专利名称：一种数据传输方法
技术领域：
本发明属于射频识别通信技术领域，具体涉及一种应用于射频识别系统中的数据 编码方法。
背景技术：
射频识别(Radio Frequency Identification, RFID)通信技术是一种非接触式 自动识别技术；射频识别系统主要由标签、读写器以及计算机网络系统构成。读写器通过射 频信号与标签进行通信，获取标签上存储的识别信息，同时通过计算机网络系统对读取的 标签信息进行管理和信息传输。射频识别系统可以分为两类无源射频识别系统与有源射频识别系统，两者主要 区别在标签端。无源射频识别系统的标签需要从读写器发射来的射频信号中获取能量，而 有源射频识别系统的标签自身能够提供能量。在无源射频识别系统中，读写器将经编码和调制后的射频信号发送给标签，标签 将答复的数据信息编码后调制到后向散射的射频信号，然后发送给读写器。在射频识别国 际标准，譬如ISO 18000-6A/B/C中，标签在将数据信息发送给读写器之前进行编码的方式 通常是FMO或Miller编码。但是FMO编码中任意两个二进制数据的编码波形之间存在相 位跳变，跳变概率为100% ；Miller编码中两个相邻的二进制数据0的编码波形之间存在相 位跳变，跳变概率为25%。相位频繁跳变将导致频谱能量泄露，信号频谱变宽。
发明内容
本发明的主要目的是，提供一种应用于无源射频识别系统中标签端的数据编码方 法，可以降低编码中相邻的两个二进制数据的编码波形之间相位跳变概率，以解决现有编 码方法中存在的相邻两个二进制数据的编码波形之间的相位跳变概率较高的问题。本发明的技术方案1是，一种数据编码方法，应用于无源射频识别系统的标签端， 其特征在于，包括下述步骤假设S1表示中间相位不跳变的高电平，S2表示中间相位跳变的下降沿，S3表示中间相 位跳变的上升沿，S4表示中间相位不跳变的低电平。对二进制数据0和二进制数据1采用相同长度编码；而且如果待发射的二进制数据序列的起始两个比特是00，则采用S1S1编码，即第一个比特0 采用S1编码，第二个比特0也采用S1编码；如果待发射的二进制数据序列的起始两个比特是01，则采用Sj2编码，即第一个比特0 采用S1编码，第二个比特1采用&编码；如果待发射的二进制数据序列的起始两个比特是10，则采用4 编码，即第一个比特ι 采用&编码，第二个比特0采用、编码；如果待发射的二进制数据序列的起始两个比特是11，则采用4 编码，即第一个比特ι 采用&编码，第二个比特1采用&编码；而且如果上述待发射的第K位二进制数据是0 (为叙述方便，假设后续待发射的二进制数据 位于待发射的二进制数据序列的第K位，且K>2)，且 若第K-I位二进制数据是0，则 如果第Κ-2位和第K-I位二进制数据是00 用S4编码；如果第Κ-2位和第K-I位二进制数据是00 用S4编码；如果第κ-2位和第K-I位二进制数据是00 用S1编码；如果第Κ-2位和第K-I位二进制数据是00 用S1编码；如果第Κ-2位和第K-I位二进制数据是10 用S4编码；如果第Κ-2位和第K-I位二进制数据是10 用S1编码；若第K-I位二进制数据是1，则 如果第K-I位二进制数据1采用&编码，则第K位二进制数据0采用、编码； 如果第K-I位二进制数据1采用&编码，则第K位二进制数据0采用S1编码。如果上述待发射的第K位二进制数据是1，且 若第K-I位二进制数据是0，则如果第K-I位二进制数据0采用S1编码，则第K位二进制数据1采用&编码； 如果第K-I位二进制数据0采用、编码，则第K位二进制数据1采用&编码； 若第K-I位二进制数据是1，则如果第K-I位二进制数据1采用&编码，则第K位二进制数据1采用&编码； 如果第K-I位二进制数据1采用&编码，则第K位二进制数据1采用&编码。如果将上述实施方案中，二进制数据0和二进制数据1的位置互换，则形成一种编 码方法的技术方案2。本发明的有益效果是采用相位跳变和相位不跳变的编码方式相结合，控制了二 进制数据序列编码中波形之间的相位跳变概率，使得编码后二进制数据波形之间的相位跳 变的概率仅为12. 5% ；与FMO、Miller编码方法相比，编码后二进制数据的编码波形之间存 在相位跳变的概率分别降低了 87. 5%和50% ；在数据速率相同的前提下，信号频谱能量更集 中，频谱更窄。
图1为本发明一具体实施方式
提供的二进制数据编码基带符号示意图； 图2为本发明的技术方案1提供的二进制数据编码状态转移图；图3为本发明技术方案1的一种具体实施方式
