基于TH-PPM的RFID安全認證
加入技術交流群
UWB信號是指其相對帶寬大于0．2，它是利用很窄的脈沖(脈寬一般小于1 ns)來傳輸數據，而不采用連續的波形，所以信號的帶寬很大。窄脈沖一般用高斯多階微分脈沖、升余弦脈沖、多周期脈沖和脈沖串等，由于高斯多階微分脈沖易產生，且階數選得合適可使信號沒有直流分量，還能很好地向空中輻射能量(如一階、二階微分等)，所以最常用。高斯多階微分的數學表達式為：
UWB系統有多種脈沖調制方式(TH-PPM，DS-PAM等)，由于TH-PPM電路簡單，成本低和功耗小，所以可用于UWB RFID系統的調制方式。PPM調制是利用脈沖出現的位置相對于標準位置的偏移量來表示一個特定的符號。TH-PPM是跳時和脈位調制的結合，首先用PN碼選擇傳輸碼元的時隙(一個周期為2N-1的PN碼的跳時，由于偽隨機生成器在PN碼的一個周期內有2N-1個狀態，所以傳輸一個符號需要2N-1個時隙)；然后在PPM調制中用符號來控制脈沖在所選時隙內相對于標準位置的偏移量，TH-PPM信號為：
比如一個二進制的信源，用周期為2N-l的PN碼進行跳時，首先根據PN碼生成器的狀態cj，選擇傳輸PN碼的時隙即在位空間偏移ciTc；然后在選擇的時隙內，當符號為“0”時，脈沖的位置不發生偏移，當符號為“1”時，在時隙內脈沖的位置偏移ai△，脈沖在位空間的總偏移量就為ciTc+ai△，要求ai△《ciTc(當ci≠0)。
1．2 TH-PPM RFID數據幀結構
TH-PPM RFID的數據幀格式如圖1，圖中底層為在位空間中一個被隨機選擇傳輸符號的時隙，由上分析，位空間只可能有一個時隙才有脈沖，一個時隙內偏移量不同代表不同的符號。由圖可見整個數據幀共176 b，分為三個部分：首部、PN序列初態和標簽ID。首部由32 b組成，用于標簽和讀寫器的同步。PN序列的初態和標簽ID分別由16 b和128 b組成。PN序列的初態傳輸給閱讀器實現偽隨機碼同步，如果PN碼不同步，閱讀器就無法對信號進行解擴，無法獲得標簽信息，所以同步是TH-PPM的關鍵。本文引用地址：http://www.104case.com/article/157716.htm
1．3 TH-PPM RFID示簽結構
UWB RFID標簽的結構如圖2所示，主要由能量轉換供應電路、PN碼生成器、PPM和脈沖成形等模塊組成。當標簽的能量轉換電路收到信號后，將一部分能量轉換為標簽所需的能量，另一部分通過窄帶接收機處理為標簽提供時鐘；如果標簽獲得了足夠的能量則根據防碰撞算法(在此未加討論)準備要發送的數據，這時標簽的數據幀中的176 b數據經整合后形成一個二進制數據流，以速率Rb=1／Tb輸入重復編碼器；重復編碼器對輸入的每個符號重復Ns次編碼，將數據流速率提高到Rcd=Ns／Tb=1／Ts(Ts為傳輸一個符號的位空間)，實現對數據的信道編碼；然后通過跳時和PPM模塊實現對每個脈沖在位空間和時隙的定位，經沖激響應為高斯多階微分的脈沖成形濾波器后向閱讀器發送一個數據幀。以下主要介紹系統中PN碼生成器和PPM調制模塊。
評論