【正文】 憶往昔，每次 回到家時(shí)父母的欣喜之情，每次離家時(shí)父母的依依不舍之眼神，電話和信件中的殷殷期待和思念之語(yǔ)，皆使本人刻苦銘心，目前除了學(xué)習(xí)成績(jī)尚可外無(wú)以為報(bào)，希望以后的學(xué)習(xí)、工作和生活能使父母寬慰。 山東商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 22 謝 辭 本論文的完成，得益于我的各位大學(xué)老師傳授的知識(shí)，使本人有了完成論文所要求的知識(shí)積累，更得益于指導(dǎo)教師 劉炳展 老師從選題的確定、論文資料的收集、論文框架的確定、開題報(bào)告準(zhǔn)備及論文初稿與定稿中對(duì)字句的斟酌傾注的大量心血，在此對(duì) 劉 炳展 老師表示感謝！ 在這里，還要特別感謝大學(xué)三年學(xué)習(xí)期間給我諸多教誨和幫助的 電子 系的各位老師，謝謝你們給我提供這么好的環(huán)境，你們給予我的指導(dǎo)和教誨我將永遠(yuǎn)記在心里！ 感謝在大學(xué)三年學(xué)習(xí)期間給我傳授諸多專業(yè)知識(shí)的各位老師給予我的指導(dǎo)和幫助！感謝和我一起生活三年的室友，是你們讓我們的寢室充滿快樂與溫馨，“君子和而不同”，我們正是如此！愿我們以后的人生都可以充實(shí)、多彩與快樂！ 回首本人的求學(xué)生涯，父母的支持是本人最大的動(dòng)力。射頻通信技術(shù)，一個(gè)在通信領(lǐng)域起著至關(guān)重要的技術(shù)，已經(jīng)被很多國(guó)家高度重視，利用好這一技術(shù)，可以為各國(guó)在世界中的地位奠定良好的基礎(chǔ)。我們注意到各級(jí)政府已經(jīng)十分重視 RFID 等射頻通信并給予特別的支持，這對(duì)于推動(dòng)射頻通信起著重要作用，但是目前對(duì)于 RFID 以外的射頻通信的了解和重視尚不充分，我們還要大力加強(qiáng)普及教育，使人們?cè)谌嬲J(rèn)識(shí)各種技術(shù)的同時(shí)，使這種技術(shù)得到充分的相互融合與滲透，形成射頻通信整體的產(chǎn)業(yè)化，而不是單純地去發(fā)展其中 RFID 或 NFC 單項(xiàng)技術(shù)。 現(xiàn)在是吹響射頻通信的“集結(jié)號(hào)”，匯集更多的企業(yè)和力量來 掌握各種射頻通信技術(shù)，去進(jìn)軍無(wú)處不在的應(yīng)用領(lǐng)域的時(shí)候了。目前全國(guó)各地圍繞著 RFID 所成立的協(xié)會(huì)、聯(lián)盟如雨后春筍般地涌現(xiàn)出來，體現(xiàn)著地方政府和民企的積極性。 射頻通信與其它技術(shù)一樣，應(yīng)該利用市場(chǎng)機(jī)制求得 發(fā)展。不要企圖使用行政的力量去排斥像 EPC 等技術(shù)，這是近年來某些人在執(zhí)政當(dāng)中的重大失誤，其影響很深，至今仍沒有被“解禁”。而中國(guó)目前擁有的市場(chǎng)需求量已經(jīng)數(shù)倍于這個(gè)數(shù)字。有些技術(shù)源于國(guó)外，但一旦在中國(guó)應(yīng)用起來，會(huì)產(chǎn)生出無(wú)與倫比的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)和價(jià)值。加之各種射頻通信之間的邊緣地帶還有更多的商機(jī)有待我們?nèi)ネ诰颉? 射頻通信技術(shù)的發(fā)展前景 近年來，我們開始研究各種射頻通信技術(shù)和他們之間的關(guān)系。在這種情況下，頻譜的近直流和中遠(yuǎn)部分的傳播特性具有不同的特點(diǎn)，使得這項(xiàng)技術(shù)局限于短距離通信。但是，使用載波擴(kuò)頻所帶來的優(yōu)點(diǎn)勝過超寬帶技術(shù)。這些脈沖都是經(jīng)過精確計(jì)時(shí)的，每個(gè)只有幾個(gè)毫微秒長(zhǎng)，脈沖可以覆蓋非常廣泛的區(qū)域。與此相比， UWB無(wú)線通信技術(shù)就像是一個(gè)人用旋轉(zhuǎn)的噴灑器來澆灌草坪一樣，它可以噴射出更多、更快的短促水流脈沖。 