一種副載波調製米勒碼解碼裝置及其解碼方法
2023-08-08 16:50:11
專利名稱：一種副載波調製米勒碼解碼裝置及其解碼方法
技術領域：
本發明屬於米勒碼解碼技術領域，更具體地，涉及一種副載波調製米勒碼解碼裝置及其解碼方法。
背景技術：
UHF RFID微波射頻識別技術是國際上最先進的第四代自動識別技術，是近幾年剛剛開始興起並得到迅速推廣應用的一門新技術，它有識別距離遠\識別準確率高、識別速度快、抗幹擾能力強、使用壽命長、可穿透非金屬材料等特點，運用範圍廣等特點。微波射頻自動識別的關鍵設備主要有射頻識別卡、讀寫器、微波天線等三個組成部分。射頻識別卡，又稱電子標籤主要用來儲存被標識物數據信息，射頻識別卡的核心是帶有信息收發和儲存功能的集成電路，由於其使用時像普通標籤一樣被粘貼在被識別物體上，因此該裝置被形象化地稱作「電子標籤「。讀寫器，用於讀取或寫入射頻識別卡中的數據，它滿足了對快速運動的多個物體或人員進行同時快速準確自動識別的需要。微波天線，它與讀寫器相連接，主要是向射頻識別卡發送和接收相關的數據信號。隨著RFID技術的應用增加，以及空間電磁環境的惡化，讀寫器與標籤之間的通信存在越來越多的幹擾。在UHF頻段的EPC C1G2協議中規定了副載波調製的米勒解碼由於其抗幹擾性強，應該作為標籤與讀寫器通信的首選。米勒碼規定:在相鄰的兩個數據O之間發生跳變，數據I中間發生跳變，而副載波調製後的米勒碼在相鄰的兩個O之間不跳變，相鄰的兩個I之間才跳變如圖1所示。僅憑藉跳變邊沿判斷0，I數據解碼實現方法不足以應對，且因為標籤回波存在一定的不確定性及不穩定性，對其進行時鐘同步也較為困難，且增加了解碼方法難度以及解碼裝置的複雜性。
發明內容
為彌補上述缺陷，本發明提出一種副載波調製米勒碼解碼裝置及其解碼方法，本發明技術方案解決了時鐘同步的困難問題，降低了解碼難度和解碼裝置的複雜性。為了解決上述技術問題，本發明採用以下技術方案予以實現。技術方案一:一種副載波調製米勒碼解碼裝置，其特徵在於，包括用於記錄窄脈衝個數的窄脈衝計數模塊，所述窄脈衝計數模塊的輸入端連接有寬脈衝識別模塊，所述寬脈衝識別模塊用於識別輸入數據中的寬脈衝；所述窄脈衝計數模塊的輸出端連接有解碼狀態機模塊，所述解碼狀態機模塊用於確定解碼狀態機狀態信息。上述技術方案的特點和進一步改進在於:(I)所述解碼狀態機模塊的輸入端連接有條件處理模塊，所述條件處理模塊用於設置所述解碼狀態機模塊的解碼條件。(2)所述解碼狀態機模塊的輸出端連接有解碼輸出模塊，所述解碼輸出模塊用於輸出解碼數據。
技術方案二:一種副載波調製米勒碼解碼方法，其特徵在於，判斷輸入數據是寬脈衝，還是窄脈衝；如果是窄脈衝，計數器的計數值加I ;如果是寬脈衝，則輸出計數值，並對計數值進行判斷，得到解碼狀態機狀態信息；根據解碼狀態機狀態信息進行判定，若起始為導引頭數據，則輸出解碼數據。上述技術方案的特點和進一步改進在於:(I)當找到第一個寬脈衝時開始計數，到下一個寬脈衝時本次計數結束，並開始重新計數。(2)所述導引頭數據包括4個碼元周期數據O和數據010111。(3)所述導引頭數據包括8個碼元周期數據O和數據010111。(4)根據解碼長度判斷解碼是否結束。本發明技術方案，根據米勒副載波導引頭編碼規則，利用副載波調製的米勒碼，通過寬脈衝間的窄脈衝累加個數進行統計整理出解碼狀態機初始位。本發明技術方案，能夠準確快速的判斷標籤回波的判斷位，解決了時鐘同步的困難問題，降低了解碼難度和解碼裝置的複雜性。
