物联网射频识别RFID核心技术教程PPT9.pptx

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物物联联网网-射频识别（射频识别（RFID）核心技术教程）核心技术教程2016年出版，本书适合作为高校教材。

年出版，本书适合作为高校教材。

点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程第第9章章编码与调制编码与调制点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程读写器与电子标签之间消息的传递是通过电信号实现的。

读写器与电子标签之间消息的传递是通过电信号实现的。

原始的电信号通常称为基带信号，有些信道可以直接传输基带信原始的电信号通常称为基带信号，有些信道可以直接传输基带信号，但以自由空间作为信道的无线电传输却无法直接传递基带信号，但以自由空间作为信道的无线电传输却无法直接传递基带信号。

将基带信号编码，然后变换成适合在信道中传输的信号，这号。

将基带信号编码，然后变换成适合在信道中传输的信号，这个过程称为编码与调制；在接收端进行反变换，然后进行解码，个过程称为编码与调制；在接收端进行反变换，然后进行解码，这个过程称为解调与解码。

调制以后的信号称为已调信号，它具这个过程称为解调与解码。

调制以后的信号称为已调信号，它具有两个基本特征，一个是携带有信息，一个是适合在信道中传输。

有两个基本特征，一个是携带有信息，一个是适合在信道中传输。

点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程点点击此此处结束放映束放映人类在生活、生产和社会活动中总是伴随着消息（或信息）的传递，这种传递消息（或信息）的过程就叫做通信。

通信系统是指完成通信这一过程的全部设备和传输媒介。

信息源信息源（简称信源）：

把各种消息转换成原始电信号，如麦克风。

信源可分为模拟信源和数字信源。

发送设备发送设备：

产生适合于在信道中传输的信号。

信道信道：

将来自发送设备的信号传送到接收端的物理媒质。

分为有线信道和无线信道两大类。

噪声源噪声源：

集中表示分布于通信系统中各处的噪声。

接收设备接收设备：

从受到减损的接收信号中正确恢复出原始电信号。

受信者受信者（信宿）：

把原始电信号还原成相应的消息，如扬声器等。

信号与信道信号与信道9.1编码与调制编码与调制9.2RFID常用的编码方法常用的编码方法9.3RFID常用的调制方法常用的调制方法9.4物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程信号与信道信号与信道9.1点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程9.1.1信号信号信信号号是是消消息息的的载载体体，在在通通信信系系统统中中消消息息以以信信号号的的形形式式从从一一点点传传送送到到另另一一点点。

信信号号分分为为模模拟拟信信号号和和数数字字信信号号，RFID系系统统主主要要处处理理的的是是数数字字信信号号。

信信号号可可以以从从时时域域和和频频域域两两个个角角度度来来分分析析，在在RFID传传输输技技术术中中，对信号频域的研究比对信号时域的研究更重要。

对信号频域的研究比对信号时域的研究更重要。

点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程1.模拟信号和数字信号模拟信号和数字信号模拟信号是指用连续变化的物理量表示的信息模拟信号是指用连续变化的物理量表示的信息，其其信号的幅度、信号的幅度、频率频率或相位随时间作连续变化。

或相位随时间作连续变化。

数字信号是指数字信号是指幅度幅度的取值是的取值是离散离散的，的，幅值幅值表示被表示被限制在有限个数值之内。

限制在有限个数值之内。

EPC码码（二进制码）（二进制码）就是一就是一种数字信号种数字信号。

点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程点点击此此处结束放映束放映模拟信号：

代表消息的信号参量取值连续，例如麦克风输出电压：

数字信号：

代表消息的信号参量取值为有限个，例如电报信号、计算机输入输出信号：

（a）话音信号（b）抽样信号图2模拟信号（a）二进制信号（b）2PSK信号图3数字信号物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程点点击此此处结束放映束放映通常，按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号，相应地把通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统。

模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统。

可见，在模拟通信系统中，发送设备简化为调制器，接收设备简化为解调器，主要是强调在模拟通信系统中调制的重要作用。

物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程点点击此此处结束放映束放映数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统。

信源编码与译码目的：

提高信息传输的有效性以及完成模/数转换；信道编码与译码目的：

增强抗干扰能力；加密与解密目的：

保证所传信息的安全；数字调制与解调目的：

形成适合在信道中传输的带通信号；同步目的：

使收发两端的信号在时间上保持步调一致。

物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程数字信号较模拟信号有许多优点，数字信号较模拟信号有许多优点，RFID系统常系统常采用数字信号。

