RFID (Radio Frequency IDentification)

Codage des signaux

Intérêts

Le codage des signaux est la première étape dans la préparation à la communication en RFID. Par symétrie, la phase de décodage des signaux est la dernière étape. Les algorithmes de codage et décodage des signaux sont, bien évidemment, symétriques.

L'intérêt du codage des signaux est de pouvoir convertir les données binaires en signaux radio-fréquence et de faciliter le transfert de ces données d'un interlocuteur vers l'autre. Pour pouvoir transférer ces données, nous verrons, dans la partie suivante, qu'il est nécessaire de moduler les signaux. Le type de modulation varie en fonction du sens de communication et, pour ces raisons, le type de codage varie selon le sens de la communication également. Dans tous les cas, l'objectif reste de pouvoir simplifier ce transfert et faciliter la récupération des informations au niveau du destinataire.

Nous allons, cependant, étudier le codage des données en signaux de part et d'autre, selon le sens de la communication :


Liaison montante

Dans le cas d'une liaison montante, la station de base utilise des modulations classiques pour transférer les données au transpondeur. L'objectif est de pouvoir maintenir le signal de fréquence porteuse le plus longtemps possible.

On utilise volontiers des codages tels que NRZ (No Return to Zero) ou le Delay Mode (plus couramment appelé code de Miller) :

                

Le codage NRZ (ici bipolaire) définit des valeurs -X Volts pour la valeur binaire '0' et +X Volts pour la valeur binaire '1'. Il s'agit d'un code simple qui ne possède que deux états (0 et 1) et est donc facile à mettre en oeuvre. Le forme du signal fréquentiel obtenu est proche de celle du signal binaire de données.

Le code de Miller est différent dans le sens où il fait intervenir la notion des "transitions milieu de bit". En effet, nous faisons correspondre aux valeurs binaires des transitions montantes ou descendantes de signal qui sont effectuées en "milieu" de bit. Dans le cadre du Delay Mode, la valeur binaire '0' est représentée par "pas de transition" et la valeur bianire '1' par "une transition milieu de bit". En fonction de la valeur initiale, la transition peut être soit montante, soit descendante, de façon à inverser la polarité du signal.


Liaison descendante

Dans le cas d'une liaison descendante, l'approche est un peu différente. Dans de nombreux cas, plusieurs transpondeurs peuvent être susceptibles de dialoguer avec le lecteur. De plus, la distance d'un transpondeur à une station de base peut impliquer que la puissance des signaux RF de communication soit atténuer. L'objectif est donc de pouvoir identifier clairement les données de chaque transpondeur et des les différencier du bruit fréquentiel. On préfèrera donc utiliser un codage qui implique de nombreuses transitions, facilitant ainsi le repérage du signal.

Pour cette raison, les codages Manchester et Manchester différentiel sont tout désignés :

Le codage Manchester n'utilise que la notion de "transitions milieu de bit" :

Le codage Manchester différentiel, quant à lui, utilise la notion de "transitions milieu de bit", mais aussi celle de "transitions fin de bit". Une transition fin de bit est une transition qui survient à la "fin" du bit. En se référant au schéma, le codage est Manchester est décrit comme suit :

Intéressons nous maintenant plus particulièrement au code Manchester. Nous constatons qu'il existe plus de deux états possibles : transition milieu de bit descendante, transition milieu de bit montante, '0' sur la durée d'un bit, '1' sur la durée d'un bit. Seuls les deux premiers états énumérés ici correspondent à des valeurs, comme nous l'avons décrit. Cela signifie que si la station de base reçoit un message avec des états non définis, elle sera en mesure de conclure que des erreurs se sont produites. Cette particularité est essentielle dans la gestion de collisions que nous étudierons plus tard.