无源RFID系统中能量有效的物理层设计

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1、无源RFID系统中能量有效的物理层设计摘要:在前向链路，为使标签获得更多能量，结合ASK调制提出了一种新的用于无源RFID系统的能量有效的数据编码方法。通过在一个码元周期内采用可调的非对等的高低电平持续时间，使高电平持续时间更长。分析结果表明，在40kb/s的典型速率下，该编码使前向链路的基带信号所携带的能量最多可高于Manchester编码的84%。同时该编码可以提高系统性能。测试结果与理论分析相符合。在反向链路，提出了编码的OOK和编码的BPSK调制。采用截止速率研究编码对系统性能的影响。分析结果表明，编码调制更为能量有效。在几乎不增加芯片复杂度的前提下，

2、提升了系统性能。分析并估算了不同截止速率时编码对系统信息速率和通信距离所带来的增益。关键词:射频识别；数据编码；截止速率；EnergyEfficientPhysicalLayerDesignforPassiveRFIDSystemAbstract:Inforwardlink,tocooperatewithASKmodulation,anewdatacodingmethodforcarryingoutmoreenergytopassivetagispresentedforpassiveRFIDsysteminthispaper.Thebasicideaofthe

3、codingistosetadjustableandasymmetrichighandlowleveldurationwithinasymbolcycle,andalongerdurationforhighlevel.Theperformanceanalysisresultsshowtheenergyofbasebanddatatransmittedfromreadertotagsincreasedby84%atmost,comparedwiththatofManchestercodingattypical40kb/s.Thesystemperformance

4、canbeincreasedbyusingthiscoding.Thesameresultsareshowedbythetestbedandtheoreticalanalysis.Inreturnlink,theschemeofcodedOOKandcodedBPSKisproposed.Thecutoffrateisusedtostudytheinfluenceofencodingonsystemperformances.Analysisresultsshowthatcodedmodulationismoreenergyefficientthanuncode

5、dmodulationinPassiveRFIDreturnlinkandthesystemperformanceisimprovedwithalmostnoincreaseinchipcomplexity.ThegainsofencodinginsysteminformationratesandcommunicationrangefordifferentcutoffrateisanalyzedandevaluatedKeywords:RFID（RadioFrequencyIdentify）;datacoding;cutoffrate;在无源RFID（Radi

6、oFrequencyIdentify，射频识别）技术中，标签以反向散射方式工作，工作所需的能量是从来自阅读器的信号中提取的[1]。因此，标签能量问题成为无源RFID技术性能提升的一个重要约束，而通信距离成了重要的性能指标[6]。这就需要标签的功能尽可能简单，尽可能的采用简单且能量有效的调制编码方式，以减少能量的消耗和降低标签成本。在ISO/IEC18000-6中规定了TYPEA、B、C三种工作方式，分别采用了不同的调制编码方式。在前向链路（由阅读器到标签）中，TYPEA、C采用PIE（Pulseintervalencoding）编码，TYPEB采用Manche

7、ster编码（Manchestercoding,MC）；三种方式都采用了ASK调制，包络解调。在反向链路（由标签到阅读器）中，TYPEA、B采用FM0编码，ASK调制，TYPEC采用FM0和Miller编码，ASK或PSK调制。为提高无源RFID系统性能，提出了新的能量有效的前向链路及反向链路设计方案。1前向链路设计在前向链路中，阅读器向标签发送连续波及指令，标签从信号中提取能量并解读指令信息。因此，前向链路设计的重点在于提高阅读器到标签传递的能量。为此，提出了一种新的能量有效的数据编码方法，即改进的Manchester编码（ModifyManchesterc

8、oding,MMC），调制方式采用AS