本发明提供一种应用于无源射频识别系统中标签端的数据编码方法，技术方案是对二进制数据0和二进制数据1采用相同长度编码，并且如果二进制数据1用中间相位跳变的编码方式，则二进制数据0用中间相位不跳变的编码方式；如果二进制数据0用中间相位跳变的编码方式，则二进制数据1用中间相位不跳变的编码方式。通过本发明提供的编码方法可以降低编码中相邻的两个二进制数据的编码波形之间相位跳变概率，以解决现有编码方法中存在的相邻两个二进制数据的编码波形之间的相位跳变概率较高的问题。
1.一种应用于无源射频识别系统中标签端的数据编码方法，其特征在于，包括下述步骤：假设S1表示中间相位不跳变的高电平，S2表示中间相位跳变的下降沿，S3表示中间相位跳变的上升沿，S4表示中间相位不跳变的低电平；
对二进制数据0和二进制数据1采用相同长度编码；而且如果待发射的二进制数据序列的起始两个比特是00，则采用S1S1编码；
如果待发射的二进制数据序列的起始两个比特是01，则采用S1S2编码；
如果待发射的二进制数据序列的起始两个比特是10，则采用S2S4编码；
如果待发射的二进制数据序列的起始两个比特是11，则采用S2S3编码；而且如果待发射的第K位二进制数据是0，K>2，且若第K-1位二进制数据是0，则：
如果第K-2位和第K-1位二进制数据是00且采用S1S1编码，则第K位二进制数据0采用S4编码；
如果第K-2位和第K-1位二进制数据是00且采用S1S4编码，则第K位二进制数据0采用S4编码；
如果第K-2位和第K-1位二进制数据是00且采用S4S1编码，则第K位二进制数据0采用S1编码；
如果第K-2位和第K-1位二进制数据是00且采用S4S4编码，则第K位二进制数据0采用S1编码；
如果第K-2位和第K-1位二进制数据是10且采用S2S4编码，则第K位二进制数据0采用S4编码；
如果第K-2位和第K-1位二进制数据是10且采用S3S1编码，则第K位二进制数据0采用S1编码；
如果第K-1位二进制数据1采用S2编码，则第K位二进制数据0采用S4编码；
如果第K-1位二进制数据1采用S3编码，则第K位二进制数据0采用S1编码；
如果第K-1位二进制数据0采用S1编码，则第K位二进制数据1采用S2编码；
如果第K-1位二进制数据0采用S4编码，则第K位二进制数据1采用S3编码；
如果第K-1位二进制数据1采用S2编码，则第K位二进制数据1采用S3编码；
如果第K-1位二进制数据1采用S3编码，则第K位二进制数据1采用S2编码。
2.一种应用于无源射频识别系统中标签端的数据编码方法，其特征在于，包括下述步骤：假设S1表示中间相位不跳变的高电平，S2表示中间相位跳变的下降沿，S3表示中间相位跳变的上升沿，S4表示中间相位不跳变的低电平；
对二进制数据0和二进制数据1采用相同长度编码；而且如果待发射的二进制数据序列的起始两个比特是11，则采用S1S1编码；
如果待发射的二进制数据序列的起始两个比特是10，则采用S1S2编码；
如果待发射的二进制数据序列的起始两个比特是01，则采用S2S4编码；
如果待发射的二进制数据序列的起始两个比特是00，则采用S2S3编码；而且如果待发射的第K位二进制数据是1，K>2，且若第K-1位二进制数据是1，则：
如果第K-2位和第K-1位二进制数据是11且采用S1S1编码，则第K位二进制数据1采用S4编码；
如果第K-2位和第K-1位二进制数据是11且采用S1S4编码，则第K位二进制数据1采用S4编码；
如果第K-2位和第K-1位二进制数据是11且采用S4S1编码，则第K位二进制数据1采用S1编码；
如果第K-2位和第K-1位二进制数据是11且采用S4S4编码，则第K位二进制数据1采用S1编码；
如果第K-2位和第K-1位二进制数据是01且采用S2S4编码，则第K位二进制数据1采用S4编码；
如果第K-2位和第K-1位二进制数据是01且采用S3S1编码，则第K位二进制数据1采用S1编码；
如果第K-1位二进制数据0采用S2编码，则第K位二进制数据1采用S4编码；
如果第K-1位二进制数据0采用S3编码，则第K位二进制数据1采用S1编码；
如果第K-1位二进制数据1采用S1编码，则第K位二进制数据0采用S2编码；
如果第K-1位二进制数据1采用S4编码，则第K位二进制数据0采用S3编码；
如果第K-1位二进制数据0采用S2编码，则第K位二进制数据0采用S3编码；
如果第K-1位二进制数据0采用S3编码，则第K位二进制数据0采用S2编码。
一种应用于无源射频识别系统中标签端的数据编码方法
技术领域
[0001] 本发明属于射频识别通信技术领域，具体涉及一种应用于射频识别系统中的数据编码方法。
背景技术
