RFID系统数据编码方式仿真实现

news2024/10/6 8:22:22

RFID 技术简介

  射频识别技术(RFID,即,Radio Frequency Identification)是一种非接触自动识别技术,它利用无线通信的方式自动的从目标中读取信息。
  典型的RFID射频识别系统包括标签和读写器两部分。
标签是一块集成了几个主要模块的芯片,通过这几个模块来与读写器通信,完成数据信息的交换。芯片中的存储模块是用来储存标签识别号码或其他数据,容量不大,通常为几十Kbits,芯片还有通信模块,在外部连接发射接收天线。根据不同行业的应用需要,可以把标签中的芯片设计成不同的形式以便使用。与之前的数据传输方式相比,RFID系统的优点是标签的数据被读取时设备不用接触,识别距离仅受到设备功率和噪声的限制,所以识别距离更长;可以识别正在运动的目标。在大多数的RFID系统中,读写器功能是通过发射的信号在一个范围内形成电磁场来实现的。所以读写器的工作频率的快慢,天线大小和发射信号的功率大小都可以影响读写器工作区域的大小。当标签检测到该区域的读写器信号时,就开始发送储存的信息和数据。读写器发送的信号通常为标签提供时钟信号及标签工作所需的足够能量,其中的时钟信号使数据进行同步,从而简化了系统的设计。读写器接收到标签上返回的数据后,进行解码并进行错误校验来决定数据的有效性,然后通过 RS232、RS485或无线方式将数据传送到计算机网络。简单的RFID产品就是一种非接触式的IC卡,复杂的RFID产品能和外部传感器连接,来测量和记录不同的参数,有的甚至可以和GPS系统连接来跟踪物体。
  条形码、磁卡、IC卡和标签等识别技术都有各自的优缺点和适用的应用场景。
  条形码成本最低,适用于大量需求且数据不必更改的场合,例如:商品的外包装等,但是条形码容易磨损,且数据量小。磁卡的价格也很便宜,但是也很容易磨损,数据量也小。IC卡的数据存储量很大,数据安全性好,但价格稍高。由于IC卡的触点暴露在外面,有可能因静电或人为原因损坏。射频标签最大的优点在于非接触,完成识别工作时不需要人工干预,实现自动化且不易损坏。RFID系统可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,操作快捷方便。标签可用于油渍和灰尘污染等恶劣环境下。短距离的标签可以在恶劣环境中替代条形码,如:工厂流水线上跟踪物体。远距离产品多用于交通,可达几十米,如:铁路车号的自动识别,汽车自动收费(ETC)或车辆身份识别等。
  RFID技术的分类方式一般是以下四种:
(1) 根据读写方式不同分类:可读写式、只读式。
(2) 根据供电方式不同分类:有源、无源。
(3) 根据工作模式不同分类:被动式和主动式。
(4) 根据工作频率不同分类:低频、中频、高频和微波。

RFID系统结构示意图
RFID系统结构示意图

常见编码方式

  一般的数字调制基带编码中,所谓基带传输是在信号传输的过程中直接传送数字信号的电脉冲,这是最简单不易出错的传输方式,一般在近距离的局域网通信中都会采用基带传输的方式,常用的基带传输编码方式及规则如下:
(1)不归零码(NRZ)编码:当有电脉冲时表示二进制数‘1’,没有电脉冲表示二进制数‘0’。
(2)曼切斯特(Manchester)码:又称裂相码、同步码、相位编码在半个周期的电信号为低电平变为高电平,也就是上升沿时表示二进制数‘1’,在半个周期时电信号为下降沿表示二进制数‘0’。由于曼彻斯特码在每个时钟位都必须有一次变化,因此,其编码的效率仅可达到50%左右,传输流的速率是原始数据流的两倍,要占用较宽的频带。曼彻斯特编码中,每一位的中间有一跳变,该跳变既可作为时钟信号,又可作为数据信号。因此,曼切斯特编码优点:发送曼彻斯特编码信号时无须另发同步信号。信号的恢复很简单,只要对信号的边缘进行异步提取即可。
(3)单极性归零码(Single Polarity RZ):在前半个周期的高电平表示二进制数‘1’,整个周期持续低电平表示二进制数‘0’。单极性归零码的主要优点是可以直接提取同步信号,因此单极性归零码常常用作其他码型提取同步信号时的过渡码型,也就是说其他适合信道传输但不能直接提取同步信号的码型,可先变换为单极性归零码,然后再提取同步信号。
(4)差动双相(DBP)编码:在半周期有任意上升沿或者下降沿表示二进制数‘0’,在周期内没有任意上升沿或下降沿表示二进制数‘1’。另外在每一个周期开始时,电平都要反向,这样更有利于接收方辨别时钟周期。还有在每个周期开始时,电平都需要反相。因此,对接收方来说,时钟信号比较好找到。
(5)米勒(Miller)编码:在半个周期有任意上升沿或者下降沿表示二进制数‘1’,在周期有任意上升沿或者下降沿表示二进制数‘0’,。如果有两个及以上的‘0’出现,那么在第二个‘0’的周期开始处产生电平反向,这样更易于接收方确定时钟周期。密勒编码在周期开始时产生电平突变,对接收器来说,重建位节拍容易。密勒编码在半个位周期内的任意边沿表示二进制‘1’,而经过下一个位周期中不变的电平表示二进制‘0’。