中二进制数据编码后基带符号序列示意且采用S1S1编码，则第K位二进制数据0采 且采用Sj4编码，则第K位二进制数据0采 且采用^S1编码，则第K位二进制数据0采 且采用、、编码，则第K位二进制数据0采 且采用4 编码，则第κ位二进制数据ο采 且采用^S1编码，则第K位二进制数据0采图；图4为FMO编码的基带符号序列示意图；图5为Miller编码的基带符号序列示意图；图6为三种编码方法得到的二进制数据编码基带信号频谱对比图。
具体实施例方式下面将结合附图和实施例对本发明的编码方法进行详细描述。图1为本发明一具体实施方式
提供的二进制数据编码基带符号示意图，其中每幅 图的横坐标为时间轴，纵坐标是幅度轴。图中的(a)表示中间相位不跳变的高电平S1, (b) 表示中间相位跳变的下降沿S2，(c)表示中间相位跳变的上升沿S3，(d)表示中间相位不跳 变的低电平、。本发明提供的技术方案1是将二进制数据1用&或&编码，二进制数据0 用S1或、编码；技术方案2则是将二进制数据0用&或&编码，二进制数据1用S1或、 编码。图2为本发明的技术方案1提供的二进制数据编码状态转移图，其中 O 若当前处于S1状态1)若紧邻前一状态处于S1状态，则收到二进制数据0时，状态转移到、，状态转移存 在相位跳变；收到二进制数据1时，状态转移到&，状态转移没有相位跳变。2) 若紧邻前一状态未处于S1状态，则收到二进制数据0时，状态转移到S1，状 态转移没有相位跳变；收到二进制数据1时，状态转移到&，状态转移没有相位跳变。O 若当前处于&状态收到二进制数据0时，状态转移到、，状态转移没有相位跳变； 收到二进制数据1时，状态转移到&，状态转移没有相位跳变。O 若当前处于&状态收到二进制数据0时，状态转移到S1，状态转移没有相位跳变。收到二进制数据1时，状态转移到&，状态转移没有相位跳变。O 若当前处于、状态1)若紧邻前一状态处于、状态，则收到二进制数据0时，状态转移到S1，状态转移存 在相位跳变；收到二进制数据1时，状态转移到&，状态转移没有相位跳变；2)若紧邻前一状态未处于、状态，则收到二进制数据0时，状态转移到、，状态转移 没有相位跳变；收到二进制数据1时，状态转移到&，状态转移没有相位跳变；上述4中状态中，只有当前处于S1和、状态时二进制数据编码的波形之间可能具有相 位跳变，跳变概率为25%。因此整个编码过程中二进制数据的编码波形之间相位跳变概率为 12. 5%ο图3是本发明技术方案1的一种具体实施方式
中二进制数据编码后基带符号序列 示意图，该具体实施方式
按照技术方案1提供的方法进行编码，其中二进制数据序列00的 前一位若是二进制数据1，即图中所示的(1)00，则采用S1S1或、、编码。前一位若是二进制 数据0，即图中所示的(0)00，则采用S1S4或S4S1编码；二进制数据序列01采用S1S2或S4S3 编码；二进制数据序列10采用4 或SS1编码；二进制数据序列11采用4 或4 编码。 显然，两个二进制数的编码波形之间(时刻τ)的相位跳变概率是12. 5%。
图4是FMO编码的基带符号序列示意图，其中二进制数据序列00采用或 编码；二进制数据序列01采用^s1或4 编码；二进制数据序列10采用Sj3或4 编码； 二进制数据序列11采用Sj4或SS1编码。显然，两个二进制数的FMO编码波形之间(时刻 T) 一定存在相位跳变，跳变的概率为100%。图5是Miller编码的基带符号序列示意图，其中二进制数据序列00采用Sj4或 S4S1编码；二进制数据序列01采用Sj2或4 编码；二进制数据序列10采用4 或SS1编 码；二进制数据序列11采用4 或4 编码。显然，对二进制数据序列进行Miller编码 后，只有二进制数据序列00的编码波形之间(时刻T)相位发生跳变，其他情况包括二进制 数据序列01、10、11的编码波形之间(时刻T)相位未发生跳变。所以Miller编码时二进制 数据的编码波形之间(时刻T)相位跳变的概率为25%。图6是三种编码方法得到的二进制数据编码基带信号频谱对比图，包括本发明的 数据编码基带信号频谱601、FM0编码基带信号频谱602和Miller编码基带信号频谱603， 其中横坐标是数字频率，纵坐标是归一化频谱幅度。由于相对于FMO和Miller编码，使用 本发明的的编码方法时二进制数据的编码波形相位跳变的概率分别降低87. 5%和50%，因 此信号频谱较窄，能量较集中。
权利要求