[0002] 射频识别（Radio Frequency Identification,RFID）通信技术是一种非接触式自动识别技术；射频识别系统主要由标签、读写器以及计算机网络系统构成。读写器通过射频信号与标签进行通信，获取标签上存储的识别信息，同时通过计算机网络系统对读取的标签信息进行管理和信息传输。
[0003] 射频识别系统可以分为两类：无源射频识别系统与有源射频识别系统，两者主要区别在标签端。无源射频识别系统的标签需要从读写器发射来的射频信号中获取能量，而有源射频识别系统的标签自身能够提供能量。
[0004] 在无源射频识别系统中，读写器将经编码和调制后的射频信号发送给标签，标签将答复的数据信息编码后调制到后向散射的射频信号，然后发送给读写器。在射频识别国际标准，譬如ISO 18000-6A/B/C中，标签在将数据信息发送给读写器之前进行编码的方式通常是FM0或Miller编码。但是FM0编码中任意两个二进制数据的编码波形之间存在相位跳变，跳变概率为100%；Miller编码中两个相邻的二进制数据0的编码波形之间存在相位跳变，跳变概率为25%。相位频繁跳变将导致频谱能量泄露，信号频谱变宽。
发明内容
[0005] 本发明的主要目的是，提供一种应用于无源射频识别系统中标签端的数据编码方法，可以降低编码中相邻的两个二进制数据的编码波形之间相位跳变概率，以解决现有编码方法中存在的相邻两个二进制数据的编码波形之间的相位跳变概率较高的问题。
[0006] 本发明的技术方案1是，一种数据编码方法，应用于无源射频识别系统的标签端，其特征在于，包括下述步骤：
[0007] 假设S1表示中间相位不跳变的高电平，S2表示中间相位跳变的下降沿，S3表示中间相位跳变的上升沿，S4表示中间相位不跳变的低电平。
[0008] 对二进制数据0和二进制数据1采用相同长度编码；而且
[0009] 如果待发射的二进制数据序列的起始两个比特是00，则采用S1S1编码，即第一个比特0采用S1编码，第二个比特0也采用S1编码；
[0010] 如果待发射的二进制数据序列的起始两个比特是01，则采用S1S2编码，即第一个比特0采用S1编码，第二个比特1采用S2编码；
[0011] 如果待发射的二进制数据序列的起始两个比特是10，则采用S2S4编码，即第一个比特1采用S2编码，第二个比特0采用S4编码；
[0012] 如果待发射的二进制数据序列的起始两个比特是11，则采用S2S3编码，即第一个比特1采用S2编码，第二个比特1采用S3编码；而且
[0013] 如果上述待发射的第K位二进制数据是0（为叙述方便，假设后续待发射的二进制数据位于待发射的二进制数据序列的第K位，且K>2），且
[0014] 若第K-1位二进制数据是0，则：
[0015] 如果第K-2位和第K-1位二进制数据是00且采用S1S1编码，则第K位二进制数据0采用S4编码；
[0016] 如果第K-2位和第K-1位二进制数据是00且采用S1S4编码，则第K位二进制数据0采用S4编码；
[0017] 如果第K-2位和第K-1位二进制数据是00且采用S4S1编码，则第K位二进制数据0采用S1编码；
[0018] 如果第K-2位和第K-1位二进制数据是00且采用S4S4编码，则第K位二进制数据0采用S1编码；
[0019] 如果第K-2位和第K-1位二进制数据是10且采用S2S4编码，则第K位二进制数据0采用S4编码；
[0020] 如果第K-2位和第K-1位二进制数据是10且采用S3S1编码，则第K位二进制数据0采用S1编码；
[0021] 若第K-1位二进制数据是1，则：
[0022] 如果第K-1位二进制数据1采用S2编码，则第K位二进制数据0采用S4编码；
[0023] 如果第K-1位二进制数据1采用S3编码，则第K位二进制数据0采用S1编码。
[0024] 如果上述待发射的第K位二进制数据是1，且
[0025] 若第K-1位二进制数据是0，则：
[0026] 如果第K-1位二进制数据0采用S1编码，则第K位二进制数据1采用S2编码；
[0027] 如果第K-1位二进制数据0采用S4编码，则第K位二进制数据1采用S3编码；
[0028] 若第K-1位二进制数据是1，则：
[0029] 如果第K-1位二进制数据1采用S2编码，则第K位二进制数据1采用S3编码；
[0030] 如果第K-1位二进制数据1采用S3编码，则第K位二进制数据1采用S2编码。
[0031] 如果将上述实施方案中，二进制数据0和二进制数据1的位置互换，则形成一种编码方法的技术方案2。
[0032] 本发明的有益效果是：采用相位跳变和相位不跳变的编码方式相结合，控制了二进制数据序列编码中波形之间的相位跳变概率，使得编码后二进制数据波形之间的相位跳变的概率仅为12.5%；与FM0、Miller编码方法相比，编码后二进制数据的编码波形之间存在相位跳变的概率分别降低了87.5%和50%；在数据速率相同的前提下，信号频谱能量更集中，频谱更窄。
附图说明
