RFID通信基础

码元：在数字通信中常常用时间间隔相同的符号来表示一个二进制数字，这样的时间间隔内的信号称为(二进制）码元。 而这个间隔被称为码元长度。值得注意的是当码元的离散状态有大于2个时（如M大于2个） 时，此时码元为M进制码元。

码元传输速率：又称为码元速率或传码率。其定义为每秒钟传送码元的数目，单位为"波特"，又可以称为波特率,常用符号"Baud"表示

香农定理：给出了信道信息传送速率的上限（比特每秒）和信道信噪比及带宽的关系信道容量Rmax与信道带宽W，信噪比S/N关系为：

         Rmax=W*log2(1+S/N)

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化。频域的自变量是频率，频域表达信号随频率的变

化。

通讯方式：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

通信握手    通信握手是指读写器与电子标签双方在通信开始、结束和通信过程中的基本沟通，通信握手要解决通信双方的工作状态、数据同步和信息确认等问题。    （1）优先通信。    RFID由通信协议确定谁优先通信，即是读写器，还是电子标签。对于无源和半有源系统，都是读写器先讲；对于有源系统，双方都有可能先讲。    （2）数据同步。    读写器与电子标签在通信之前，要协调双方的位速率，保持数据同步。读写器与电子标签的通信是空间通信，数据传输采用串行方式进行。    （3）信息确认。

    信息确认是指确认读写器与电子标签之间信息的准确性，如果信息不正确，将请求重发。RFID的通信协议常采用自动连续重发，接收方比较数据后丢掉错误数据，保留正确数据。 

一类是电磁波在空间传播的渠道，如短波信道、微波信道等；

另一类是电磁波的导引传播渠道，如电缆信道、波导信道等

信道带宽：指频率范围

信道传输速率  数据传输速率在数值上等于每秒钟传输数据代码的二进制比特数，数据传输速率的单位为比特/秒（b/s）。波特率与比特率   在信息传输通道中，携带数据信息的信号单元叫码元，每秒钟通过信道传输的码元数称为码元传输速率，简称波特率。比特率是数据传输速率，表示单位时间内可传输二进制位的位数。

   如果一个码元的状态数可以用M个离散电平个数来表示，有如下关系：

信道容量：

具有理想低通矩形特性的信道

    最高码元传输速率=2BW                       

    也即这种信道的最高数据传输速率为：C=2BWlog2M;

带宽受限且有高斯白噪声干扰的信道。

带宽越大，信道容量越大。在物联网中RFID主要选用微波频率，微波

  频率比低频频率和高频频率有更大的带宽。 

信噪比越大，信道容量越大。RFID无线信道有传输衰减和多径效应等

  ，应尽量减小衰减和失真，提高信噪比。

          调制的目的是把传输的模拟信号或数字信号，变换成适合信道传输的信号，调制就是将基带信号的频谱搬移到信道通带中的过程，经过调制的信号称为已调信号，已调信号的频谱具有带通的形式，已调信号称为带通信号或频带信号。 

编码方法：考虑电子标签能量的来源，电子标签检错的能力，电子标签的时钟提取

数字调制方法：

 幅移键控    调幅是指载波的频率和相位不变，载波的振幅随调制信号的变化而变化。振幅键控是利用载波的幅度变化来传递数字信息，在二进制数字调制中，载波的幅度只有两种变化，分别对应二进制信息的1和0。  1）二进制幅移键控

特点：

1）二进制振幅键控信号的功率谱由连续谱和离散谱两部分组成，连续谱取决于经线性调制后的双边带谱，而离散谱由载波分量确定。  

2）二进制振幅键控信号的带宽是基带信号带宽的两倍，若只计功率谱密度的主瓣（第一个谱零点的位置），传输的带宽是码元速率的两倍。 

频移键控    频移键控（FSK）是利用载波的频率变化来传递数字信息，是对载波的频率进行键控。二进制频移键控载波的频率只有两种变化状态，载波的频率在和两个频率点变化，分别对应二进制信息的1和0。1）二进制频移键控的定义    二进制频移键控信号可以表示成在两个频率点变化的载波，其表达式为：

相移键控

    相移键控（PSK）是利用载波的相位变化来传递数字信息，是对载波的相位进行键控。二进制相移键控载波的初始相位有两种变化状态，通常载波的初始相位在0和π两种状态间变化，分别对应二进制信息的1和0。

副载波调制副载波调制是指首先把信号调制在载波1上，出于某种原因，决定对这个结果再进行一次调制，于是用这个结果去调制另外一个频率更高的载波2。在RFID副载波调制中，首先用基带编码的数据信号调制低频率的副载波，已调的副载波信号用于切换负载电阻，然后采用振幅键控ASK、频移键控FSK或相移键控PSK的调制方法，对副载波进行二次调制。