无线通信技术中的编码方法

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2.1.2 主要协议
IS018000-6标准是ISo(国际标准化组织)和 IEC(国际电工技术委员会)共同制定的基于860— 960MHz的通信协议，其通信类型包括TYPE A和 TYPE B，并在此基础上扩展TYPEC(以下简称 IS018000-6C)。IS018000-6C标准采 EPC global组织的Class-1 GEN-2 RFID规范，作为 通用标准在全球推广。在IS018000-6C标准中， 规定了读写器和电子标签通信时的物理接口.
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一种超高频RFID系统的编译码模块设计,赵 晶， 尹 新，何怡刚，齐绍忠，侯周国，李 兵(湖南大 学电气Hale Waihona Puke Baidu信息工程学院) UHF RF ID无线通信编码模块的设计与实现,郑兆 娜，孙鹏(济南大学信息科学与上程学院)
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2010年

曼彻斯特编码 FM0码 改进型Miller码
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主要文献
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1948年，信息论的开创者C.E．Shannon在 他的奠基性论文“A mathematical of communication”中提出著名的信道编码定理，即 对每一类信道都存在着一定的信道容量C，它是 信道的极限传输能力，称之为Shannon限。只要 当实际传输速率R<C时，就可以实现在信道中的 无差错传输。信道编码定理为以后纠错码的发展 指明了方向。此后国内外的学者以Shannon限为 目标构造出了各种各样的性能优异的纠错码。
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2009年


脉宽调制PIE编码 Manchester编码 卷积码和CRC码
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主要文献



RFID抗冲突算法研究，硕士学位论文, 汪云飞, 计算机科 学与技术,指导教师：罗娟，（湖南大学） UHF频段RFID标签芯片编解码电路设计与实现，李贵, 通 信与信息系统,指导教师：文光俊，（电子科技大学） 超高频RFID读写器基带模块的原理与设计，周陈锋,何怡 刚,侯周国,阳辉(湖南大学电气与信息丁程学院) 符合EPC C1 G2标准的阅读器数字基带编解码模块设计 和FPGA验证,周 灏1，陈亦灏1，许 帅1，赖宗声1，2， （1．华东师范大学微电子电路与系统研究所，上海； 2. 华东师范大学纳光电集成与先进装备教育部工程研究中心， 上海）
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2.1.3 编码方法的理论基础

1948年C．E．Shannon提出了著名的信道 编码定理，指明了纠错码的研究方向，此文标志 着编码理论的开端。1949年，Shannon从信息论 的角度阐述了密码学的基本问题，从而奠定了现 代密码学的基础。 1976年W．Dime和M．E．Hellman发表了在 密码学领域中具有里程碑意义的文章《密码学的 新方向》，指明了Shannon在1949年所提出的将 密码系统建立在某个已知数学难题之上的具体实 现途径。
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2.1.4 近几年主要研究的编码方法及主要文 献
2004年-2006年



NRZ不归零编码、曼彻斯特(Manchester)编码， 单极归零编码、差动双相(DBP)编码、米勒(Miller) 编码、差动编码和脉冲间隙(PP)编码。 FMO编码和PIE编码 由标签向阅读器的数据发送采用FM0编码，由阅 读器向标签的数据发送采用PIE编码. LDPC码
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Rao于1986年构造了一个用汉明码私钥加密 系统，它对生成矩阵保密。Rao私钥体制只需要 使用简单的纠错码就能提供很好的保密性。因此， 相对McEliece公钥体制而言，Rao私钥体制需要 很小的计算量和存储量，为纠错与加密相结合的 实用阶段奠定了基础。Rao私钥密码体制的安全 性和McEliece密码体制的安全性相当。但是，若 在该体制中使用短码，那么Rao体制是不安全的。
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2.1.5 本章小结
在为射频系统挑选合适的信号编码系统时， 应当考虑各种编码的边界条件，最重要的是调制 后信号频谱，以及对传输故障的敏感度。另外对 于无源应答器来说，不允许由于信号编码与调制 方法的不恰当的组合而导致能量转化的中断。
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王新梅等人在Ms公钥体制的基础上，提出了一个问 题：能否把加密和纠错作为一个整体考虑，提出一种既能 加密又能纠错的密码体制呢?王新梅在文献《M公钥的推 广及通过有扰信道时的性能分析》中首先讨论了此问题， 并提出了既能加密又能具有一定纠错能力的Ms公钥体制。 1986年，王新梅在M和Ms公钥体制的缺点，对其进 行修正，使其能够适用于传统的分组加密(非公开密钥)， 提出了加密与纠错相结合的MC分组加密纠错体制，在文 献《MC分组加密纠错体制》中讨论了该体制的安全性， 并讨论了它在有扰信道中的性能。
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CFB纠错联合算法 FMO编码 双相间隔编码, PDU编码 Manchester编码 改进型Miller码 (7，4)线性分组码
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主要文献