采用数字信号。

RFID系统数字信号的主要特点如下。

系统数字信号的主要特点如下。

（1）信号的完整性）信号的完整性

（2）信号的安全性）信号的安全性（3）便于存储、处理和交换）便于存储、处理和交换（4）设备便于集成化、微型化）设备便于集成化、微型化（5）便于构成物联网）便于构成物联网点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程点点击此此处结束放映束放映RFID系统常采用数字信号。

其主要特点信号的完整性RFID采用非接触技术传递信息，容易遇到干扰，使信息传输发生改变。

数字信号容易校验，并容易防碰撞，可以使信号保持完整性。

信号的安全性RFID系统采用无线方式传递信息，开放的无线系统存在安全隐患。

数字信号的加密和解密处理比模拟信号容易的多。

便于存储、处理和交换数字信号的形式与计算机所用的信号一致，都是二进制代码。

便于与计算机互联网，也便于计算机对数字信息进行存储、处理和交换，可使物联网的管理和维护实现自动化、智能化。

物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程2.时域和频域时域和频域时域的自变量是时间，时域表达信号随时间的变时域的自变量是时间，时域表达信号随时间的变化。

频域的自变量是频率，频域表达信号随频率的变化。

频域的自变量是频率，频域表达信号随频率的变化。

在化。

在RFID传输技术中，对信号频域的研究比对信号传输技术中，对信号频域的研究比对信号时域的研究更重要。

时域的研究更重要。

点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程3.信号工作方式信号工作方式

（1）时序系统）时序系统在时序系统中，从电子标签到读写器的信息传在时序系统中，从电子标签到读写器的信息传输是在电子标签能量供应间歇进行的，读写器与电子输是在电子标签能量供应间歇进行的，读写器与电子标签不同时发射，这种方式可以改善信号受干扰的状标签不同时发射，这种方式可以改善信号受干扰的状况，提高系统的工作距离。

况，提高系统的工作距离。

（2）全双工系统）全双工系统（3）半半双工系统双工系统点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程点点击此此处结束放映束放映时序系统电子标签和读写器的信息传输是在电子标签能量供应间歇进行的，读写器与电子标签不同时发射，这种方式可改善信号受干扰的状况，提高系统的工作距离。

全双工系统电子标签和读写器之间可以在同一时刻互相传送信息半双工系统电子标签和读写器之间可以双向传送信息，但在同一时刻只能向一个方向传送信息发射能量，给电子标签充电读写器停止发射能量，电子标签工作，向读写器发送信号物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程9.1.2信道信道信信道道可可以以分分为为两两大大类类，一一类类是是电电磁磁波波在在空空间间传传播播的的渠渠道道，如如短短波波信信道道、微微波波信信道道等等；另另一一类类是是电电磁磁波波的的导导引引传传播播渠渠道道，如如电电缆缆信信道道、波波导导信信道道等等。

RFID的的信信道道是是具具有有各各种种传传播播特特性性的的空空间间，所所以以RFID采采用用无无线信道。

线信道。

点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程1.信道的频带宽度信道的频带宽度信号所拥有的频率范围叫做信号的频带宽度，简信号所拥有的频率范围叫做信号的频带宽度，简称为带宽。

称为带宽。

（9.1）点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程2.信道传输速率信道传输速率信道传输速率就是数据在传输介质（信道）上的信道传输速率就是数据在传输介质（信道）上的传输速率。

数据传输速率的单位为比特传输速率。

数据传输速率的单位为比特/秒，记做秒，记做bps或或bit/s。

1kbit/s=103bit/s1Mbit/s=103kbit/s1Gbit/s=103Mbit/s点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程3.波特率与比特率波特率与比特率

（1）波特率）波特率

（2）比特率）比特率（3）波特率与比特率的关系）波特率与比特率的关系比特率比特率=波特率波特率（9.2）点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程4.信道容量信道容量

（1）具有理想低通矩形特性的信道）具有理想低通矩形特性的信道这种信道的最高数据传输速率为这种信道的最高数据传输速率为（9.4）

（2）带宽受限且有高斯白噪声干扰的信道）带宽受限且有高斯白噪声干扰的信道这种情况的信道容量为这种情况的信道容量为（9.5）点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程编