反相波形，用它的上升沿輸出變便產生了密勒碼，而用其上升沿產生一個凹槽就是修正密勒碼起始用時序Z直接與起始位相連的0用時序Z相鄰多個或更多0，則從第二格0開始用時序Z通信結束用邏輯0加時序Y5.2RFID常見的編碼方式目前四十九頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.5.3脈沖調制為什么要進行調制？調制的目的是把傳輸的模擬信號或數字信號，變換成適合信道傳輸的信號，這就意味著要把信源的基帶信號，轉變為一個相對基帶信號頻率而言非常高的帶通信號。工作頻率越高帶寬越高。當工作頻率為1GHz，若傳輸的相對帶寬為10%，可以傳輸100MHz帶寬的信號，而當工作頻率為1MHz，若傳輸的相對帶寬為10%，只可以傳輸0.1MHz帶寬的信號。當信號帶寬加大時，還可以提高無線通信系統的抗干擾能力、抗衰落能力。工作頻率越高，天線尺寸越小。目前五十頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.將數據的NRZ碼變換為更高頻率的脈沖串，該脈沖串的脈沖波形參數受NRZ碼的值0和1調制。主要的調制方式為頻移鍵控FSK和相移鍵控PSK。5.3脈沖調制目前五十一頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.對于一個信號，可用三個參數表示——峰值振幅(A)信號強度之峰值單位：伏特頻率(f)信號變化的速率單位：赫茲(Hz)周期T=1/f相位()相對于時間0的波形位置正弦波可用下式表示

s(t)=Asin(2πft+)5.3脈沖調制目前五十二頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.5.3.1FSK方式——【FSK波形】FSK是指對已調脈沖波形的頻率進行控制，FSK調制方式用于頻率低于135Khz的情況。如下為例，數據傳輸速率為fc/40,fc為射頻載波頻率。FSK調制時對應數據1的脈沖頻率f1=fc/5，對應數據0的脈沖頻率為f0=fc/8。5.3脈沖調制目前五十三頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.5.3.1FSK方式——【FSK調制】FSK實現的原理框圖5.3脈沖調制目前五十四頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.5.3.1FSK方式——【FSK解調】FSK解調電路原理圖5.3脈沖調制目前五十五頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.5.3.2PSK方式——【PSK波形】5.3脈沖調制PSK1（絕對調相）調制時，若在數據位的起始處出現上升沿或下降沿（即出現1,0或0,1交替），則相位將于位起始處跳變180°。PSK2（相對調相）調制時，相位在數據位為1時從位起始處跳變180°，在數據位為0時則相位不變。目前五十六頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.5.3.2PSK方式——【PSK調制】選擇相位法電路框圖5.3脈沖調制目前五十七頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.5.3.2PSK方式——【PSK調制】5.3脈沖調制用基帶數字信號S(t)（叫做絕對碼）去控制電子開關，電子開關按照S(t)的不同取值進行相應的動作，進而完成載波相位的切換，因此輸出信號中載波的相位按基帶數字信號的規律而變化，即實現了調相的功能。目前五十八頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.5.3.2PSK方式——【PSK調制】5.3脈沖調制由“碼變換”方框將絕對碼波形S(t)變為相對碼波形，再利用相對碼去進行絕對調相，最終達到相對調相的目的。目前五十九頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.5.3.2PSK方式——【PSK解調】5.3脈沖調制目前六十頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.5.3.3副載波調制——【副載波】在RFID系統中，副載波的調制方法主要應用在頻率為13.56MHz的RFID系統中，而且僅是在從電子標簽向閱讀器的數據傳輸中采用。對13.56MHz的RFID系統，大多數使用的副載波頻率為847kHz（13.56MHz/16）、424kHz（13.56MHz/32）212kHz（13.56MHz/64）。5.3脈沖調制目前六十一頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.應答器將基帶編碼調制到低頻率的副載波頻率上，最后再采用ASK、FSK或PSK對副載波進行二次調制。優點:①采用副載波信號進行負載調制時，調制管每次導通時間較短，對閱讀器的電源影響小，另由于調制管的總導通時間減小，降低了總功耗。②有用信息的頻譜分布在副載波附件而不是載波附件，便于閱讀器對傳送數據信息的提取，但射頻耦合回路應用較寬的頻帶。5.3脈沖調制目前六十二頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.5.3.3副載波調制——【副載波】在13.56MHz的RFID系統中，應答器將需要傳送的信息首先組成相應的幀，然后將幀的基帶編碼調制到副載波頻率上，最后再進行載波調制，實現向閱讀器的數據傳輸。標準幀的結構5.3脈沖調制目前六十三頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.5.3.3副載波調制——【副載波調制】1.TYPEA中的副載波調制TYPEA規定：應答器向閱讀器通信采用的編碼是曼徹斯特碼，數據傳輸速率為106kbps，副載波頻率fs=847KHz,在數據傳輸時，位的表示和編碼方法如下：時序D：載波被副載波在位寬度的前半部（50%）調制時序E：載波被副載波在位寬度的后半部調制。時序F：在整位寬度內載波不被副載波調制。邏輯1：時序D。邏輯0：時序E。通信結束：時序F。無信息：無副載波。5.3脈沖調制目前六十四頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.1.TYPEA中的副載波調制從上面內容可知，在TYPEA中應答器向閱讀器傳輸數據時，僅需要將所傳送的幀結構的NRZ碼轉換為曼徹斯特碼，并用曼徹斯特碼調制副載波，即可實現副載波調制。副載波調制波形5.3脈沖調制目前六十五頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.2.TYPEB中的副載波調制TYPEB規定：位編碼采用NRZ編碼，副載波采用BPSK方式，邏輯狀態的轉換用副載波相移180°來表示，θ0表示邏輯1，θ0+180°表示邏輯0.副載波頻率采用847kHz，數據傳輸速率為106kbps。數位的副載波調制加負載調制5.3脈沖調制目前六十六頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.5.4.1載波載波通常是一個高頻正弦振蕩信號，它是信息的載體。在無線通信中，攜有信息的電信號的頻率非常低，例如，聲音信號的頻率范圍約為20Hz-20kHz,如果直接發送，則需要非常大的天線。

