采用混合差错控制的大容量声表面波射频标签的研究

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作为基于半导体芯片式射频识别的互补技术,声表面波射频识别技术具有纯无源无线、读取速度快、成本低以及可直接传感温度、应力等参数等优点。但作为一种纯靠被动查询传递信息的射频识别技术,声表面波射频识别系统的数据完整性问题一直无法完美的解决,成为制约其可靠应用的重要因素。为了保证射频标签数据传输的完整性,需要对数据附加冗余位进行差错控制。传统的开关键控(OOK)、脉冲位置调制(PPM)以及组内多脉冲位置调制(MPPM)等编码方式的SAW RFID本身编码容量就不能满足EPC GLOBAL96位或128位的编码要求,至今为止只有脉冲位置结合相位调制编码方式(TOPPS)声表面波射频识别系统报道了循环冗余校验的差错控制方案。为了解决声表面波标签的数据完整性保护问题,本文详细分析了汉明码、循环冗余校验码和Reed-Solomon码这些差错控制编码的编解码实现过程及差错控制原理。其中Reed-Solomon码是一类线性循环分组码,且可以用于非二进制信息的编码。Reed-Solomon码的差错控制方式为前向纠错方式,具有纠错能力高、解码算法成熟等特点,非常适合应用于被动查询的声表面波标签之中。为了追求更大的编码容量来承载差错控制功能,本文对比了四种标签调制编码方案,并提出使用新的脉冲相延迟长度受限调制编码方式(PDLL)与Reed-Solomon码相结合进行标签的差错控制。之后,本文对所提出的标签编码方案进行深入研究,分析和解决PDLL编码与Reed-Solomon码结合中的难点,给出具体的编解码方案。为了提高方案的实用价值,本文提出混合检错纠错模式的编码方案并通过Monte Carlo理论对其进行仿真验证。最后,根据设计的编码方案对实物标签进行压力测试,并详细介绍了实验设备、设计理念以及实验结果。
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