RFID射頻信號分為模擬信號和數(shù)字信號, RFID 系統(tǒng)主要處理的是數(shù)字信號。信號可以從時域和頻域 兩個角度來分析, 在RFID 無線傳輸技術(shù)中, 更注重對信號顆域的研究, 讀寫器與電子標(biāo)簽之間佑輸?shù)男盘栍衅渥陨淼奶攸c(diǎn), 需要討論信號的工作方式。
1. 模擬信號和數(shù)字信號
    模擬信號是指用連續(xù)變化的物理量表示的信息, 其信號的幅度、頻率或相位隨時間作連續(xù)變化, 例如, 電話傳輸中的音頻電壓是連續(xù)變化的電壓, 它是模擬信號。數(shù)字信號是指幅度的取值是離散的, 幅值被限制在有限的數(shù)值表示之內(nèi)。二進(jìn)制碼就是一種數(shù)字信號, 例如, 恒定的正電壓表示二進(jìn)制數(shù)1, 恒定的負(fù)電壓表示二進(jìn)制數(shù)0。 數(shù)字信號較模擬信號有許多優(yōu)點(diǎn), RFID系統(tǒng)常采用數(shù)字信號。RFID 系統(tǒng)數(shù)字信號的主要特點(diǎn)如下。
(1)信號的完整性。
    RFID 系統(tǒng)采用非接觸技術(shù)傳遞信息, 容易遇上干擾, 使信息傳輸發(fā)生改變。數(shù)字信號容易校驗, 并容易防碰撞, 可以使信號保持完整性。
(2)信號的安全性。
    RFID 系統(tǒng)采用無線方式傳遞信息, 開放的無線系統(tǒng)存在安全隱患, 信息傳輸?shù)陌踩院捅?/span>密性變得越來越重要。數(shù)字信號的加密處理比模擬信號容易, 數(shù)字信號可以用簡單的數(shù)字邏輯運(yùn)算進(jìn)行加密和解密處理。
(3)便于存儲、處理和交換。
    電子標(biāo)簽存儲的數(shù)據(jù)一般為二進(jìn)制碼, 數(shù)字信號的形式與計算機(jī)所用的信號一致, 因此便于與計算機(jī)聯(lián)網(wǎng), 也便于用計算機(jī)對數(shù)字信號進(jìn)行存儲、處理和交換。
(4)設(shè)備便于集成化、微型化。
    RFID設(shè)備中大部分電路是數(shù)字電路, 可用集成電路實(shí)現(xiàn), 設(shè)備體積小、功耗低。
(5)便于構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)。

    采用數(shù)字傳輸方式, 可以實(shí)現(xiàn)傳輸和交換的綜合, 實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)字化, 更容易與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng), 更容易使物聯(lián)網(wǎng)的管理和維護(hù)實(shí)現(xiàn)自動化、智能化。
2. 時域和頻域
   時域的自變量是時間, 時域表達(dá)信號隨時間的變化。在時域中, 通常對信號的波形進(jìn)行觀察, 畫出圖來就是橫軸是時間, 縱軸是信號的振幅。頻域的自變量是頻率, 頻域表達(dá)信號隨頻率的變化。對信號進(jìn)行時域分析時, 有時一些信號的時域參數(shù)相同, 但并不能說明信號就完全相同。因為信號不僅隨時間變化, 還與頻率、相位金 信息有關(guān), 這就需要進(jìn)一步在頻域中對信號進(jìn)行描述。

    在RFID 無線傳輸技術(shù)中, 對信號頻域的研究比對信號時域的研究更重要, 需要討論信號的頻率和帶寬等參數(shù)。

3. 信號工作方式
    讀寫器與電子標(biāo)簽之間的工作方式可以分為時序系統(tǒng)、全雙工系統(tǒng)和半雙工系統(tǒng)。下面討論讀寫器與電子標(biāo)簽之間的工作方式。
(1)時序系統(tǒng)。
    在時序系統(tǒng)中, 從電子標(biāo)簽到讀寫器的信息傳輸是在電子標(biāo)簽?zāi)芰抗?yīng)間歇進(jìn)行的, 讀寫器與電子標(biāo)簽不同時發(fā)射, 這種方式可以改善信號受干擾的狀況, 提高系統(tǒng)的工作距離。時序系統(tǒng)的工作過程如下。
1)讀寫器先發(fā)射射頻能量, 該能量傳送到電子標(biāo)簽, 給電子標(biāo)簽的電容器充電, 將能量用電容器存儲起來, 這時, 電子標(biāo)簽的芯片處于省電模式或備用模式;
2)讀寫器停止發(fā)射能量, 電子標(biāo)簽開始工作, 電子標(biāo)簽利用電容器的儲能向讀寫器發(fā)送信 號, 這時, 讀寫器處于接收電子標(biāo)簽響應(yīng)的狀態(tài);
3)能量傳輸與信號傳輸交叉進(jìn)行, 一個完整的讀出周期由充電階段和讀出階段構(gòu)成。
(2)全雙工系統(tǒng)。
    全雙工表示電子標(biāo)簽與讀寫器之間可以在同一時刻互相傳送信息。
(3)半雙工系統(tǒng)。
    半雙工表示電子標(biāo)簽與讀寫器之間可以雙向傳送信息, 但在同一時刻只能向一個方向傳送信息。
4. 通信握手
    通信握手是指讀寫器與電子標(biāo)簽雙方在通信開始、結(jié)束和通信過程中的基本溝通, 通信握手要解決通信雙方的工作狀態(tài)、數(shù)據(jù)同步和信息確認(rèn)等問題。
(1)優(yōu)先通信。
    RFID 由通信協(xié)議確定誰優(yōu)先通信, 也即是讀寫器先講, 還是電子標(biāo)簽先講。對于無源和半有源系統(tǒng), 都是讀寫器先講; 對于有源系統(tǒng), 雙方都有可能先講。
(2)數(shù)據(jù)同步。
    讀寫器與電子標(biāo)簽在通信之前, 要協(xié)調(diào)雙方的位速率, 保持?jǐn)?shù)據(jù)同步。讀寫器與電子標(biāo)簽的通信是空間通信, 數(shù)據(jù)傳輸采用串行方式進(jìn)行。
(3)信息確認(rèn)。
    信息確認(rèn)是指確認(rèn)讀寫器與電子標(biāo)簽之間信息的準(zhǔn)確性, 如果信息不正確, 將請求重發(fā)。在RFID 系統(tǒng)中, 通信雙方經(jīng)常處于高速運(yùn)動狀態(tài), 重發(fā)請求加重了時間開銷, 而時間是制約速度的最主要因素。因此, RFID 的通信協(xié)議常采用自動連續(xù)重發(fā), 接收方比較數(shù)據(jù)后丟掉錯誤數(shù)據(jù), 保留正確數(shù)據(jù)。