RFID讀寫器與電子標(biāo)簽之間傳遞信息, 首先需要編碼, 然后通過調(diào)制器調(diào)制, 最后通過無線信造帶信號對載波進(jìn)行調(diào)制, 而不是直接傳送數(shù)字基帶信號, 以使信號與信道的特性相匹配。用數(shù)字相互傳送信息。一般來說, 數(shù)字基帶信號往往具有豐富的低頻分量, 在無線通信中必須用數(shù)字址
基帶信號控制載波, 把數(shù)字基帶信號變換為數(shù)字已調(diào)信號的過程稱為數(shù)字調(diào)制。RFID 主要采用數(shù)字調(diào)制的方式。
數(shù)字調(diào)制
     數(shù)字信號有離散取值的特點(diǎn), 數(shù)字調(diào)制技術(shù)利用數(shù)字信號的這一特點(diǎn), 通過開關(guān)“鍵控”載波, 從而實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)制。這種方法通常稱為鍵控法, 其對載波的振幅、頻率或相移進(jìn)行鍵控, 使高頻載波的振幅、頻率或相位與調(diào)制的基帶信號相關(guān), 從而獲得振幅鍵控、頻移鍵控和相移鍵控 3 種基本的數(shù)字調(diào)制方式。
   數(shù)字信息有二進(jìn)制與多進(jìn)制之分, 數(shù)字調(diào)制也分為二進(jìn)制調(diào)制與多進(jìn)制調(diào)制。在二進(jìn)制調(diào)制中, 調(diào)制信號只有兩種可能的取值; 在多進(jìn)制調(diào)制中, 調(diào)制信號可能有 M種取值, M》2, 其中包括多進(jìn)制相移鍵控等。為了提高調(diào)制的性能, 又對數(shù)字調(diào)制體系不斷加以改進(jìn), 提出了多種新的調(diào)制解調(diào)體系, 出現(xiàn)了一些特殊的、改進(jìn)的和現(xiàn)代的調(diào)制方式, 例如正交振幅調(diào)制(QAM)和正交頻分復(fù)用(OFDM)等。
1. 載波
     在信號傳輸?shù)倪^程中, 并不是將信號直接進(jìn)行傳輸, 而是將信號與一個(gè)固定頻率的波進(jìn)行相 互作用, 這個(gè)過程稱為加載, 這樣一個(gè)固定頻率的波稱為載波。舉個(gè)例子說明為什么用載波。將人(這里指信號源)從一個(gè)地方送到另外一個(gè)地方, 走路需要很長時(shí)間, 人會很累(這里指信號衰減)。如果讓人坐車(這里指載波), 則需要的時(shí)間很短, 人也很舒服(這里指信號不失真)。那么坐什么交通工具呢(這里指選擇調(diào)制方法)? 這要根據(jù)不同人的具體情況來判斷(這里指信號的特點(diǎn)和用途)。載波是指被調(diào)制以傳輸信號的波形。載波一般為正弦振蕩信號, 正弦振蕩的載波信號可以表
示為
                                                                                         v(t)=Acos(@t+q)
   其中, A稱為載波的振幅, 稱為載波的角頻率, 稱為載波的相位。可以看出, 在沒有加載信號時(shí), 載波為高頻正弦波, 這個(gè)高頻信號的波幅 A 是固定的、角頻率。以是固定的, 初相q也是固定的。

   其中, 稱為載波的頻率, 入稱為載波的波長, c稱為自由空間電磁波的速度。載波加載之后, 也即載波被調(diào)制以后, 載波的振幅、頻率或相位就隨基帶信號的變化而變化, 就是把一個(gè)較低頻率的基帶信號調(diào)制到一個(gè)頻率相對較高的載波上去。載波信號一般要求正弦載波的頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于調(diào)制信號的帶寬, 否則會發(fā)生混疊, 使傳輸信號失真。

    不同的應(yīng)用目的會采用不同的載波頻率, 不同的載波頻率可以使多個(gè)無線通信系統(tǒng)同時(shí)工作, 避免了相互干擾。在RFID系統(tǒng)中, 正弦載波除了是信息的載體外, 在無源電子標(biāo)簽中還具有提供能量的作用, 這一點(diǎn)與其他無線通信有所不同。
2. 振幅鍵控
    調(diào)幅是指載波的頻率和相位不變, 載波的振幅隨調(diào)制信號的變化而變化。調(diào)幅有模擬調(diào)制與數(shù)字調(diào)制兩種, 這里只介紹數(shù)字調(diào)制, 也即振幅鍵控(Amplitude Shift Keying, ASK)。ASK 是利用載波的幅度變化來傳遞數(shù)字信息, 在二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制中, 載波的幅度只有兩種變化, 分別對應(yīng) 二進(jìn)制信息的1和0。目前, 電感耦合 RFID系統(tǒng)經(jīng)常采用 ASK 調(diào)制方式, 例如 ISO/IEC14443及ISO/IEC15693標(biāo)準(zhǔn)均采用 ASK 調(diào)制方式。
(1)二進(jìn)制振幅鍵控的定義。
    二進(jìn)制振幅鍵控信號可以表示成具有一定波形的二進(jìn)制序列(二進(jìn)制數(shù)字基帶信號)與正弦載波的乘積, 即
                                                       v(t)=s(t)cos(@1)
    在振幅鍵控時(shí), 載波振蕩的振幅按二進(jìn)制編碼在a。和a, 兩種狀態(tài)之間切換(鍵 控), 其中, a。對應(yīng)“1”狀態(tài), ai對應(yīng)“0”狀態(tài).鍵控度 m 表示了調(diào)制的深度。當(dāng)鍵控度 m 為100%時(shí), 載波的振幅在ao與0之間切換, 這時(shí)為斷鍵控.二進(jìn)制振幅鍵控信號的產(chǎn)生方法通常有兩種, 一種是模擬調(diào)制法, 另一種是鍵控法。

