【正文】 5 圖 基本下變頻式接收示意框圖 中頻多被用來(lái)作為傳輸 /接受頻率和基帶頻率的過(guò)渡，而這種傳輸方式正是超 外差架構(gòu)的特征，見(jiàn)圖 . 而 RF通信體系中接收機(jī)的基本架構(gòu)是超外差接收機(jī)，其 IF 為中頻頻率，為輸入接收， f1 為本振頻率，則 IF=|fIN177。在該超外差結(jié)構(gòu)中從中頻到基帶的轉(zhuǎn)換過(guò)程需要以下 3個(gè)器件：本機(jī)鎖相環(huán)、智能解調(diào)器 (混頻器 )和雙向 ADC(模擬 數(shù)字轉(zhuǎn)換器 )。而中頻的存在提供機(jī)會(huì)在信號(hào)被混合到基帶頻率并做數(shù)字處理之前將帶內(nèi)阻斷信號(hào)濾除。 山東商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 6 射頻通信的特征 圖 一種基于中頻采樣一減少信號(hào)鏈路上的器件個(gè)數(shù)的超外差結(jié)構(gòu) 與圖 超外差結(jié)構(gòu)不同， 圖 的超外差結(jié)構(gòu)方法是選擇在中頻對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣，而不是在采樣前先將信號(hào)混合到基帶再采樣。這不僅可以降低信號(hào)鏈的復(fù)雜程度，還可以提高信號(hào)解調(diào)的質(zhì)量。如果能使本機(jī)鎖相環(huán)和射頻器件的漏電流足夠小，基帶的直流定調(diào)便可最小化。除此之外，解調(diào)器的相位分離功能可以做到非常準(zhǔn)確的 90 度的相位分離，這將確保信號(hào)解調(diào)時(shí)，誤差向量的值不會(huì)變壞或者只是變壞一點(diǎn)。 山東商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 7 因?yàn)?ADC 要在越來(lái)越高的頻率下工作，所以中頻采樣結(jié)構(gòu)的功耗變得比圖 的超外差結(jié)構(gòu)越來(lái)越高，并因此而越來(lái)越昂貴，這是中頻采樣結(jié)構(gòu)的最主要的缺點(diǎn)。不過(guò)隨著科技的發(fā)展，尤其是 CMOS 工藝的引進(jìn)，使得集成高性能的器件和電路的價(jià)格越來(lái)越低，在不遠(yuǎn)的將來(lái)，中頻采樣結(jié)構(gòu)將不再是一種昂貴的選擇。但是 RFID 在實(shí)際應(yīng)用中不能“包醫(yī)百病”，在我們研究和進(jìn)行庫(kù)存管理的時(shí)候，發(fā)現(xiàn) RFID 可以輔助人們?cè)谌氤鰩?kù)的時(shí)候自動(dòng)進(jìn)行記錄。只有當(dāng)人們對(duì)所管理的物品的所在位置加以記錄和登記，這才能判斷物品的所在點(diǎn)。 ZigBee 是一種短距離、低功耗的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)。 ZigBee 的特點(diǎn)是近距離、低技術(shù)復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本。但是我們知道 ZigBee 已經(jīng)不像 RFID 那樣僅僅是一個(gè)點(diǎn)。如果使每個(gè)節(jié)點(diǎn)去標(biāo)識(shí)倉(cāng)庫(kù)中的一件貨或一批貨，那么倉(cāng)庫(kù)中所有貨品的數(shù)量和位置不就一目了然了嗎？這就像一隊(duì)傘兵跳傘前誰(shuí)都不知道落地后自己與隊(duì)友的位置關(guān)系，但是當(dāng)每人都持有 ZigBee 裝置時(shí)，落地后大家的相互位置就一目了然。 無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò) WSN（ Wireless Sensor Network）與 ZigBee 類(lèi)似，也是由很多節(jié)點(diǎn)組成的無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)，不過(guò)在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上還配備有傳感器。