RFID应用及原理射频数据的完整性课件.ppt

第6章射频数据的完整性6.1、基本概念
6.2、RFID系统的数据传输出错
6.3、差错控制方式
6.4、差错控制编码
6.5、汉明码
6.6、奇偶校验法
6.7、循环冗余校验（CRC）
6.8、性能指标
第6章射频数据的完整性6.1、基本概念
保证信息完整性的主要方法包括以下几种：
协议：通过各种安全协议可以有效地检测出被复制的信息、被删除的字段、失效的字段和被修改的字段。
纠错编码方法：由此完成检错和纠错功能。最简单和常用的纠错编码方法是奇偶校验法。
密码校验和方法：它是抗篡改和传输失败的重要手段。
数字签名：保障信息的真实性。
公证：请求网络管理或中介机构证明信息的真实性。6.2、RFID系统的数据传输出错
RFID系统采取无接触的方式进行数据传输，因此在传输过程中很容易受到干扰，包括系统内部的热噪声和系统外部的各种电磁干扰等，这些都会使传输的信号发生畸变，从而使传输数据发生不受欢迎的改变从而导致传输错误，如下图所示：

图1干扰导致数据传输发生错误6.2、RFID系统的数据传输出错
当接收读写器发出的命令以及数据信息发生传输错误时，如果被电子标签接收到，可能会导致以下结果：
电子标签错误的响应读写器的命令；
电子标签的工作状态发生混乱；
电子标签错误的进入休眠状态。
当电子标签发出的数据发生传输错误时，如果被读写器接收到，可能导致以下结果：
不能识别正常工作的电子标签，误判电子标签的工作状态；
将一个电子标签判别为另一个电子标签，造成识别错误。

6.2、RFID系统的数据传输出错
因传输的信号畸变而导致的数据传输出错在RFID系统的数据通信中是不能容忍的，解决的方法有两种：
加大读写器的输出功率，从而提高信噪比，但这种方式有一定的局限性，读写器发出的功率有限制，如果超限，会造成电磁污染。
在原始数据的后面加上一些校验位，这些校验位和前边的数据之间具有某种关联，接收端根据判断收到的数据位和校验位之间是否满足这种关联关系来判断有没有发生畸变，这就是差错控制编码。6.3、差错控制方式
常用的差错控制方式主要有检错重发（简称ARQ），前向纠错（简称FEC），混合纠错（简称HEC）。
6.3、差错控制方式
（1）检错重发（ARQ）
检错重发又称自动请求重传方式，记作ARQ(AutomaticRepeatRequest)。
由发端送出能够发现错误的码，由收端判决传输中有无错误产生，如果发现错误，则通过反馈信道把这一判决结果反馈给发端，然后，发端把收端认为错误的信息再次重发，从而达到正确传输的目的。
其特点是需要反馈信道，译码设备简单，对突发错误和信道干扰较严重时有效，但实时性差，主要在计算机数据通信中得到应用。

6.3、差错控制方式
（1）检错重发（ARQ）
停止等待ARQ系统

数据按分组发送。每发送一组数据后，发送端等待接收端的确认答复（ACK），然后再发送下一组数据。
图中的第3组接收数据有误，接收端发回一个否认答复（NAK），这时发送端将会重发第3组数据。

6.3、差错控制方法
（2）前向纠错
前向纠错方式记作FEC(ForwordErrorCorrection)。
发端采用某种在解码时能纠正一定程度传输差错的较复杂的编码方法，使接收端在收到的信码中不仅能发现错码，还能够纠正错码。
采用前向纠错方式时，不需要反馈信道，也不需反复重发而延误传输时间，对实时传输有利，但是纠错设备比较复杂。

6.3、差错控制方式
（3）混合纠错方式（HEC）
混合纠错方式记作HEC(HybridErrorCorrection)是FEC和ARQ方式的结合。
发端发送具有自动纠错同时又具有检错能力的码。收端收到码后，检查差错情况，如果错误在码的纠错能力范围以内，则自动纠错，如果超过了码的纠错能力，但能检测出来，则经过反馈信道请求发端重发。
这种方式具有自动纠错和检错重发的优点，可达到较低的误码率，因此，近年来得到广泛应用。
RFID系统一般使用第一种或第二种差错控制方式。6.4、差错控制编码
差错控制时所使用的编码，常称为纠错编码。
根据码的用途，可分为检错码和纠错码。检错码以检错为目的，不一定能纠错；而纠错码以纠错为目的，一定能检错。
监督码元：上述几种技术中，都是在接收端识别有无错码。所以在发送端需要在信息码元序列中增加一些差错控制码元，它们称为监督码元。
不同的编码方法，有不同的检错或纠错能力。
多余度：就是指增加的监督码元多少。例如，若编码序列中平均每两个信息码元就添加一个监督码元，则这种编码的多余度为1/3。
编码效率(简称码率)：设编码序列中信息码元数量为k，总码元数量为n，则比值k/n就是码率。
冗余度：监督码元数(n-k)和信息码元数k之比。

6.4、差错控制编码
纠错编码的基本原理举例说明