RFID原理與技術期末考試題庫

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第一章傳輸線理論

一、填空題

1.根據(jù)基爾霍夫電壓定律得到的方程

(A+jw￡)/(z)AZ+r(z+Az)=K(z)

中，AZ表示什么含義:

因為方程中的量都是分布量，所以需要乘上長度AZ。

2.一般傳輸線方程的通解是」,/I二）一/「一｛

阻抗、導納的含義是什么

阻抗：在具有電阻、電感和電容的電路里，對電路中的電流所起的阻礙作用叫做阻抗。

導納：用來描述交流電通過電路或系統(tǒng)時的困難程度，

根據(jù)基爾霍夫電壓定律和電流定律寫出一般傳輸線方程通解的推導

電壓定律：

(K+/叫/(Z)AZ+，(Z+AZ)"(Z)

嘰?/〃([)

*聞AZ'Jr\r

“:/)"re/)/(7，(1)

電流定律：""二?勺―'

11m/…)一件)

-Ar

雪…，+…⑴(2)

IC

（1）式兩端對z求導，并利用（2）得:

等孑小卜。

F=(R+〃WJ(0)/ft/)

同理，（2）式兩邊對Z求導，并利用（1）得：

爭—解⑶、（4）得

P（z）=/％++/?0?上

/(z)=/?-*+/%+

第二章天線基礎

一、填空題

1.串聯(lián)正弦交流電路發(fā)生諧振的條件是（UL=UC,即XLxXC）,

諧振時的諧振頻率品質因數(shù)Q二（XL/R）,串聯(lián)諧振又稱為（電壓諧

振）。

2.在發(fā)生串聯(lián)諧振時，電路中的感抗與容抗（相等）,此時電路中的

阻抗最（?。?電流最（大），總阻抗z二（R）o

3.在一RLC串聯(lián)正弦交流電中，用電壓表測得電阻、電感、電容上電壓均為

10V,用電流表測得電流為10A,此電路中R二（1歐）,P=

（100w）,Q=（Ovar）,s=（1OOVA）0

4.諧振發(fā)生時，電路中的角頻率wO=（1/VLC）,to=（l/2u*

VLC）。

第三章天線基礎

一、選擇題

1.半波振子天線的長度為（A）

A、A/4B、3A/4C、X/2D、入

2.在彎折線偶極子天線中，當天線彎折次數(shù)n增多、彎折高度h增加或者彎折

角a增大后，天線的諧振頻率（C）

A、不變B、增大C、降低D、不能確定

【解析】隨著折彎次數(shù)n的增大，由于臂長不變，則天線長度增大，波長也隨之增

大，因此諧振頻率減小

二、填空題

5..已知天線的輻射功率為P2=30W,且損耗功率為PL=5WO則天線輸入功

率：30+5=35w；效率：30?35^0.857。

6.用天線的輻射電阻PE來度量天線輻射功率的能力，即輻射電阻越大

天線的輻射能力越強。

7.天線輻射最強的方向所在波瓣稱為主瓣，其寬度是衡量天線最大

輻射區(qū)域尖銳程度的物理量。

8.波瓣寬度越寬，方向性越差作用距離越近抗干擾能力越弱

但是天線的覆蓋范圍越O

9.微帶天線具有三類饋電方式，分別為微帶傳輸線饋電、同軸

線探針饋電和耦合饋電.

10.天線的種類很多，可以按照多種方式進行分類，其中按照波段可將天線分為：

長波天線、中波天線、短波天線、超短波天線、微波天線O

11.彎折偶極子天線的諧振特性主要受鸞折次數(shù)、彎折高度和彎折角度

等物理特性的影響。

簡述RFID系統(tǒng)中，讀寫器與標簽之間是怎樣進行無線通信的。

在RFID系統(tǒng)中，讀寫器產生高頻振蕩能量，經(jīng)過傳輸線傳輸?shù)桨l(fā)射天線，然后以

電磁波形式向預定方向輻射。接收天線則將接收到的電磁波能量通過饋線送到標簽，完

成無線電波傳輸?shù)倪^程。

微帶天線的定義、分類，以及其各自的特點。

微帶天線在一個薄介質基片上，一面附上金屬薄層作為接地板，另一面用光刻腐蝕

方法制成一定形狀的金屬貼片，利用微帶線或同軸探針對貼片饋電構成的天線。

微帶天線依結構分為四種類型：微帶貼片天線、微帶振子天線、微帶行波天線和微

帶縫隙天線。

（1）微帶貼片天線通過貼片和地板上的電流或等效為貼片四周與地板之間的縫隙

上分布的等效磁流來輻射能量。

（2）微帶振子與其下方的微帶饋線有一部分相互交疊從而耦合能量，調整此交疊

部分的面積從而改變饋線與微帶振子的耦合量便可以調整天線諧振時的輸入阻抗。

（3）微帶行波天線是利用微帶線的形變（如彎曲、拐角等），由微帶線的不連續(xù)點

或彎曲點來形成輻射。它們一般都端接匹配負載，沿線傳輸行波，故又被稱為微帶行波

天線，其波瓣可以指向從端射到邊射的任一方向。

（4）微帶縫隙天線的優(yōu)點是能產生雙向或者單向方向圖。在微帶天線的設計中，

采用貼片和縫隙的組合結構，這就額外增添了一個自由度。沿著微帶饋線一邊排列的導

帶和縫隙的組合可產生圓極化輻射場。微帶縫隙天線能產生所希望獲得的極化，且對制

造公差的敏感度比微帶貼片天線要低。

微帶天線的定義、分類，以及其各自的特點。

1.體積小、剖面低、重量輕、易于與載體共形；

2.成本低、易于批量生產，可方便地與饋電網(wǎng)絡、器件和微帶電路集成；

3.散射截面小、波瓣寬；易于實現(xiàn)線極化、圓極化、雙極化和雙頻段工作；

5.效率低、功率容量低（vlOOW）、高Q值（有時甚至超過100）、頻帶窄（典

型值只有百分之零點幾或至多百分之幾）

簡述偶極子天線的長度與波長之間的關系,

天線的長短和波長成正比，與頻率成反比，頻率越高，波長越短，天線越短。當天

線的長度等于1/2波長或者1/4波長時，此時在保證全方向輻射的情況下，不出現(xiàn)副

瓣，發(fā)生諧振，天線的發(fā)射和接收轉換效率最高。長度接近1/2波長的對稱振子天線也

叫做半波天線。

簡述彎折偶極子天線相比直線形偶極子天線的優(yōu)點

答：彎折偶極子天線通過延長天線表面的電流路徑，從而降低天線的諧振頻率，降

低副瓣，增強在振子對稱軸方向的輻射，從而得到比直線振子高的增益。有利于RFID

標簽的小型化發(fā)展。

現(xiàn)有一微帶貼片天線，求有效長度

如圖，W=10cm,該貼片的厚度為5cm，長度L=20cm,△!_二4cm，求其貼片的有效長

度及尺寸(有效介電常數(shù)為0.3)