[0033] 图1为本发明一具体实施方式提供的二进制数据编码基带符号示意图；
[0034] 图2为本发明的技术方案1提供的二进制数据编码状态转移图；
[0035] 图3为本发明技术方案1的一种具体实施方式中二进制数据编码后基带符号序列示意图；
[0036] 图4为FM0编码的基带符号序列示意图；
[0037] 图5为Miller编码的基带符号序列示意图；
[0038] 图6为三种编码方法得到的二进制数据编码基带信号频谱对比图。
具体实施方式
[0039] 下面将结合附图和实施例对本发明的编码方法进行详细描述。
[0040] 图1为本发明一具体实施方式提供的二进制数据编码基带符号示意图，其中每幅图的横坐标为时间轴，纵坐标是幅度轴。图中的（a）表示中间相位不跳变的高电平S1，（b）表示中间相位跳变的下降沿S2，（c）表示中间相位跳变的上升沿S3，（d）表示中间相位不跳变的低电平S4。本发明提供的技术方案1是将二进制数据1用S2或S3编码，二进制数据0用S1或S4编码；技术方案2则是将二进制数据0用S2或S3编码，二进制数据1用S1或S4编码。
[0041] 图2为本发明的技术方案1提供的二进制数据编码状态转移图，其中：
[0042] ◇若当前处于S1状态：
[0043] 1）若紧邻前一状态处于S1状态，则收到二进制数据0时，状态转移到S4，状态转移存在相位跳变；收到二进制数据1时，状态转移到S2，状态转移没有相位跳变。
[0044] 2）若紧邻前一状态未处于S1状态，则收到二进制数据0时，状态转移到S1，状态转移没有相位跳变；收到二进制数据1时，状态转移到S2，状态转移没有相位跳变。
[0045] ◇若当前处于S2状态：
[0046] 收到二进制数据0时，状态转移到S4，状态转移没有相位跳变；
[0047] 收到二进制数据1时，状态转移到S3，状态转移没有相位跳变。
[0048] ◇若当前处于S3状态：
[0049] 收到二进制数据0时，状态转移到S1，状态转移没有相位跳变。
[0050] 收到二进制数据1时，状态转移到S2，状态转移没有相位跳变。
[0051] ◇若当前处于S4状态：
[0052] 1）若紧邻前一状态处于S4状态，则收到二进制数据0时，状态转移到S1，状态转移存在相位跳变；收到二进制数据1时，状态转移到S3，状态转移没有相位跳变；
[0053] 2）若紧邻前一状态未处于S4状态，则收到二进制数据0时，状态转移到S4，状态转移没有相位跳变；收到二进制数据1时，状态转移到S3，状态转移没有相位跳变；
[0054] 上述4中状态中，只有当前处于S1和S4状态时二进制数据编码的波形之间可能具有相位跳变，跳变概率为25%。因此整个编码过程中二进制数据的编码波形之间相位跳变概率为12.5%。
[0055] 图3是本发明技术方案1的一种具体实施方式中二进制数据编码后基带符号序列示意图，该具体实施方式按照技术方案1提供的方法进行编码，其中：二进制数据序列00的前一位若是二进制数据1，即图中所示的(1)00，则采用S1S1或S4S4编码。前一位若是二进制数据0，即图中所示的(0)00，则采用S1S4或S4S1编码；二进制数据序列01采用S1S2或S4S3编码；二进制数据序列10采用S2S4或S3S1编码；二进制数据序列11采用S2S3或S3S2编码。显然，两个二进制数的编码波形之间（时刻T）的相位跳变概率是12.5%。
[0056] 图4是FM0编码的基带符号序列示意图，其中：二进制数据序列00采用S2S2或S3S3编码；二进制数据序列01采用S2S1或S3S4编码；二进制数据序列10采用S1S3或S4S2编码；二进制数据序列11采用S1S4或S4S1编码。显然，两个二进制数的FM0编码波形之间（时刻T）一定存在相位跳变，跳变的概率为100%。
[0057] 图5是Miller编码的基带符号序列示意图，其中：二进制数据序列00采用S1S4或S4S1编码；二进制数据序列01采用S1S2或S4S3编码；二进制数据序列10采用S2S4或S3S1编码；二进制数据序列11采用S2S3或S3S2编码。显然，对二进制数据序列进行Miller编码后，只有二进制数据序列00的编码波形之间（时刻T）相位发生跳变，其他情况包括二进制数据序列01、10、11的编码波形之间（时刻T）相位未发生跳变。所以Miller编码时二进制数据的编码波形之间（时刻T）相位跳变的概率为25%。
[0058] 图6是三种编码方法得到的二进制数据编码基带信号频谱对比图，包括本发明的数据编码基带信号频谱601、FM0编码基带信号频谱602和Miller编码基带信号频谱603，其中横坐标是数字频率，纵坐标是归一化频谱幅度。由于相对于FM0和Miller编码，使用本发明的的编码方法时二进制数据的编码波形相位跳变的概率分别降低87.5%和50%，因此信号频谱较窄，能量较集中。
