1. 引言

    　RFID 作為無線領域新崛起的一項應用技術，已被廣泛應用于工業自動化、商業自動化、交通運輸管理等眾多領域。RFID 技術以無線通信技術和大規模集成電路技術為核心，利用射頻信號及其空間耦合、傳輸特性，驅動電子標簽電路發射其存儲的惟一編碼。它可以對靜止或移動的目標進行自動識別，并高效地獲取目標信息數據，通過與互聯網技術的進一步結合，還可以實現全球范圍內的目標跟蹤與信息共享。

    　本文參照已有國際標準 ISO/IEC 18000-6，首先研究了標準中不同的編碼方式的規則和特性，然后用S 函數來實現這幾種編碼，并利用Simulink 進行基帶編碼模塊的封裝和仿真。

    　2. UHF RFID 標準中的編碼方式

    　在射頻識別（RFID）技術中，讀寫器與電子標簽間相互通信傳遞數據（信息和指令）。為了便于通信，需要對數據的基帶信號進行編碼，主要是對要傳輸的信息進行編碼，以便傳輸信號能夠盡可能最佳地與信道相匹配，并且編碼后能夠使頻譜能量集中以節省傳輸所占頻帶寬度，其次使其具有檢錯能力和提供位同步信息。目前在UHF頻段的RFID 標準ISO/IEC18000-6 中，采用多種形式的數據編碼，見表1。 

    　從表1 中可以看出，在前向鏈路上數據編碼采用的最多的方式是PIE 編碼和曼徹斯特編碼，而在反向鏈路中采用最多的是FM0 編碼。因此對RFID 標準中的編碼方式進行研究是十分必要和有意義的。下面重點介紹一下編碼規則。

   　 2.1 PIE 編碼

    　PIE (脈沖間隔編碼)編碼是在前向鏈路中采用。按照標準，符號波形如圖1 所示。

圖 1 PIE 編碼符號波形

    　其中，Tari 為讀寫器到標簽通信的時間間隔參考，也是數據“0”的持續時間長度，其參數如表2 所示：

    　2.2 曼徹斯特編碼

    　曼徹斯特編碼也是在前向鏈路中采用的，也被稱為分相編碼。物聯天下編碼規則如圖2 所示。在曼徹斯特編碼中，如果原始數據為‘0’，將其編為‘01’；如果原始數據為‘1’，將其編為‘10’。這種編碼的特點是每個碼元中間都有跳變，低頻能量較少，便于接收端提取時鐘信息。

圖 2 曼徹斯特編碼規[FS:PAGE]則

    　2.3 FM0 編碼

    　反向鏈路采用 FM0 技術，也被稱為雙相間隔碼。一個符號周期Trlb，分配給每個將被發送的位。在FMO 編碼中，數據轉換發生在所有的位邊界。另外，數據轉換發生在被發送的邏輯0 的中間位。

   　 數據編碼先對字節的最高位進行，圖3 給出了8 位'B1'的編碼說明。

圖 3 FM0 編碼規則

    　3. UHF RFID 標準中編碼方式的實現

    　在 Simulink 中，可以通過將現有的模塊組合成子系統并進行封裝實現模塊，利用這種方法可以充分利用現有的Simulink 庫中的資源，方便快捷地進行模塊的搭建。另外，在實際的應用中，通常會發現有些過程用普通的Simulink 模塊不容易搭建，這是可以利用S 函數來自己編程實現所需要的模塊。S 函數可以極大的擴展Simulink 的功能，使得Simulink的仿真變得更靈活，更強大。這部分主要通過這種方法來實現RFID 標準中的編碼方式。

    　在使用 S 函數前，先簡單介紹一下Simulink 模型的處理過程。包含以下幾個方面：

   　 1、初始化階段：將參數傳遞給 matlab 進行求值，得到的數值作為實際的參數使用，然后展開模型的層次，每個子系統被它們所包含的模塊代替，接著檢查信號的鏈接，最后確定狀態初值和采樣時間。
    
　　2、運行階段：計算輸出，更新離散狀態，然后計算連續狀態，最后計算輸出。

    　S 函數既可以是M 文件，也可以是MEX 文件。M 文件的S 函數結構明晰，易于理解，書寫方便，而且可以調用matlab 豐富的函數，對于一般的應用，使用matlab 語言編寫S 函數就夠用了。

    　M 文件的S 函數由以下形式的matlab 函數組成：[sys,x0,str,ts]=f(t,x,u,flag,p1,p2,…)

    　其中f 是S 函數的文件明，t 是當前時間，x 是S 函數相應的狀態向量，u 是模塊的輸入，flag 是所要執行的任務，p1，p2 等都是模塊的參數。在模型仿真的過程中，Simulink 不斷調用函數f，通過flag 來說明要完成的任務。每次S 函數執行任[FS:PAGE]務，都將以特定結構返回結果。

【聲明】物流產品網轉載本文目的在于傳遞信息，并不代表贊同其觀點或對真實性負責，物流產品網倡導尊重與保護知識產權。如發現文章存在版權問題，煩請聯系小編電話：010-82387008，我們將及時進行處理。