物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）技術(shù)與應(yīng)用第4章

編碼與調(diào)制點(diǎn)擊此處結(jié)束放映

RFID是一種系統(tǒng)，一種射頻識別系統(tǒng)。典型的RFID系統(tǒng)主要由閱讀器、電子標(biāo)簽、RFID中間件和應(yīng)用系統(tǒng)軟件4部分構(gòu)成，一般我們把中間件和應(yīng)用軟件統(tǒng)稱為應(yīng)用系統(tǒng)。

RFID系統(tǒng)構(gòu)架圖4-2RFID的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在實(shí)際RFID解決方案中，不論是簡單的RFID系統(tǒng)還是復(fù)雜的RFID系統(tǒng)都包含一些基本組件。組件分為硬件組件和軟件組件。RFID系統(tǒng)構(gòu)架圖4-3射頻識別系統(tǒng)基本組成若從功能實(shí)現(xiàn)的角度觀察，可將RFID系統(tǒng)分成邊沿系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分，如圖4-3示。這種觀點(diǎn)同現(xiàn)代信息技術(shù)觀點(diǎn)相吻合。邊沿系統(tǒng)主要是完成信息感知，屬于硬件組件部分；軟件系統(tǒng)完成信息的處理和應(yīng)用；通信設(shè)施負(fù)責(zé)整個(gè)RFID系統(tǒng)的信息傳遞。

1、電子標(biāo)簽

二、RFID系統(tǒng)構(gòu)架圖4-4RFID系統(tǒng)構(gòu)件——標(biāo)簽

電子標(biāo)簽（ElectronicTag）也稱也稱應(yīng)答器或智能標(biāo)簽（SmartLabel），是一個(gè)微型的無線收發(fā)裝置，主要由內(nèi)置天線和芯片組成。

電壓調(diào)節(jié)器：把由標(biāo)簽閱讀器送來的射頻信號轉(zhuǎn)換為直流電源，并經(jīng)大電容儲(chǔ)存能量，再經(jīng)穩(wěn)壓電路以提供穩(wěn)定的電源；調(diào)制器：邏輯控制電路送出的數(shù)據(jù)經(jīng)調(diào)制電路調(diào)制后加載到天線送給閱讀器；解調(diào)器：把載波去除以取出真正的調(diào)制信號；邏輯控制單元：用來譯碼閱讀器送來的信號，并依其要求回送數(shù)據(jù)給閱讀器；存儲(chǔ)單元：包括EEPROM與ROM，作為系統(tǒng)運(yùn)行及存放識別數(shù)據(jù)的位置。2、讀寫器

二、RFID系統(tǒng)構(gòu)架圖4-6讀寫器組成示意圖讀寫器是一個(gè)捕捉和處理RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)的設(shè)備，它可以是單獨(dú)的個(gè)體，也可以嵌入到其他系統(tǒng)之中。讀寫器也是構(gòu)成RFID系統(tǒng)的重要部件之一，由于它能夠?qū)?shù)據(jù)寫到RFID標(biāo)簽中，因此稱為讀寫器。讀寫器的硬件部分通常由收發(fā)機(jī)、微處理器、存儲(chǔ)器、外部傳感器/執(zhí)行器，報(bào)警器的輸入/輸出接口、通信接口及電源等部件組成，如圖4-6所示。3、控制器二、RFID系統(tǒng)構(gòu)架