利用 WSN 時(shí)不但可以知道各個(gè)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)，而且可以隨時(shí)通過(guò)計(jì)算得知某個(gè)能夠被檢測(cè)到的對(duì)象物在網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)的動(dòng)態(tài)變化。 Bluetooth 無(wú)線(xiàn)技術(shù)是在兩個(gè)設(shè)備間進(jìn)行無(wú) 線(xiàn)短距離通信的最簡(jiǎn)單、最便捷的方法。 WiFi 是 WirelessFidelity 的縮寫(xiě)，意義是無(wú)線(xiàn)保真。 WiFi的突出優(yōu)勢(shì)有： （ 1）無(wú)線(xiàn)電波的覆蓋范圍廣，基于藍(lán)牙技術(shù)的電波覆蓋范圍非常小，半徑大約只有 15 米左右，而 WiFi 的半徑則可達(dá) 100 米，辦公室自不用說(shuō)，就是在整棟大樓中也可使用。 綜上所述，射頻通信技術(shù)已經(jīng)活躍在日常生活、辦公環(huán)境以及生產(chǎn)的各項(xiàng)應(yīng)用中。 數(shù)字通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介 數(shù)字通信系統(tǒng)是利用數(shù)字信號(hào)來(lái)傳遞信息的通信系統(tǒng)， 數(shù)字通信涉及的技術(shù)問(wèn)題很多，其中主要有信源編碼 /譯碼、信道編碼 /譯碼、數(shù)字調(diào)制 /解調(diào)、數(shù)字復(fù)接、 同步以及加密等。 1) 信源編碼與譯碼 信源編碼的作用之一是設(shè)法減少碼元數(shù)目和降低碼元速率 ，即通常所說(shuō)的數(shù)據(jù)壓縮。作用之二是，當(dāng)信息源給出的是模擬語(yǔ)音信號(hào)時(shí)，信源編碼器將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)的數(shù)字化傳輸。為了減少差錯(cuò)，信道編碼器對(duì)傳輸?shù)男畔⒋a元按一定的規(guī)則加入保護(hù)成分（監(jiān)督元），組成所謂“抗干擾編碼”。 山東商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 9 3） 加密與解密 在需要實(shí)現(xiàn)保密通信的場(chǎng)合，為了保證所傳信息的安全， 人為將被傳輸?shù)臄?shù)字序列擾亂， 即加上密碼，這種處理過(guò)程叫加密。 4） 數(shù)字調(diào)制與解調(diào) 數(shù)字調(diào)制就是把數(shù)字基帶信號(hào)的頻譜搬移到高頻處， 形成適合在信道中傳輸?shù)念l帶信號(hào)。對(duì)這些信號(hào)可以采用相干解調(diào)或非相干解調(diào)還原為數(shù)字基帶信號(hào)。 5） 同步與數(shù)字復(fù)接 同步是保證數(shù)字通信系統(tǒng)有序、準(zhǔn)確、可靠工作的不可缺少的前提條件。 數(shù)字復(fù)接就是依據(jù)時(shí)分復(fù)用基本原理把若干個(gè)低速數(shù)字信號(hào)合并成一個(gè)高速的數(shù)字信號(hào)，以擴(kuò)大傳輸容量和提高傳輸效率。如在某些有線(xiàn)信道中，若傳輸距離不太遠(yuǎn)且通信容量不太大時(shí)， 數(shù)字基帶信號(hào)無(wú)需調(diào)制，可以直接傳送，稱(chēng)之為數(shù)字信號(hào)的基帶傳輸，其模型中就不包括調(diào)制與解調(diào)環(huán)節(jié)，應(yīng)該指出的是，模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)字 編碼后可以在數(shù)字通信系統(tǒng)中傳輸，數(shù)字電話(huà)系統(tǒng)就是以數(shù)字方式傳輸模擬語(yǔ)音信號(hào)的例子?？梢?jiàn)，模擬通信與數(shù)字通信的區(qū)別僅在于信道中傳輸?shù)男盘?hào)種類(lèi)。