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【毕业设计】RFID系统的数据及其仿真研究 【毕业设计】RFID系统的数据及其仿真研究

格式:word 上传:2022-06-24 20:09:03

《【毕业设计】RFID系统的数据及其仿真研究》修改意见稿

1、“.....读写器发送的信号通常提供时钟信号及标签工作所需要的足够能量,其中的时钟信号使数据同步,从而简化了系统的设计。读写器接收到标签上的数据后,解码并进行校验来决定数据的有效性,然后通过或无线方式将数据传送到计算机网络。简单的产品就是种非接触的卡而复杂的产品能和外部传感器连接来测量记录不同的参数,甚至与系统连接来跟踪物体。应该说条码磁卡卡标签等识别技术都有各自的优缺点及适于应用的场合。表显示了这几种识别技术的区别。条码成本最低适于大量需求且数据不必更改的场合,例如商品包装上就很适宜,但是条码比较容易磨损而且数据量很小。磁卡的价格也很便宜,但是很容易磨损,数据量小。卡的数据存储量很大,数据安全性好但是价格稍高。且由于它的触点暴露在外面,有可能因静电或人为的原因损坏。射频标二〇〇三年十二月二十三日星期二签最大的优点就在于非接触,因此完成识别工作时无须人工干预,适于实现自动化且不易损坏......”

2、“.....操作快捷方便,标签不怕油渍灰尘污染等恶劣的环境,短距离的标签可以在这样的环境中替代条码,例如用在工厂的流水线上跟踪物体长距离的产品多用于交通上,可达几十米,如铁路车号的自动识别汽车自动收费或识别车辆身份......”

3、“.....卡般比卡和卡贵得多,如电话卡信用卡等。卡是用户可以次性写入的卡,写入后数据不能改变,卡比卡要便宜。卡存有个唯的号码,不能逐改,这样提供了安全性,卡最便宜。标签可以做得很薄很小,例如厘米长度或更小。标签也可分为有源的及无源的两种。有源标签使用卡内的电池的能量识别距离较长,可达几十米,但是它的寿命有限并且价格较高无源标签不含有电池,利用耦合读写器发射的电磁场能量作为自己的能量,它的重量轻体积小,寿命可以非常长很便宜,但它的发射距离受限制,般是几十厘米到十几米,且需要读写器的发射功率较大。根据调制方式的不同还可分为主动式和被动式。主动式的标签用自身的射频能量主动地发送数据给读写器。被动式的标签,使用调制散射方式发射数据,它必须利用读写器的载波来调制自己的信号,在门禁或交通的应用中适宜,因为读写器可以确保只激活定范围之内的标签。在有障碍物的情况下......”

4、“.....读写器的能量必须来去穿过障碍物两次。而主动方式的标签发射的信号仅穿过障碍物次,因此主动方式工作的标签则主要用于有障碍物的应用中,距离更远。整个系统根据工作频率的不同可分为高频中频及低频系统。低频系统般工作在中频系统工作在到左右而高频系统则可达甚至的微波段。高频系统应用于需要较长的读写距离和高的读写速度的场合,像铁路车号自动识别高速公路收费等系统,但天线波束较窄价格较高中频系统在的范围,这个频率用于门禁控制和需传送大量数据的应用低频系统用于短距离低成本的应用中,如多数的门禁控制动物监管货物跟踪等。系统工作在低频和高频时它的工作原理是不同的,根据工作原理的不同可以区分为低频的变压器模型和高频的雷达模型。在低频以下,包括时,系统的工作方式类似于变压器,读写器的线圈和射频标签的线圈组成个互感系统,读写器通过电感耦合的形式将能力和数据传送给标签,而标签也可以通过改变自身线圈电感的方式将数据返回读写器高频时的工作方式类似于雷达模型......”

5、“.....碰到标签后将电磁波反射回读写器,读写器将要发送的数据调制到发射的电磁波上,而标签可以根据发送数据的不同来调制电磁波反射率的大小。以前使用的系统中,次只能读写个标签,标签之间要保持定距离,确保次只能有个卡在读写区域内。读写距离长则标签之间的距离也二〇〇三年十二月二十三日星期二要大。应用起来很不方便。现在的标签具有防碰撞的功能,这对于来说十分重要,所谓碰撞是指多个标签进入识别区域时信号互相干扰的情况。具有防碰撞性能的系统可以同时识别进入识别距离的所有标签,它的并行工作方式大大提高了系统的效率。系统国内外研究现状射频识别系统在国外的研究起步较早,目前已有许多成熟的应用。在研究方面从标签芯片设计天线设计射频模块设计基带系统设计等组成射频识别系统的各个方面。模型仿真中数据的处理过程为信源相当于读写器发出帧随机二进制数据,在模块中经过校验生成器加上校验码......”