這是因為天線的幾何尺寸和無線電波的波長相關，只有饋送到天線上的信號波長和天線的尺寸可以比擬時，天線才能有效地輻射和接收電磁波。c=λf因此，無線廣播中需要將信號搭乘到更高頻率上去傳輸，如fc=700kHz,頻率fc的高頻信號稱為載波。在RFID系統中，和通常無線通信系統的情況不同的是，正弦載波除了是信息的載體，在無源應答器中還具有提供能量的作用。5.3脈沖調制目前六十七頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.5.4正弦波調制數字調制調幅調頻調相振幅鍵控ASK（線性）移頻鍵控FSK（非線性）移相鍵控PSK絕對移相鍵控PSK相對移相鍵控（差分）DPSK目前六十八頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.正弦載波的3種鍵控波形5.4正弦波調制目前六十九頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.5.4.2數字調制ASK—波形和頻譜RFID系統通常采用數字調制方式傳送信息，調制信號（包括數字基帶信號和已調脈沖）對正弦波進行調制。已調脈沖包括前面介紹的NRZ碼的FSK,PSK調制波和副載波調制信號，數字基帶信號包括曼徹斯特碼、密勒碼、米勒修正碼信號等，這些信號包含了傳送的信息。數字調制的方法有幅移鍵控（ASK）、頻移鍵控（FSK）、和相移鍵控（PSK）。而ASK是RFID系統中采用較多的方式。5.4正弦波調制目前七十頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.5.4.2數字調制ASKASK的時域波形見下圖。

5.4正弦波調制目前七十一頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.5.4.3數字調制ASK方式的實現1、負載調制—應答器向閱讀器的信息傳輸

5.4正弦波調制目前七十二頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.5.4.3數字調制ASK方式的實現1、負載調制—在閱讀器中的應用