控制器是讀寫器芯片有序工作的指揮中心，主要功能是：與應(yīng)用系統(tǒng)軟件進(jìn)行通信；執(zhí)行從應(yīng)用系統(tǒng)軟件發(fā)來的動(dòng)作指令；控制與標(biāo)簽的通信過程；基帶信號的編碼與解碼；執(zhí)行防碰撞算法；對讀寫器和標(biāo)簽之間傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和解密；進(jìn)行讀寫器與電子標(biāo)簽之間的身份認(rèn)證；對鍵盤、顯示設(shè)備等其他外部設(shè)備的控制。其中，最重要的是對讀寫器芯片的控制操作。通常，按照信道中傳輸?shù)氖悄M信號還是數(shù)字信號，相應(yīng)地把通信系統(tǒng)分為模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)。模擬通信系統(tǒng)是利用模擬信號來傳遞信息的通信系統(tǒng)。可見，在模擬通信系統(tǒng)中，發(fā)送設(shè)備簡化為調(diào)制器，接收設(shè)備簡化為解調(diào)器，主要是強(qiáng)調(diào)在模擬通信系統(tǒng)中調(diào)制的重要作用。圖4模擬通信系統(tǒng)模型2、通信系統(tǒng)分類數(shù)字通信系統(tǒng)是利用數(shù)字信號來傳遞信息的通信系統(tǒng)。信源編碼與譯碼目的：提高信息傳輸?shù)挠行砸约巴瓿赡?數(shù)轉(zhuǎn)換；信道編碼與譯碼目的：增強(qiáng)抗干擾能力；加密與解密目的：保證所傳信息的安全；數(shù)字調(diào)制與解調(diào)目的：形成適合在信道中傳輸?shù)膸ㄐ盘枺煌侥康模菏故瞻l(fā)兩端的信號在時(shí)間上保持步調(diào)一致。

圖5數(shù)字通信系統(tǒng)模型RFID系統(tǒng)常采用數(shù)字信號。其主要特點(diǎn)信號的完整性RFID采用非接觸技術(shù)傳遞信息，容易遇到干擾，使信息傳輸發(fā)生改變。數(shù)字信號容易校驗(yàn)，并容易防碰撞，可以使信號保持完整性。信號的安全性RFID系統(tǒng)采用無線方式傳遞信息，開放的無線系統(tǒng)存在安全隱患。數(shù)字信號的加密和解密處理比模擬信號容易的多。便于存儲(chǔ)、處理和交換數(shù)字信號的形式與計(jì)算機(jī)所用的信號一致，都是二進(jìn)制代碼。便于與計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)，也便于計(jì)算機(jī)對數(shù)字信息進(jìn)行存儲(chǔ)、處理和交換，可使物聯(lián)網(wǎng)的管理和維護(hù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化。RFID系統(tǒng)的基本通信模型按讀寫器到電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)傳輸方向，RFID系統(tǒng)的通信模型主要由讀寫器（發(fā)送器）中的信號編碼（信號處理）和調(diào)制器（載波電路），傳輸介質(zhì)（信道），以及電子標(biāo)簽（接收器）中的解調(diào)器（載波回路）和信號譯碼（信號處理）組成。

RFID系統(tǒng)最終要完成的功能是對數(shù)據(jù)的獲取，這種在系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)交換有兩個(gè)方面的內(nèi)容：RFID讀寫器向RFID電子標(biāo)簽方向的數(shù)據(jù)傳輸和RFID電子標(biāo)簽向RFID讀寫器方向的數(shù)據(jù)傳輸。

3、RFID系統(tǒng)的基本通信模型信號編碼系統(tǒng)是對要傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行編碼，以便傳輸信號能夠盡可能最佳的與信道相匹配，防止信息干擾或發(fā)生碰撞。調(diào)制器用于改變高頻載波信號，即使得載波信號的振幅、頻率或相位與調(diào)制的基帶信號相關(guān)。射頻識別系統(tǒng)信道的傳輸介質(zhì)為磁場（電感耦合）和電磁波（微波）。解調(diào)器用于解調(diào)獲取信號，以便再生基帶信號。信號譯碼系統(tǒng)是對從解調(diào)器傳來的基帶信號進(jìn)行譯碼，恢復(fù)成原來的信息，并識別和糾正傳輸錯(cuò)誤。物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）技術(shù)與應(yīng)用

讀寫器與電子標(biāo)簽之間消息的傳遞是通過電信號實(shí)現(xiàn)的。原始的電信號通常稱為基帶信號，有些信道可以直接傳輸基帶信號，但以自由空間作為信道的無線電傳輸卻無法直接傳遞基帶信號。將基帶信號編碼，然后變換成適合在信道中傳輸?shù)男盘枺@個(gè)過程稱為編碼與調(diào)制；在接收端進(jìn)行反變換，然后進(jìn)行解碼，這個(gè)過程稱為解調(diào)與解碼。調(diào)制以后的信號稱為已調(diào)信號，它具有兩個(gè)基本特征，一個(gè)是攜帶有信息，一個(gè)是適合在信道中傳輸。