但是，數(shù)字通信的發(fā)展速度已明顯超過(guò)模擬通信，成為當(dāng)代通信技術(shù)的 主流。以二進(jìn)制為例，信號(hào)的取值只有兩個(gè)，這樣接收端只需判別兩種狀態(tài)。只要噪聲的大小不足以影響判決的正確，就能正確接收。此外，在遠(yuǎn)距離傳輸，如微波中繼通信時(shí)，各中繼站可 利用數(shù)字通信特有的判決再生接收方式，對(duì)數(shù)字信號(hào)波形進(jìn)行整形再生而消除噪聲積累。 可以采用信道編碼技術(shù)使誤碼率降低， 提高傳輸?shù)目煽啃浴? （ 4） 易于集成化， 從而使通信設(shè)備微型化。 但是， 數(shù)字通信的許多優(yōu)點(diǎn)都是用比模擬通信占據(jù)更寬的系統(tǒng)頻帶為代價(jià)而換取的。另外，由于數(shù)字通信對(duì)同步要求高，因而系統(tǒng)設(shè)備比較復(fù)雜。隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用，數(shù)字通信在今后的通信方式中必將逐步取代模擬通信而占主導(dǎo)地位。 無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別技術(shù) (RFID)已經(jīng)成為一個(gè)很熱門(mén)的話(huà)題。 或許這些預(yù)測(cè)過(guò)于樂(lè)觀(guān)，但 RFID 將會(huì)成為未來(lái)的一個(gè)巨大市場(chǎng)是毫無(wú)疑問(wèn)的。因此可以說(shuō)無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別技術(shù) (RFID)正在成為全球熱門(mén)新科技。 在耦合方式 (電感 電磁 )、通信流程 (FDX、 HDX、 SEQ)、從射頻卡到閱讀器的數(shù)據(jù)傳輸方法 (負(fù)載調(diào)制、反向散射、高次諧波 )以及頻率范圍等方面，不同的非接觸傳輸方法有根本的區(qū)別，但所有的閱讀器在功能原理上，以及由此決定的設(shè)計(jì)構(gòu)造上都很相 似，所有閱讀器均可簡(jiǎn)化為高頻接口和控制單元兩個(gè)基本模塊。 閱讀器的控制單元的功能包括：與應(yīng)用系統(tǒng)軟件進(jìn)行通信，并執(zhí)行應(yīng)用系統(tǒng)軟件發(fā)來(lái)的命令；控制與射頻卡的通信過(guò)程 (主 從原則 )；信號(hào)的編解碼。 射頻識(shí)別系統(tǒng) 的讀寫(xiě)距離是一個(gè)很關(guān)鍵的參數(shù)。影響射頻卡讀寫(xiě)距離的因素包括天線(xiàn)工作頻率、閱讀器的 RF輸出功率、閱讀器的接收靈敏度、射頻卡的功耗、天線(xiàn)及諧振電路的 Q值、天線(xiàn)方向、閱讀器和射頻卡的耦合度，以及射頻卡本身獲得的能量及發(fā)送信息的能量等。 RFID 技術(shù)由 AutoID中心開(kāi)發(fā)，其應(yīng)用形式為標(biāo)記 (tag)、卡和標(biāo)簽 (label)設(shè)備?，F(xiàn)在市場(chǎng)上開(kāi)發(fā)的基本上是被動(dòng)式 RFID 標(biāo)記，因?yàn)檫@類(lèi)設(shè)備造價(jià)較低，且易于配置。這類(lèi)標(biāo)記適合于短距離信息識(shí)別，如一次性剃須刀或可移動(dòng)刀片包裝盒這類(lèi)小商品。被動(dòng)式標(biāo)記設(shè)備采用 E2PROM(電擦寫(xiě)可編程只讀存儲(chǔ)器 )，便于運(yùn)用特定電子處理設(shè)備往上面寫(xiě)數(shù)據(jù)。AutoID 規(guī)范中還包含有死鎖命令，以在適當(dāng)情形下阻止跟蹤進(jìn)程。 EPC 系統(tǒng)運(yùn)用正確的數(shù)據(jù)庫(kù)鏈接到 EPC 碼，廠(chǎng)商和零售商能依據(jù)權(quán)限進(jìn)行查詢(xún)、管理和變更操作。 