在閱讀器想應答器傳輸信息時，常需要一定幅度的ASK調制。例如，在ISO/IEC14443標準中，TYPEB的閱讀器想應答器傳輸信息時，采用10%調制度的ASK調制，調制波形如下。5.4正弦波調制目前七十三頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.5.4.3數字調制ASK方式的實現2、100%調幅度的實現

在RFID中，常需要100%調幅度的調幅波。例如，在ISO/IEC14443標準中，TYPEA的閱讀器想應答器傳輸信息時，采用100%調制度的ASK調制，調制波形如下。5.4正弦波調制目前七十四頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.5.4.3數字調頻和調相5.4正弦波調制目前七十五頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.在RFID系統中，數據傳輸的完整性存在兩個方面的問題：外界的各種干擾可能使數據傳輸產生錯誤；多個應答器同時占用信道使發送數據產生碰撞。運用數據檢驗（差錯檢測）和防碰撞算法可分別解決這兩個問題。數據校驗目前七十六頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.差錯隨機錯誤：由信道中的隨機噪聲干擾引起。在出現這種錯誤時，前后位之間的錯誤彼此無關。突發錯誤：由突發干擾引起，當前面出現錯誤時，后面往往也會出現錯誤，它們之間有相關性。混合錯誤：既出現隨機錯誤，又出現突發錯誤。突發錯誤長度b=5數據校驗目前七十七頁\總數八十六頁\編于八點差錯控制在傳輸信息數據中增加一些冗余編碼，使監督碼元和信息碼元之間建立一種確定的關系，實現差錯控制編碼和差錯控制解碼功能。反饋重發（ARQ）、前向糾錯（FEC）和混合糾錯（HEC）反饋重發發送端需要在得到接收端正確收到所發信息碼元（通常以幀的形式發送）的確認信息后，才能認為發送成功。前向糾錯接收端通過糾錯解碼自動糾正傳輸中出現的差錯，所以該方法不需要重傳。這種方法需要采用具有很強糾錯能力的編碼技術。混合糾錯是ARQ和FEC的結合，設計思想是對出現的錯誤盡量糾正，糾正不了則需要通過重發來消除差錯。

數據校驗目前七十八頁\總數八十六頁\編于八點檢糾錯碼信息碼元與監督碼元信息碼元k監督碼元r

數據校驗目前七十九頁\總數八十六頁\編于八點檢糾錯碼的分類

數據校驗目前八十頁\總數八十六頁\編于八點奇偶校驗奇偶校驗碼是一種最簡單而有效的數據校驗方法。實現方法:在每個被傳送碼的左邊或右邊加上1位奇偶校驗位0或1,若采用奇校驗位,只需把每個編碼中1的個數湊成奇數;若采用偶校驗位,只要把每個編碼中1的個數湊成偶數。檢驗原理:這種編碼能發現1個或奇數個錯,但因碼距較小,

不能實現錯誤定位。對奇偶校驗碼的評價:它能發現一位或奇數個位出錯，但無錯誤定位和糾錯能力。盡管奇偶校驗碼的檢錯能力較低，但對出錯概率統計,其中70～80％是1位錯誤,另因奇偶校驗碼實現簡單,故它還是一種應用最廣泛的校驗方法。實際應用中,多采用奇校驗,因奇校驗中不存在全“0”代碼,在某些場合下更便于判別。

00001000100010000111010000101101101011101000010011101011011011001110101110011111數據校驗目前八十一頁\總數八十六頁\編于八點?willtg.Allrightsreserved.奇偶校驗的校驗方程設7位信息碼組為C7C6C5C4C3C2C1,校驗碼為C0,則對偶校驗,當滿足C7⊕C6⊕C5⊕C4⊕C3⊕C2⊕C1⊕C0＝0……（1）時,為合法碼;對奇校驗,當滿足C7⊕C6⊕C5⊕C4⊕C3⊕C2⊕C1⊕C0

＝1……（2）時,為合法碼。這里的⊕表