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）技術(shù)與應(yīng)用

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映

信號與信道4.1編碼與調(diào)制4.2RFID常用的編碼方法4.3RFID常用的調(diào)制方法4.4物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）技術(shù)與應(yīng)用點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）技術(shù)與應(yīng)用

信號與信道4.1點(diǎn)擊此處結(jié)束放映身份證號碼用來表示信息的符號組合叫做信息的代碼。什么是信息的代碼？電話號碼：08985035000新疆伊犁地區(qū)新源縣出生年月日序列號區(qū)號電話號碼信息編碼就是采用某種原則或方法編制代碼來表示信息；信息編碼的根本目的是為了能對信息進(jìn)行有效的處理，有時(shí)也是為了對信息加密，使其不為局外人所知。不同領(lǐng)域有著不同的信息編碼原則和方法信息編碼的定義和目的計(jì)算機(jī)處理信息的原則計(jì)算機(jī)必須將所有信息數(shù)字化即轉(zhuǎn)化成由“0”、“1”兩個(gè)符號組成的二進(jìn)制代碼用二進(jìn)制記數(shù)法對數(shù)值數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，這種方法在計(jì)算機(jī)中信息的存儲(chǔ)效率較高。例如：1、計(jì)算簡單，只有0和1兩個(gè)數(shù)字。采

用逢二進(jìn)一的進(jìn)位規(guī)則

2、“0”和“1”剛好代表電路中的關(guān)開。著名科學(xué)家馮·諾依曼計(jì)算機(jī)內(nèi)的數(shù)據(jù)和程序采用二進(jìn)制代碼表示。電子計(jì)算機(jī)將所有輸入的信息（數(shù)據(jù)、程序等）都轉(zhuǎn)化為機(jī)器能識別和處理的二進(jìn)制數(shù)字代碼，由“0”、“1”組成的代碼叫二進(jìn)制代碼。物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）技術(shù)與應(yīng)用4.1.1信號

信號是消息的載體，在通信系統(tǒng)中消息以信號的形式從一點(diǎn)傳送到另一點(diǎn)。信號分為模擬信號和數(shù)字信號，RFID系統(tǒng)主要處理的是數(shù)字信號。信號可以從時(shí)域和頻域兩個(gè)角度來分析，在RFID傳輸技術(shù)中，對信號頻域的研究比對信號時(shí)域的研究更重要。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）技術(shù)與應(yīng)用1.模擬信號和數(shù)字信號

模擬信號是指用連續(xù)變化的物理量表示的信息，其信號的幅度、頻率或相位隨時(shí)間作連續(xù)變化。

數(shù)字信號是指幅度的取值是離散的，幅值表示被限制在有限個(gè)數(shù)值之內(nèi)。EPC碼（二進(jìn)制碼）就是一種數(shù)字信號。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）技術(shù)與應(yīng)用

數(shù)字信號較模擬信號有許多優(yōu)點(diǎn)，RFID系統(tǒng)常采用數(shù)字信號。RFID系統(tǒng)數(shù)字信號的主要特點(diǎn)如下。

（1）信號的完整性

（2）信號的安全性

（3）便于存儲(chǔ)、處理和交換

（4）設(shè)備便于集成化、微型化

（5）便于構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）技術(shù)與應(yīng)用2.時(shí)域和頻域

時(shí)域的自變量是時(shí)間，時(shí)域表達(dá)信號隨時(shí)間的變化。頻域的自變量是頻率，頻域表達(dá)信號隨頻率的變化。在RFID傳輸技術(shù)中，對信號頻域的研究比對信號時(shí)域的研究更重要。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）技術(shù)與應(yīng)用3.信號工作方式

（1）時(shí)序系統(tǒng)

