RFID編碼

信號編碼系統包括信源編碼和信道編碼兩大類，器做用是把要傳輸的信息儘量的與傳輸信道相匹配，並提供對信息的某種保護以防止信息受到干擾。信源編碼與信源譯碼的目的是提升信息傳輸的有效性以及完成模數轉換等；信道編碼與信道譯碼的目的是加強信號的抗干擾能力，提升傳輸的可靠性。

常見的編碼方法以下圖：

RFID系統經常使用編碼方法：

• 反向不歸零（NRZ）編碼
• 曼徹斯特（Manchester）編碼
• 單極性歸零（RZ）編碼
• 差動雙相（DBP）編碼
• 密勒（Miller）編碼和差動編碼

一、反向不歸零編碼（NRZ，Non Return Zero）

反向不歸零編碼用高電平表示二進制「1」，低電平表示二進制「0」，以下圖所示：

此碼型不宜傳輸，有如下緣由

• 有直流，通常信道難於傳輸零頻附近的頻率份量；
• 接收端判決門限與信號功率有關，不方便使用；
• 不能直接用來提取位同步信號，由於NRZ中不含有位同步信號頻率成分；
• 要求傳輸線有一根接地。

注：ISO14443 TYPE B協議中電子標籤和閱讀器傳遞數據時均採用NRZ

二、曼徹斯特編碼（Manchester）

曼徹斯特編碼也被稱爲分相編碼（Split-Phase Coding）。

某比特位的值是由該比特長度內半個比特週期時電平的變化（上升或降低）來表示的，在半個比特週期時的負跳變表示二進制「1」，半個比特週期時的正跳變表示二進制「0」，以下圖所示：

曼徹斯特編碼的特色

• 曼徹斯特編碼在採用負載波的負載調製或者反向散射調製時，一般用於從電子標籤到讀寫器的數據傳輸，由於這有利於發現數據傳輸的錯誤。這是由於在比特長度內，「沒有變化」的狀態是不容許的。
• 當多個標籤同時發送的數據位有不一樣值時，則接收的上升邊和降低邊互相抵消，致使在整個比特長度內是不間斷的負載波信號，因爲該狀態不容許，因此讀寫器利用該錯誤就能夠斷定碰撞發生的具體位置。
• 曼徹斯特編碼因爲跳變都發生在每個碼元中間，接收端能夠方便地利用它做爲同步時鐘。

注：

• ISO14443 TYPE A協議中電子標籤向閱讀器傳遞數據時採用曼徹斯特編碼。
• ISO18000-6 TYPE B 讀寫器向電子標籤傳遞數據時採用的是曼徹斯特編碼

三、單極性歸零編碼（Unipolar RZ）

當發碼1時發出正電流，但正電流持續的時間短於一個碼元的時間寬度，即發出一個窄脈衝

當發碼0時，徹底不發送電流

單極性歸零編碼可用來提取位同步信號。

四、差動雙相編碼（DBP）

差動雙相編碼在半個比特週期中的任意的邊沿表示二進制「0」，而沒有邊沿就是二進制「1」，以下圖所示。此外在每一個比特週期開始時，電平都要反相。所以，對於接收器來講，位節拍比較容易重建。

五、密勒編碼（Miller）

密勒編碼在半個比特週期內的任意邊沿表示二進制「1」，而通過下一個比特週期中不變的電平表示二進制「0」。一連串的比特週期開始時產生電平交變，以下圖所示，所以，對於接收器來講，位節拍也比較容易重建。

六、修正密勒碼編碼

七、脈衝-間歇編碼

對於脈衝—間歇編碼來講，在下一脈衝前的暫停持續時間t表示二進制「1」，而下一脈衝前的暫停持續時間2t則表示二進制「0」，以下圖所示。

這種編碼方法在電感耦合的射頻系統中用於從讀寫器到電子標籤的數據傳輸，因爲脈衝轉換時間很短，因此就能夠在數據傳輸過程當中保證從讀寫器的高頻場中連續給射頻標籤供給能量。

八、脈衝位置編碼（PPM，Pulse Position Modulation）

脈衝位置編碼與上述的脈衝間歇編碼相似，不一樣的是，在脈衝位置編碼中，每一個數據比特的寬度是一致的。

其中，脈衝在第一個時間段表示「00」，第二個時間段表示「01」， 第三個時間段表示「10」， 第四個時間段表示「11」， 如圖所示

注：ISO15693協議中，數據編碼採用PPM

九、FM0編碼

FM0（即Bi-Phase Space）編碼的全稱爲雙相間隔碼編碼、

工做原理是在一個位窗內採用電平變化來表示邏輯。若是電平從位窗的起始處翻轉，則表示邏輯「1」。若是電平除了在位窗的起始處翻轉，還在位窗中間翻轉則表示邏輯「0」。

注：ISO18000-6 typeA 由標籤向閱讀器的數據發送採用FM0編碼

十、PIE編碼

PIE（Pulse interval encoding）編碼的全稱爲脈衝寬度編碼，原理是經過定義脈衝降低沿之間的不一樣時間寬度來表示數據。

在該標準的規定中，由閱讀器發往標籤的數據幀由SOF（幀開始信號）、EOF（幀結束信號）、數據0和1組成。在標準中定義了一個名稱爲「Tari」的時間間隔，也稱爲基準時間間隔，該時間段爲相鄰兩個脈衝降低沿的時間寬度，持續爲25μs。

注：ISO18000-6 typeA 由閱讀器向標籤的數據發送採用PIE編碼

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注：選擇編碼方法的考慮因素

編碼方式的選擇要考慮電子標籤能量的來源

在REID系統中使用的電子標籤經常是無源的，而無源標籤須要在讀寫器的通訊過程當中得到自身的能量供應。爲了保證系統的正常工做，信道編碼方式必須保證不能中斷讀寫器對電子標籤的能量供應。

在RFID系統中，當電子標籤是無源標籤時，常常要求基帶編碼在每兩個相鄰數據位元間具備跳變的特色，這種相鄰數據間有跳變的碼，不只能夠保證在連續出現「0」時對電子標籤的能量供應，並且便於電子標籤從接收到的碼中提取時鐘信息。

編碼方式的選擇要考慮電子標籤的檢錯的能力

出於保障系統可靠工做的須要，還必須在編碼中提供數據一級的校驗保護，編碼方式應該提供這種功能。能夠根據碼型的變化來判斷是否發生誤碼或有電子標籤衝突發生。

在實際的數據傳輸中，因爲信道中干擾的存在，數據必然會在傳輸過程當中發生錯誤，這時要求信道編碼可以提供必定程度的檢測錯誤的能力。

曼徹斯特編碼、差動雙向編碼、單極性歸零編碼具備較強的編碼檢錯能力。

編碼方式的選擇要考慮電子標籤時鐘的提取

在電子標籤芯片中，通常不會有時鐘電路，電子標籤芯片通常須要在讀寫器發來的碼流中提取時鐘。

曼徹斯特編碼、密勒編碼、差動雙向編碼容易使電子標籤提取時鐘。

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http://tech.rfidworld.com.cn/2011_06/4a8394d70550da1c.html