與現(xiàn)有的無(wú)線通信技術(shù)相比， UWB 無(wú)線通信技術(shù)所使用的通信載波是連續(xù)的電波，形象地說，這種電波就像是一個(gè)人拿著水管澆灌草坪時(shí)，水管中的水隨著人手的上下移動(dòng)形成的連續(xù)的水流波動(dòng)。信號(hào)的調(diào)制方式可以用脈沖幅度調(diào)制 (PAM)或脈沖位置調(diào)制 (PPM)。 IR 信號(hào)由極窄的脈沖串組成，這些脈沖在時(shí)間上偽隨機(jī)出現(xiàn)。這一特性與低功耗脈沖數(shù)據(jù)交付 (pulsed data delivery)功能相結(jié)合，加快了數(shù)據(jù)傳輸速度，同時(shí)也不會(huì)受到現(xiàn)有其它無(wú)線技術(shù) (如 WiFi、 WiMAX 和蜂窩廣域通信 )的干擾。該技術(shù)是無(wú)線傳輸高品質(zhì)多媒體內(nèi)容的理想選擇。它能夠幫助運(yùn)營(yíng)商全天動(dòng)態(tài)地根據(jù)業(yè)務(wù)流量模式的變化對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)整，是多功能高性能天線的另一個(gè)基本特性。 遠(yuǎn)程天線傾角控制技術(shù)主要是指從天線塔頂以外的其它地點(diǎn)對(duì)天線傾角進(jìn)行控制的能力。以機(jī)械方式對(duì)天線波束進(jìn)行傾角調(diào)校雖然易于操作，但對(duì)雜散旁瓣的輻 射收效甚微，甚至?xí)黾觼碜杂诤蟀甑母蓴_。如果引起干擾的不是第一上波瓣，則可能是第二上波瓣，因此每個(gè)不需要的信號(hào)都必須盡量小。 RFS 的 Optimizer 系列天線更在整個(gè)傾角范圍內(nèi)取得了高于 20dB 的抑制度。在尋求降低干擾水平時(shí)，盡可能地對(duì)天線上波瓣進(jìn)行抑制。小區(qū)越小時(shí)，其重要性越為突出。 射頻管理就是保證射頻能量在不造成任何污染的情況下進(jìn)行傳播 —— 讓能量到需要它的地方去，遠(yuǎn)離不需要它的地方。另外，通過連續(xù)不斷的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)行為，系統(tǒng)可以 執(zhí)行入侵檢測(cè)和防止入侵的功能，并且可以報(bào)告哪些是具有欺騙性質(zhì)的接入點(diǎn)、哪些是 Ad hoc 網(wǎng)絡(luò)、哪些是拒絕服務(wù)攻擊以及中間人攻擊等。理想的情況是，這種無(wú)線探測(cè)的 RF 實(shí)現(xiàn)方法應(yīng)該山東商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 18 可以通過有線的實(shí)現(xiàn)方法來進(jìn)行補(bǔ)充，并且有相應(yīng)的能力將在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中探測(cè)的可疑行為和在有線環(huán)境中收集到的信息進(jìn)行對(duì)應(yīng)。無(wú)線接入點(diǎn)應(yīng)該能夠以探測(cè)模式操作，從而可以判斷其它的無(wú)線組件的配置是否正確。雖然物理層并不負(fù)責(zé)設(shè)備和用戶的認(rèn)證，也不負(fù)責(zé)對(duì)空中傳播的數(shù)據(jù)包進(jìn)行加密，但是，對(duì)于那些未授權(quán)的接入點(diǎn)或者可疑的客戶端設(shè)備行為，它可以提供重要的數(shù)據(jù)。對(duì)于有限可用的頻譜如 和 5GHz 頻率，任何網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的目的都應(yīng)該是優(yōu)化可用信道的使用，為每個(gè)客戶端提供最大數(shù)量的帶寬。 在考慮無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性時(shí)，對(duì) RF域有一個(gè) 全面的認(rèn)識(shí)也是非常有益處的。