【正文】 )。 一旦標(biāo)記貼到產(chǎn)品或設(shè)備上， RFID 識(shí)別器便能讀取存儲(chǔ)于標(biāo)記中的數(shù)據(jù)。 AutoID中心開發(fā)的電子產(chǎn)品代碼 (EPC)規(guī)范能識(shí)別目標(biāo)，以及所有與目標(biāo)相關(guān)的數(shù)據(jù)。一般標(biāo)記設(shè)備在出廠時(shí)都設(shè)定為只讀方式。 RFID芯片可以是只讀的，也可是讀 /寫方式，依據(jù)應(yīng)用需求決定。 被動(dòng)標(biāo)記設(shè)備運(yùn)用無線電波進(jìn)行操作和通信，信號(hào)必須在識(shí)別器允許的范圍內(nèi)，通常是 10英尺 (約 3 米 )。標(biāo)記設(shè)備由 RFID 芯片和天線組成，標(biāo)記類型分為三種：自動(dòng)式，半被動(dòng)式和被動(dòng)式。 標(biāo)簽進(jìn)入磁場(chǎng)后，如果接收到閱讀器發(fā)出的特殊射頻信號(hào)，就能憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息 (即 Passive Tag，無源標(biāo)簽或被動(dòng)標(biāo)簽 )，或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào) (即 Active Tag，有源標(biāo)簽或主動(dòng)標(biāo)簽 )，閱讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。目前，長(zhǎng)距離射頻識(shí)別系統(tǒng)的價(jià)格還很貴，因此尋找提高其讀寫距離的方法很重要。對(duì)一些特殊的系統(tǒng)還有執(zhí)行反碰撞算法，對(duì)射頻卡與閱讀器間要傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和解密，以及進(jìn)行射頻卡和閱讀器間的身份驗(yàn)證等附加功能。高頻接口包含發(fā)送器和接收器，其功能包括：產(chǎn)生高頻發(fā)射功率以啟動(dòng)射頻卡并提供能量；對(duì)發(fā)射信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，用于將數(shù)據(jù)傳送給射頻卡；接收并解調(diào)來自射頻卡的高山東商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 12 頻信號(hào)。 工作原理： 閱讀器通過發(fā)射天線發(fā)送一定頻率的射頻信號(hào)，當(dāng)射頻卡進(jìn)入發(fā)射天線工作區(qū)域時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流，射頻卡獲得能量被激活；射頻卡將自身編碼等信息通過 卡內(nèi)置發(fā)送天線發(fā)送出去；系統(tǒng)接收天線接收到從射頻卡發(fā)送來的載波信號(hào)，經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳送到閱讀器，閱讀器對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)和解碼然后送到后臺(tái)主系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)處理；主系統(tǒng)根據(jù)邏輯運(yùn)算判斷該卡的合法性，針對(duì)不同的設(shè)定做出相應(yīng)的處理和控制，發(fā)出指令信號(hào)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。許多高 科技公司正在加緊開發(fā) RFID 專用的軟件和硬件，這些公司包括英特爾、微軟、甲骨文、 SAP 和 SUN，而最近全球最大的零售商沃爾瑪?shù)囊豁?xiàng) 要求其前 100 家供應(yīng)商在 2020 年 1月之前向其配送中心發(fā)送貨盤和包裝箱時(shí)使用 RFID 技術(shù)， 2020 年 1 月前在單件商品中使用這項(xiàng)技術(shù) 的決議，把 RFID 再次推到了聚光燈下。據(jù)業(yè)內(nèi)人士預(yù)測(cè)， RFID技術(shù)市場(chǎng)將在未來五年內(nèi)在新的產(chǎn)品與服務(wù)上帶來 30至 100 億美金的商機(jī)，隨之而來的還有服務(wù)器、資料儲(chǔ)存系統(tǒng)、資料庫(kù)程序、商業(yè)管理軟件、顧問服務(wù)，以及其他電腦基礎(chǔ)建設(shè)的龐大需求。 山東商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 11 第 二 章 射頻通信技術(shù)的工作原理 RFID 的工作原理 RFID 是射頻識(shí)別技術(shù)的英文 (Radio Frequency Identification)的縮寫， 射頻識(shí)別技術(shù)是 20 世紀(jì) 90 年代開始興起的一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，射頻識(shí)別技術(shù)是一項(xiàng)利用射頻信號(hào)通過空間耦合 (交變磁場(chǎng)或電磁場(chǎng) )實(shí)現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達(dá)到識(shí)別目的的技術(shù)。