《RFID系統(tǒng)的數(shù)據(jù)編碼方式的研究和仿真 (論文)開題報(bào)告》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《RFID系統(tǒng)的數(shù)據(jù)編碼方式的研究和仿真 (論文)開題報(bào)告（8頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 學(xué) 院 信息工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 通信0604 姓 名 學(xué) 號(hào) 題 目 RFID系統(tǒng)的數(shù)據(jù)編碼方式的研究和仿真 題目類型 理論研究型 一、選題背景及依據(jù)（說明選題目的、意義，列出主要參考文獻(xiàn)，簡(jiǎn)述國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、生產(chǎn)需求狀況） 1.1 選題目的及意義 當(dāng)今的世界，RFID已經(jīng)廣泛應(yīng)用于物流和供應(yīng)管理、生產(chǎn)制造和裝配、航空行李處理、郵件/快運(yùn)包裹處理、文檔追蹤/圖書館管理、動(dòng)物身份標(biāo)識(shí)、運(yùn)動(dòng)計(jì)時(shí)、門禁控制/電子門票、道路自動(dòng)收費(fèi)等許多高科技的產(chǎn)業(yè)之中。希望通過這次對(duì)RFID的初步學(xué)習(xí)，能讓我對(duì)RFID技術(shù)有更加深入的理

2、解。 RFID系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和通信系統(tǒng)的模型相似，滿足了通信功能的基本要求。讀寫器和電子標(biāo)簽之間的數(shù)據(jù)傳輸構(gòu)成了與基本的通信模型相似的結(jié)構(gòu)。因此，RFID系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的編碼方式和其他通信系統(tǒng)一樣也很重要。和傳統(tǒng)條形碼識(shí)別技術(shù)相比，RFID有以下優(yōu)勢(shì)：快速掃描：條形碼一次只能有一個(gè)條形碼受到掃描;RFID辨識(shí)器可同時(shí)辨識(shí)讀取數(shù)個(gè)RFID標(biāo)簽。體積小型化、形狀多樣化：RFID在讀取上并不受尺寸大小與形狀限制，不需為了讀取精確度而配合紙張的固定尺寸和印刷品質(zhì)。此外，RFID標(biāo)簽更可往小型化與多樣化形態(tài)發(fā)展，以應(yīng)用于不同產(chǎn)品。抗污染能力和耐久性：傳統(tǒng)條形碼的載體是紙張,因此容易受到污染，但RFID對(duì)水、油

3、和化學(xué)藥品等物質(zhì)具有很強(qiáng)抵抗性.此外,由于條形碼是附于塑料袋或外包裝紙箱上，所以特別容易受到折損;RFID卷標(biāo)是將數(shù)據(jù)存在芯片中,因此可以免受污損?？芍貜?fù)使用：現(xiàn)今的條形碼印刷上去之后就無法更改，RFID標(biāo)簽則可以重復(fù)地新增、修改、刪除，RFID卷標(biāo)內(nèi)儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)，方便信息的更新。穿透性和無屏障閱讀：在被覆蓋的情況下，RFID能夠穿透紙張、木材和塑料等非金屬或透明的材質(zhì)，并能夠進(jìn)行穿透性通信。而條形碼掃描機(jī)必須在近距離而且沒有物體阻擋的情況下，才可以辨讀條形碼。數(shù)據(jù)的記憶容量大：一維條形碼的容量是50Bytes，二維條形碼最大的容量可儲(chǔ)存2至3000字符，RFID最大的容量則有數(shù)MegaByte

4、s.隨著記憶載體的發(fā)展，數(shù)據(jù)容量也有不斷擴(kuò)大的趨勢(shì)。未來物品所需攜帶的資料量會(huì)越來越大，對(duì)卷標(biāo)所能擴(kuò)充容量的需求也相應(yīng)增加。安全性：由于RFID承載的是電子式信息，其數(shù)據(jù)內(nèi)容可經(jīng)由密碼保護(hù),使其內(nèi)容不易被偽造及變?cè)??？梢哉f當(dāng)RFID與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合時(shí)，一場(chǎng)影響深遠(yuǎn)的革命就來臨了。當(dāng)能賦予地球上所有物品以惟一IP地址的IP V6技術(shù)與承載著物品大量相關(guān)信息并有無線通信能力的RFID相結(jié)合，互聯(lián)網(wǎng)的巨大潛能才真正釋放出來，一個(gè)人與人、人與物、物與物相互聯(lián)系的“物聯(lián)網(wǎng)”變會(huì)從此誕生。 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 RFID( 射頻識(shí)別)技術(shù)是從上世紀(jì)80年代走向成熟的一項(xiàng)自動(dòng)識(shí)別技術(shù), 近年來發(fā)