pAZH-----------L----------

參考答案：

有效長度Le=L+2AL=28cm

尺寸AL/h二

0.412[(ere+0.3)(W/h+0.264)]/[￡re-0.258)(W/h+0.8)]

=4.76

求一半波振子天線長度以及平均特性阻抗，

有一半波振子工作在入二50m,振子半徑a=2mmo求其天線長度以及平均特性阻

抗。

半波振子匚〃4二12.501；輻射電阻為73.1Q

平均特性阻抗：//皿…?百吟”

第四章RFID系統(tǒng)概論

一、選擇題

3.下列不屬于二維碼類別的是(D)

A.線性堆疊二維碼B.矩陣二維碼C.郵政碼D.物流二維碼

4.在QRcode中，L級的糾錯能力可以糾錯多少數(shù)據(jù)碼字(A)

A.7%B.15%C.25%D.30%

自動識別技術的分類有哪些？

答：光符號識別技術、語音識別技術、生物

計量識別技術、IC卡技術、條形碼技術、射頻識

別(RFID)技術

什么是ISBN條形碼？新版ISBN碼由幾位數(shù)字組成？

國際標準書號，簡稱ISBN,是專門為識別圖書等文獻而設計的國際編號。新版ISBN

碼由13位數(shù)字組成。

請根據(jù)下圖簡述條形碼識別的原理O

答，由于不同顏色的物體，其反射的可見光的波長不同，白色物體能反射各種波長

的可見光，黑色物體則能吸收各種波長的可見光，所以當條形碼掃描器光源發(fā)出的光經(jīng)

光闌及凸透鏡1后，照射到黑白相間的條形碼上時，反射光經(jīng)透鏡2聚焦后，照射到光

電轉換器上，于是光電轉換器接收到與白條和黑條相應的強弱不同的反射光信號，并轉

換成相應的電信號輸出到整形放大電路，整形電路把模擬信號轉化成數(shù)字電信號，再經(jīng)

譯碼接口電路譯成數(shù)字信息。

條形碼和二維碼組成結構上有什么不同？條形碼相較于二維碼的優(yōu)

缺點是什么？

條形碼(barcode)是將寬度不等的多個黑條和空白，按一定的編碼規(guī)則排列，以表

達一組信息的圖形標識符。常見條形碼是由反射率相差很大的黑條(簡稱條)和白條(簡

稱空)排成的平行線圖案。二維條碼/二維碼(2-dimensionalbarcode)是用某種特定

的幾何圖形按一定規(guī)律在平面分布的黑白相間的圖形記錄數(shù)據(jù)符號信息；

條形碼的優(yōu)點：技術成熟、使用廣泛、設備成本低廉

條形碼的缺點：信息量少、只支持英文或數(shù)字、需與電腦數(shù)據(jù)庫結合

13位ISBN碼的組成結構是什么？

答：978+組號+出版社號+書名號+校驗號

現(xiàn)階段二維碼的主要用途，二維碼可以包含哪些類型的數(shù)據(jù)？

二維碼現(xiàn)在廣泛用于物流貨品追蹤，商業(yè)推廣，電子身份識別防偽等服務

二維碼可以包含，字母，數(shù)字，字符，片假名，中文，圖片聲音等數(shù)據(jù)V

請比較一維條形碼與二維條形碼的特點。

答：一維條形碼特點:

1、可直接顯示內容為英文、數(shù)字、簡單符號；

2、貯存數(shù)據(jù)不多，主要依靠計算機中的關聯(lián)數(shù)據(jù)庫：

3、保密性能不高；

4、損污后可讀性差。

二維條形碼特點：

1、可直接顯示英文、中文、數(shù)字、符號、圖型；

2、貯存數(shù)據(jù)量大，可存放1K字符，可用掃描儀直接讀取內容，無需另接數(shù)據(jù)庫；

3、保密性高（可加密），

4、安全級別最高時，損污50%仍可讀取完整信息。

簡述二維碼與條形碼的關系，區(qū)別，優(yōu)缺點

二維碼是條形碼的一個分支，二維碼具有較高的容錯率，信息量比傳統(tǒng)條形碼更大,

種類更多，缺點在于對讀取設備要求較高。

畫出QR碼的尋像圖形，并寫出模塊化寬度比

A3模塊

B:5模塊

C7模塊

請從信息容量、信息讀寫方式、保密性、抗干擾性、壽命、成本等方

面比較條碼技術、IC卡技術與RFID技術。

保密

信息容讀寫讀寫方式抗干擾成

性

本

量性性

條

較小只讀激光掃描差差短低

碼

讀

最

IC大可電擦除/寫好好長

寫

高

卡入

RFI大可讀無線通信較好很好最高

D寫長

請簡述RFID技術所具有的的優(yōu)點。

答：體積小且形狀多樣：RFID標簽在讀取上并不受尺寸大小與形狀限制，不需要為了

讀取精度而配合紙張的固定尺寸和印刷品質。

耐環(huán)境性：紙張容易被污染而影響識別。但RFID對水、油等物質卻有極強的抗污性。

另外，即使在黑暗的環(huán)境中，RFID標簽也能夠被讀取。

可重復使用：標簽具有讀寫功能，電子數(shù)據(jù)可反復覆蓋，因此可以被回收而重復用。

穿透性強：標簽在被紙張、木材和塑料等非金屬或非透明的材質包稟的情況下也可以進

行穿透性通訊。

數(shù)據(jù)安全性：標簽內的數(shù)據(jù)通過循環(huán)冗余校驗的方法來保證標簽發(fā)送的數(shù)據(jù)準確性。

請簡述低頻標簽的優(yōu)缺點。

低頻標簽的主要優(yōu)勢體現(xiàn)在：標簽芯片一般

采用普通的CMOS工藝，具有省電、廉價的特

點；工作頻率不受無線電頻率管制約束；可以穿

透水、有機組織、木材等；非常適合近距離的、

低速度的、數(shù)據(jù)量要求較少的識別應用等。

低頻標簽的劣勢主要體現(xiàn)在：標簽存貯數(shù)據(jù)

