物联网射频识别RFID核心技术教程PPT_001.pptx
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物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程点点击此此处结束放映束放映电电子子教教案案物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程本本书书物物联联网网-射射频频识识别别(RFID)核核心心技技术术教教程程由由物物联联网网-射射频频识识别别(RFID)核核心心技技术术详详解解一一书书改改编编而而来来。
物物联联网网-射射频频识识别别(RFID)核核心心技技术术详详解解2011年年11月月荣荣获获陕陕西西省省普普通通高高等等学学校校优优秀秀教教材材一一等等奖奖,2012年年12月月修修订订出出版版第第2版版,2013年年荣荣获获陕陕西西省省高高等等教教育育教教学学成成果果二二等等奖奖。
物物联联网网-射频识别(射频识别(RFID)核心技术教程)核心技术教程2016年出版,本书适合作为高校教材。
年出版,本书适合作为高校教材。
点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程第第10章章数据数据的的完整性完整性与与数据的数据的安全性安全性点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程RFID系统是一个开放的无线系统,外界的各种干扰容易使系统是一个开放的无线系统,外界的各种干扰容易使数据传输产生错误,同时数据也容易被外界窃取,因此需要有相数据传输产生错误,同时数据也容易被外界窃取,因此需要有相应的措施,使数据保持完整性和安全性。
应的措施,使数据保持完整性和安全性。
点点击此此处结束放映束放映数据的完整性数据的完整性10.1数据的安全性数据的安全性10.2物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程点点击此此处结束放映束放映数据的完整性数据的完整性10.1物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程在在读读写写器器与与电电子子标标签签的的无无线线通通信信中中,存存在在许许多多干干扰扰因因素素,最最主主要要的的干干扰扰因因素素是是信信道道噪噪声声和和多多卡卡操操作作。
在在RFID系系统统中中,为为防防止止各各种种干干扰扰和和电电子子标标签签之之间间数数据据的的碰碰撞撞,经经常常采采用用差差错错控控制制和和防防碰碰撞撞算算法法来来分分别别解解决决这两个问题。
这两个问题。
点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程点点击此此处结束放映束放映在RFID系统中,数据传输的完整性存在两个方面的问题:
1、外界的各种干扰可能使数据传输产生错误;2、多个应答器同时占用信道使发送数据产生碰撞。
运用数据检验数据检验(差错检测)和防碰撞防碰撞算法算法可分别解决这两个问题。
数据传输的完整性存在哪些问题?
物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程10.1.1差错控制差错控制差错控制是一种保证接收数据完整、准确的方差错控制是一种保证接收数据完整、准确的方法。
在数字通信中,差错控制利用编码方法对传输中法。
在数字通信中,差错控制利用编码方法对传输中产生的差错进行控制,以提高数字消息传输的准确性。
产生的差错进行控制,以提高数字消息传输的准确性。
点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程1.差错的分类差错的分类
(1)随机错误)随机错误
(2)突发错误)突发错误2.差错的衡量指标差错的衡量指标误码率(误码率(BitErrorRatio,BER)是衡量在规定)是衡量在规定时间内数据传输精确性的指标。
时间内数据传输精确性的指标。
点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程3.差错控制的基本方式差错控制的基本方式差错控制编码可以分为检错码和纠错码。
检错差错控制编码可以分为检错码和纠错码。
检错码能自动发现差错的编码;码能自动发现差错的编码;纠错码不仅能发现差错,纠错码不仅能发现差错,而且能自动纠正差错的编码。
而且能自动纠正差错的编码。
(1)反馈纠错()反馈纠错(ARQ)
(2)前向纠错()前向纠错(FEC)(3)混合纠错)混合纠错点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程点点击此此处结束放映束放映差错的控制方式差错的控制方式前向纠错接收端通过纠错解码自动纠正传输中出现的差错,所以该方法不需要重传。
这种方法需要采用具有很强纠错能力的编码技术。
检错重发中,在发送端加入少量的监督码元,在接收端根据编码规则对收到的信号进行检查,当发现有错码是,即向发送端发出询问信号,要求重发。
发送端收到询问信号后,立即重发,直到信息正确接收为止。
混合纠错是ARQ和FEC的结合,设计思想是对出现的错误尽量纠正,纠正不了则需要通过重发来消除差错。
物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程4.误码控制的基本原理误码控制的基本原理为了使信源代码具有检错和纠错的能力,应当为了使信源代码具有检错和纠错的能力,应当按照一定的规则在信源编码的基础上增加一些冗余码按照一定的规则在信源编码的基础上增加一些冗余码元元(又称为监督码元又称为监督码元),使这些冗余码元与被传送信息,使这些冗余码元与被传送信息码元之间建立一定的关系。
在收信端,根据信息码元码元之间建立一定的关系。
在收信端,根据信息码元与监督码元的特定关系,可以实现检错或纠错。
