射频识别技术漫谈(32)——曼侧斯特码与FM0编码的防冲突原理

在RFID技术中，从低频的125KHz、134.2KHz到高频的13.56MHz，再到超高频和微波段的433MHZ、860-960MHz、2.45GHZ，研究标签向读写器回送数据的编码方式，我们会发现一个有趣的现象，那就是几乎各个频段的标签,如果防冲突机制使用的是二进制树形搜索算法，则标签向读写器发送数据都是用曼侧斯特码或FM0编码。究其原因，主要是因为曼侧斯特码与FM0编码本身具有天然的冲突识别特性。
曼侧斯特码在每一位数据的中心有一个跳变沿，其中上升沿表示0，下降沿表示1，当发送连续的0或连续的1时，在数据的开始处插入一个状态转换沿，如下图所示。

FM0编码在每一位数据的开始处都有一个跳变，如果在数据的中心处也有跳变表示0，数据的中心处没有跳变表示1，如上图所示。
曼侧斯特编码的核心特征是在每一位数据的中心都有跳变，FM0编码的核心特征是在每一位数据的开始处都有跳变。当发生冲突时，射频场中的多张标签在某一位上有的发送0，有的发送1，读写器收到的是叠加后的波形。在曼侧斯特码与FM0编码两种情况下，1和0的波形叠加如下图所示，其中FM0编码又分为起始电平为高和起始电平为低两种情况。

在图中可以清楚的看到，当发生冲突时，曼侧斯特编码中心的跳变沿消失，FM0下一位数据的起始处跳变沿消失。消失的跳变沿都是对应编码的核心特征，这些跳变沿消失后，读写器将无法继续解码，从而检测到发生了冲突，并能确定冲突发生的位置。

审核编辑 黄宇