在時(shí)序系統(tǒng)中，從電子標(biāo)簽到讀寫器的信息傳輸是在電子標(biāo)簽?zāi)芰抗?yīng)間歇進(jìn)行的，讀寫器與電子標(biāo)簽不同時(shí)發(fā)射，這種方式可以改善信號受干擾的狀況，提高系統(tǒng)的工作距離。

（2）全雙工系統(tǒng)

（3）半雙工系統(tǒng)點(diǎn)擊此處結(jié)束放映4、信號工作方式時(shí)序系統(tǒng)

電子標(biāo)簽和讀寫器的信息傳輸是在電子標(biāo)簽?zāi)芰抗?yīng)間歇進(jìn)行的，讀寫器與電子標(biāo)簽不同時(shí)發(fā)射，這種方式可改善信號受干擾的狀況，提高系統(tǒng)的工作距離。全雙工系統(tǒng)

電子標(biāo)簽和讀寫器之間可以在同一時(shí)刻互相傳送信息半雙工系統(tǒng)

電子標(biāo)簽和讀寫器之間可以雙向傳送信息，但在同一時(shí)刻只能向一個(gè)方向傳送信息發(fā)射能量，給電子標(biāo)簽充電讀寫器停止發(fā)射能量，電子標(biāo)簽工作，向讀寫器發(fā)送信號方式FDX(全雙工)能量傳輸下傳上傳HDX(半雙工)能量傳輸下傳上傳SEQ(時(shí)序)能量傳輸下傳上傳下傳：從讀寫器到標(biāo)簽的數(shù)據(jù)傳輸上傳：從標(biāo)簽到讀寫器的數(shù)據(jù)傳輸1time25全雙工（FDX）半雙工（HDX）時(shí)序（SEQ）RFID系統(tǒng)的工作方式信道的定義和分類信道：以傳輸媒質(zhì)為基礎(chǔ)的信號通道。狹義信道：僅指傳輸媒質(zhì)。分為有線信道（明線、對稱電纜、同軸電纜及光纖）和無線信道（地波傳播、短波電離層反射、超短波或微波視距中繼、衛(wèi)星中繼、散射及移動(dòng)無線電信道）。無線的頻譜環(huán)境長波 30－300KHz 10-1km 中波 0.3-1.5MHz 1000-200m短波 1.5-30MHz 100-10m超短波:米波 30-300MHz 10-1m微波：分米波 0.3－3GHz 100-10cm

厘米波 3-30GHz 10-1cm

毫米波 30-300GHz 10-1mm

亞毫米波 300-3000GHz 1-0.1mm光波：紅外光 3103-3105GHz 100-1m

可見光 3105-3106GHz 0.8-0.4m

無線傳播環(huán)境的復(fù)雜性：天波（電離層、對流層）、地波（直射、反射、繞射）無線信道無線信道電磁波的頻率－受天線尺寸限制地球大氣層的結(jié)構(gòu)對流層：地面上0~10km平流層：約10～60km電離層：約60～400km地面對流層平流層電離層10km60km0km電離層對于傳播的影響反射散射大氣層對于傳播的影響散射吸收頻率(GHz)(a)氧氣和水蒸氣（濃度7.5g/m3）的衰減頻率(GHz)(b)降雨的衰減衰減(dB/km)衰減

(dB/km)水蒸氣氧氣降雨率

大氣衰減傳播路徑地面地波傳播地面信號傳播路徑天波傳播電磁波的分類：地波頻率<2MHz有繞射能力距離：數(shù)百或數(shù)千千米天波頻率：2~30MHz特點(diǎn)：被電離層反射一次反射距離：<4000km寂靜區(qū)：視線傳播：頻率>30MHz距離:和天線高度有關(guān)

式中，D–收發(fā)天線間距離(km)。[例]若要求D=50km，則增大視線傳播距離的其他途徑中繼通信：衛(wèi)星通信：靜止衛(wèi)星、移動(dòng)衛(wèi)星平流層通信：ddh接收天線發(fā)射天線傳播途徑D地面rr視線傳播無線電中繼m對流層散射通信地球有效散射區(qū)域散射傳播電離層散射 機(jī)理－由電離層不均勻性引起 頻率－30~60MHz