5、展十分迅速。其技術(shù)的覆蓋范圍非常廣泛, 許多正在應(yīng)用中的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)也都可以歸于RFID技術(shù)之內(nèi)。RFID涉及到通信領(lǐng)域中的無線數(shù)據(jù)傳輸，現(xiàn)代通信的發(fā)展日新月異，同時(shí)也存在著很多已經(jīng)成熟的技術(shù)。但RFID由于其特有的傳輸特性，通信方式也有其獨(dú)特的地方。和普通通信一樣對(duì)編碼方式的選擇以及信道適應(yīng)性的分析是很有必要的。本文利用Simulink仿真軟件, 搭建RFID通信系統(tǒng)模塊并進(jìn)行仿真，通過對(duì)不同編碼和校驗(yàn)方式的仿真, 得到在 不同編碼方式優(yōu)劣情況下以及在各種信噪比下的誤碼率。射頻識(shí)別技術(shù)的基本原理是電磁理論，它是一種非接觸的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，其基本原理是利用射頻信號(hào)和空間藕合傳輸特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)識(shí)別物

6、體的自動(dòng)識(shí)別。射頻識(shí)別系統(tǒng)一般由兩個(gè)部分組成，即電子標(biāo)簽和閱讀器。電子標(biāo)簽附著在被識(shí)別物體上，閱讀器能將其識(shí)別范圍內(nèi)的帶有標(biāo)簽的所有物體識(shí)別出，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別物體或者收集信息。下圖就是RFID系統(tǒng)的基本組成部份。 射頻識(shí)別系統(tǒng)基本組成部分 RFID目前在理論和應(yīng)用研究方面都十分引入注目的一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。它具有數(shù)據(jù)量大，保密性高，抗干擾能力強(qiáng)，識(shí)別時(shí)間短，費(fèi)用較低等優(yōu)點(diǎn)，有很好的應(yīng)用前景。到二十一世紀(jì)，RFID迎來了一個(gè)嶄新的發(fā)展時(shí)期，其在民用領(lǐng)域的價(jià)值開始得到世界各國(guó)的廣泛關(guān)注，特別是在西方發(fā)達(dá)國(guó)家，RFI

7、D技術(shù)大量應(yīng)用于生產(chǎn)自化、門禁、公路收費(fèi)、停車場(chǎng)管理、身份識(shí)別、貨物跟蹤等民用領(lǐng)域中，其新的應(yīng)用范圍還在不斷擴(kuò)展，層出不窮。目前，國(guó)外主要有三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)正在制定中：ISO/IEC 18000 標(biāo)準(zhǔn)、美國(guó)EPC Global 的標(biāo)準(zhǔn)和日本泛在中心（Ubiquitous ID）的標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)（組織）都在積極進(jìn)入中國(guó)，在國(guó)內(nèi)設(shè)立代理機(jī)構(gòu)，網(wǎng)羅各自的企業(yè)利益群體，都希望能夠影響到國(guó)內(nèi)UHF 頻段的RFID標(biāo)準(zhǔn)的制訂，為日后在廣大的中國(guó)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)中，贏得標(biāo)準(zhǔn)上的先機(jī)。 在目前，無論從應(yīng)用還是產(chǎn)業(yè)技術(shù)，國(guó)內(nèi)13.56MHz RFID比UHF RFID都要成熟、壯大許多，UHF RFID還沒有形成完

8、整的產(chǎn)業(yè)鏈。 雖然國(guó)外UHF RFID也處于技術(shù)發(fā)展的初期，但是隨著應(yīng)用需求的不斷明確，世界各國(guó)正積極的從標(biāo)準(zhǔn)制定、芯片設(shè)計(jì)、標(biāo)簽封裝（含天線設(shè)計(jì)）、識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)、系統(tǒng)集成與管理軟件開發(fā)等RFID產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)方面，加大投入快速發(fā)展，準(zhǔn)備迎接RFID產(chǎn)業(yè)的爆炸式發(fā)展。在這種形勢(shì)下，如果中國(guó)不發(fā)展自己的RFID產(chǎn)業(yè)就會(huì)受制于人，就會(huì)在新一輪技術(shù)革命中落伍。而在目前國(guó)內(nèi)RFID已有的一定技術(shù)和市場(chǎng)基礎(chǔ)上，如果措施得當(dāng)，是完全有機(jī)會(huì)趕上甚至領(lǐng)先于國(guó)外競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的。 RFID技術(shù)的發(fā)展是建立在整個(gè)RFID產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的基礎(chǔ)上，RFID產(chǎn)業(yè)鏈的任何一個(gè)環(huán)節(jié)的落后都會(huì)影響整個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)