不過，隨著新的寬帶傳輸信道（如光導(dǎo)纖維）的采用、 窄帶調(diào)制技術(shù)和超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，數(shù)字通信的這些缺點(diǎn)已經(jīng)弱化。以電話為例，一路模擬電話通常只占據(jù) 4kHz 帶寬，但一路接近同樣話音質(zhì)量的數(shù)字電話 可能要占據(jù) 20～ 60kHz 的帶寬，因此數(shù)字通信的頻帶利用率不高。 （ 5） 易于加密處理， 且保密強(qiáng)度高。 （ 3） 易于與各種數(shù)字終端接口，用現(xiàn)代計(jì)算技術(shù)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理、加工、變換、存儲(chǔ)，從而形成智能網(wǎng)。 （ 2） 差錯(cuò)可控。而模擬通信系統(tǒng)中傳輸?shù)氖沁B續(xù)變化的模擬信號(hào)，它要求接收機(jī)能夠高度保真地重現(xiàn)信號(hào)波形，如果模擬信號(hào)疊加上噪聲后，即使噪聲很小，也很難消除它。信號(hào)在傳輸過程中受到噪聲的干擾，必然會(huì)發(fā)生波形畸變，接收端對(duì)其進(jìn)行抽樣判決，以辨別是兩個(gè)狀態(tài)中的哪一個(gè)。與模擬通信相比，數(shù)字通信更能適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)對(duì)通信技術(shù)越來越高的要求， 其特點(diǎn)是： （ 1） 抗干擾能力強(qiáng)。 目前，無論是模擬通信還是數(shù)字通信，在不同的通信業(yè)務(wù)中都得到了廣泛的應(yīng)用。 圖 數(shù)字通信系統(tǒng)模型 當(dāng)然，數(shù)字信號(hào)也可以在模擬通信系統(tǒng)中傳輸，如計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)可以通過模擬電信息源信源編碼器信道編碼器數(shù)字調(diào)制器信道數(shù)字解調(diào)器信道譯碼器信源譯碼器受信者噪聲源山東商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 10 話線路傳輸，但這時(shí)必須使用調(diào)制解調(diào)器（ Modem）將數(shù)字基帶信號(hào)進(jìn)行正弦調(diào)制，以適應(yīng)模擬信道的傳輸特性。 圖 是數(shù)字通信系統(tǒng)的一般化模型。同步是使收、發(fā)兩端的信號(hào)在時(shí)間上保持步調(diào)一致。對(duì)高斯噪聲下的信號(hào)檢測(cè)，一般用相 關(guān)器接收機(jī)或匹配濾波器實(shí)現(xiàn)?；镜臄?shù)字調(diào)制方式有振幅鍵控 ASK、頻移鍵控 FSK、絕對(duì)相移鍵控 PSK、相對(duì)（差分）相移鍵控 DPSK。在接收端利用與發(fā)送端相同的密碼復(fù)制品對(duì)收到的數(shù)字序列進(jìn)行解密，恢復(fù)原來信息，叫解密。接收端的信道譯碼器按一定規(guī)則進(jìn)行解碼，從解碼過程中發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤或糾正錯(cuò)誤，從而提高通信系統(tǒng)抗干擾能力，實(shí)現(xiàn)可靠通信。 2） 信道編碼與譯碼 數(shù)字信號(hào)在信道傳輸時(shí)，由于噪聲、衰落以及人為干擾等，將會(huì)引起差錯(cuò)。碼元速率將直接影響傳輸所占的帶寬，而傳輸帶寬又直接反映了通信的有效性。下面對(duì)這些技術(shù)作簡(jiǎn)要介紹。這些應(yīng)用早已“無處不在”。 （ 2）雖然由 WiFi技術(shù)傳輸?shù)臒o線通信質(zhì)量不是很好，數(shù)據(jù) 安全性能比藍(lán)牙差一些，傳輸質(zhì)量也有待改進(jìn)，但傳輸速度非?？欤梢赃_(dá)到 11mbps，符合個(gè)人和社會(huì)信息化的需求。與藍(lán)牙類似，屬于在辦公室和家庭中使用的短距離無線通信技術(shù)。它廣泛應(yīng)用于無線連接手機(jī)、便攜式計(jì)算機(jī)、汽車、立體聲耳機(jī)、 MP3 播放器等多種設(shè)備。例如一名狙擊手在某點(diǎn)開槍，通過聲波在各節(jié)點(diǎn)的變動(dòng)可以斷定狙山東商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 8 擊手的準(zhǔn)確位置?？梢詸z測(cè)節(jié)點(diǎn)位置附近的溫度、濕度、壓力、震動(dòng)、聲音等物理量。這說明了 ZiBee 可以發(fā)揮它對(duì)于 RFID 功能進(jìn)行補(bǔ)充的作用。而是由許多節(jié)點(diǎn)組成的網(wǎng)絡(luò)，各個(gè)節(jié)點(diǎn)不僅有自己的位置，而且各個(gè)節(jié)點(diǎn)都有明確的相互位置關(guān)系。主要適合用于自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域，可以嵌入各種設(shè)備。