量較少；只能適合低速、近距離識別應用；與高

頻標簽相比，標簽天線匝數(shù)更多，成本更高一些。

第五章電子標簽

MifareS50卡和MifareS70卡有那些不同

存儲容量：S50卡可以存儲1K大小的數(shù)據(jù)，而S70卡可以存儲4K大小的數(shù)據(jù)存儲

結構：S50卡將1K的大小劃分為相等的16個扇區(qū)，每個扇區(qū)又劃分為相等

的4個塊；S70卡將4K的大小劃分為40個扇區(qū)，其中前32個扇區(qū)劃分為

同S50大小的4個塊,后8個扇區(qū)每一塊都劃分為16個塊

ATQA不同：讀卡器在讀卡之后，S50返回的卡類型為：0004H,S70返回的卡類型為：

0002H

若數(shù)據(jù)塊全是數(shù)值塊類型，一張MifareS50卡可存多少字節(jié)的內

容？

根據(jù)MF1卡的存儲結構，我們可以知道：一個扇區(qū)有三個數(shù)據(jù)塊加上一個尾塊，

由于第0扇區(qū)的第0塊被廠商寫入只讀的保留信息，因此可寫的區(qū)塊有：16X3-1=47

塊。一個數(shù)據(jù)塊大小為16字節(jié)，但是由于題目要求使用數(shù)值塊，因此一個塊實際使用

的存儲空間為4字節(jié)，所以可以存儲188b的內容

每個扇區(qū)的尾塊（控制塊）中存儲了一些包括密鑰之類的信息，閱讀

下表，結合上課內容，分析S70卡的安全。

，制位存雌制

0C2C3讀寫讀寫讀

廠0bNeverKeyAKeyANeverKeyAKeyA

1IoNeverNeverKeyANeverKeyANever

0IoNeverKeyBKeyA|BNeverNeverKeyB

F

FT1NeverNeverKeyA|BNeverNeverNever

00hNeverKeyAKeyAKeyAKeyAKeyA

01hNeverKeyBKeyA|BKeyBNeverKeyB

101NeverNeverKeyA|BKeyBNeverNever

11NeverNeverKeyA|BNeverNeverNever

（注：C1、C2、C3為控制塊的某幾位，KeyA、KeyB指需要密鑰A和密鑰B,Never

眉不可操作）

從表中可以看到：密碼A始終無法讀取，在擁有密碼A和密碼B的情況之下是可

以寫的；密碼B在擁有密碼A的情況下是可以被讀取的。

因此：單獨知曉密碼B是一定無法讀取密碼A,而無法讀取數(shù)據(jù)塊的。在單獨知

曉密碼A的情況下，如果存取控制的要求不是很嚴謹是可以直接讀取密碼B的，因

此，密碼A的安全就是S70卡安全性的重中之重。但是由于S70卡使用不公開的

cryptol加密方法，沒有經(jīng)過人量黑客的檢驗，而且自2007年以來，人們逐漸的破解

了該加密方法，是的任意的扇區(qū)的KeyA可以在300次的查詢之內取得，因此S70卡

并不是十分安全。

第六章RFID讀寫器

一、選擇題

1.下列哪一項不是低頻RFID系統(tǒng)的特點？（A）

A、它遵循的通信協(xié)議是IS018000-3

B、它采用標準CMOS工藝，技術簡單

C、它的通信速度低

D、它的識別距離短（vlOcm）

【解析】低頻RFID系統(tǒng)遵循的通信協(xié)議是IS018000-2,高頻RFID系統(tǒng)遵循的通

信協(xié)議是IS018000-3o

2.讀寫器中負責將讀寫器中的電流信號轉換成射頻載波信號并發(fā)送

給電子標簽，或者接收標簽發(fā)送過來的射頻載波信號并將其轉化

為電流信號的設備是（B）

A、射頻模塊B、天線C、讀寫模塊D、控制

模塊

二、填空題

1.典型的讀寫器終端一般由天線、射頻模塊、邏輯控制模塊三

部分構成。

2.讀寫器的主要作用是F—通過天線與RFID電子標簽進行無線通信，

可以實現(xiàn)對標簽識別碼和內存數(shù)據(jù)的讀出或寫入操作。

3.隨著RFID技術的不斷發(fā)展，越來越多的應用對RFID系統(tǒng)的讀寫器也提出了更高的

要求，未來的讀寫器也將朝著多功能、小型化、便攜式、嵌

入式、模塊化的方向發(fā)展。

4.讀寫器之所以非常重要，這是由它的功能所決定的，它的主要功能有與電

子標簽通信、標簽供能、多標簽識別、移動目標識別。

5.讀寫器與標簽之間進行雙向（單向/雙向）通信。

6.高頻讀寫器的工作頻段是：JL3.56Mhz。高頻讀寫器具有防沖撞特性，

可以讀取多個電子標簽。

7.高頻讀寫器按照遵從的協(xié)議基本可以分為兩類讀寫器:」SO/IEC14443讀

寫器一和」SO/IEC15693協(xié)議讀寫器—

8.ISO/IEC14443_近耦合一（近耦合/疏耦合）IC卡，最大的讀取距離為

10cmoISO/IEC15693一疏耦合.（近耦合/疏耦合）IC卡，最大的讀

取距離為_l_m。

9.高頻讀寫器的應用有：一一卡通一、一門禁考勤、一二代身份證、一生產

自動化

請簡述讀寫器中天線的功能。

讀寫器的天線是發(fā)射和接收射頻載波信號的設備；

主要負責將讀寫器中的電流信號轉換成射頻載波信號并發(fā)送給電子標簽，或者接收

標簽發(fā)送過來的射頻載波信號并將其轉化為電流信號，即電流信號和射頻載波信號的互

換）

請簡述一下讀寫器與電子標簽和計算機之間的交互過程。

讀寫器通過天線發(fā)送一定頻率的射頻信號,

當電子標簽進入設定工作距離時，向讀寫器發(fā)送

自身編碼等信息，讀寫器將數(shù)據(jù)信息送到計算機

