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数字通信系统之编码与译码

2025-07-25 11:18:38
这里讲到的编码(Coding)和译码(Decoding),主要针对信道编码和信道译码,并非密码学里面的编码方式和译码方式(研究高频RFID部分时需要研究密码学,本书主要针对超高频 RFID,加密部分相对简单不作为本书重点)。
 
信道编码:以提高信息传输的可靠性为目的的编码。通常通过增加信源的冗余度来实现。采用的一般方法是增大码率或带宽,也就是说一般信道编码会增加一些信息,这些信息或者进行校验或者增强可靠性。如图所示为信道编码的示意图,通过编码器将信源的S集合映射为码字C集合。
 
信道编码的种类很多,如霍夫曼(Huffman)编码、费诺(Fano)编码、香农-费诺-埃利斯(Shannon-Fano-Elias)编码等,这里就不赘述了。本文主要介绍RFID系统中常用一种的编码方式:曼彻斯特编码。
 
曼彻斯特编码(Manchester Encoding),也叫做相位编码(Phase Encode,简写PE),是一个同步时钟编码技术,被物理层使用来编码一个同步位流的时钟和数据。在曼彻斯特编码中,用电压跳变的相位不同来区分10,即用正的电压跳变表示1,用负的电压跳变表示0。因此,这种编码也称为相位编码,如图所示。由于跳变都发生在每一个码元的中间,接收端可以方便地利用它作为位同步时钟,因此,这种编码也称为自同步编码。曼彻斯特编码将时钟和数据包含在数据流中,在传输代码信息的同时,也将时钟同步信号一起传输到对方,每位编码中有一跳变,不存在直流分量,因此具有自同步能力和良好的抗干扰性能。但每一个码元都被调成两个电平,所以数据传输速率只有调制速率的1/2

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