CFB纠错联合算法和RFID防碰撞算法的研究，吴烨，指导 教师：胡爱群,硕士学位论文（东南大学） EPC+Gen2标准RFlD标签的FMO编码原理及FPGA实现 2007，杜平,殷瑞祥，（华南理工大学电子与信息学院） RFID标签数字系统的设计与实现，徐振梅，指导教师：侯 春萍,硕士学位论文（天津大学） RFID防碰撞算法的FPGA仿真实现,宁焕生1，郭旭峰1， 丛玉2，刘文明1，薛明华1(1．北京航空航天大学电子信 息工程学院，北京；2．中国矿业大学(北京)化学与环境 工程学院，北京)
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2.1 RFID技术




2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.1.5
RFID简介 主要协议 编码方法的理论基础 近几年主要研究的编码方法及主要文献 本章小结
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2.1.1 RFID简介
RFID即射频识别，是一项利用射频信号通过 空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传 递并通过传递的信息达到识别目的的技术。 射频识别系统具有以下优点：
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主要文献

RFID系统抗冲突问题的研究,鞠伟成,指导教师：俞承芳,硕 士学位论文（复旦大学） ISO 18000—6中的FM0编码和PIE编码的编码技术, 单承 赣,梁华东,焦宗东, 硕士学位论文（合肥工业大学） 射频识别系统中读写器的开发与研究,鲁公羽,指导教师： 陈 雄副教授.硕士学位论文.（复旦大学） 短距离无线通信网络低信噪比接收算法的研究,黄忠虎， 博士学位论文, 指导教师：沈连丰.（东南大学）
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超高频RFID协议标准的发展与应用,邢亚斌1，羊 红光2,3，张利民4(1．石家庄IT商职业学院建筑 工程系，河北石家庄050091;2．河北省科学院应 用数学研究所，河北石家庄050081；3．石家庄 冀科双实科技公司，河北石家庄050081；4．衡 水学院数学与计算机学院，河北衡水053000) 无源RFID前向链路编码方法的改进与实现,李伟， 程明，秦雪丽(郑州大学信息工程学院。)
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2008年


曼彻斯特编码 PIE 脉冲宽度编码 Miller编码
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主要文献


超高频RFID读写器的研究与设计,邵海珍,指导教师：安刚, 控制理论与控制工程,硕士学位论文.（南开大学） 基于FPGA的UHF RFlD阅读器基带处理电路设计吕炳贽1 潘剑侠1顾伟2马琪1(1杭州电子科技大学微电子CAD研究 所浙江杭州 ；2 UT斯达康宽带事业部，浙江杭州) 一种应用于超高频射频识别的密勒解码器肖自铧1，马 琪 1，顾 伟2，潘剑侠1，吕炳贽1(I．杭州电子科技大学微电 子CAD研究所，浙江杭州；2．UT斯达康公司宽带事业部， 浙江杭州)
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在Turbo码的鼓舞，D．J．C．Mackay， M．Neal和N．Wiberg等人对LDPC码重新进行了 研究，发现LDPC码虽然性能较Turbo码略有差距， 但它同样具有逼近香农限的性能。在LDPC码的基 础上，他们进一步研究了多元域上的LDPC码，发 现多元域上的LDPC码较二元域上的码的性能有较 大提高，且域的阶数越高编码的性能越好。M．G Luby和M．Mitzenmacher等人从另一个角度对L DPC码进行了推广，提出非规则LDPC码，这种 纠错码的性能能够赶上甚至超过Turbo码。
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1993年，C．Berrou，A．Glavieux和P．Th itimaishim提出令人震惊的Turbo码，它的特性离 Shannon限只有0.5dB。Turbo码成为继Ungerbo eck提出TCM之后信道编码的又一里程碑。Turbo 码给人们带来了一个重要启示：迭代译码可以获 得接近最大似然译码的性能。
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2007年