進行處理，計算機向控制器發(fā)送控制指令。

射頻接口模塊中“時鐘發(fā)生器”起什么作用？

產生穩(wěn)定間隔且持續(xù)不斷的電壓脈沖作為工作時鐘，使模塊中各部件均隨著時鐘信

號來同步運行。

根據(jù)U2270B構成的讀寫器框圖簡述學生考勤系統(tǒng)的工作原理。

學生考勤系統(tǒng)中，標簽由卡片構成，讀卡器由基站芯片U2270B及其支撐電路、主

控芯片MCU(MainComputationalUnit)及其支撐電路、外圍接口電路(鍵盤、液晶、

時鐘和串口模塊)構成。

應答總片讀/寫基站

塔波便能

RF場—振蕩

卡片ICMCU

C555I開啟

微控制器

e556ll\p.125kHzU2270B系統(tǒng)

DATA標準讀通道

數(shù)據(jù)輸出

圖6-5由U2270B構成的讀寫器框圖

學生考勤系統(tǒng)框圖

1.平時，MCU工作于低功耗狀態(tài)，標簽因為沒有能量而處于休眠狀態(tài)；

2.當按下鍵盤上的工作按鈕時，MCU被換醒，同時激活U2270B開始工作，

U2270B的兩個天線端子通過線圈將能量傳輸給外界；

3.當有標簽靠近讀寫器的線圈時，標簽獲得能量開始工作，并將其內部存儲的信

息發(fā)送到U2270B的輸入端。U2270B經(jīng)過轉換后再將信息發(fā)送給MCU,MCU接收到

信息后將其轉換成可識別的數(shù)據(jù)，再將其送至液晶屏幕顯示。

簡述基于低頻RFID的汽車防盜系統(tǒng)的工作原理

本系統(tǒng)中的硬件電路主要選擇了電子標簽、讀寫電路（采用芯片U2270B）、單片

機（AT89s51）、語音報警電路、電源監(jiān)控電路、存儲接口電路和汽車發(fā)動機電子點火

動

語并報警也路作

標

卷

電源監(jiān)控電路AT89s51

存儲接n電路汽乍發(fā)動機電廣點火系統(tǒng)

系統(tǒng)。圖6-7汽車防盜系統(tǒng)的基本組成

一個典型的汽車防盜系統(tǒng)由電子標簽和讀寫器兩部分組成。

汽車防盜裝置的基本原理是將汽車啟動的機械鑰匙與電子標簽相結合，即將小型電

子標簽直接裝入到鑰匙把手內，當一個具有正確識別碼的鑰匙插入點火開關后，汽車才

能用正確的方式進行啟動。

第七章編碼與調制

一、選擇題

1.若原始信息為101101100,其CRC校驗使用的是生成多項式G（x）

二X八4+X八2+1,如果收到的信息碼為一（A）一則說明沒有發(fā)生CRC錯誤。

A.1010001000101B.1011000010001

C.1111101111001D.1111111111000

2.下列調制方法中，抗干擾性能最好的調制方法是（C）

A.振幅鍵控B.頻移鍵控C.相移鍵控D.一樣好

3.絕大多數(shù)射頻識別系統(tǒng)的耦合方式是（A）

A、電感耦合式B、電磁反向散射耦合式C、負載耦合式D、反向散射調制式

4.RFID系統(tǒng)的電感耦合方式可以分為（A、C）

A、密耦合系統(tǒng)B、疏耦合系統(tǒng)C、遙耦合系統(tǒng)D、近耦合系統(tǒng)

5.目前低成本射頻識別系統(tǒng)的主流是(C)

A、密耦合系統(tǒng)B、疏耦合系統(tǒng)C、遙耦合系統(tǒng)D、近耦合系統(tǒng)

6.電磁反向散射這種通信方式利用的是(B)

A、電磁能B、電磁場C、電磁感應D、電能

二、填空題

1.1.如果CRC生成多項式為G(x)=x八4+x+l,信息碼字為10110,則計算出

的CRC校驗碼是1111o

2.若原始信息為101101100,其CRC校驗使用的是生成多項式G(x)

=xM+x八2+1,那么校驗碼的位數(shù)是4，除數(shù)的位數(shù)是3。

3.如果采用CRC進行校驗，將校驗碼添加到原來信息碼之后，再根據(jù)生成多

項式進行模2除，那么其余數(shù)應該是o

4.RFID系統(tǒng)的耦合方式可以分為電感耦合和電磁反向散射耦合

電感耦合系統(tǒng)中，電阻負載調制通過對讀寫器電壓調控，最終完成信

息的傳輸。

5.電感耦合的原理是電磁感應原理，電磁反射應用的是電磁波的

空間傳播規(guī)律。

6.功率放大器的功率增益指的是輸出功率與輸入功率之比，單位是分貝。

7.震蕩器的類型有晶體管振蕩器、二極管振蕩器、介質諧振器

振蕩器。

答：晶體管振蕩器、二極管振蕩器、介質諧振器振蕩器。

8.組成低通濾波器的電子元件包括：曳容，電感,電阻。

9.目前國際上廣泛采用的頻率分布于4種波段，彳氐頻、高頻、超高頻和

微波。它們的典型工作頻率分別是125KHz、13.54MHz、

850MHz?910MFZ和2.45GHz。

10.動物識別是低頻標簽的典型應用，中頻標簽的典型應用有曳王

車票、電子閉鎖防盜小區(qū)物業(yè)管理o（電子車票、電子

閉鎖防盜、小區(qū)物業(yè)管理、大廈門禁系統(tǒng)，回答任意三種即可）。

ILRFID在低頻段（100MHz以下）工作是基于電感耦合,在高頻

段（400MHz以上）工作是基于電磁反向散射耦合。

通信系統(tǒng)中為什么要進行調制和解調？調制的分類方法有哪些？

答：調制器用于改變高頻載波信號，使得載波信號的振幅、頻率或相位與要發(fā)送的

基帶信號相關。解調器的作用則是解調獲取到的信號，以重現(xiàn)基帶信號。調制的分類方

法包括振幅鍵控、頻移鍵控、相移鍵控和副載波調制.