距離－1000km以上對流層散射 機(jī)理－由對流層不均勻性（湍流）引起 頻率－100~4000MHz

最大距離<600km流星流星余跡散射

流星余跡特點(diǎn)－高度80~120km，長度15~40km

存留時(shí)間：小于1秒至幾分鐘 頻率－30~100MHz

距離－1000km以上 特點(diǎn)－低速存儲(chǔ)、高速突發(fā)、斷續(xù)傳輸

流星余跡散射通信流星余跡無線的應(yīng)用概況短波/超短波通信天波（電離層）：數(shù)據(jù)/電話、單邊帶地波：小型接力機(jī)、單雙工電臺、對講機(jī)微波通信微波接力（模擬、數(shù)字）、散射、點(diǎn)對多點(diǎn)微波電視、電話、數(shù)據(jù)衛(wèi)星通信高軌道（同步靜止）、中軌道、低軌道電視、電話、數(shù)據(jù)移動(dòng)通信蜂窩電話、無繩電話、無線數(shù)據(jù)、集群系統(tǒng)、尋呼系統(tǒng)衛(wèi)星移動(dòng)系統(tǒng)

有線信道明線對稱電纜：由許多對雙絞線組成同軸電纜雙絞線導(dǎo)體絕緣層導(dǎo)體金屬編織網(wǎng)保護(hù)層實(shí)心介質(zhì)

同軸線光纖結(jié)構(gòu)纖芯包層按折射率分類階躍型梯度型按模式分類多模光纖單模光纖折射率n1n2折射率n1n27～10125折射率n1n2單模階躍折射率光纖光纖結(jié)構(gòu)示意圖(a)(b)(c)損耗與波長關(guān)系損耗最小點(diǎn)：1.31與1.55m0.7

0.9

1.11.31.5

1.7光波波長（m）1.55m1.31m光纖損耗與波長的關(guān)系廣義信道：除包含傳輸媒質(zhì)外，還包括發(fā)送設(shè)備、接收設(shè)備、饋線與天線、調(diào)制/解調(diào)器等。其可分為調(diào)制信道和編碼信道。信道的定義和分類信道的定義和分類編碼器調(diào)制器發(fā)轉(zhuǎn)換器收轉(zhuǎn)換器解調(diào)器譯碼器媒質(zhì)調(diào)制信道編碼信道輸入輸出調(diào)制信道是為研究調(diào)制與解調(diào)問題而定義的廣義信道。它可分為恒參信道和隨參信道。編碼信道是為研究數(shù)字通信系統(tǒng)中的編碼和譯碼問題而定義的廣義信道。它是一種數(shù)字信道或離散信道。明線、雙絞線、同軸電纜、無線光通信（FSO）等信道恒參信道舉例隨參信道舉例短波電離層反射信道和超短波及微波對流層散射離地面60~600公里的大氣層離地面10~12公里以下的大氣層典型代表：移動(dòng)通信系統(tǒng)的基站與移動(dòng)終端間的無線信道均衡－多徑衰落1信道容量的概念信道容量是指信道中信息無差錯(cuò)傳輸?shù)淖畲笏俾省ｋx散信道和連續(xù)信道的信道容量表征方式不同。調(diào)制信道—連續(xù)信道編碼信道—離散信道2離散信道的信道容量P（y1/x1）=1P（yn/xn）=1P（y2/x2）=1P（y3/x3）=1x1x2x3xnyny3y1y2P（xi）P（yi）P（ym/x1）P（y1/x1）x1x2x3xnymy3y1y2P（xi）P（yi）信道容量及香農(nóng)公式無噪聲信道有噪聲信道離散信道的信道容量對于給定的信道，信道的轉(zhuǎn)移概率可認(rèn)為是一定的，當(dāng)單位時(shí)間傳送的符號數(shù)目r確定時(shí)，R僅與信息源的概率分布有關(guān)其最大值定義了信道可以達(dá)到的信息傳輸速率—即信道容量。r為單位時(shí)間發(fā)送的符號數(shù)連續(xù)信道容量設(shè)噪聲單邊功率譜密度為n0，則N=n0B連續(xù)信道的容量Ct和信道帶寬B、信號功率S及噪聲功率譜密度n0三個(gè)因素有關(guān)香農(nóng)公式當(dāng)S

