ISO14443(Part2接口部分)

ISO14443协议简介Part2:接口部分通信接口部分Confidential&Proprietary©20093RFID系统通信框图信号编码的作用是对要传输的信息进行编码，以便传输信号能够尽可能最佳地与信道相匹配。调制用于改变高频载波信号，使载波信号的振幅、频率或相位与编码后的基带信号相关。射频识别系统信道的传输介质为磁场（电感耦合）。编码调制解调解码PCDPICCConfidential&Proprietary©20094RFID系统常采用的几种编码方式：反向不归零(NRZ)编码、曼彻斯特(Manchester)编码、米勒(Miller)编码、改进Miller编码等。RFID常用编码Confidential&Proprietary©20095NRZ编码：“高”电平表示二进制1，“低”电平表示二进制0。Manchester编码：在一个位周期的中间时刻，电平由高变为低表示1，由低变为高表示0，在采用幅载波的负载调制时，经常用于从标签到读写器的数据传输。Miller编码：在半比特周期中发生的任意跳变表示1，在经过下一个比特周期中不变的电平表示0。连续的0在比特周期初时产生电平跳变。改进Miller编码：在Miller编码的基础上，用一个时间很短的负脉冲代替Miller编码中的任意电平跳变，其余时间都是为高电平。Confidential&Proprietary©20096RFID常用调制技术ASK调制其中：C(t)=COS(ω0t)S2ASK(t)=S(t)C(t)=S(t)COS(ω0t)Confidential&Proprietary©20097ASK调制波形Confidential&Proprietary©20098ASK调制信号的解调Confidential&Proprietary©20099带通滤波器的功能：恰好使得2ASK信号完整的通过。低通滤波器的功能从时域解释：Z(t)=S2ASK(t)COS(ω0t)=S(t)COS2(ω0t)=S(t)[1+COS2(ω0t)]/2=S(t)/2+S(t)COS2(ω0t)/2于是低通滤波器滤除后一项高频信号。抽样器的功能是根据位同步信号和设置的判决电平来还原基带信号。Confidential&Proprietary©200910调制系数MI=(A-B)/(A+B)X100%Confidential&Proprietary©200911MI=(A-B)/(A+B)X100%=（3.62-2.92）/（3.62+2.92）X100%=10.7%Confidential&Proprietary©200912BPSK调制与解调图示为TapeA方式PCD-PICC阶段凹槽对应改进米勒码的负脉冲经过100%ASK调制部分。同时可以看出信号波特率为106Kbps。将正弦载波展开后可以测得频率为13.56M。Confidential&Proprietary©200915副载波调制13.56MRFID系统中的副载波是指在PICC中经过对本地13.56M频率信号进行分频后得到的847k方波信号，然后用该方波信号对编码后的PICC信号进行调制。这个过程就叫做副载波调制。847k副载波OOK调制（TypeA）847k副载波BPSK调制（TypeB）在PICC中，再用副载波调制信号来控制PICC中的一个按键闭合与断开进而改变PICC端的负载。Confidential&Proprietary©200916负载调制负载调制理论基础以上是RFID中读卡器（PCD）和卡(PICC)端等效电路。初级回路和次级回路电压方程：Z11I1+jωMI2=V1Z22I2+jωMI1=0其中：Z11为初级回路的自阻抗，Z11=R11+jX11=(Rs+R1)+jX11；Z22为次级回路的自阻抗，Z22=R22+jX22=(R2+RL)+jX22；M为L1和L2的互感。RsR1R2I1L1L2I2C1C2RLV1..Confidential&Proprietary©200917联解以上两式可得出：I1=令：Zf1=可以看出Zf1是互感M和次级回路阻抗Z22的函数，故Zf1称为次级回路对初级回路的反射阻抗。则I1=222111)(ZMZV222)(ZM1111fZZVConfidential&Proprietary©200918于是对于初级回路可以等效成如下：RsR1I1L1C1V1Zf1..AB由上图可以看出，线圈两端的输出电压UAB还与次级回路的阻抗Z22有关。如果改变负载PICC的阻抗，则改变的方式可以反映到PCD端输出电压UAB，也即是场强的大小的变化。Confidential&Proprietary©200919RFID中的负载调制过程以TypeA为例，PICC-PCD0110Manchester编码副载波有效信息副载波调制信号PCD端场强的变化Confidential&Proprietary©200920Confidential&Proprietary©200921PICC及PCD内部编解码与调制解调过程PCD-PICC（以TypeA为例）Manchester编码OOK调制控制开关正弦载波ASK解调OOK副载波解调Manchester解码OOK副载波调制信号PCDPICC847K副载波改进米勒编码100%ASK调制解调PCDPICC13.56M正弦载波解码PCD-PICCRFID中的半双工通信PCD与PICC之间采用半双工通信方式交互数据。PCD产生磁场，形成RFID系统信道的传输介质。PICC进入磁场，内部电路上电，进入等待接收数据状态。PCD通过磁场将REQA寻卡指令发射出去，然后在固定的时间点上等待PICC返回ATQA应答信息。PICC接收到REQA寻卡指令后，然后通过负载调制返回ATQA应答信息。。。。。。。Confidential&Proprietary©200923ThankYou!