随着无线通信与网络技术的快速发展，无线 网络已经渗透到国防军事、教学科研和医疗卫生 等国民经济的各个部门，与人们的日常生活紧密 相连。无线网络的应用越来越 广泛，无线网络的 安全性和可靠性就越重要。 提高无线网络数据传 输的可靠性与安全性，已成为无线网络中日益重 要的研究课题。针对无线网络数据传输的安全性、 可靠性，科研机构开始从无线信道纠错和加密编 码算法方面展开了研究.
无线通信技术中的编码方法
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目录

课题意义

无线通信新技术中采用的编码方法分析
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一、课题意义

随着信息技术的发展，人们对网络通信技术 的要求不断提高，传统的数字化设备的有线连接 给人们随时随地与信息网络相连和通信带来了很 多不便。发展无线通信技术，将人们从有线连接 的束缚中解放出来，已经成为一种必然趋势。诸 多新技术得到了广泛的应用。
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二、无线通信新技术中采用的编码方法分析
2.1 RFID技术 2.2 无线传感器网络 2.3 无线网络定位技术 2.4 基于CPLD 的室内无线红外通信PPM 编解 码 实现 2.5 NFC技术及其编码方法 2.6 蓝牙技术 2.7 超宽带通信UWB技术 2.8 ZigBee技术与编码方法

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无线通信技术是当前发展最迅速、最具活力 的技术领域之一，在这个领域中，各种新技术、 新方法层出不穷。 如蓝牙、无线城域网WIMax、超宽带通信U WB、近场通信NFC、RFID无线射频、ZigBee等 先进的无线通信技术在不同的领好的应用. 本文主要围绕着各种新技术中采用的编码方 法展开。
(1) 环境适应性强； (2) 可全天候、无接触地完成自动识别、 跟踪与管理； (3) 可穿透非金属物体进行识别，抗干扰 能力强。
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RFID广泛运用在门禁、物流、监控、防伪、 安全、军事等各个领域。本章主要围绕着RFID中 常用的编码方法展开的。 本章的主要工作是研究RFID中常用的编码方 法：NRZ编码 、曼彻斯特编码、米勒编码、以及 变形米勒编码，并对各种算法的性能进行分析。
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1978年E．R.LBerlekamp．R.J．McElieee 和H．C．A．van Tilborg证明了纠错码中一般线 性分组码的译码问题是一个NPC问题。这两项成 果建立起纠错码和密码学相结合的理论基础。
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同年，R.J．MeEliece根据一般线性分组码 的译码问题是一个NPC问题，Goppa码具有快速 译码算法的特点，首次构造了基于纠错码的公钥 密码体制，简称为M公钥密码体制。该体制的公 钥是随机产生的一个线性分组码的生成阵，公钥 隐藏了线性分组码的快速译码算法，是一种局部 随机密码体制。从此以后，有关纠错码和密码相 结合的研究迅速发展起来。
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基于RFID技术和GSM网络的移动收费系统，硕士 学位论文，刘新伟,指导教师：张宏.（哈尔滨理 工大学） 高速率近距离通信(NFc)关键技术研究，曹平,指 导教师 ：包志华.（南京邮电大学） 一种用于RFID能量有效的数据编码及其时钟提取， 王宏刚，裴昌幸，陈 南(西安电子科技大学综合 业务网理论及关键技术国家重点实验室，陕西西 安)



RFID感应防盗门锁的设计,姜萌(杭州职业技术学 院信息电子系) RFID关键技术及其在现代物流中的应用研究, 岳 涛,通信与信息系统,指导教师：聂明新,硕士学位 论文，（武汉理工大学） UHF RFID阅读器基带处理接收端电路的设计,马 琪。张军，肖自铧(杭州电子科技大学微电子CAD 研究所)