6、“.....用这个信号去调制载波,调制方式采用幅移键控然后在模块中将调制后的数据通过高斯白噪声信道传输。接收端相当于标签在接收到信号后,在模块中完成解调在模块中进行曼彻斯特解码等信道解码和校验而还原发送的数据率统计模块统计校验得到的出错次数,显示器模块显示统计出的误码率结果。系统数据传输仿真模型中的子模块构建在这个仿真模型中,有几个模块在仿真库中没有现成的模块可用,必须自己搭建模块,这些模块包括编码模块解码模块调制模块和解调模块,各自模块的实现如下编码模块图编码模块实现在这个模块中组合了前面实现过的校验模块和信道编码模块,还有些支持数据类型转换的模块。校验选择位校验,编码模块可以替换成其他信道编码模块。解码模块图解码模块实现在这个模块中组合了前面实现过的校验解码模块和信道解码模块,还有些支持数据类型转换的模块。校验解码选择位校验,解码模块与前边的编码模块相致......”

7、“.....方法是让原始信号与载波信号相乘,所得到的输出即为调制后的信号。解调模块图解调模块实现解调的方法是用个本地载波信号的倒数与原始信号相乘再经下采样得到输出信号,由于输出的信号经过信道后产生了畸变,所以在解调后加入了整形功能,将所得到的信号编程二进制信号。系统数据传输综合仿真仿真中我们用程序控制仿真模型运行,高斯白噪声信道的信号噪声比从变化到变化间隔为,将每个信噪比值所对应的误码率值用曲线光滑连接得到仿真结果曲线如图。图综合仿真结果从图可以看出,在相同的信道信噪比的情况下,采用不同的信道编码,所得到的误码率是不相同的。其中采用编码的系统误码率总体较低,其他三种编码方式的误码率大体相等。可以从仿真结果看出,不管应用任何种信道编码方式,误码率与信噪比总体上成反比关系,即误码率随着信噪比的增大逐渐减小,当信噪比为左右时,系统的数据传输误码率达到,这符合我们在物理概念上的直观理解......”

8、“.....当信道的信噪比大于时,可以保证系统中数据传输的可靠性。为了得到各种编码其误码率随信道信噪比变换的统计特性,可以仿真各种编码方式在不同信噪比值处的误码率的均值和方差。均值反映在这点误码率的平均值,方差值可以反映这种信道编码误码率与信噪比变化关系的稳定程度。仿真的方式是用程序控制图的仿真模型运行,在每个信噪比点仿真次,这样就可以得到个误码率值,对这个误码率值求均值和方差。最后可以得到组误码率的均值和方差随信道信噪比变化关系的数值,将这些数值绘制成曲线就可以看到各种编码方式误码率与信噪比变化关系的稳定性。仿真结果如下图应用曼彻斯特编码系统误码率均值与方差图二〇〇三年十二月二十三日星期二图应用单极性归零码系统误码率均值与方差图图应用米勒编码系统误码率均值与方差图图应用差动双向编码系统误码率均值与方差图从仿真结果看,应用曼彻斯特编码和单极性归零编码的系统其误码率均值随信道信道比的增大其下降较快......”

9、“.....四种信道编码的误码率方差大体都在到之间,差别不大。所以从误码率值和误码率稳定性两个方面综合考虑,可以选择曼彻斯特编码和单极性归零编码。二〇〇三年十二月二十三日星期二第五章总结本文从理论上分析了在系统中采用各种信道编码方式的检测能力各种纠错校验方式的抗干扰能力以及信道编码方式和纠错编码方式对整个系统性能的影响并利用设计了封装了本次了毕业论文设计过程中需要的常用信道编码模块和常用校验模块,设计了仿真模型仿真分析了不同信道编码方式的检测能力不同校验方式的数据保护能力以及整体的系统其误码率与系统信道信噪比变化的关系,并得到了相应的仿真结果数据。研究和仿真分析的结果为应用系统的开发提供了个实际的参考进步可以根据实际情况调整模型中的参数以得到更为切合应用实际的仿真结果,根据仿真的结果如系统误码率与信道适应性,来确定什么样的系统编码调制方式能与特定的信道相适应,或者根据实际应用的信道来选择系统......”

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