指出下圖描述分別是哪種調制方式，簡述這三種調制方式的特點。

_11/UH°.°11.1

分別為ASK,FSK和PSK。

ASK:即按載波的幅度受到數(shù)字數(shù)據(jù)的調制而取不同的值，例如對應二進制0,載

波振幅為0；對應二進制1,載波振幅為1。調幅技術實現(xiàn)起來簡單，但容易受增益變

化的影響，是一種低效的調制技術。

FSK:即按數(shù)字數(shù)據(jù)的值（0或1）調制載波的頻率。例如對應二進制0的載波頻率

為F1,而對應二進制1的載波頻率為F2。該技術抗干擾性能好，但占用帶寬較大。在

電話線路上，使用FSK可以實現(xiàn)全雙工操作，通?？蛇_到1200bps的速率。

PSK:即按數(shù)字數(shù)據(jù)的值調制載波相位。例如用

180相移表示1,用0相移表示0o這種調制技

術抗干擾性能最好，且相位的變化也可以作為定

時信息來同步發(fā)送機和接收機的時鐘，并對傳輸

速率起到加倍的作用。

什么是副載波調制，副載波調制在RFID系統(tǒng)中起什么作用

副載波調制是指首先把信號調制在載波1上，出于某種原因，決定對這個結果再進

行一次調制，于是用這個結果去調制另外一個頻率更高的載波2。副載波調制在RFID

中起到通信，供電的作用。

簡述上變頻和下變頻？

上變頻就是把基帶信號調制到一個載波上，或者把調制在低頻載波上的信號變換到

高頻載波上，下變頻剛好反過來，將一個高頻信號變?yōu)橐粋€低頻的信號。上變頻一般應

用于調制電路中，下變頻一般應用于解調電路。

為何反向不歸零編碼不用于實際傳輸？

1).存在直流分量，信道一般難以傳輸零頻附近的頻率分量。

2).接收端判決門限與信號功率有關，使用不方便。

3).不能直接用來提取位同步信號，因為NRZ中不含有位同步信號頻率成分。

4).要求傳輸線中有一根接地。

曼徹斯特碼如何檢測數(shù)據(jù)傳輸中的錯誤？

當多個電子標簽同時發(fā)送數(shù)據(jù)位有不同時，接收的上升邊和下降邊互相抵消，

導致在整個位長度副載波信號是不跳變的，改狀態(tài)是不允許的，可判斷為發(fā)生碰撞。

給定數(shù)據(jù)為00110110,求畫出修正密勒編碼后的波形圖

信源編碼的作用是什么？

答：設法減少碼元數(shù)目和降低碼元速率，即通常所說的數(shù)據(jù)壓縮；作用之二是將信源的

模擬信號轉化成數(shù)字信號，以實現(xiàn)模擬信號的數(shù)字化傳輸。

差分曼徹斯特碼的編碼規(guī)則與引進原因

答：在信號位開始時不改變信號極性，表示邏輯“1”，在信號位開始時改變信號極

性，表示邏輯“0”。

差分曼切斯特編碼比曼切斯特編碼的變化要少，因此更適合與傳輸高速的信息，被

廣泛用于寬帶高速網(wǎng)中。

RFID電磁反向散射耦合

讀寫器天線輻射出的電磁波到達射頻天線表面后形成反射回波，反射回波再被讀寫

器天線所接收，從而達到傳達信息的目的。

簡述電感耦合系統(tǒng)下閱讀器向應答器提供能量的過程

當交變磁場通過閱讀器線圈時，線圈上會產生感應電壓，并在線圈中產生感應電流,

當應答器進入閱讀器產生的交變磁場時，應答器的電感線圈上就會產生感應電壓，從而

獲得閱讀器提供的能量。

分別敘述電感耦合方式和電磁反向散射耦合方式的數(shù)據(jù)傳輸過程

電感耦合方式：讀寫器的電容與天線線圈并聯(lián)，一起構成并聯(lián)震蕩回路，該回路的

諧振使讀寫器天線線圈產生非常大的電流，諧振頻率與讀寫器發(fā)射頻率一致，最終調制

后的讀寫器線圈電壓與電子標簽二進制數(shù)據(jù)波形相同

電磁反向散射耦合方式：功率P1從讀寫器天線發(fā)射出來，只有一部分P1'到達標

簽天線并為其提供電壓，整流后為標簽芯片供電。到達功率P1'的一部分被天線反射,

其反射功率為P2,經(jīng)自由空間后再到達讀寫器，被讀寫器天線接收。讀寫器接收的信

號經(jīng)收發(fā)耦合器電路傳輸至收發(fā)器，放大后經(jīng)電路處理器獲得有用信息。

RFID電磁反向散射方式的射頻前端由哪些模塊組成？

數(shù)/模變換器，模/數(shù)變換器，混頻器，放大器，濾波器，本地振蕩器，雙工器，天線

在電阻負載調制中負載電阻的作用是什么？

在電阻負載調制中，負載RL并聯(lián)一個電阻Rmod,稱為負載調制電阻，該電阻按

數(shù)據(jù)流的時鐘接通和斷開，開關S的通斷由二進制數(shù)據(jù)編碼控制?？刂铺炀€的阻抗：由

阻抗開關控制電阻，進而改變天線的發(fā)射系數(shù)，完成對載波信號的調制。

什么叫做低通濾波？

低通濾波（Low-passfilter）是一種過濾方式，規(guī)則為低頻信號能正常通過，而超過

設定臨界值的高頻信號則被阻隔、減弱。但是阻隔、減弱的幅度則會依據(jù)不同的頻率以

及不同的濾波程序（目的）而改變。

有源濾波器和無源濾波器：

若濾波電路元件僅由無源元件（電阻、電容、電感）組成，則稱為無源濾波電路。

無源濾波的主要形式有電容濾波、電感濾波和復式濾波（包括倒L型、LC濾波、LCTT型

濾波和RCn型濾波等）。若濾波電路不僅由無源元件，還由有源元件（雙極型管、單極

型管、集成運放）組成，則稱為有源濾波電路

計算：求輸出信號H（y）

已知RC低通濾波器的R=1K歐姆，C=1MF,當輸入信號H（x）=1OOsinlOOOt時,

求輸出信號H（y）.