由于無(wú)法預(yù)測(cè) RF 覆蓋模式，系統(tǒng)的可用性在很大程度上可能會(huì)受到一些表面上看起來無(wú)害行為的影響，例如電梯的移動(dòng)都會(huì)影響系統(tǒng)的可用性。更進(jìn)一步的是，如 果某個(gè)接入點(diǎn)失效，系統(tǒng)可以指導(dǎo)特定的接入點(diǎn)分擔(dān)一定的客戶端以優(yōu)化通信路由和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。 下一代的系統(tǒng)將充分利用整個(gè)軟件框架來實(shí)現(xiàn)接入點(diǎn)的失效探測(cè)并且將根據(jù)附近接入點(diǎn)的工作情況來自動(dòng)調(diào)整。隨著 WLAN 負(fù)載的增加，現(xiàn)存的產(chǎn)品通 常無(wú)法判斷臨近的接入點(diǎn)的負(fù)載和用戶量是否相近，也無(wú)法判斷是否有必要和臨近的接入點(diǎn)分擔(dān)負(fù)載。通常合成器的工作頻率僅為發(fā)射頻率的一半，以減少與射頻放大器的耦合。在發(fā)送模式下，鎖相環(huán)路開路，調(diào)制信號(hào)直接加載到 VCO 上對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制。合成器在頻道選擇和接收模式時(shí)采用鎖相環(huán)技術(shù)。但就其基本原理來說，藍(lán)牙射頻模塊一般由接收模塊、發(fā)送模塊和合成器這三個(gè) 模塊組成。藍(lán)牙模塊主要由無(wú)線收發(fā)單元、鏈路控制單元和鏈路管理及主機(jī) I/O 這 3 個(gè)單元組成。除此之外，藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)還對(duì)收發(fā)過程的寄生輻射、射頻容限、干擾和帶外抑制等做了詳盡的規(guī)定，以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?。一般采用的發(fā)送功率為 1mW，無(wú)線通信距離為 10m，數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá) 1Mb/s。藍(lán)牙具有以下的射頻收發(fā)特性。共享一個(gè)公共信道的所有藍(lán)牙單元形成一個(gè)微網(wǎng)，每個(gè)微網(wǎng)最多可以有 8 個(gè)藍(lán)牙單元。 在頻帶和信道分配方面，藍(lán)牙系統(tǒng)一般工作在 的 ISM 頻段。藍(lán)牙使用跳頻方式來擴(kuò)展頻譜?？梢詮V泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、商業(yè)自動(dòng)化、交通運(yùn)輸控制管理和身份認(rèn)證等多個(gè)領(lǐng)域，而在倉(cāng)儲(chǔ)物流管理、生產(chǎn)過程制造管理、智能交通、網(wǎng)絡(luò)家電控制等方面更是引起了眾多廠商的關(guān)注。信號(hào)發(fā)射機(jī)上存儲(chǔ)有位置識(shí)別信息，閱讀器一般通過無(wú)線的方式或者有線的方式連接到主信息管理系統(tǒng)。 （ 4）定位系統(tǒng) 定位系統(tǒng)用于自動(dòng)化加工系統(tǒng)中的定位以及對(duì)車輛、輪船等進(jìn)行運(yùn)行定位支持。 （ 3）物流控制系統(tǒng) 在物流控制系統(tǒng)中，固定布置的 RFID 閱讀器分散布置在給定的區(qū)域，并且閱讀器直接與數(shù)據(jù)管理信息系統(tǒng)相連，信號(hào)發(fā)射機(jī)是移動(dòng)的，一般安裝在移動(dòng)的物體、人上面。這種系統(tǒng)具有比較大的靈活性，適用于不宜安裝固定式 RFID 系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境。關(guān)于 EAS 技術(shù)最新的研究方向是標(biāo)簽的制作，人們正在討論 EAS 標(biāo)簽?zāi)懿荒芟髼l碼山東商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 15 一樣，在產(chǎn)品的制作或包裝過程中加進(jìn)產(chǎn)品，成為產(chǎn)品的一部分。