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明的技術方案作進一步詳細說明。圖1為本發明實施例副載波調製米勒碼解碼裝置示意圖；圖2為本發明實施例米勒碼導引頭(TRext = O)序列示意圖；圖3為本發明實施例米勒碼導引頭(TRext = I)序列示意圖；圖4為本發明實施例副載波調製米勒碼序列示意圖；圖5為本發明實施例中解碼狀態機的狀態信息列表；圖6為圖5的解碼狀態機的狀態信息中具體實例圖解；圖7為本發明實施例副載波調製米勒碼解碼方法示意圖。
具體實施例方式附圖1所示，本發明實施例副載波調製米勒碼解碼裝置包括用於記錄窄脈衝個數的窄脈衝計數模塊102，窄脈衝計數模塊102的輸入端連接有寬脈衝識別模塊101，寬脈衝識別模塊101用於識別輸入數據中的寬脈衝；窄脈衝計數模塊102的輸出端連接有解碼狀態機模塊104，解碼狀態機模塊104用於確定解碼狀態機狀態信息。解碼狀態機模塊104的輸入端連接有條件處理模塊103，條件處理模塊103用於設置解碼狀態機模塊104的解碼條件；解碼狀態機模塊104的輸出端連接有解碼輸出模塊105,解碼輸出模塊105用於輸出解碼數據。帶副載波的米勒解碼分為三種，分別是M = 2、4、8三種模式，這三種模式對應的判斷條件如附圖4所示，條件處理模塊103根據M值找到對應的三種數據來決定解碼條件。附圖2和附圖3所示，米勒碼導引頭由相鄰不跳變的前導音及數據010111組成，其中前導音可以用來恢復時鐘，其長度分為兩種，TRext = O時導引頭包含4個碼元周期前導音(4個碼元周期數據O)，如附圖2所示；TRext = I時導引頭包含16個碼元周期前導音(16個碼元周期數據O)，如附圖3所示。若起始使用寬脈衝作為計數間隔，就會繞過前導音部分及數據OlOlll中的數據0，直接進入數據10111的解碼部分。附圖4所示，副載波調製米勒序列可以看出，副載波米勒解碼包括寬脈衝及窄脈衝兩種，而寬脈衝出現的位置不固定，不僅在碼元中間，也會在碼元邊沿出現，但是仍有規律可循，當M = 2時，碼元包括了 2個周期的副載波，即4個所述窄脈衝，寬脈衝間的窄脈衝個數可以依此統計；當M = 4時,碼元包括4個周期副載波，以此類推，M = 8時,碼元包括8個周期的副載波，因此可統計不同M值下三種不同類型的窄脈衝個數。通過寬脈衝間的窄脈衝累加個數進行統計得到附圖5所示列表，其中三行分別為M = 2，4，8三檔，三列分別代表三種窄脈衝寬度，狀態I => 01從數據I到數據O再到數據1，窄脈衝累計個數最多；狀態i = > 00/0 =>01即從數據I到數據O再到數據O或者數據O到數據O再到數據I ;狀態I = > 1/0 = > O即從數據I到數據I或者從數據O到數據O。附圖6所示，選取M = 8為例，對解碼狀態機的狀態信息進行圖解，出現的三種狀態可以分為數據1，數據O及數據01。出現的數據分別是14、22、30三種，其中14出現在數據I到數據1，或數據O到數據O的變換中；22出現在數據I到數據0，或數據O經過一個數據O到數據I的變換中；30僅出現在數據I經過數據O到數據I的變換中，對應附圖5所示狀態機的狀態信息列表。當解碼開始時，由於前導音結束為1，起始位置為1，根據轉換規則進行跳變並輸出相應數據，進行解碼，結束後將解碼結果返回。附圖7所示，本發明實施例副載波調製米勒碼解碼方法示意圖，具體流程如下:701:開始解碼；702:寬脈衝識別模塊判斷當前輸入數據是否為寬脈衝；如果是，進入步驟703，如果否，進入步驟704 ；703:計數器值輸出，並進入步驟706 ；若當前輸入數據為寬脈衝時，則將輸出當前計數器值。