???低通避波器的截止頻率NH2T*=2笈??一=L±=10”跳

17TTTRC

而輸入信號yiOOMnlOOt的頻率麴=1000/2九，/

所以低通彩皮翳相當于積分署，安七［居4=101門00血lOOOrdw

=10"：5sin（100010：）>

第八章防碰撞技術

一、選擇題

1.純Aloha算法的碰撞周期為（B）

A.3TB.2TC.TD.1.5T

2.在RFID中，采用曼徹斯特碼、M川er碼和修正MUIer碼作為傳輸碼型的目

的是（D）

A、糾錯B、檢錯C、便于同步D、便于同步和檢錯

3.在射頻識別系統(tǒng)中，最常用的防碰撞算法是（C）

A、空分多址法B、頻分多址法C、時分多址法D、碼分多址法。

4.在RFID系統(tǒng)中，一般采用（D）法來解決碰撞

A、空分多址（SDMA）B、頻分多址（FMDA）

C、碼分多址（CDMA）D、時分多址（TDMA）

5.在純ALOHA算法中，假設電子標簽在t時刻向閱讀器發(fā)送數(shù)據(jù)，與閱讀器

的通信時間為To,則碰撞時間為（A）o

A、2ToB、ToC、t+ToD、0.5To

6.在基本二進制算法中，為了從N個標簽中找出唯一一個標簽，需要進行多次

請求，其平均次數(shù)L為:（B）。

4、*NB、/%N+152,vD、2%+l

7.在RFID系統(tǒng)防碰撞算法中（D）是應答器控制驅動的

A、純ALOHAB、時隙ALOHA

C、動態(tài)時隙ALOHAD、二進制樹型搜索算法

二、填空題

1.在RFID系統(tǒng)中，為保持數(shù)據(jù)的完整性，必須采用差錯控制和防碰撞

算法。

2.在RFID系統(tǒng)中，實現(xiàn)數(shù)據(jù)安全的措施是差錯控制和防碰撞算法。

3.RFID系統(tǒng)中有兩種類型的通信碰撞存在，一種是閱讀器碰撞,另一種是

電子標簽碰撞。

4,常用在多路存?。ǘ嗦吠ㄐ牛┓绞接校嚎辗侄嗦贩?、時分多路法、

頻分多路法。在RFID系統(tǒng)中，主要采用時分多路法。

5.為了防止碰撞的發(fā)生，射頻識別系統(tǒng)中需要設計相應的防碰撞技術，在通信

中這種技術也稱為多址技術，多址技術主要分為以下四種：空/頻/碼/時

分多址。

6.TDMA算法又可以分為基于概率的ALOHA算法和確定的二進制

算法兩種。上述兩種TDMA算法中，會出現(xiàn)“餓死”現(xiàn)象的算法是基于

概率的ALOHA算法。

7.幀時隙Aloha算法是在時隙Aloha算法的基礎上，把N個時隙組成一幀，

每個時隙的長度夠一個標簽回答完，標簽在每N個時隙中，可以隨機發(fā)送

_1次信息。

8.4.RFID系統(tǒng)防碰撞問題可以歸結到通信領域的多址接入技術來解決。硬件方

法主要有TDMA、CDMA、FDMA等,其優(yōu)點為

延時小，但會增加系統(tǒng)的復雜度和成本，不適合需要低成本的、量產的RFID

系統(tǒng)。

9.二進制樹型搜索算法由讀寫器控制。

10.為了實現(xiàn)二進制搜索算法，就要選用曼徹斯特編碼，因為這種編

碼可以檢測出碰撞位

II,為了實現(xiàn)二進制樹型搜索算法，引入以下4種命令REQUEST--請求、

SELECT■■選擇、READ-DATA■■讀出數(shù)據(jù)、UNSELECT—退

出選擇。

二、判斷題

1.（錯）為了防止碰撞的發(fā)生，射頻識別系統(tǒng)中需要設計相應的防碰撞技術，

在通信中這種技術也稱為差錯控制技術。

【解析】錯，在通信中這種技術也稱為多址技術，

簡述碰撞的種類

閱讀器碰撞：多個閱讀器同時與一個標簽通信，致使標簽無法區(qū)分閱讀器的信號。

電子標簽碰撞：多個標簽同時響應閱讀器的命令發(fā)送信息，使閱讀器無法識別標簽。

簡述碰撞的解決方案

1）空分多址（SDMA）2）頻分多址（FDMA）

3）碼分多址（CDMA）4）時分多址（TDMA）

簡述ALOHA算法的工作過程、實現(xiàn)步驟等。

若讀寫器檢測出信號存在相互干擾，讀寫器

就會以向電子標簽發(fā)出命令，令其停止向讀寫器

傳輸信號；電子標簽在接收到命令信號之后，就

會停止發(fā)送信息，并會在接下來的一個隨機時間

段內進入到待命狀態(tài)，只有當該時間段過去后，

才會重新向讀寫器發(fā)送信息。各個電標簽待命時

間片段長度是隨機的，再次向讀寫器發(fā)送信號的

時間也不相同，這樣減少碰撞的可能性。

當讀寫器成功識別某一個標簽后，就會立即

對該標簽下達命令使之進入到休眠的狀態(tài)。而其

他標簽則會一直對讀寫器所發(fā)出命令進行響應，

并重復發(fā)送信息給讀寫器，當標簽被識別后，就

會一一進入到休眠狀態(tài)，直到讀寫器識別出所有

在其工作區(qū)內的標簽后，算法過程才結束。

時隙Aloha算法優(yōu)點是可以將沖突減少一半，將信道負載微小增加，

沖突和性能有何變化？

突會呈指數(shù)增加，信道性能降低。

這種算法的優(yōu)點是避免了部分沖突，使系統(tǒng)的吞吐量提高了一倍，然而碰撞了的電子標

簽仍然需要隨機延時重發(fā)，假設閱讀器射頻工作范圍內存在N個標簽，理論上閱讀器

需要至少N個時隙才能成功識別完，如果在識別過程中，又有標簽到達，那么系統(tǒng)吞

吐量會直線下降，最壞的情況下，即使多次搜索也未能識別導致“餓死現(xiàn)象”。

二進制樹型搜索算法的基本思想是什么？

它的基本思想是不斷的將導致碰撞的電子標簽進行劃分，縮小下一步搜索的標簽數(shù)