AutoID 計(jì)劃將 EPC 系統(tǒng)發(fā)展成為全球標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)主要包括：識(shí)別目標(biāo)的特定代碼 (EPC)；定義數(shù)據(jù)的所有者 (EPC 管理器 )；定義代碼及標(biāo)記的其山東商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 13 余信息；定義貨物參數(shù)，如庫(kù)存單元號(hào)；將 EPC 代碼轉(zhuǎn)換為 Inter 地址 (目標(biāo)命名服務(wù) ONS)；對(duì)目標(biāo)進(jìn)行描述 (物理置標(biāo)語(yǔ)言 PML)；聚集和處理 RFID 數(shù)據(jù) (專(zhuān)家軟件 )；分配給每類(lèi)目標(biāo)的特定號(hào)碼 (串行號(hào) )；用于互操作性的規(guī)范最小集 (標(biāo)記及識(shí)別規(guī)范 )，采用 RFID 技術(shù)最大的好處是可以對(duì)企業(yè)的供應(yīng)鏈進(jìn)行透明管理，有效地降低成本。另外還應(yīng)包括天線(xiàn)，主機(jī)等。下面分別加以說(shuō)明： （ 1）信號(hào)發(fā)射機(jī) 在 RFID 系統(tǒng)中，信號(hào)發(fā)射機(jī)為了不同的應(yīng)用目的，會(huì)以不同的形式存在，典型的形式是標(biāo)簽 (TAG)。 （ 2）信號(hào)接收機(jī) 在 RFID 系統(tǒng)中，信號(hào)接收機(jī)一般叫做閱讀器。閱讀器基本的功能就是提供與標(biāo)簽進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐緩?。?biāo)簽中除了存儲(chǔ)需要傳輸?shù)男畔⑼?，還必須含有一定的附加信息，如錯(cuò)誤校驗(yàn)信息等。閱讀器通 過(guò)接收到的附加信息來(lái)控制數(shù)據(jù)流的發(fā)送。使用這種協(xié)議，即便在很短的時(shí)間、很小的空間閱讀多個(gè)標(biāo)簽，也可以有效地防止 欺騙問(wèn)題 的產(chǎn)生。編程器是向標(biāo)簽寫(xiě)入數(shù)據(jù)的裝置。也有一些 RFID 應(yīng) 用系統(tǒng)，寫(xiě)數(shù)據(jù)是在線(xiàn) (ONLINE)完成的，尤其是在生產(chǎn)環(huán)境中作為交互式便攜數(shù)據(jù)文件來(lái)處理時(shí)。在實(shí)際應(yīng)用中，除了系統(tǒng)功率，天線(xiàn)的形狀和相對(duì)位置也會(huì)影響數(shù)據(jù)的發(fā)射和接收，需要專(zhuān)業(yè)人員對(duì)系統(tǒng)的天線(xiàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、安裝。 （ 1） EAS 技術(shù) ELECTRONIC ARTICLE SURVEILLANCE(EAS)是一種設(shè)置在需要控制物品出入的門(mén)口的 RFID 技術(shù)。在應(yīng)用 EAS 技術(shù)時(shí)，首先在物品上粘付 EAS 標(biāo)簽，當(dāng)物品被正常購(gòu)買(mǎi)或者合法移出時(shí)，在結(jié)算處通過(guò)一定的裝置使 EAS 標(biāo)簽失活，物品就可以取走。 EAS 技術(shù)的應(yīng)用可以有效防止物品的被盜，不管是大件的商品，還是很小的物品。典型的 EAS 系統(tǒng)一般由三部分組成， 1)附著在商品上的電子標(biāo)簽，電子傳感器； 2)電子標(biāo)簽滅活裝置，以便授權(quán)商品能正常出入； 3)監(jiān)視器，在出口造成一定區(qū)域的監(jiān)視空間。發(fā)射器與接受器一般安裝在零售店、圖書(shū)館的出入口，形成一定的監(jiān)視空間。根據(jù)發(fā)射器所發(fā)出的信號(hào)不同以及標(biāo)簽對(duì)信號(hào)干擾原理不同， EAS 可以分成許多種類(lèi)型。 （ 2）便攜式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 便攜式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是使用帶有 R