這一名稱來源于蜜蜂的八字舞，通過一邊吱吱振動(dòng)翅膀，一邊爬行和扭動(dòng)身體來傳遞 花粉源的信息。所以 RFID 僅僅是讀取物品信息的手段，在位置管理上起不到多大的作用。但是僅憑 RFID 很難斷定貨物在倉(cāng)庫(kù)中的位置。 射頻通信的廣泛應(yīng)用 作為一門學(xué)科，應(yīng)該從實(shí)際出發(fā)去包容那些屬于該領(lǐng) 域內(nèi)的應(yīng)用技術(shù)， RFID 作為射頻通信的一項(xiàng)技術(shù)，其重要作用不言而喻。由于這個(gè)原因，基于中頻采樣的射頻結(jié)構(gòu)往往更適合那些在相對(duì)低頻或者中頻的應(yīng)用，畢竟這些頻段對(duì)成本的影響不大。最后，如果在使用智能解調(diào)器的同時(shí)，使用一個(gè)具有低相位噪聲的鎖相環(huán)，將會(huì)確保基帶輸出信號(hào)的低噪聲 ，并且因此獲得一個(gè)好的位錯(cuò)誤率 (BER)。現(xiàn)在，許多智能解調(diào)器都使用了直流失調(diào)補(bǔ)償環(huán)路來進(jìn)一步減小甚至最終消除直流失調(diào)。 但是，如果在下行基帶轉(zhuǎn)換器里應(yīng)用高質(zhì)量智能解調(diào)器，也能得到非常好的通信效果。如果選擇在中頻進(jìn)行采樣可減少信號(hào)鏈上的器件個(gè)數(shù)，那圖 中的 3 個(gè)器件可以用一個(gè)高性能的 ADC來代替。另一方面，在發(fā)送端，中頻常被用來濾除所有從基帶轉(zhuǎn)換到中頻這個(gè)過程中可能產(chǎn)生的偽數(shù)據(jù)和噪聲。 一般而言，帶外阻斷 信號(hào)可以被天線自帶的濾波器過濾掉。 f1|.超外差架構(gòu)形式有二，即常用的單級(jí)下變頻式 (見圖 )和上變頻式，見圖 圖 新型利用中頻和基帶智能調(diào)制 /解調(diào)的超外差結(jié)構(gòu) 中頻的存在使我們有機(jī)會(huì)在信號(hào)被混合到基帶并做數(shù)字處理之前將帶內(nèi)阻斷信號(hào)濾除。而真正的傳輸頻率則比基帶頻率高很多，一般的頻譜范圍是 500MHz 到 38GHz，數(shù)據(jù)信號(hào)也是在此高頻下進(jìn)行傳輸?shù)摹? 在整個(gè)射頻通信中，主要包含以下幾種頻率：傳輸頻率、接收頻率、中頻和基帶頻率。帶內(nèi)阻斷信號(hào)則分布在我們感興趣的信號(hào)頻譜 之內(nèi)，例如由相同的無線傳輸技術(shù)在其它終端產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信號(hào)。阻斷信號(hào)主要有兩種：帶內(nèi)阻斷信號(hào)和帶外阻斷信號(hào)。我們對(duì)包括 RFID、 NFC 等作如此的分類和命名，其意義遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止在定義上，而涉及的是一個(gè)學(xué)科的發(fā)展和一種群體技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。但是，通信應(yīng)該是一門學(xué)科，我們稱之為“通信學(xué)”，國(guó)內(nèi)外還有通信學(xué)會(huì)等。但是 RFID 僅僅是一種技術(shù)，不具有學(xué)科性質(zhì)和深度。因此，我們利用射頻通信的概念來表述近距離的無線通信是非常自然和貼切的。與之相比， 盡管有些遠(yuǎn)距離的通信，例如移動(dòng)電話、電報(bào)同樣都是利用電波，但一般來說誰(shuí)也不言山東商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 4 及“射頻”的概念。 同樣，利用 RF 標(biāo)簽得到編碼的應(yīng)用在原理上也是一種近距離通信。這個(gè)過程實(shí)際上是一個(gè)通信的過程，因?yàn)檫@種通信的距離很小，所以又有“ NFC”（近場(chǎng)通信）之稱。 相反， RF 用在身份證、公交支付卡上的時(shí)期卻在 RFID 開始得到普遍認(rèn)識(shí)之后，所以人們樂于稱之為 RFID。但為什么不被稱作 RFID 呢？一是因?yàn)?ID 并不是使用手機(jī)的目的，“通話”才是主要目的。這樣稱呼是否準(zhǔn)確呢？ 我們先來看一下手機(jī)，手機(jī)既用到了 RF（無線電波），又用到了 ID（手機(jī)號(hào)）。從公共交通的支付手段到辦公人員的認(rèn)證，到處都采用了這項(xiàng)技術(shù)。由于技術(shù)上尚不成熟，商業(yè)模式上尚存疑念，并且成本、標(biāo)準(zhǔn)、對(duì)國(guó)際社會(huì)的認(rèn)同等原因， RF 在 ID 上的充分應(yīng)用尚有待時(shí)日。 幾年來隨著 RFID 的發(fā)展， RF 用作物品編碼識(shí)別（ ID）的手段 ，用 RF 標(biāo)簽標(biāo)識(shí)物品，用讀寫器閱讀 RF 標(biāo)簽來得到標(biāo)識(shí)物品的 ID信息。 山東商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 3 第一章 射頻通信技術(shù)與數(shù)字通信系統(tǒng) 射頻通信技術(shù)簡(jiǎn)介 射頻通信的由來 射頻是無線電波，可