量，直到只有一個電子標簽進行回應。

二進制數(shù)型搜索算法為什么選用曼切斯特編碼？

在數(shù)據(jù)傳輸過程中，如果兩個電子標簽同時發(fā)送的數(shù)位有不同的值，則接收的上升

沿和下降沿互相抵消，“沒有變化”的狀態(tài)是不允許的，將作為錯誤被識別。用這種方

法可以按位追溯跟蹤沖突的出現(xiàn)，可以檢測出碰撞位，

簡述二進制搜索算法選擇曼徹斯特編碼的原因。

NRZ反向不歸零編碼數(shù)據(jù)相互重疊，不能確定是若干個電子標簽還是單個標簽單個

發(fā)送的信號。在曼徹斯特碼中，如果兩個(或多個)電子標簽同時發(fā)送的數(shù)位有不同的

值，則接收的上升沿和下降沿互相抵消，“沒有變化”的狀態(tài)是不允許的，將作為錯誤

被識別。用這種方法可以按位追溯跟蹤沖突的出現(xiàn)。

二進制樹形搜索算法例題

以下面四個在讀寫器作用范圍內的電子標簽為例說明二進制樹型搜索算法選擇

電子標簽的迭代過程。假設這四個電子標簽的序列號分別為：

電子標簽A:10110010

電子標簽B:10100011

電子標簽C:10110011

電子標簽D:11100011

瞬掰過程:

R:lllllllll下港卜

6:10100011

RJOlOllll

iREGlGi(10101111)然,

儲解詡流於這10100011

另言冬訪郅更行巢薇作，

和強一豌褥柒正次獻

」

第九章RFID的安全問題

處理rfid問題更具有挑戰(zhàn)性的原因？

首先，rfid系統(tǒng)中傳輸是基于無線通信方式的，使得數(shù)據(jù)容易被偷聽；其次，在rfid

系統(tǒng)中，特別是對于電子標簽，計算能力和可編程能力都被標簽本身的成本所約束。

rfid面臨的攻擊有哪些？

L電子標簽數(shù)據(jù)的攻擊

2.電子標簽和讀寫器之間的通信侵入

3.侵犯讀寫器內部的數(shù)據(jù)