常见信道编码波形图
常见信道编码波形图

MATLAB 仿真及部分结果

其MATLAB源代码见RFID编码方式的仿真实现

RFID 各编码正确性验证

如 Manchester编码
① 双击“Manchesterdetection.slx“仿真文件;
② 设置仿真时长,并双击“scope“;
③ 在scope窗口,点击运行。
Manchester编码正确性验证

Manchester编码仿真波形图
在这里插入图片描述第一行波形为输入 原始bit信号,第二行为经编码后的信号。
根据编码规则 可验证其正确性。

RFID 各编码传输错误率统计

如 Manchester编码
① 双击打开“Manchesterdetection.slx “仿真文件
设置仿真时长,例:200,时长设置的越大,样本更多,错误率统计更准确。
② 打开“Manchesterdetectionm.m “脚本文件。点击运行
③ matlab的commond窗口会打印出错误传输的bit数,以及错误率。
运行结果图

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/846967.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

学术资源加速

以下为可以加速访问的学术资源地址: github.comgithubusercontent.comgithubassets.comhuggingface.co 编辑 /etc/network_turbo vim /etc/network_turbo 内容格式参考如下: export no_proxylocalhost,127.0.0.1 export http_proxyhttp://127.0.0.…

5,二叉树【p6-p7】

二叉树 5.1二叉树5.1.1例1:用递归和非递归两种方式实现二叉树的先序、中序、后序遍历5.1.1.1递归序的先序、中序、后序遍历先序遍历:中序遍历:后序遍历: 5.1.1.2非递归序的先序、中序、后序遍历先序遍历:中序遍历&…

基于Java+SpringBoot+Vue的时间管理系统设计与实现(源码+LW+部署文档等)

博主介绍: 大家好,我是一名在Java圈混迹十余年的程序员,精通Java编程语言,同时也熟练掌握微信小程序、Python和Android等技术,能够为大家提供全方位的技术支持和交流。 我擅长在JavaWeb、SSH、SSM、SpringBoot等框架…

Apache Paimon 学习笔记

本博客对应于 B 站尚硅谷教学视频 尚硅谷大数据Apache Paimon教程(流式数据湖平台),为视频对应笔记的相关整理。 1 概述 1.1 简介 Flink 社区希望能够将 Flink 的 Streaming 实时计算能力和 Lakehouse 新架构优势进一步结合,推…

《深度探索c++对象模型》第七章笔记

非原创,在学习 7 站在对象模型的尖端 On the Cusp of the Object Model 这一章讨论三个著名的C语言扩充性质,它们都会影响CH对象。它们分别是 template、exception handling (EH)和runtime type identification (RTTI) 模版、异常、通过运行…

vite项目中使用@代表根路径

1.配置vite.config.ts import { defineConfig } from vite import vue from vitejs/plugin-vue import path from pathexport default defineConfig({plugins: [vue()],resolve: {alias:{: path.resolve(__dirname, src) }} })2.报错path和__dirname 找不到模块“path”或其相…

K8S系列文章 之 编写自动化部署K8S脚本

介绍 通过ansible脚本shell实现自动化部署k8s基础集群(v1.25.0) 部署结构 1. 通过二进制部署包镜像安装k8s集群、目录etcd节点只支持1-3个节点、最多三个etcd节点 2. 因k8s版本相对较新、需要升级内核来支持后台程序、当前版本只支持Cento7,内核版本(5.19.4-1.el7…

本地构建包含java和maven的镜像

目录 1.前提条件 2.下载 2.1.创建Dockerfile 3.构建镜像 参考文章 1.前提条件 本地环境需要的系统和软件 win10 Docker Desktop Powershell 图1 Win10安装Docker后,直接在Powershell使用Docker命令 有些Developer不习惯win10系统,却想要使用Lin…

