科普向：RFID中常見編碼是什么意思？

曼切斯特編碼是信號調(diào)頻編碼的一種。他用每一比特位在半周期沿的瞬時值來表示一個二進(jìn)制值。因此符號時間的中間上升沿對應(yīng)于二進(jìn)制值0下降沿對應(yīng)于二進(jìn)制值1。比特率等同于通信帶寬。符號時間的中間跳變在接收同步信號時非常重要，尤其當(dāng)多個卡片都處于RFID的閱讀器的操作范圍之內(nèi)時的防沖突檢測過程更為重要。然而曼切斯特碼比其它編碼法有更高的帶寬。此外在編碼期間曼切斯特碼可確保數(shù)據(jù)編碼與先前數(shù)據(jù)的編碼無關(guān)。

下面給出了兩種主要基帶信號的編碼。

(1)電平的編碼中，二進(jìn)制數(shù)值分別對應(yīng)于信號電平的高低電壓。例如，最簡單編碼方法之一的不歸零碼(non return to zero,NRZ),其邏輯高電平的二進(jìn)制值是1，邏輯低電平二進(jìn)制值是0.為了避免由于一系列的連續(xù)的0或1而導(dǎo)致的信號不同步和難于重建時間基準(zhǔn)，在每個二進(jìn)制值之后信號會降回到0伏，這種編碼為歸零碼(return to zero,RZ)。 正脈沖對用于二進(jìn)制值1，其持續(xù)時間等于辦半符號時間，在其他情況下該信號低邏輯電平。此外，數(shù)據(jù)的編碼。(NRZ或RZ)與先前的數(shù)據(jù)編碼無關(guān)。

(2)信號跳變的編碼中，二進(jìn)制數(shù)字對應(yīng)于信號兩種電壓電平的變化;信息包含在信號的跳變中，數(shù)據(jù)的編碼與前面的數(shù)據(jù)編碼有關(guān)。這種編碼類型下的時鐘同步比在電平的編碼類型中更容易。

①曼切斯特編碼是信號調(diào)頻編碼的一種。他用每一比特位在半周期沿的瞬時值來表示一個二進(jìn)制值，因此符號時間的中間上升沿對應(yīng)于二進(jìn)制值0，下降沿對應(yīng)于二進(jìn)制值1。比特率等同于通信帶寬。符號時間的中間跳變在接收同步信號時非常重要，尤其當(dāng)多個卡片都處于RFID的閱讀器的操作范圍之內(nèi)時的防沖突檢測過程更為重要。然而曼切斯特碼比其它編碼法有更高的帶寬。此外，在編碼期間曼切斯特碼可確保數(shù)據(jù)編碼與先前數(shù)據(jù)的編碼無關(guān)。

②米勒碼是另一類跳變編碼，使用符號時間的中間跳變對二進(jìn)制值1進(jìn)行編碼。如果出現(xiàn)連續(xù)的0位，會在符號時間開始處增加一個跳變，這樣可以確保至少在兩個符號時間周期之后有一個邏輯電平的變化。另一種稱為“修米勒碼”，它是米勒碼的一種變形，與米勒碼原理相同，但是由負(fù)脈沖來取代每一次跳躍，傳輸這類代碼所需要的帶寬比前一種編碼要寬。在米勒編碼中必須考慮對之前的數(shù)據(jù)的編碼。

③雙相間隔碼與米勒碼相似，它在每個符號時間周期開始時進(jìn)行相位反轉(zhuǎn)，表示1。如果電平除了在周期開始處反轉(zhuǎn)之外還在符號時間的中間有一個相位反轉(zhuǎn)，則表示0。與米勒碼相比，這種編碼機(jī)制在接收信號時，可以更好地同步編碼數(shù)據(jù)。FM0編碼與米勒碼類似，也要考慮先前的編碼數(shù)據(jù)。

其他編碼方法通過脈沖時間調(diào)制傳輸信息。在這一類編碼中，通常使用脈沖寬度調(diào)制、脈沖位置調(diào)制和脈沖間隔的編碼方式。

(1)脈沖寬度調(diào)制(PWM)。脈沖有規(guī)律的間隔等幅信號，并且其長度與信號周期成比例。PWM代碼將二進(jìn)制數(shù)值與正脈沖長度聯(lián)系起來。在符號時間結(jié)束時，電平通常先回到低電位，再移至高點位，然后再開始新的編碼。

(2)脈沖位置調(diào)制(PPM)。根據(jù)脈沖的位置對信息進(jìn)行編碼。PPM代碼使用負(fù)脈沖來編碼邏輯1，與改進(jìn)的米勒碼不同的是，連續(xù)的邏輯0通常用恒定的高電平進(jìn)行編碼。相應(yīng)地采用階數(shù)為n的ppm代碼可以對n位邏輯字進(jìn)行編碼。 時間周期中脈沖的位置就決定了碼字。然而，任何字都必須通過負(fù)脈沖的位置來進(jìn)行編碼：在整個的符號時間內(nèi)，不可能找到一個恒定的電平。與曼切斯特馬碼相比，這種編碼方式的帶寬相對較窄，且容易實現(xiàn)，但這種編碼方式的數(shù)據(jù)速率較低。

(3)脈沖間隔編碼(PIE)。它是PPM調(diào)制的一種變形，在這種編碼方式中，閱讀器生成兩個下降沿兒來確定脈沖的間隔，這個間隔變化是二進(jìn)制數(shù)0和1的函數(shù)。

RFID信息的編碼技術(shù)必須考慮以下幾個約束條件：

1、編碼必須盡可能長時間地保存能量傳輸。

2、編碼不能消耗太多的帶寬。

3、如果在閱讀器的操作范圍內(nèi)同時有幾個RFID標(biāo)簽,則編碼應(yīng)能夠有利益沖突檢測。

由于PPM、PIE與PWM編碼具有相對穩(wěn)定的信號，所以可以滿足前兩個約束。然而也應(yīng)看到，曼切斯特碼可以更容易地檢查出為沖突，因此這種編碼方式通常用于RFID標(biāo)簽向閱讀器發(fā)送數(shù)據(jù)的返回鏈路中。

NRZ碼與米勒碼編碼的帶寬最低，他們的帶寬只有數(shù)據(jù)位速率帶寬的一半。緊隨其后的是曼切斯特編碼、FM0碼與RZ碼，他們的帶寬與通信流量是相同的。

選擇表示二進(jìn)制的編碼需要考慮遠(yuǎn)程供電問題，載波信號要盡可能長地滿足遠(yuǎn)程供電需要，此時可使用NRZ或者勒碼編米碼?？紤]到iRFID標(biāo)簽與閱讀器之間的數(shù)據(jù)交互，檢測包含在反饋信號中的響應(yīng)十分重要。讓曼切斯特碼等在碼元時間段有跳變的編碼可以簡化任務(wù)。