RFID技术中的调制与复用原理

"调制和复用技术是无线通信领域中的核心技术，用于高效地传输信息。本文摘自Daniel M. Dobkin的书籍《The RFin RFID: Passive UHFRFID in Practice》，主要探讨了调制和复用的基本概念以及在射频识别(RFID)中的应用。" 调制是将信息嵌入到高频载波信号的过程，以便通过无线电波进行传输。在无线通信中，未经调制的连续波（CW）信号仅能表明其存在，但无法传递额外信息。为了传输数据，需要对信号进行变化，这种变化通常被称为调制。调制方式有很多种，包括幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）。 举例来说，正弦调制是一种常见的调制方式，它将基带信息（函数m(t)）叠加到高频的载波信号（余弦函数）上。当m(t)也是一个低频的正弦或余弦信号时，可以通过三角恒等式将调制后的信号重写，形成两个位于载波频率两侧的边带，每个边带与载波频率的差值等于调制频率。调制使得信号的频谱变得更宽，从而能够携带更多的信息。 在RFID系统中，通常使用数字调制方式，因为它们更适应数据的二进制表示。开关键控（OOK）是一种简单的数字调制技术，其中信号电平高代表二进制“1”，低代表“0”。OOK信号的每个符号持续固定时间，电平非高即低。实现OOK调制可以使用简单的开关电路，而解调则可以通过检测功率电平来完成，例如使用二极管将高频信号转换为直流脉冲。 除了OOK，还有其他数字调制技术，如幅度键控（ASK）、频率键控（FSK）和相位键控（PSK），它们能够在一个符号内传输多个比特。这些技术在RFID系统和其他无线通信应用中广泛使用，以提高数据传输效率和抗干扰能力。复用技术，如时分复用（TDM）、频分复用（FDM）和码分多址（CDMA），则允许在同一个信道上同时传输多个信号，进一步优化了频谱利用率。 调制和复用技术是现代无线通信系统的基础，它们在RFID、移动通信、广播和卫星通信等领域发挥着至关重要的作用，确保信息的有效传输和高效利用有限的无线频谱资源。