Procesamiento de señales NFC: codificación sin retorno a cero

Descripción general de la transmisión de datos NFC


NFC, una tecnología de comunicación inalámbrica de corto alcance y baja velocidad de datos, funciona a través de una sinergia de dos dispositivos, denominados iniciador y objetivo. Comúnmente conocidos como etiqueta y lector, estos dispositivos intercambian datos a través de una frecuencia portadora de RF de 13,56 MHz, basándose en la inducción electromagnética sin contacto. La proximidad necesaria para tales interacciones es típicamente inferior a 10 cm.

 

Estándares y protocolos de comunicación en NFC


En función de las distintas velocidades de datos y de los distintos requisitos de modulación y codificación, la tecnología NFC se manifiesta a través de tres estándares principales: NFC-A, NFC-B y NFC-F. Estos estándares están asociados a diferentes tipos de modulación y codificación, como se ilustra en la Tabla 1.

Codificación NFC de nivel sin retorno a cero (NRZ-L)

 

  • Representación:El esquema de codificación NRZ-L se muestra en la Figura 1, donde un '1' binario se indica mediante un voltaje alto (+V) y un '0' binario se indica mediante un voltaje bajo (0 voltios).
  • Característica:También denominada codificación NRZ unipolar, esta representación es sencilla y marca cada valor de bit con un nivel de voltaje distinto.

 

Codificación NFC Manchester

  • Variación:Existen dos variantes de códigos Manchester: tipo CA (bipolar) y tipo CC (unipolar).
  • Importancia de la transición:Tanto el binario '1' como el '0' se caracterizan por transiciones de voltaje dentro del mismo período de bit: de alto a bajo significa un binario '1', mientras que de bajo a alto implica un binario '0'.
  • Precisión de transiciónEstas transiciones se colocan meticulosamente en el punto medio del período de bits, lo que refuerza la claridad de las señales de datos.

 

Codificación Miller modificada por NFC

 

  • Mapeo binario '1':La lógica binaria '1' se indica invariablemente mediante una transición de alto a bajo y luego nuevamente a alto dentro del período del bit, independientemente del estado del bit anterior.
  • Mapeo binario '0':La representación del binario '0' depende de la condición del bit anterior: si el bit anterior era un '1', el cero actual sigue un patrón de transición inversa, y si era un '0', la asignación refleja la de un '1' binario.

 

Tipos de modulación en NFC


NFC adopta una variedad de tipos de modulación, como modulación por desplazamiento de amplitud (ASK) en las variantes 10% y 100%, y emplea técnicas de modulación de carga. Estos métodos de modulación son fundamentales para la precisión y la eficiencia de los protocolos de comunicación NFC.

 

En resumen


La arquitectura de NFC se basa en sofisticados protocolos de modulación y codificación, y cada estándar emplea mecanismos únicos para garantizar una comunicación segura y eficaz entre dispositivos cercanos. Ya sea a través de los niveles de voltaje de NRZ-L, las indicaciones binarias basadas en transiciones de Manchester o las asignaciones dependientes del contexto de Miller modificado, la tecnología NFC demuestra capacidad de adaptación a una multitud de entornos y necesidades operativas.

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