，或n0

0時(shí)，Ct

當(dāng)B

時(shí)，Ct將趨向何值x=S/n0B連續(xù)信道容量信道容量和帶寬關(guān)系S/n0S/n0BCt1.44(S/n0)當(dāng)給定S/n0時(shí)，若帶寬B趨于無窮大，信道容量不會(huì)趨于無限大，而只是S/n0的1.44倍。這是因?yàn)楫?dāng)帶寬B增大時(shí)，噪聲功率也隨之增大。連續(xù)信道容量改寫成如下形式Eb

－每比特能量；Tb=1/B

－每比特持續(xù)時(shí)間為了得到給定的信道容量Ct，可以增大帶寬B以換取Eb的減小；另一方面，在接收功率受限的情況下，由于Eb=STb，可以增大Tb以減小S來保持Eb和Ct不變。連續(xù)信道容量S=Eb/Tb無線通信：帶寬受限信道和功率受限信道帶寬受限信道

Eb/n0C/BB 功率可以換取帶寬功率受限信道

BC/BEb/n0有限 當(dāng)B，Eb/n0-1.6dB，即為香農(nóng)極限，帶寬不能無限制地?fù)Q取功率信道容量曲線Eb/N0dBC/Bb/sHz-1.6dBC＝Blog2(1+S/N)=Blog2[1+(Eb/Tb)/(n0B)]b/s香農(nóng)公式就可以寫成：Eb/n0=(2C/B-1)物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）技術(shù)與應(yīng)用4.1.2信道

信道可以分為兩大類，一類是電磁波在空間傳播的渠道，如短波信道、微波信道等；另一類是電磁波的導(dǎo)引傳播渠道，如電纜信道、波導(dǎo)信道等。RFID的信道是具有各種傳播特性的空間，所以RFID采用無線信道。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）技術(shù)與應(yīng)用1.信道帶寬

信號所擁有的頻率范圍叫做信號的頻帶寬度，簡稱為帶寬。（5.1）點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）技術(shù)與應(yīng)用2.信道傳輸速率

信道傳輸速率就是數(shù)據(jù)在傳輸介質(zhì)（信道）上的傳輸速率。數(shù)據(jù)傳輸速率的單位為比特/秒，記做bps或b/s。1kbps=103bps1Mbps=103kbps1Gbps=103Mbps點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）技術(shù)與應(yīng)用3.波特率與比特率

（1）波特率

（2）比特率

（3）波特率與比特率的關(guān)系

比特率=波特率

（5.2）點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）技術(shù)與應(yīng)用4.信道容量

（1）具有理想低通矩形特性的信道這種信道的最高數(shù)據(jù)傳輸速率為（5.4）

（2）帶寬受限且有高斯白噪聲干擾的信道這種情況的信道容量為（5.5）點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）技術(shù)與應(yīng)用

編碼與調(diào)制4.2點(diǎn)擊此處結(jié)束放映計(jì)算機(jī)中的編碼字符編碼

01100001信息和編碼位（比特，bit），存儲(chǔ)信息的最小單位011000018個(gè)位組成一個(gè)字節(jié)（Byte，縮寫為B），字節(jié)是存儲(chǔ)信息的基本單位存儲(chǔ)單位換算1字節(jié)（B）＝8位（bit）1KB＝1024B1MB＝1024KB1GB＝1024MB1TB＝1024GB

英文、數(shù)字等字符的編碼英文數(shù)字等字符的編碼:

ASCII碼(美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)碼)ASCII碼采用7個(gè)二進(jìn)制位來編碼,在計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)時(shí)占一個(gè)字節(jié)（Byte），字節(jié)的最左位用“0”填充思考：用7個(gè)位能編出多少個(gè)字符呢？

27=128總結(jié):N個(gè)二進(jìn)制位能表示出2n種信息.