与监督码元的特定关系,可以实现检错或纠错。
点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程
(1)信息码元与监督码元)信息码元与监督码元信息码元又称为信息序列或信息位,这是发端信息码元又称为信息序列或信息位,这是发端由信源编码得到的被传送的信息数据比特,通常以由信源编码得到的被传送的信息数据比特,通常以表表示。
监督码元又称为监督位或附加数据比特,这是为示。
监督码元又称为监督位或附加数据比特,这是为了检纠错码而在信道编码时加入的判断数据位了检纠错码而在信道编码时加入的判断数据位,监督监督码元通常以码元通常以表示表示。
点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程点点击此此处结束放映束放映检纠错码信息码元与监督码元信息码元k监督码元r物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程
(2)许用码组与禁用码组)许用码组与禁用码组(3)编码的效率)编码的效率编码效率越高,信道中用来传送信息码元的有编码效率越高,信道中用来传送信息码元的有效利用率就越高。
编码效率的计算公式为效利用率就越高。
编码效率的计算公式为(4)码重与码距)码重与码距点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程5.误码控制编码的分类误码控制编码的分类不同的编码建立在不同的数学模型基础上,具有不同的编码建立在不同的数学模型基础上,具有不同的检错与纠错特性。
不同的检错与纠错特性。
(1)纠正随机错误码与纠正突发错误码)纠正随机错误码与纠正突发错误码
(2)线性码与非线性码)线性码与非线性码(3)分组码与卷积码)分组码与卷积码点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程点点击此此处结束放映束放映检纠错码的分类物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程6.奇偶校验码奇偶校验码奇偶校验码无论信息位有多少,监督码元只有一位。
奇偶校验码无论信息位有多少,监督码元只有一位。
(1)偶数监督码偶数监督码在偶数监督码中,它使码组中在偶数监督码中,它使码组中“1”的数目为偶数的数目为偶数。
(2)奇数监督码)奇数监督码在奇数监督码中,它使码组中在奇数监督码中,它使码组中“1”的数目为奇数的数目为奇数。
点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程点点击此此处结束放映束放映奇偶校验码是一种奇偶校验码是一种最简单而有效最简单而有效的数据校验方法。
的数据校验方法。
实现方法实现方法:
在每个被传送码的左边或右边加上在每个被传送码的左边或右边加上11位奇偶校验位位奇偶校验位00或或1,1,若采用奇校验位若采用奇校验位,只需把每个编码中只需把每个编码中11的个数凑成奇数的个数凑成奇数;若采用偶校若采用偶校验位验位,只要把每个编码中只要把每个编码中11的个数凑成偶数。
的个数凑成偶数。
检验原理检验原理:
这种编码能发现这种编码能发现11个或奇数个错个或奇数个错,但因码距较小但因码距较小,不能实不能实现错误定位。
现错误定位。
对奇偶校验码的评价对奇偶校验码的评价:
它能发现一位或奇数个位出错,但无错误定它能发现一位或奇数个位出错,但无错误定位和纠错能力。
尽管奇偶校验码的检错能力较低,但对出错概率位和纠错能力。
尽管奇偶校验码的检错能力较低,但对出错概率统计统计,其中其中70708080是是11位错误位错误,另因奇偶校验码实现简单另因奇偶校验码实现简单,故它还故它还是一种应用最广泛的校验方法。
是一种应用最广泛的校验方法。
实际应用中实际应用中,多采用奇校验多采用奇校验,因奇校验中不存在全因奇校验中不存在全“0”0”代码代码,在某在某些场合下更便于判别。
些场合下更便于判别。
00001000100010000111010000101101101011101000010011101011011011001110101110011111RFID系统中的差错校验物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程点点击此此处结束放映束放映奇偶校验的校验方程设设77位信息码组为位信息码组为CC77CC66CC55CC44CC33CC22CC11,校验码为校验码为CC00,则对偶校验则对偶校验,当满当满足足CC77CC66CC55CC44CC33CC22CC11CC0000(11)时时,为合法码为合法码;对奇校验对奇校验,当满足当满足CC77CC66CC55CC44CC33CC22CC11CC0011(22)时时,为合法码。
这里的为合法码。
这里的表示模表示模22相加。
相加。
对于偶校验对于偶校验,合法码字应满足合法码字应满足nnCCiiCC0000(33)i-1i-1对于奇校验对于奇校验,合法码字应满足合法码字应满足nnCCiiCC0011(44)i-1i-1注意注意:
公式公式
(1)
(2)
(1)
(2)为奇偶校验位为奇偶校验位的生成方程的生成方程;公式公式(3)(4)(3)(4)为校验方程。
为校验方程。
物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程7.行列监督码行列监督码行列监督码是二维的奇偶校验码。
行列监督码行列监督码是二维的奇偶校验码。
行列监督码的基本原理与奇偶校验码相似,不同的是每个码元要的基本原理与奇偶校验码相似,不同的是每个码元要受到纵和横的两次监督。
受到纵和横的两次监督。
点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRF
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