9、展。 所以發(fā)展中國(guó)的RFID產(chǎn)業(yè)，不能局限在某個(gè)環(huán)節(jié)，而應(yīng)該是發(fā)展整個(gè)中國(guó)的RFID產(chǎn)業(yè)鏈，應(yīng)該是從標(biāo)準(zhǔn)到應(yīng)用中各個(gè)環(huán)節(jié)的共同發(fā)展?，F(xiàn)在的當(dāng)務(wù)之急是建立中國(guó)自己的RFID標(biāo)準(zhǔn)，從維護(hù)國(guó)家安全和利益的角度，中國(guó)必須有自己的標(biāo)準(zhǔn)和自己的產(chǎn)品，這不僅可以改變以往在標(biāo)準(zhǔn)上處處受制于人的被動(dòng)局面，也有助于改變國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)應(yīng)用和技術(shù)開發(fā)的混亂局面，形成合力，增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。從市場(chǎng)的角度來看，未來RFID的最大市場(chǎng)將在作為世界工廠和世界市場(chǎng)的中國(guó)。中國(guó)完全應(yīng)該，也能夠擁有自己的標(biāo)準(zhǔn)。 隨著中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化工作的進(jìn)展，中國(guó)將成為國(guó)際RFID標(biāo)準(zhǔn)的第四股力量。 RFID在中國(guó)的很多領(lǐng)域都得到實(shí)際應(yīng)用，包括物流、煙草、醫(yī)藥

10、、身份證、奧運(yùn)門票、寵物管理等等，但就我們?nèi)粘Ｉ罡惺芏?，好像RFID還是離我們很遠(yuǎn)。除了二代身份證，我們還很難經(jīng)常感受到RFID在我們生活中的存在。這到底是什么原因呢？其實(shí)道理很簡(jiǎn)單，盡管RFID正快速在各個(gè)領(lǐng)域得到實(shí)際應(yīng)用，但相對(duì)于我們國(guó)家的經(jīng)濟(jì)規(guī)模，其應(yīng)用范圍還遠(yuǎn)未達(dá)到廣泛的程度，即便在RFID應(yīng)用比較多的交通物流產(chǎn)業(yè)，也還處于點(diǎn)分布的狀態(tài)，而沒能達(dá)到面的狀態(tài)。往往是產(chǎn)業(yè)中的領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)為保持其競(jìng)爭(zhēng)地位而率先嘗試采用這種新技術(shù)，而更多的企業(yè)還抱著觀望和猶豫的態(tài)度。還是以物流產(chǎn)業(yè)為例，應(yīng)用RFID技術(shù)可以大幅提高物流運(yùn)作效率，如加快貨物出入庫(kù)時(shí)間，減少現(xiàn)場(chǎng)操作人員，實(shí)現(xiàn)快速而精確的庫(kù)存盤點(diǎn)，

11、實(shí)現(xiàn)貨物準(zhǔn)確定位跟蹤等。 隨著RFID技術(shù)的廣泛應(yīng)用，特別是非接觸公交卡、校園卡等項(xiàng)目在各地的推廣，培養(yǎng)了一批芯片、封裝、讀寫終端和系統(tǒng)集成廠商。這些國(guó)內(nèi)廠商已經(jīng)掌握了成熟的技術(shù)，初步形成了國(guó)內(nèi)的RFID產(chǎn)業(yè)鏈。其主要由以下幾個(gè)部分組成：標(biāo)準(zhǔn)制定、芯片設(shè)計(jì)、標(biāo)簽封裝（含天線設(shè)計(jì)）、識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)、系統(tǒng)集成與管理軟件開發(fā)。 射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)作為快速、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確采集與處理信息的高新技術(shù)和信息標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)，已經(jīng)被世界公認(rèn)為2l世紀(jì)十大重要技術(shù)之一。在生產(chǎn)、零售、物流、交通等各個(gè)行業(yè)有著廣闊的應(yīng)用前景?，F(xiàn)在，RFID 已成為IT 業(yè)界的研究熱點(diǎn)，被視為IT 業(yè)的下一個(gè)“金礦”。