使用ResponseBodyAdvice封装统一返回值

目录 ResponseBodyAdvice 接口概述 ResponseBodyAdvice 快速使用 父pom文件 pom文件 ResponseDto MyResponseBodyAdvice DemoController 结果展示 ResponseBodyAdvice 接口概述 在实际项目中,我们经常需要在请求前后进行一些操作,比如&#xf…

Cesium 实战教程 - 三种方式(CZML、nodeTransformations)修改模型节点组件属性(比例、旋转、移动等)

Cesium 实战教程 - 三种方式(CZML、nodeTransformations)修改模型节点组件属性(比例、旋转、移动等) 核心代码完整代码在线示例 关于 Cesium 设置模型组件的动作,之前是通过 CZML articulations 来实现的,…

xAI与GPT-4:探索宇宙真实本质的AI之战

xAI与GPT-4:AI之战 写在前面第一部分推动科学研究提升人机交互引发伦理和社会问题 第二部分模型的进一步优化跨领域合作人机融合 反AI斗士 马斯克进军AI中国的AI产业怎么样AI这把火,还能怎么烧?最后总结 北京时间7月13日凌晨,马斯…

加速手机充电,打开这个小技巧,让充电速度翻倍,快速充满电量

加速手机充电,打开这个小技巧,让充电速度翻倍,快速充满电量 通过打开这个小技巧,我们可以在有限的时间内快速充满手机电量,解决了电量不足的困扰。不再需要长时间等待充电,让我们能够更加便捷地使用手机&a…

微服务监控技术skywalking的部署与使用(亲测无坑)

微服务监控技术skywalking的部署与使用 1. 前期准备2. skywalking安装部署2.1 Java Agent2.2 apache/skywalking-oap-server2.3 apache/skywalking-ui 3. 项目启动4.效果展示 1. 前期准备 注:本篇文章采用docker部署,采用8.2.0版本,版本一定…

vue+Highcharts绘制3D饼图

效果图 一、下载highcharts插件 npm install highcharts 二、main.js全局配置插件 import Highcharts from "highcharts/highcharts"; import highcharts3d from "highcharts/highcharts-3d"; highcharts3d(Highcharts); 三、封装highcharts.vue组件 …

FreeFileSync 12.5 正式发布,文件夹比较与同步软件

导读FreeFileSync 是一款开源软件,适用于 Windows、macOS 和 Linux。FreeFileSync 本质是一个用于文件夹对比和同步的软件,它可以创建和管理所有重要文件的备份副本。FreeFileSync 不是每次都复制每个文件,而是确定源文件夹和目标文件夹之间的…

vue-baidu-map-3x 使用记录

在 Vue3 TypeScript 项目中,为了采用 标签组件 的方式,使用百度地图组件,冲浪发现了一个开源库 ovo,很方便!喜欢的朋友记得帮 原作者 点下 star ~ vue-baidu-map-3xbaidu-map的vue3/vue2版本(支持v2.0、v…

海外ASO优化之如何给应用选择正确的类别

将我们的应用程序放在Apple App Store和Google Play正确的类别中,不仅对按类别浏览应用的用户有帮助,而且能够帮助我们的应用程序获得良好排名。 1、应用程序属于多个类别的解决方案。 需要选择最能描述我们应用程序的类别,检查一下每个类别…

.net几行代码音乐API各排行榜 热搜 入库

对比了几家大厂的音乐API的接口 这家相对规范些 现在开始从零开始 net6敏捷开发对接 入库吧 关键技术工具和思维 1 json 生成类 2 分析类 规划表设计3 sqlsuger codefirst 生成表 4 封装get post 连接5 类映射automapper6 sqlsuger 插入数据 1 json 生成类 宇宙 第 一的…

轻量级低代码平台,快速生成应用程序及不同类型的CRM系统

私有化部署的低代码快速开发平台 无需代码或通过少量代码就可以快速生成应用程序的开发平台。 这套低代码管理后台平台可以支持多种企业应用场景,包括但不限于 OA系统、 CRM系统、 ERP系统、项目管理系统、进销存系统等。无论是懂技术的开发人员还是不懂技术的业务…

多通道振弦数据记录仪应用于桥梁监测

随着城市化进程的加快,城市桥梁的数量不断增加。对于城市交通的保障作用,桥梁的重要性不言而喻。而为了保障桥梁的安全,桥梁监测的重要性也越来越受到人们的重视。在桥梁监测中,多通道振弦数据记录仪的应用得到了广泛的认可和应用…