(2)二進(jìn)制振幅鍵控的電路原理圖。
     制法是用乘法器實(shí)現(xiàn), 鍵控法是用開關(guān)電路實(shí)現(xiàn),  其中(b)的鍵控度m. 為100%。二進(jìn)制振幅鍵控是運(yùn)用最早的無線數(shù)字調(diào)制方法, 但這種方法在傳輸時(shí)受噪聲影響較大, 噪聲電壓和信號一起可能改變振幅, 使信號“0”變?yōu)椤?”, 信號“1”變?yōu)椤?”。
(3)二進(jìn)制振幅鍵控的功率譜密度。
    二進(jìn)制振幅鍵控信號是隨機(jī)信號, 因此, 研究它的頻譜特性時(shí), 應(yīng)該討論它的功率譜密度。二進(jìn)制振幅鍵控信號可以表示為
                                                         v(t)=s(1)cos(@1)
    其中, 二進(jìn)制基帶信號是隨機(jī)的單極性矩形脈沖序列。分析表明, 二進(jìn)制振幅鍵控信號功率譜密度的特性如下。
① 二進(jìn)制振幅鍵控信號的功率譜由連續(xù)譜和離散譜兩部分組成, 連續(xù)譜取決于經(jīng)線性調(diào)制后的雙邊帶譜, 而離散譜由載波分量確定。
②二進(jìn)制振幅鍵控信號的帶寬是基帶信號帶寬的兩倍, 若只計(jì)功率譜密度的主瓣(第一個(gè)譜零點(diǎn)的位置), 傳輸?shù)膸捠谴a元速率的兩倍。
3. 頻移鍵控
    頻移鍵控(Frequency Shift Keying, FSK)是利用載波的頻率變化來傳遞數(shù)字信息, 是對載波的頻率進(jìn)行鍵控。二進(jìn)制頻移鍵控載波的頻率只有兩種變化狀態(tài), 載波的頻率在人和后兩個(gè)頻率點(diǎn)變化, 分別對應(yīng)二進(jìn)制信息的“1”和“0”。
(1)二進(jìn)制頻移鍵控的定義。
    二進(jìn)制頻移鍵控信號可以表示成在兩個(gè)頻率點(diǎn)變化的載波, 其表達(dá)式為控波形。
(2)二進(jìn)制頻移鍵控的特點(diǎn)。

①從時(shí)間函數(shù)的角度來看, 可以將二進(jìn)制頻移鍵控信號看作是五和后兩種不同載頻振幅控信號的組合, 因此, 二進(jìn)制頻移鍵控信號的頻譜可以由兩種振幅鍵控的頻譜疊加得到。

② 二進(jìn)制頻移鍵控在數(shù)字通信中應(yīng)用較廣, 國際電信聯(lián)盟(ITU)建議, 在數(shù)據(jù)率低 1200 bit/s時(shí)采用該體制, 這種方式適合于衰落信道的場合。
4. 相移鍵控
    相移鍵控(Phase Shift Keying, PSK)是利用載波的相位變化來傳遞數(shù)字信息, 是對載波相位進(jìn)行鍵控。二進(jìn)制相移鍵控載波的初始相位有兩種變化狀態(tài), 通常載波的初始相位在0和 兩種狀態(tài)變化, 分別對應(yīng)二進(jìn)制信息的“1”和“0”。
(1)二進(jìn)制相移鍵控的定義。
    二進(jìn)制相移鍵控信號的表達(dá)式為v(t)=Acos(@t+P. )其中, 。。表示第n個(gè)符號的絕對相位。, 為 . 0 發(fā)送“1”時(shí)元 發(fā)送“0”時(shí)載波振蕩的相位q, 按二進(jìn)制編碼在兩種狀態(tài)之間切換(鍵控)。

(2)二進(jìn)制相移鍵控的特點(diǎn)。
①PSK系統(tǒng)具有較高的頻帶利用率, PSK方式在誤碼率和信號平均功率等方面都比ASK 系統(tǒng)的性能更好。
②二進(jìn)制PSK 系統(tǒng)在實(shí)際中很少直接使用, 實(shí)際應(yīng)用經(jīng)常采用差分相移鍵控(DPSK)和相 位抖動調(diào)制(PJM)等方式。