UHF讀寫(xiě)器設計中的FM0解碼技術(shù)

RFID(radio frequency identification)技術(shù)是指以識別和數據交換為目的，利用感應、無(wú)線(xiàn)電波或微波進(jìn)行非接觸雙向通信的自動(dòng)識別技術(shù)，利用這種技術(shù)可以實(shí)現對所有物理對象的追蹤和管理。2006年EPC global(全球產(chǎn)品電子代碼管理中心)納入ISO／IEC 18000-6C標準，批準了新標準EPC Gen2，用于900 MHz左右的UHF的RFID技術(shù)規范，現在被我國作為第1類(lèi)第2代UHF RFID 860 MHz-960 MHz通信協(xié)議。UHF頻段RFID系統具有讀寫(xiě)速度快、存儲容量大、識別距離遠、成本低、尺寸小等特點(diǎn)，更適合未來(lái)物流、供應鏈領(lǐng)域的應用，也為實(shí)現“物聯(lián)網(wǎng)”提供可能。因此超高頻RFID系統的發(fā)展是當今RFID系統發(fā)展的重點(diǎn)。這里所提出的UHF讀寫(xiě)器是基于EPC Gen2標準來(lái)實(shí)現的，閱讀器對標簽的讀寫(xiě)是通過(guò)發(fā)送射頻能量和對回波檢測來(lái)實(shí)現的，其中由標簽返回給閱讀器數據發(fā)送采用FM0編碼格式。

1 FMO編碼原理
FM0(即Bi-Phase Space)編碼的全稱(chēng)為雙相間隔碼編碼。在一個(gè)位窗內采用電平變化表示邏輯。如果電平從位窗的起始處翻轉，則表示邏輯“1”。如果電平除了在位窗的起始處翻轉，還在位窗中間翻轉則表示邏輯“O”。根據FM0編碼的規則可以發(fā)現無(wú)論傳送的數據是0還是1，在位窗的起始處都需要發(fā)生跳變，如圖1所示。

根據EPC Gen2協(xié)議規定，從標簽接收剄的數據都是FM0編碼格式，是以前同步碼開(kāi)始的，前同步由2部分構成：前12個(gè)前導零與之后的6位特定位。需要注意的是在前同步碼中有1位發(fā)生了偏移(即應發(fā)生相轉化但實(shí)際上沒(méi)有)，表示為“V”，用于區分前同步碼與數據碼，前同步碼之后為收到的數據，如圖2所示。

2 UHF讀寫(xiě)器讀寫(xiě)原理
根據EPC Gen2標準，該UHF讀寫(xiě)器屬于半雙工通信，遵循讀寫(xiě)器先發(fā)言(RTF)原則，即標簽是否需要返回信號建立在有沒(méi)有接收到并正確解調出讀寫(xiě)器發(fā)來(lái)的指令。系統開(kāi)始工作時(shí)，先由讀寫(xiě)器通過(guò)射頻模塊進(jìn)行調制，發(fā)出一系列的讀標簽指令，當標簽進(jìn)入讀寫(xiě)器響應區域時(shí)，接收到射頻能量，開(kāi)始解調讀寫(xiě)器的指令，只有正確得到讀指令后，標簽才會(huì )將自己的ID信息等數據通過(guò)反向散射方式回發(fā)給讀寫(xiě)器。讀寫(xiě)器將收到的反向散射信號解調成基帶信號之后再送到處理器中進(jìn)行解碼處理。
標簽主要由射頻接口(天線(xiàn)、數據調制、解調、電源電路)、控制邏輯及EEPROM存儲器3個(gè)模塊構成，調制解調模塊完成對發(fā)送接收信號的調制解調，能量檢測電路通過(guò)天線(xiàn)線(xiàn)圈接收到電壓后給控制中心提供穩定的電壓?？刂七壿嬘蓻_突檢測、讀寫(xiě)控制、存取控制、EEPROM接口控制和RF接口控制部分組成，主要負責處理與外部通信協(xié)議和與讀寫(xiě)EEPROM。