12、各大軟硬件廠商，包括IBM、Motorola、Philips、TI、Microsoft、Oracle、Sun、BEA、SAP 等在內(nèi)的各家企業(yè)都對(duì)RFID 技術(shù)及其應(yīng)用表現(xiàn)出了濃厚的興趣，相繼投入大量研發(fā)經(jīng)費(fèi)，推出了各自的軟件或硬穿透性強(qiáng)件產(chǎn)品及系統(tǒng)應(yīng)用解決方案。在應(yīng)用領(lǐng)域，以Wal-Mart、UPS、Gillette 等為代表的大批企業(yè)已經(jīng)開始準(zhǔn)備采用RFID 技術(shù)對(duì)業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行改造，以提高企業(yè)的工作效率并為客戶提供各種增值服務(wù)。在標(biāo)簽領(lǐng)域，RFID 標(biāo)簽與條碼相比，具有讀取速度快、存儲(chǔ)空間大、工作距離遠(yuǎn)、、外形多樣、工作環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)和可重復(fù)使用等多種優(yōu)勢(shì)。射頻識(shí)別技術(shù)已經(jīng)逐漸成為企業(yè)提高物

13、流供應(yīng)鏈管理水平，降低成本，實(shí)現(xiàn)企業(yè)管理信息化，增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力，參與國(guó)際經(jīng)濟(jì)大循環(huán)不可缺少的技術(shù)工具和手段。 1.3 參考文獻(xiàn) [1]《RFID的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)》，人民郵電出版社，2007 [2] 周曉光著，《射頻識(shí)別(RFID)系統(tǒng)設(shè)計(jì).仿真與應(yīng)用》，人民郵電出版社，2008.03 [3] 曹志剛，錢亞生著，《現(xiàn)代通信原理》，清華大學(xué)出版社，2008.03 [4]《RFID系統(tǒng)誤碼率分析與仿真》，陜西師范大學(xué)學(xué)報(bào)，2006年 [5] 李蕾，肖忠源著，《基于RFID系統(tǒng)的誤碼率研究》，計(jì)算機(jī)安全，2008年01期 [6]

14、劉衛(wèi)國(guó)著，《MATLAB程序設(shè)計(jì)教程》，中國(guó)水利水電出版社，2005 [7] 寧煥生，王炳輝著，《RFID重大工程與國(guó)家物聯(lián)網(wǎng)》，機(jī)械工業(yè)出版社，2009.01 [8] 單承贛，單玉峰，姚磊著，《射頻識(shí)別（RFID）原理與應(yīng)用》，電子工業(yè)出版社，2008.07 [9] 董麗華著，《RFID技術(shù)與應(yīng)用》，電子工業(yè)出版社，2008.05 [10]寧煥生，張彥著《RFID與物聯(lián)網(wǎng)射頻，中間件，解析與服務(wù)》，電子工業(yè)出版社，2008.04 [11]游戰(zhàn)清,李蘇劍著，《線射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)理論與應(yīng)用》，電子工業(yè)出版社，2004 [12] 李元鐘著，《射頻識(shí)別技術(shù)

15、及其在交通領(lǐng)域的應(yīng)用》，電訊技術(shù)，2002 [13 ] 王宏，《PLC及PC與RFID射頻識(shí)別讀寫器串行通訊實(shí)現(xiàn)》，微計(jì)算機(jī)信息,2003 [14 ] Klause Finkenzeller，《射頻識(shí)別(RFID) 技術(shù)》， 電子工業(yè)出版社,2001. [15 ]江美龍，《CPLD在射頻卡讀寫器中的應(yīng)用》，電子技術(shù)應(yīng)用,2002 [16]The CERT Coordination Center(CERT/CC). [17]SANS Institute. The Twenty Most Critical Internet SecurityVulnerabilities.

16、 [18]Aleph One. Smashing the Stack for Fun and Profit.Phrack,1996 二、主要研究（設(shè)計(jì)）內(nèi)容、研究（設(shè)計(jì)）思想及工作方法或工作流程 1、主要研究?jī)?nèi)容 熟練掌握動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真工具M(jìn)atlab/Simulink；將RFID系統(tǒng)的各種常用數(shù)據(jù)傳輸編碼方式：NRZ（反向不歸零）編碼、曼徹斯特編碼、單極歸零編碼（unipolar RZ）、差動(dòng)雙相編碼（DBP）進(jìn)行對(duì)比和研究；對(duì)RFID系統(tǒng)的以上四種編碼方式的編碼和解碼進(jìn)行仿真并分析；對(duì)RFID系統(tǒng)的以上四種編碼方式的抗干擾性能進(jìn)行仿真并分析。 2、 設(shè)計(jì)思想 RFI