704:判斷當前輸入數據是否為窄脈衝；如果是，進入步驟707 ;如果否，返回步驟701 ；返回步驟701後，等待下一次輸入數據。705:計數值輸出後，計時器清零，並返回步驟701 ；當找到第一寬脈衝時，計數器開始計數，下一個寬脈衝時結束本次計數，並開始重新計數。706:進入解碼狀態機判斷，判斷解碼狀態機的狀態信息；如果是寬脈衝，則輸出計數值，並對計數值進行判斷，得到解碼狀態機狀態信息。707:窄脈衝計數模塊的計數器值加1，並返回步驟701 ；708:輸出解碼狀態機的狀態信息0/1 ；對輸入的計數器值進行判斷，起始為1，並在每次解碼狀態機狀態轉換後，輸出相應的狀態信息。709:判斷導引頭；米勒副載波導引頭編碼規則，導引頭包括一段邊沿不跳變的數據O及數據010111 ;當找到寬脈衝時，必為數據中的第一個1，因而從此處開始，設定解碼狀態機初始狀態為I。若起始為導引頭數據，則進入解碼數據輸出狀態。710:輸出解碼數據，並完成解碼。解碼數據輸出，並根據解碼長度判斷解碼是否結束。這裡強調下，本發明技術方案，主要應用於UHF RFID讀寫器。本發明還有多種實施方式，但凡在本發明的精神和實質範圍內，所作的任何改變、等同替換、改進，均在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種副載波調製米勒碼解碼裝置，其特徵在於，包括用於記錄窄脈衝個數的窄脈衝計數模塊，所述窄脈衝計數模塊的輸入端連接有寬脈衝識別模塊，所述寬脈衝識別模塊用於識別輸入數據中的寬脈衝；所述窄脈衝計數模塊的輸出端連接有解碼狀態機模塊，所述解碼狀態機模塊用於確定解碼狀態機狀態信息。
2.如權利要求1所述的副載波調製米勒碼解碼裝置，其特徵在於，所述解碼狀態機模塊的輸入端連接有條件處理模塊，所述條件處理模塊用於設置所述解碼狀態機模塊的解碼條件。
3.如權利要求1所述的副載波調製米勒碼解碼裝置，其特徵在於，所述解碼狀態機模塊的輸出端連接有解碼輸出模塊，所述解碼輸出模塊用於輸出解碼數據。
4.一種副載波調製米勒碼解碼方法，其特徵在於，判斷輸入數據是寬脈衝，還是窄脈衝； 如果是窄脈衝，計數器的計數值加I ; 如果是寬脈衝，則輸出計數值，並對計數值進行判斷，得到解碼狀態機狀態信息； 根據解碼狀態機狀態信息進行判定，若起始為導弓I頭數據，則輸出解碼數據。
5.如權利要求4所述的副載波調製米勒碼解碼方法，其特徵在於，當找到第一個寬脈衝時開始計數，到下一個寬脈衝時本次計數結束，並開始重新計數。
6.如權利要求4所述的副載波調製米勒碼解碼方法，其特徵在於，所述導引頭數據包括4個碼元周期數據O和數據010111。
7.如權利要求4所述的副載波調製米勒碼解碼方法，其特徵在於，所述導引頭數據包括8個碼元周期數據O和數據010111。
8.如權利要求4所述的副載波調製米勒碼解碼方法，其特徵在於，根據解碼長度判斷解碼是否結束。
全文摘要
本發明屬於米勒碼解碼技術領域，公開了一種副載波調製米勒碼解碼裝置及其解碼方法。其解碼裝置包括用於記錄窄脈衝個數的窄脈衝計數模塊，所述窄脈衝計數模塊的輸入端連接有寬脈衝識別模塊，所述寬脈衝識別模塊用於識別輸入數據中的寬脈衝；所述窄脈衝計數模塊的輸出端連接有解碼狀態機模塊，所述解碼狀態機模塊用於確定解碼狀態機狀態信息。本發明技術方案解決了時鐘同步的困難問題，降低了解碼難度和解碼裝置的複雜性。
文檔編號H04J3/06GK103178933SQ20131002824
公開日2013年6月26日 申請日期2013年1月25日 優先權日2013年1月25日
發明者孫旭, 田永剛 申請人:西安新時達電子信息技術有限公司