b6b5b4000001010011100101110111b3b2b1b0十六進(jìn)制0123456700000UNLDLESP0@P`p00011SOHDC1!1AQaq00102STXDC2"2BRbr00113ETXDC3#3CScs01004EOTDC4$4DTdt01015ENQNAK%5EUeu01106ACKSYN&6FVfv01117BELETB'7GWgw10008BSCAN(8HXhs10019HTEM)9IYiy1010ALFSUB*:JZjz1011BVTESC+;K[k{1100CFFFS,<L\l|1101DCRGS-=M]m}1110ESORS.>N^n~1111FSIUS/?O_oDEL漢字編碼1、怎樣將漢字輸入計(jì)算機(jī)？2、在計(jì)算機(jī)內(nèi)部怎樣處理漢字？3、計(jì)算機(jī)怎樣實(shí)現(xiàn)漢字信息的輸出（顯示）？漢字編碼計(jì)算機(jī)系統(tǒng)B交換碼輸入碼（外碼）譯碼處理碼（內(nèi)碼）字形碼漢字顯示操作系統(tǒng)的漢字服務(wù)程序計(jì)算機(jī)系統(tǒng)A1、輸入碼（外碼）:拼音(音碼)、五筆字型（形碼）2、交換碼：區(qū)位碼（交換）3、處理碼（機(jī)內(nèi)碼）：內(nèi)碼（存儲(chǔ)）4、字形碼：點(diǎn)陣方式、矢量方式（輸出）漢字編碼（2個(gè)字節(jié)）漢字的編碼輸入碼又叫“外碼”，按照漢字的讀音進(jìn)行編碼，例如：雙拼、智能ABC、微軟拼音輸入法、紫光拼音輸入法；按照形狀進(jìn)行編碼，例如：五筆、二筆、鄭碼、表形碼；機(jī)內(nèi)碼又叫處理碼，用于存儲(chǔ)漢字的編碼GB2312-80——簡稱GB碼，由兩個(gè)字節(jié)組成（16位二進(jìn)制數(shù)），即存儲(chǔ)一個(gè)漢字2個(gè)字節(jié)，如：1101010011000110——云1100010011001111——南含6763個(gè)漢字。港臺地區(qū)的BIG5碼——繁體字。近來我國用的GB1300編碼，含20902個(gè)漢字。字形碼又叫輸出碼或字模，是描述每個(gè)漢字形狀的編碼，即漢字顯示的代碼，如：點(diǎn)陣法和矢量法16*16，24*24，32*32，48*48點(diǎn)陣漢字編碼——區(qū)位碼位區(qū)0102……93940102……16啊阿褒剝17薄雹餅炳……94如：餅(1793)

區(qū)號：17

位號：93，為了處理與存儲(chǔ)的方便，每個(gè)漢字的區(qū)號和位號在計(jì)算機(jī)內(nèi)部分別用一個(gè)字節(jié)來表示。17對應(yīng)的二進(jìn)制代碼為：10001，93對應(yīng)的二進(jìn)制為101110100010001+10100000=1011000101011101+10100000=11111101餅的機(jī)內(nèi)碼如：一個(gè)16×

16點(diǎn)陣的字形需要多少字節(jié)來存儲(chǔ)？

16×

16／8＝32(B)多媒體編碼聲音編碼聲音是一種連續(xù)的波，稱為聲波。要把聲音信號存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)之中去，必須把連續(xù)變化的波形信號（稱為模擬信號）轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號，因?yàn)橛?jì)算機(jī)中只能存儲(chǔ)數(shù)字信號.常用聲音編碼方法要經(jīng)過采樣、量化與編碼兩個(gè)步驟采樣頻率(Hz)（奈魁斯特采樣定理：采樣頻率不應(yīng)低于聲音信號最高頻率的兩倍，這樣就能把以數(shù)字表達(dá)的聲音還原成原來的聲音）聲音的數(shù)字化采樣量化編碼步驟：1）采樣2）量化和編碼1、聲音數(shù)字化采樣5量化2510107914采樣-----就是采集聲音模擬信號的樣本，量化-----再轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號.電腦中的聲音文件是用數(shù)字0和1來表示的。所以在電腦上錄音的本質(zhì)就是把模擬聲音信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。反之，在播放時(shí)則是把數(shù)字信號還原成模擬聲音信號輸出。圖像編碼由矢量圖和位圖組成矢量圖-----用直線和曲線描述圖形.數(shù)據(jù)量小,圖形放大和縮小不會(huì)失真.但色彩不豐富.位圖-----圖形是由許多像素點(diǎn)組成的.數(shù)據(jù)量大,圖形放大會(huì)失真.但色彩豐富,用于對圖象要求很高的領(lǐng)域.觀察bmp圖像