17、D信號(hào)編碼系統(tǒng)的作用是對(duì)要傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行編碼，以便傳輸信號(hào)能夠盡可能最佳地與信道相匹配，這樣的處理包括了對(duì)信息提供某種程度的保護(hù)，以防止信息受干擾或相碰撞，以及對(duì)某些信號(hào)特性的蓄意改變。 分別對(duì)RFID系統(tǒng)的多種數(shù)據(jù)編碼方式進(jìn)行研究和仿真，如：NRZ（反向不歸零）編碼、曼徹斯特編碼、單極歸零編碼（unipolar RZ）、差動(dòng)雙相編碼（DBP）。再利用Matlab/Simulink軟件將各種編碼所需要仿真的模塊提取出來構(gòu)建仿真模型，進(jìn)行仿真，分析結(jié)果。最后分別對(duì)每種編碼方式的抗干擾性能構(gòu)建仿真模型，進(jìn)行仿真并分析結(jié)果。 3、 工作流程 根據(jù)研究?jī)?nèi)容，確定工作流程如下： 1.介紹

18、RFID，描述RFID系統(tǒng)的工作原理。簡(jiǎn)述RFID系統(tǒng)的基本工作流程。 2.熟悉動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真工具M(jìn)atlab/Simulink，并且介紹Matlab/Simulink工具，并對(duì)其功能及使用方法進(jìn)行闡述。 3.對(duì)RFID系統(tǒng)的各種常用數(shù)據(jù)傳輸編碼方式的研究： NRZ（反向不歸零）編碼：：“高”信號(hào)表示二進(jìn)制1，“低”信號(hào)表示二進(jìn)制0。（FSK 和PSK 幾乎都用NRZ 編碼） 曼徹斯特編碼：在半個(gè)比特周期時(shí)的負(fù)邊沿表示二進(jìn)制1，半個(gè)比特周期中的正邊沿表示二進(jìn)制0。因此，曼徹斯特編碼也被稱作分相編碼。 單極歸零編碼：在第一個(gè)半比特中期中的“高”信號(hào)表示二進(jìn)制1, 而持續(xù)整

19、個(gè)比特周期的“低”信號(hào)表示二進(jìn)制0。 差動(dòng)雙相編碼（DBP）：在半比特周期中的任意邊沿表示二進(jìn)制0。而沒有邊沿就是二進(jìn)制1。此外，在每一比特周期開始時(shí)，電平都要反相，因此，對(duì)接收器來說，位節(jié)拍比較容易重建。 4.構(gòu)建仿真模塊，并進(jìn)行仿真分析： 如下圖： 編解碼仿真模型 在上圖中，Atomic Subsystem是編碼仿真模型，Atomic Subsystem1是解碼仿真模型。 在不同碼的編解碼方式中其仿真模型不同。 反向不歸零編碼（NRZ）、曼徹斯特編碼、單極歸零編碼（unipolar RZ）的編

20、解碼仿真模型均可以在Matlab/Simulink軟件的模塊庫(kù)中找到，而差動(dòng)雙相編碼（DBP）在構(gòu)建編解碼時(shí)則需要利用S函數(shù)實(shí)現(xiàn)自編模塊。 5.構(gòu)建信道編碼抗干擾能力仿真模型，并進(jìn)行仿真分析： 信道編碼抗干擾能力仿真模型 在上圖中，Atomic Subsystem是編碼仿真模型，Atomic Subsystem1是解碼仿真模型。 在不同碼的編解碼方式中其仿真模型不同。 三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作進(jìn)度安排 2010年1月20日—2月20日：完成相關(guān)資料的收集，熟悉

21、RFID系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)。 2月21日---3月13日：撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告，并進(jìn)行開題答辯。 3月14日---4月20日：認(rèn)真學(xué)習(xí)和研究RFID系統(tǒng)的各種數(shù)據(jù)編碼方式，并用動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真工具M(jìn)atlab/Simulink對(duì)其構(gòu)建仿真模型進(jìn)行仿真。 4月21日---5月20日：用動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真工具M(jìn)atlab/Simulink分別對(duì)每種編碼方式的抗干擾性能構(gòu)建仿真模型進(jìn)行仿真。 5月21日---6月：完善處理方法，總計(jì)技術(shù)文檔。撰寫畢業(yè)論文，進(jìn)行畢業(yè)答辯。 指 導(dǎo) 教 師 意 見 指導(dǎo)教師簽字___________

22、 年 月 日 院 系 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 領(lǐng) 導(dǎo) 小 組 審 核 意 見 難 度 綜合訓(xùn) 練程度 是否隸屬科研項(xiàng)目 教學(xué)院長(zhǎng)（公章）___________ 年 月 日 備注：1、題目類型分為： 理論研究、應(yīng)用研究、設(shè)計(jì)開發(fā)和其它。 2、題目難度分為： A、B、C、D四個(gè)等級(jí)。 3、綜合訓(xùn)練程度分為： A、B、C三個(gè)等級(jí)。