基于OPNET的RFID系統信道研究
3 信道研究
RFID系統是按電磁耦合的原理,利用電磁場(chǎng)或電磁波為傳輸手段,完成非接觸雙向通信,以獲取相關(guān)數據。換言之,標簽與讀寫(xiě)器之間的數據傳輸是通過(guò)空氣介質(zhì)以無(wú)線(xiàn)電波的形式進(jìn)行的。
3.1 自由空間傳播損耗
自由空間中不考慮任何大氣的影響,不被障礙物阻擋,所以自由空間傳播損耗計算方法為:

式中:d為距離。
在自由空間中由于沒(méi)有阻擋,電磁波傳播只有直射,不存在其他現象。然而在室內環(huán)境下,由于墻壁、門(mén)窗和其他物體的存在,電磁波傳播有直射波與多重反射波、透射波,還有物體棱角邊緣的繞射產(chǎn)生的繞射波。這就造成室內電波傳播的多樣性和復雜性,所以在研究這種情況下的信道時(shí)就必須考慮多徑、噪聲等對通信質(zhì)量的影響。
3.2 BPSK調制信號經(jīng)過(guò)高斯白噪聲信道和瑞利信道
BPSK是用二進(jìn)制數字信號控制載波的兩個(gè)相位,通常這兩個(gè)相位相隔π弧度,例如用相位0和π分別表示二進(jìn)制“1”和“0”。

3.2.1 BPSK調制信號經(jīng)過(guò)高斯白噪聲信道
在通信系統中噪聲是一個(gè)隨機過(guò)程,很難通過(guò)簡(jiǎn)單的計算方式預測某個(gè)時(shí)刻噪聲信號的強度,因此從概率論的角度去分析噪聲。白噪聲存在于整個(gè)頻譜范圍內,所以在任何的信道內都存在高斯白噪聲。
對于一維的高斯隨機變量x,如果它的均值為μ,方差為σ2,則隨機變量x的概率p(x)為:

在了解了信道的特點(diǎn)后對信號通過(guò)信道后的誤碼率進(jìn)行仿真分析。本文采用Matlab中自帶的Simulink模塊,對BPSK調制信號經(jīng)過(guò)高斯白噪聲信道的性能進(jìn)行仿真分析,系統組成如圖4所示。
對模塊參數進(jìn)行設置,然后進(jìn)行仿真分析,BPSK調制信號在高斯白噪聲信道模型下的仿真圖形如圖5所示。
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