RFID射頻信號(hào)分為模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào), RFID 系統(tǒng)主要處理的是數(shù)字信號(hào)。信號(hào)可以從時(shí)域和頻域 兩個(gè)角度來(lái)分析, 在RFID 無(wú)線傳輸技術(shù)中, 更注重對(duì)信號(hào)顆域的研究, 讀寫(xiě)器與電子標(biāo)簽之間佑輸?shù)男盘?hào)有其自身的特點(diǎn), 需要討論信號(hào)的工作方式。
1. 模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)
    模擬信號(hào)是指用連續(xù)變化的物理量表示的信息, 其信號(hào)的幅度、頻率或相位隨時(shí)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(hào)。數(shù)字信號(hào)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(hào), 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(hào)較模擬信號(hào)有許多優(yōu)點(diǎn), RFID系統(tǒng)常采用數(shù)字信號(hào)。RFID 系統(tǒng)數(shù)字信號(hào)的主要特點(diǎn)如下。
(1)信號(hào)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(hào)容易校驗(yàn), 并容易防碰撞, 可以使信號(hào)保持完整性。
(2)信號(hào)的安全性。
    RFID 系統(tǒng)采用無(wú)線方式傳遞信息, 開(kāi)放的無(wú)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(lái)越重要。數(shù)字信號(hào)的加密處理比模擬信號(hào)容易, 數(shù)字信號(hào)可以用簡(jiǎn)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(chǔ)、處理和交換。
    電子標(biāo)簽存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)一般為二進(jìn)制碼, 數(shù)字信號(hào)的形式與計(jì)算機(jī)所用的信號(hào)一致, 因此便于與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng), 也便于用計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)、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(dòng)化、智能化。
2. 時(shí)域和頻域
   時(shí)域的自變量是時(shí)間, 時(shí)域表達(dá)信號(hào)隨時(shí)間的變化。在時(shí)域中, 通常對(duì)信號(hào)的波形進(jìn)行觀察, 畫(huà)出圖來(lái)就是橫軸是時(shí)間, 縱軸是信號(hào)的振幅。頻域的自變量是頻率, 頻域表達(dá)信號(hào)隨頻率的變化。對(duì)信號(hào)進(jìn)行時(shí)域分析時(shí), 有時(shí)一些信號(hào)的時(shí)域參數(shù)相同, 但并不能說(shuō)明信號(hào)就完全相同。因?yàn)樾盘?hào)不僅隨時(shí)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(duì)信號(hào)進(jìn)行描述。

    在RFID 無(wú)線傳輸技術(shù)中, 對(duì)信號(hào)頻域的研究比對(duì)信號(hào)時(shí)域的研究更重要, 需要討論信號(hào)的頻率和帶寬等參數(shù)。

3. 信號(hào)工作方式
    讀寫(xiě)器與電子標(biāo)簽之間的工作方式可以分為時(shí)序系統(tǒng)、全雙工系統(tǒng)和半雙工系統(tǒng)。下面討論讀寫(xiě)器與電子標(biāo)簽之間的工作方式。
(1)時(shí)序系統(tǒng)。
    在時(shí)序系統(tǒng)中, 從電子標(biāo)簽到讀寫(xiě)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(xiě)器與電子標(biāo)簽不同時(shí)發(fā)射, 這種方式可以改善信號(hào)受干擾的狀況, 提高系統(tǒng)的工作距離。時(shí)序系統(tǒng)的工作過(guò)程如下。
1)讀寫(xiě)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(chǔ)起來(lái), 這時(shí), 電子標(biāo)簽的芯片處于省電模式或備用模式;
2)讀寫(xiě)器停止發(fā)射能量, 電子標(biāo)簽開(kāi)始工作, 電子標(biāo)簽利用電容器的儲(chǔ)能向讀寫(xiě)器發(fā)送信 號(hào), 這時(shí), 讀寫(xiě)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(hào)傳輸交叉進(jìn)行, 一個(gè)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(xiě)器之間可以在同一時(shí)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(xiě)器之間可以雙向傳送信息, 但在同一時(shí)刻只能向一個(gè)方向傳送信息。
4. 通信握手
    通信握手是指讀寫(xiě)器與電子標(biāo)簽雙方在通信開(kāi)始、結(jié)束和通信過(guò)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(wèn)題。
(1)優(yōu)先通信。
    RFID 由通信協(xié)議確定誰(shuí)優(yōu)先通信, 也即是讀寫(xiě)器先講, 還是電子標(biāo)簽先講。對(duì)于無(wú)源和半有源系統(tǒng), 都是讀寫(xiě)器先講; 對(duì)于有源系統(tǒng), 雙方都有可能先講。
(2)數(shù)據(jù)同步。
    讀寫(xiě)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(xiě)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(xiě)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(qǐng)求重發(fā)。在RFID 系統(tǒng)中, 通信雙方經(jīng)常處于高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài), 重發(fā)請(qǐng)求加重了時(shí)間開(kāi)銷(xiāo), 而時(shí)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(dòng)連續(xù)重發(fā), 接收方比較數(shù)據(jù)后丟掉錯(cuò)誤數(shù)據(jù), 保留正確數(shù)據(jù)。