[发明专利]一种超高频RFID读写器FM0编码的解码方法

说明书

[技术领域]

本发明涉及无线信号处理技术领域，具体来说是一种超高频RFID读写器FM0编码的解码方法。

[背景技术]

RFID(radio frequency identification)技术是指以识别和数据交换为目的，利用感应、无线电波或微波进行非接触双向通信的自动识别技术，利用这种技术可以实现对所有物理对象的追踪和管理。2006年EPC global(全球产品电子代码管理中心)纳入ISO/IEC 18000-6C标准，2013年11月，批准了新标准EPC Gen2V2.0，用于900MHz左右的UHF的RFID技术规范，现在被我国作为第1类第2代UHF RFID 860MHz-960MHz通信协议，UHF频段RFID系统具有读写速度快、存储容量大、识别距离远、成本低、尺寸小等特点，更适合未来物流、供应链领域的应用，也为实现“物联网”提供可能，因此超高频RFID系统的发展是当今RFID系统发展的重点。超高频RFID读写器是基于EPC Gen2标准来实现的，读写器对标签的读写是通过发送射频能量和对回波检测来实现的，其中由标签返回给读写器数据发送采用FM0编码格式，对该格式信号的解码的好坏，直接影响到读写器的灵敏度和吞吐率，成为评定读写器性能的一个重要指标。

FM0编码的全称为双相间隔码编码。在一个码元内采用电平变化表示逻辑。如果电平从码元的起始处翻转，则表示逻辑“1”，如果电平除了在码元的起始处翻转，还在码元中间翻转则表示逻辑“0”，根据FM0编码的规则可以发现无论传送的数据是0还是1，在码元的起始处都需要发生跳变。传统的解码方法是在一个码元的1/4和3/4处采样，如果两次采样相同，则该码元判断为“1”，如果两次采样不同，则该码元判断为“0”。

但是在实际的电路中，标签的回波频率和码元“0”的占空比往往会偏离设定值，而且在读写器接收部分前级信号处理的时候，由于量化的误差，也会引起信号占空比的偏移，而无处不在的电源和辐射干扰，也会使FM0信号中混杂有各种干扰信号，有一些频率甚至就在数据带宽之内，无法通过滤波器滤除。

由于频率偏差造成的解码误码，由于累计误差的存在，当接收数据超过一定长度时，采样点的位置和实际信号发生偏差造成误采样从而造成误解码。在传统方法中，也有使用锁相环来锁定FM0信号频率的，但是由于超高频RFID的通讯模式是突发式的，要求读写器很快抓住标签的反射信号并且解码，锁相环在这个应用里面响应速度太慢，并且计算规模较大，往往会造成信号频率被锁定前，误码已经产生，该次通讯失效，因此实用性不强。

[发明内容]

本发明的目的是为了解决传统的RFID读写器FM0编码的解码方法产生的标签返回FM0信号频率偏移、及读写器接收端信号处理时造成的占空比偏移和电源或其它因素引起的FM0信号的干扰的技术问题，设计一种通过滑动窗口对FM0编码本身携带的时间信息进行提取，用接近于人工判别的超高频RFID读写器FM0编码的解码方法。

为了实现上述目的，设计一种超高频RFID读写器FM0编码的解码方法，包括频率提取模块和模板比较模块，利用一个滑动窗口，以频率设定值为初始值，对FM0编码周期进行加权滑动平均，得到一个接近实际频率的频率信号，完成频率提取的工作，然后根据这个频率，得到下一个码元理想的1或是0的模板，用实际信号和这个模板做比较，更接近的那个作为本次解码的结果。

所述FM0编码的信号要求每个码元在起始处电平都要不同于前一个码元的结束处的电平，每个码元的起始处都会翻转一次。

所述的频率提取模块完成了对FM0信号所携带的频率信号的提取，码元长度的预估值Yn：

Yn＝1/4X(n-2)+1/4X(n-1)+1/2Xn

其中Xn代表码元的计数值，X(n-1)代表前一个码元的计数值，X(n-2)代表前二个码元的计数值。

所述模板比较模块利用频率提取模块提供的码元长度预估出下一个码元为0或者为1的模板，利用此模板和实际信号比较，得到比较结果。

本发明优点在于：利用一个滑动窗口，以频率设定值为初始值，对FM0编码周期进行加权滑动平均，使用很小的电路规模，在很短的时间内，得到一个接近实际频率的频率信号，即完成频率提取的工作，对FM0信号进行正确的解码，大大降低了读写器的误码率，提高了读写器的读写效率，具有响应速度快，计算规模小，信号输出延时小等优点，实用性非常强。

[附图说明]

图1是本发明的解码方法的框架示意图；

图2是本发明中频率提取模块提取信号的原理示意图；