射頻識別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與通信系統(tǒng)的基本模型相類似，滿足了通信功能的基本要求。讀寫器和電子標(biāo)簽之間的數(shù)據(jù)傳輸構(gòu)成了與基本通信模型相類似的結(jié)構(gòu)。讀寫器與電子標(biāo)簽之間的數(shù)據(jù)傳輸需要三個主要的功能塊，如圖1所示。按讀寫器到電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)傳輸方向，是讀寫器（發(fā)送器）中的信號編碼（信號處理）和調(diào)制器（載波電路），傳輸介質(zhì)（信道），以及電子標(biāo)簽（接收器）中的解調(diào)器（載波回路）和信號譯碼（信號處理）。

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　　圖1 射頻識別系統(tǒng)的基本通信結(jié)構(gòu)框圖

　　在圖1中，信號編碼系統(tǒng)的作用是對要傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行編碼，以便傳輸信號能夠盡可能最佳地與信道相匹配，這樣的處理包括了對信息提供某種程度的保護(hù)，以防止信息受干擾或相碰撞，以及對某些信號特性的蓄意改變。調(diào)制器用于改變高頻載波信號，即使載波信號的振幅、頻率或相位與調(diào)制的基帶信號相關(guān)。射頻識別系統(tǒng)信道的傳輸介質(zhì)為磁場（電感耦合）和電磁波（微波）。解調(diào)器的作用是解調(diào)獲取信號，以便再生基帶信號。信號譯碼的作用則是對從解調(diào)器傳來的基帶信號進(jìn)行譯碼，恢復(fù)成原來的信息，并識別和糾正傳輸錯誤。

　　1． RFID數(shù)據(jù)傳輸常用編碼格式

　　可以用不同形式的代碼來表示二進(jìn)制的“1”和“0”。射頻識別系統(tǒng)通常使用下列編碼方法中的一種：反向不歸零（NRZ）編碼、曼徹斯特（Manchester）編碼、單極性歸零（UnipolarHZ）編碼、差動雙相（DBP）編碼、米勒（Miller）編碼利差動編碼。

　　（1）反向不歸零（NRZ，NON Return Zero）編碼

　　反向不歸零編碼用高電平表示二進(jìn)制“1”，低電平表示二進(jìn)制“0”，如圖2所示。

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　　圖2 NRZ編碼

　　此碼型不宜傳輸，有以下原因：（a）有直流，一般信道難于傳輸零頻附近的頻率分量；（b）收端判決門限與信號功率有關(guān)，不方便使用；（G）不能直接用來提取位同步信號，因為在NRZ中不含位同步信號頻率成分；（d）要求傳輸線有一根接地。

　　（2）曼徹斯特（Manchester）編碼

　　曼徹斯特編碼也被稱為分相編碼（Split－Phase Coding）。在曼徹斯特編碼中，某位的值是由該位長度內(nèi)半個位周期時電平的變化（上升／下降）來表示的，在半個位周期時的負(fù)跳變表示二進(jìn)制“1”，半個位周期時的正跳變表示二進(jìn)制“0″，如圖3所示。

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　　圖3 曼徹斯特編碼

　　曼徹斯特編碼在采用負(fù)載波的負(fù)載調(diào)制或者反向散射調(diào)制時，通常用于從電子標(biāo)簽到讀寫器的數(shù)據(jù)傳輸，因為這有利于發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)腻e誤。這是因為在位長度內(nèi)，“沒有變化”的狀態(tài)是不允許的。當(dāng)多個電子標(biāo)簽同時發(fā)送的數(shù)據(jù)位有不同值時，接收的上升邊和下降邊互相抵消，導(dǎo)致在整個位長度內(nèi)是不間斷的副載波信號，由于該狀態(tài)不允許，所以讀寫器利用該錯誤就可以判定碰撞發(fā)生的具體位置。

　　（3）單極性歸零（Unipolar RZ）編碼

　　單極性歸零編碼在第一個半個位周期中的高電平表示二進(jìn)制“1”，而持續(xù)整個位周期內(nèi)的低電平信號表示二進(jìn)制“0”，如圖4所示。單極性歸零編碼可用來提取位同步信號。

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　　圖4 單極性歸零編碼

　　（4）差動雙相（DBP）編碼

　　差動雙相編碼在半個位周期中的任意的邊沿表示二進(jìn)制“0”，而沒有邊沿就是二進(jìn)制“1”，如圖5所示。此外，在每個位周期開始時，電平都要反相。因此，對接收器來說，位節(jié)拍比較容易重建。

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　　圖5 差動雙相編碼

　　（5）米勒（Miller）編碼

　　米勒編碼在半個位周期內(nèi)的任意邊沿表示二進(jìn)制“1”，而經(jīng)過下一個位周期中不變的電平表示二進(jìn)制“0”。位周期開始時產(chǎn)生電平交變，如圖6所示。因此，對接收器來說，位節(jié)拍比較容易重建。

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　　圖6 米勒編碼

　　（6）差動編碼

　　差動編碼中，每個要傳輸?shù)亩M(jìn)制“1”都會引起信號電平的變化，而對于二進(jìn)制“0”，信號電平保持不變，如圖7所示。用XOR門的D觸發(fā)器就能很容易地從NRZ信號中產(chǎn)生差動編碼，具體電路如圖8所示。

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　　圖7 差動編碼

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　　圖8 從NRZ編碼產(chǎn)生差動編碼

　　2． 選擇編碼方法的考慮因素

　　在REID系統(tǒng)中，由于使用的電子標(biāo)簽常常是無源的，市無源標(biāo)簽需要在讀寫器的通信過程中獲得自身的能量供應(yīng)。為了保證系統(tǒng)的正常工作，信道編碼方式首先必須保證不能中斷讀寫器對電子標(biāo)簽的能量供應(yīng)。另外，作為保障系統(tǒng)可靠工作的需要，還必須在編碼中提供數(shù)據(jù)一級的校驗保護(hù)，編碼方式應(yīng)該提供這T功能，并可以根據(jù)碼型的變化來判斷是否發(fā)生誤碼或有電子標(biāo)簽沖突發(fā)生。

　　在RFD系統(tǒng)中，當(dāng)電子標(biāo)簽是無源標(biāo)簽時，經(jīng)常要求基帶編碼在每兩個相鄰數(shù)據(jù)位元間具有跳變的特點，這種相鄰數(shù)據(jù)間有跳變的碼，不僅可以保證在連續(xù)出現(xiàn)“0”的時候?qū)﹄娮訕?biāo)簽的能量供應(yīng)，而且便于電子標(biāo)簽從接收到的碼中提取時鐘信息患。在實際的數(shù)據(jù)傳輸中，由于信道中干擾的存在，數(shù)據(jù)必然會在傳輸過程中發(fā)生錯誤，這時要求信道編碼能夠提供一定程度檢測錯誤的能力。

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