（1）、單色圖像（黑白）單色圖像中，一個(gè)像素點(diǎn)只需要一個(gè)二進(jìn)制位（1bit）來記錄，可以表示出兩種顏色，黑像素用“0”表示，白像素用“1”表示。2=21（2）、灰度圖像每個(gè)像素用一個(gè)字節(jié)來表示，一字節(jié)可以表示256種不同的灰度。2=2568彩色圖像即RGB模式：真彩色模式，以紅綠藍(lán)為基本顏色，每個(gè)分量由8位二進(jìn)制數(shù)表示。可以用3個(gè)字節(jié)來表示，每個(gè)字節(jié)分別表示此像素中的紅、綠、藍(lán)成分。（3）、彩色圖像聲音、圖像和視頻的數(shù)字化信息一般都要采用壓縮(compress)技術(shù)。MP3是音樂信息壓縮標(biāo)準(zhǔn)JPG是靜態(tài)圖像信息的壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG和RM是視頻信息的壓縮標(biāo)準(zhǔn)等。MPEG-1是VCD標(biāo)準(zhǔn),MPEG-2是DVD標(biāo)準(zhǔn)1.2.5信息的壓縮無損壓縮：能夠完全還原為原來的數(shù)據(jù)。（Winzipwinrar等壓縮文件）有損壓縮：還原的數(shù)據(jù)沒有原來的精確，質(zhì)量有所損失，但在可接受的限度之內(nèi)。這種方法主要用于音頻和視頻數(shù)據(jù)。1、

RFID編碼三、RFID編碼、調(diào)制與數(shù)據(jù)校驗(yàn)射頻識別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與通信系統(tǒng)的基本模型相類似，滿足了通信功能的基本要求。讀寫器和電子標(biāo)簽之間的數(shù)據(jù)傳輸構(gòu)成了與基本通信模型相類似的結(jié)構(gòu)。讀寫器與電子標(biāo)簽之間的數(shù)據(jù)傳輸需要三個(gè)主要的功能塊，如圖4-8所示。按讀寫器到電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)傳輸方向，是讀寫器（發(fā)送器）中的信號編碼（信號處理）和調(diào)制器（載波電路），傳輸介質(zhì)（信道），以及電子標(biāo)簽（接收器）中的解調(diào)器（載波回路）和信號譯碼（信號處理）。圖4-8射頻識別系統(tǒng)的基本通信結(jié)構(gòu)框圖PSK原理介紹1、二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制技術(shù)原理數(shù)字調(diào)制技術(shù)的兩種方法：利用模擬調(diào)制的方法去實(shí)現(xiàn)數(shù)字式調(diào)制，即把數(shù)字調(diào)制看成是模擬調(diào)制的一個(gè)特例，把數(shù)字基帶信號當(dāng)做模擬信號的特殊情況處理利用數(shù)字信號的離散取值特點(diǎn)通過開關(guān)鍵控載波，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)制這種方法通常稱為鍵控法，比如對載波的振幅、頻率和相位進(jìn)行鍵控，便可獲得振幅鍵控（ASK）、頻移鍵控（FSK）和相移鍵控（PSK）三種基本的調(diào)制方式。相應(yīng)的信號波形如圖1所示：圖1正弦載波的三種鍵控波形三種鍵控的比較：

在大多數(shù)情況下，數(shù)字調(diào)制是利用數(shù)字信號的離散值去鍵控載波。對載波的幅度、頻率或相位進(jìn)行鍵控，便可獲ASK、FSK、PSK等。這三種數(shù)字調(diào)制方式在抗干擾噪聲能力和信號頻譜利用率等方面，以相干PSK的