當(dāng)具有特殊特征的標(biāo)簽進(jìn)入該區(qū)域時(shí)，會(huì)對(duì)發(fā)射器發(fā)出的信號(hào)產(chǎn)生干擾，這種干擾信號(hào)也會(huì)被接收器接收，再經(jīng)過微處理器的 分析判斷，就會(huì)控制警報(bào)器的鳴響。 EAS 系統(tǒng)的工作原理是：在監(jiān)視區(qū)，發(fā)射器以一定的頻率向接收器發(fā)射信號(hào)。應(yīng)用 EAS 技術(shù)，物品不 用再鎖在玻璃櫥柜里，可以讓顧客自由地觀看、檢查商品，這在自選日益流行的今天有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。物品經(jīng)過裝有 EAS系統(tǒng)的門口時(shí)， EAS裝置能自動(dòng)檢測(cè)標(biāo)簽的活動(dòng)性，發(fā)現(xiàn)活動(dòng)性標(biāo)簽 EAS 系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警告。這種技術(shù)的典型應(yīng)用場(chǎng)合是商店、圖書館、數(shù)據(jù)中心等地方，當(dāng)未被授權(quán)的人從這些地方非法取走物品時(shí)， EAS系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警告。 RFID 系統(tǒng)的分類：根據(jù) RFID 系統(tǒng)完成的功能不同，可以粗略地把 RFID 系統(tǒng)分成四種類型： EAS系統(tǒng)、便攜式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、定位系統(tǒng)。 （ 4）天線 天線是標(biāo)簽與閱讀器之間傳輸數(shù)據(jù)的發(fā)射、接收裝置。編程器寫入數(shù)據(jù)一般來說是離線 (OFFLINE)完成的，也就是預(yù)先在標(biāo)簽中寫入數(shù)據(jù)，等到開始應(yīng)用時(shí)直接把標(biāo)簽黏附在被標(biāo)識(shí)項(xiàng)目上。 （ 3）編程器 山東商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 14 只有可讀可寫標(biāo)簽系統(tǒng)才需要編程器。一旦到達(dá)閱讀器的信息被正確的接收和譯解后，閱讀器通過特定的算法決定是否需要發(fā)射機(jī)對(duì)發(fā)送的信號(hào)重發(fā)一次，或者知道發(fā)射器停止發(fā)信號(hào)，這就是 命令響應(yīng)協(xié)議 。識(shí)別數(shù)據(jù)信息和附加信息按照一定的結(jié)構(gòu)編制在一起，并按照特定的順序向外發(fā)送。另外，閱讀器還提供相當(dāng)復(fù)雜的信號(hào)狀態(tài)控制、奇偶錯(cuò)誤校驗(yàn)與更正功能等。根據(jù)支持的標(biāo)簽類型不同與完成的功能不同，閱讀器的復(fù)雜程度是顯著不同的。標(biāo)簽相當(dāng)于條碼技術(shù)中的條碼符號(hào)，用來存儲(chǔ)需要 識(shí)別傳輸?shù)男畔?，另外，與條碼不同的是，標(biāo)簽必須能夠自動(dòng)或在外力的作用下，把存儲(chǔ)的信息主動(dòng)發(fā)射出去。 RFID 系統(tǒng)在具體的應(yīng)用過程中，根據(jù)不同的應(yīng)用目的和應(yīng)用環(huán)境，系統(tǒng)的組成會(huì)有所不同，但從 RFID 系統(tǒng)的工作原理來看，系統(tǒng)一般都由信號(hào)發(fā)射機(jī)、信號(hào)接收機(jī)、發(fā)射接收天線幾部分組成。 RFID 系統(tǒng)的組成和分類 RFID 系統(tǒng)的組成：射頻識(shí)別系統(tǒng)至少應(yīng)包括以下兩個(gè)部分，一是讀寫器，二是電子標(biāo)簽 (或稱射頻卡、應(yīng)答器等，本文統(tǒng)稱為電子標(biāo)簽