4.主機系統(tǒng)侵入

rfid系統(tǒng)安全解決方案

物理方法：殺死標簽，法拉第網(wǎng)罩，主動干擾，阻止標簽

邏輯方法：Hash鎖，隨機Hash鎖，Hash鏈，匿名ID方案和重加密方案

簡述hush鎖方案原理

Hush鎖協(xié)議中，標簽不使用真實的id,而使用一個metaid代替。標簽內部有一

個用于存儲臨時metaid的內存，在鎖定狀態(tài)下，標簽用metaid響應所有的查詢，在

非鎖定狀態(tài)下，標簽向閱讀器提供自己的信息。

第十章物聯(lián)網(wǎng)架構RFID標準

一、選擇題

1.RFID標準ISO14223?1（動物的無線射頻識別一高級標簽第一部分的空中接

口）屬于哪一類標準（B）

A、技術標準B、應用標準C、數(shù)據(jù)內容標準D、性能標準式

【解析】技術標準：主要定義了不同頻段的空中接口及相關參數(shù)，包括基本術語、

物理參數(shù)、通信協(xié)議和相關設備等。應用標準：主要涉及特定應用領域或環(huán)境中RFID

的構建規(guī)則。通用標準提供了一個基本框架，應用標準是對它的補充和具體規(guī)定。

2.第二代身份證是符合（B）協(xié)議的射頻卡

A.IS0/IEC14443TYPEAB.ISO/IEC14443TYPEB

C.IS0/IEC15693D.ISO/IEC18000-C

3.GB/T205632006在RFID標準體系中屬于（D）。

A,技術標準B.數(shù)據(jù)內容標準C.性能標準D.應用標準

4.ISO/IEC18000標準系列中包含了（）個部分，18000-7定義的（）頻段（C）

A.七、高頻B.七、超高頻C.六超高頻D.六微波

二、填空題

1.ISO/IEC15693標準中標簽到讀寫器的數(shù)據(jù)編碼采用曼徹斯特編碼方式。

2.ISO/IEC15693標準中標簽有四種可處狀態(tài)，分別是斷電、準備、靜默、選

擇。

3.ISO/IEC15693標準中工作頻率范圍為13.56MHz±7KHz,工作磁場范圍

為0?15A/m~5A/m。

4.編碼標準和通信協(xié)議（通信接口）是RFID標準中爭奪比較激烈的部分，

兩者也構成了RFID標準的核心。這兩者分別屬于數(shù)據(jù)內容標準和技術標

迤。

5..物聯(lián)網(wǎng)標準是EPCglobal所特有的,iso僅僅考慮自動身份識別與數(shù)據(jù)采集的

相關標準，數(shù)據(jù)采集以后如何處理、共享并沒有作規(guī)定。

【解析】EPCglobal標準體系是面向物流供應鏈領域，可以看成是一個應用標準。

EPCglobal的目標是解決供應鏈的透明性和追蹤性。除了信息采集以外，EPCglobal

非常強調供應鏈各方之間的信息共享，為此制定了信息共享的物聯(lián)網(wǎng)相關標準?！拔?/p>

聯(lián)網(wǎng)”的信息量和信息訪問規(guī)模超過普通的因特網(wǎng)?！拔锫?lián)網(wǎng)”系列標準是根據(jù)自

身的特點參照因特網(wǎng)標準制訂的。

6.ISO/IEC.EPCglobal和UID這三個標準組織制定的標準相互之間并不兼容，

主要差別在通訊方式、防沖突協(xié)議和數(shù)據(jù)格式三個方面

7.在ISO/IEC14443標準協(xié)議中，規(guī)定載波頻率為13.56MHz。

8.ISO/IEC14443標準由物理特性、射頻能量和信號接

口、防初始化和防碰撞、傳輸協(xié)議四個部分組成。

9.2.ISO/IEC18000?2標準的標簽分為兩個類型Type?A和Type-B,它們在泡

理層存在不同,但是支持相同的協(xié)議和防碰撞機制,Type-A標簽

工作在雙工通信模式下,Type-B標簽工作在半雙工通信模式下。

10.3.ISO/IEC18000-6標準的Type-A采用ALOHA防碰撞算法,Type-B

采用二叉樹防碰撞算法，均采用雙相間隔碼編碼（FMO）。

11.ISO/IEC18000-4標準定義了2.4GHz的空中接口通信協(xié)議參數(shù)，主要應用

于貨品管理領域。ISO/IEC18000-4標準定義了433MHz的空中接口

通信協(xié)議參數(shù)，應用于單品應用管理方面.

12.GB/T205632006標準是動物射頻識別代碼結構標準的簡稱,其

規(guī)定了代碼結構分為三部分：控制代碼段（第1至16位），國家

和地區(qū)代碼段和國家動物代碼段。

13.RFID標準體系主要包括技術標準,數(shù)據(jù)內容標準,性能標準,

應用標準。

RFID技術廣泛應用的前提是什么？有什么意義？

RFID技術廣泛應用的前提是標準化。通過制定、發(fā)布和實施RFID標準，可以解決編碼

通信、空中接口和數(shù)據(jù)共享等問題，以最大程度地促進RFID技術及相關系統(tǒng)的應用。

ISO/IEC15693標準中數(shù)據(jù)元素里的UID,AFI,DSFID分別指的是什么

UID(UniqueIdentifier)是唯一標識符。是標簽的64位唯一標識符，在防沖突周期

中、讀寫器和標簽交互過程中，用來識別每一個標簽的身份號碼。

AFI(ApplicationFamilyIdentifier)應用標識/應序族標識符。表示讀寫器鎖定的應

用類型，讀寫器只會選提滿足所鎖定的應用類型的標簽。

DSFID(DataStorageFormatIdentifier)數(shù)據(jù)存儲格式標識符。指明標簽的數(shù)據(jù)存

儲格式。

簡述ISO/IEC14443標準的類型中不同標準所采用的防碰撞算法

在ISO/IEC14443-3標準中，提供了A型和

B型兩種防碰撞協(xié)議。其中A型采用位檢測防

碰撞協(xié)議,B型通過一組命令來管理防碰撞過程,

防碰撞方案以時隙為基礎。

請簡述ISO/IEC18000-1的定義，以及對于標準的其他部分的作用

ISO/IEC18000-1提供基本的信息定義和系

統(tǒng)描述，定義了所有ISO/IEC18000系列標準中

空中接口定義所要用到的參數(shù)，同時還到出了所

有相關的技術參數(shù)以及各種通信模式。

ISO/IEC18000-1為標準的其他部分詳細給出了

該通信頻率和模式下的具體參數(shù)值，為后續(xù)的各

部分標準設定了一個框架與規(guī)則。

6.簡述ISO/IEC18000-6系列方案的特點。

Type-A方案支持的存儲容量較大，但是防碰撞

能力來較弱，且數(shù)據(jù)結構復雜，指令類型多。

Type-B方案支持的存儲容量較小，但是防碰撞

能力較強，數(shù)據(jù)結構和指令簡單。

Type-C方案的性能處于Type-A和Type-B二者

之間，具有較高的普適性。

EPCglobal標準框架分為哪三個層次，并闡述其內容

FPCglobal標準框架包括數(shù)據(jù)識別、數(shù)據(jù)獲取和數(shù)據(jù)交換三個層次

數(shù)據(jù)識別層的標準包括RFID標簽數(shù)據(jù)標準和協(xié)議標準，目的是確保供應鏈上的不

同企業(yè)間數(shù)據(jù)格式和說明的統(tǒng)一性；

數(shù)據(jù)獲取層的標準包括讀寫器協(xié)議標準、讀寫器管理標準、讀寫器組網(wǎng)和初始化標

準，以及中間件標準等，定義了收集和記錄EPC數(shù)據(jù)的主要基礎設施組件，并允許最終

用戶使用具有互操作性的設備建立RFID應用；

數(shù)據(jù)交換層的標準包括EPC信息服務標準(EPCInformationServices,EPCIS).

核心業(yè)務詞匯標準(CoreBusinessVocabulary,CBV)、對象名解析服務標準(Object

NameService,ONS)、發(fā)現(xiàn)服務標準(DiscoveryServices)、安全認證標準(Certificate

Profile),以及譜系標準(Pedigree)等，提高廣域環(huán)境下物流信息的可視性，目的是

為最終用戶提供可以共享的EPC數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)EPC網(wǎng)絡服務的接入。

請從技術方面簡要分析RFID標準多元化的原因。

1.RFID的工作頻率和信息傳輸方式：RFID的工作頻率分布在低頻至微波的各個頻

段中，技術差異很大，導致RFID標準多元化；

2,作用距離：作用距離不同產生的差異主要表現(xiàn)在以下幾個方面：應答器的工作方

式分為有源工作方式和無源工作方式兩種；RFID系統(tǒng)的工作原理不同，近距離采用電

感耦合方式，遠距離采用基于微波的反散射耦合方式；載波功率的差異；這些都會導致

不同的標準產生；

3,應用目標的不同：RFID的應用廣泛，針對不同的應用目的，其存儲的數(shù)據(jù)代碼,

外形需求，頻率選擇，作用距離以及復雜度都會有很大的差異；

4,技術的發(fā)展：隨著信息技術和制造業(yè)的進步，RFID標準需要不斷融入這些新進

展，以形成與時俱進的