基于TH-PPM的RFID安全认证
UWB信号是指其相对带宽大于0．2，它是利用很窄的脉冲(脉宽一般小于1 ns)来传输数据，而不采用连续的波形，所以信号的带宽很大。窄脉冲一般用高斯多阶微分脉冲、升余弦脉冲、多周期脉冲和脉冲串等，由于高斯多阶微分脉冲易产生，且阶数选得合适可使信号没有直流分量，还能很好地向空中辐射能量(如一阶、二阶微分等)，所以最常用。高斯多阶微分的数学表达式为：
UWB系统有多种脉冲调制方式(TH-PPM，DS-PAM等)，由于TH-PPM电路简单，成本低和功耗小，所以可用于UWB RFID系统的调制方式。PPM调制是利用脉冲出现的位置相对于标准位置的偏移量来表示一个特定的符号。TH-PPM是跳时和脉位调制的结合，首先用PN码选择传输码元的时隙(一个周期为2N-1的PN码的跳时，由于伪随机生成器在PN码的一个周期内有2N-1个状态，所以传输一个符号需要2N-1个时隙)；然后在PPM调制中用符号来控制脉冲在所选时隙内相对于标准位置的偏移量，TH-PPM信号为：
比如一个二进制的信源，用周期为2N-l的PN码进行跳时，首先根据PN码生成器的状态cj，选择传输PN码的时隙即在位空间偏移ciTc；然后在选择的时隙内，当符号为“0”时，脉冲的位置不发生偏移，当符号为“1”时，在时隙内脉冲的位置偏移ai△，脉冲在位空间的总偏移量就为ciTc+ai△，要求ai△《ciTc(当ci≠0)。
1．2 TH-PPM RFID数据帧结构
TH-PPM RFID的数据帧格式如图1，图中底层为在位空间中一个被随机选择传输符号的时隙，由上分析，位空间只可能有一个时隙才有脉冲，一个时隙内偏移量不同代表不同的符号。由图可见整个数据帧共176 b，分为三个部分：首部、PN序列初态和标签ID。首部由32 b组成，用于标签和读写器的同步。PN序列的初态和标签ID分别由16 b和128 b组成。PN序列的初态传输给阅读器实现伪随机码同步，如果PN码不同步，阅读器就无法对信号进行解扩，无法获得标签信息，所以同步是TH-PPM的关键。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/157716.htm
1．3 TH-PPM RFID示签结构
UWB RFID标签的结构如图2所示，主要由能量转换供应电路、PN码生成器、PPM和脉冲成形等模块组成。当标签的能量转换电路收到信号后，将一部分能量转换为标签所需的能量，另一部分通过窄带接收机处理为标签提供时钟；如果标签获得了足够的能量则根据防碰撞算法(在此未加讨论)准备要发送的数据，这时标签的数据帧中的176 b数据经整合后形成一个二进制数据流，以速率Rb=1／Tb输入重复编码器；重复编码器对输入的每个符号重复Ns次编码，将数据流速率提高到Rcd=Ns／Tb=1／Ts(Ts为传输一个符号的位空间)，实现对数据的信道编码；然后通过跳时和PPM模块实现对每个脉冲在位空间和时隙的定位，经冲激响应为高斯多阶微分的脉冲成形滤波器后向阅读器发送一个数据帧。以下主要介绍系统中PN码生成器和PPM调制模块。
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