1.一种数据传输方法，应用于无源射频识别系统的标签端，其特征在于，包括下述步骤假设S1表示中间相位不跳变的高电平，S2表示中间相位跳变的下降沿，S3表示中间相 位跳变的上升沿，S4表示中间相位不跳变的低电平；对二进制数据0和二进制数据1采用相同长度编码；而且 如果待发射的二进制数据序列的起始两个比特是00，则采用S1S1编码； 如果待发射的二进制数据序列的起始两个比特是01，则采用Sj2编码； 如果待发射的二进制数据序列的起始两个比特是10，则采用4 编码； 如果待发射的二进制数据序列的起始两个比特是11，则采用4 编码；而且 如果上述待发射的第K位二进制数据是0，Κ>2，且 若第K-I位二进制数据是0，则如果第Κ-2位和第K-I位二进制数据是00且采用S1S1编码，则第K位二进制数据0采 用S4编码；如果第Κ-2位和第K-I位二进制数据是00且采用Sj4编码，则第K位二进制数据0采 用S4编码；如果第Κ-2位和第K-I位二进制数据是00且采用SS1编码，则第K位二进制数据0采 用S1编码；如果第κ-2位和第K-I位二进制数据是00且采用、、编码，则第K位二进制数据0采 用S1编码；如果第Κ-2位和第K-I位二进制数据是10且采用4 编码，则第K位二进制数据0采 用S4编码；如果第κ-2位和第K-I位二进制数据是10且采用^S1编码，则第K位二进制数据0采 用S1编码；若第K-I位二进制数据是1，则如果第K-I位二进制数据1采用&编码，则第K位二进制数据0采用、编码； 如果第K-I位二进制数据1采用&编码，则第K位二进制数据0采用S1编码； 如果上述待发射的第K位二进制数据是1，且 若第K-I位二进制数据是0，则如果第K-I位二进制数据0采用S1编码，则第K位二进制数据1采用&编码； 如果第K-I位二进制数据0采用、编码，则第K位二进制数据1采用&编码； 若第K-I位二进制数据是1，则如果第K-I位二进制数据1采用&编码，则第K位二进制数据1采用&编码； 如果第K-I位二进制数据1采用&编码，则第K位二进制数据1采用&编码。
2.一种数据编码方法，应用于无源射频识别系统的标签端，其特征在于，包括下述步骤假设S1表示中间相位不跳变的高电平，S2表示中间相位跳变的下降沿，S3表示中间相 位跳变的上升沿，S4表示中间相位不跳变的低电平；对二进制数据0和二进制数据1采用相同长度编码；而且 如果待发射的二进制数据序列的起始两个比特是11，则采用S1S1编码；如果待发射的二进制数据序列的起始两个比特是10，则采用Sj2编码； 如果待发射的二进制数据序列的起始两个比特是01，则采用4 编码； 如果待发射的二进制数据序列的起始两个比特是00，则采用4 编码；而且 如果上述待发射的第K位二进制数据是1，Κ>2，且 若第K-I位二进制数据是1，则如果第Κ-2位和第K-I位二进制数据是11且采用S1S1编码，则第K位二进制数据1采 用S4编码；如果第Κ-2位和第K-I位二进制数据是11且采用Sj4编码，则第K位二进制数据1采 用S4编码；如果第Κ-2位和第K-I位二进制数据是11且采用SS1编码，则第K位二进制数据1采 用S1编码；如果第κ-2位和第K-I位二进制数据是11且采用、、编码，则第K位二进制数据1采 用S1编码；如果第Κ-2位和第K-I位二进制数据是01且采用4 编码，则第K位二进制数据1采 用S4编码；如果第κ-2位和第K-I位二进制数据是01且采用^S1编码，则第K位二进制数据1采 用S1编码；若第K-I位二进制数据是0，则如果第K-I位二进制数据0采用&编码，则第K位二进制数据1采用、编码； 如果第K-I位二进制数据0采用&编码，则第K位二进制数据1采用S1编码； 如果上述待发射的第K位二进制数据是0，且 若第K-I位二进制数据是1，则如果第K-I位二进制数据1采用S1编码，则第K位二进制数据0采用&编码； 如果第K-I位二进制数据1采用、编码，则第K位二进制数据0采用&编码； 若第K-I位二进制数据是0，则如果第K-I位二进制数据0采用&编码，则第K位二进制数据0采用&编码； 如果第K-I位二进制数据0采用S3编码，则第K位二进制数据0采用&编码。
全文摘要
本发明提供一种应用于无源射频识别系统中标签端的数据编码方法，技术方案是对二进制数据0和二进制数据1采用相同长度编码，并且如果二进制数据1用中间相位跳变的编码方式，则二进制数据0用中间相位不跳变的编码方式；如果二进制数据0用中间相位跳变的编码方式，则二进制数据1用中间相位不跳变的编码方式。通过本发明提供的编码方法可以降低编码中相邻的两个二进制数据的编码波形之间相位跳变概率，以解决现有编码方法中存在的相邻两个二进制数据的编码波形之间的相位跳变概率较高的问题。
文档编号H03M7/12GK102055482SQ20101053629
公开日2011年5月11日 申请日期2010年11月9日 优先权日2010年11月9日
发明者任天鹏, 唐朝京, 庄钊文, 李建成, 王宏义, 许拔 申请人:中国人民解放军国防科学技术大学