超高频RFID手持设备编码和解码的详细解读

2020-11-05

众所周知,RFID手持终端分为低频(LF),高频(HF)和超高频(UHF) 三种频段。低频手持终端主要应用于近距离识别,如考勤卡,食堂饭卡等。高频手持终端和RFID电子标签读取距离一般为几厘米,比如银行卡,身份证。超高频手持终端可读取几米到十几米,主要应用于固定资产盘点和仓库盘点等。鸿陆的新款超高频RFID手持终端鸿羽820最远读取距离可高达15米。



在RFID系统中,RFID手持终端在特定区域内发射电磁波,区域大小取决于天线尺寸和工作频率。射频卡内布置LC串联谐振电路,其频率与手持终端发射的频率相同。当射频卡经过此区域,在电磁波的影响下,LC谐振电路产生共振,从而使电容内产生电荷。在电容另一端,电子泵将电容内的电荷送到另一个电容内储存。当电荷达到2V时,此电容可作为电源为其它电路提供工作电压,将卡内数据发射出去或接取手持终端的数据。手持终端接收到卡内数据后,解码并进行错误校验来决定数据的有效性,通过RS232、RS422、RS485或无线方式将数据传送到计算机网络。


RFID手持设备编码是为了达到某种目的而对信号进行的一种变换,其逆变换称为解码或译码。根据编码的日的不问,编码理论有信源编码、信道编码和保密编码3个分支,编码理论在数字通信、计算技术、自动控制和人工智能等方面都有广泛的应用。


1、RFID手持设备信源编码与解码

信源编码是对信源输出的信号进行变换,包括连续信号的离散化(即将模拟信号通过采样和量化变成数字信号),以及对数据进行压缩以提高信号传输有效性而进行的编码。信源解码是信源编码的逆过程。


信源编码有如下两个主要功能:

(1)完成模/数转换

当信息源给出的是模拟信号时,信源编码器将其转换为数字信号,以实现模拟信号的数字化传输。


(2)提高信息传输的有效性

这需要通过某种数据压缩技术,设法减少码元数目和降低码元速率。码元速率决定传输所占的带宽,而传输带宽反映了通信的有效性。


2、RFID手持设备信道编码与解码

信道编码是对信源编码器输出的信号进行再变换,包括区分通路、适应信道条件和提高通信可靠性而进行的编码。信道解码是信道编码的逆过程。

信道编码的主要目的是前向纠错,以增强数字信号的抗干扰能力。数字信号在信道传输时受到噪声等影响会引起差错,为了减小差错,信道编码器对传输的信息码元按一定的规则加人保护成分(监督元), 组成抗干扰编码。接收端的信道解码器按相应的逆规则进行解码,从中发现错误或纠正错误,以提高通信系统的可靠性。


3、RFID手持设备保密编码与解码

保密编码是对信号进行再变换,即为了使信息在传输过程中不易被人窃译而进行的编码。在需要实现保密通信的场合, 为了保证所传信息的安全,人为地将被传输的数字序列扰乱,即加上密码,这种处理过程称为加密。保密解码是保密编码的逆过程,保密解码利用与发送端相同的密码复制品,在接收端对收到的数据进行解密,恢复原来信息。保密编码的目的是为了隐藏敏感信息,它常采用替换、乱置或两者兼有的方法实现。一个密码体制通常包括加(解)密算法和可以更换控制算法的密钥两个基本部分。


密码根据它的结构分为序列密码和分组密码两类。序列密码是算法在密钥控制下产生的一种随机序列, 并逐位与明文混合而得到密文,其主要优点是不存在误码扩散,但对同步有较高的要求, 它广泛应用于通信系统中。分组密码是算法在密钥控制下对明文按组加密,这样产生的密文位一般与相应的明文组和密钥中的位有相互依赖性,因而能引起误码扩散,它多用于消息的确认和数字签名中。



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