超高頻射頻識別系統(tǒng)實現(xiàn)與應用中的若干關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、射頻識別（RFID）技術(shù)是“物聯(lián)網(wǎng)”（IOT）和“泛在網(wǎng)絡”（UN）得以實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)，而超高頻射頻識別系統(tǒng)（UHF RFID）因為其天線尺寸小、傳輸速率高、覆蓋范圍大等獨特優(yōu)勢迅速在社會生活各個領(lǐng)域得到越來越廣泛的應用，成為當前自動識別和數(shù)據(jù)采集（AIDC）研究的熱點。論文以“863”計劃重大專項課題--“射頻識別應用中的通信測試技術(shù)研究”（課題資助號為2006AA04A106）為依托，對RFID系統(tǒng)功能實現(xiàn)與實際應用中存在的若干關(guān)鍵

2、技術(shù)問題進行了深入的研究，解決了若干限制RFID實際應用開展和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的瓶頸問題，為支持未來“泛在網(wǎng)絡”發(fā)展的RFID技術(shù)的演進及相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)研究提供了理論依據(jù)。
　　 本論文采用理論分析、仿真驗證、試驗測量相結(jié)合的研究方法，研究內(nèi)容涵蓋：標簽碰撞問題、讀寫器碰撞問題、實際應用環(huán)境對RFID系統(tǒng)性能影響、RFID系統(tǒng)與其他無線通信系統(tǒng)的干擾共存策略研究。
　　 本論文的主要創(chuàng)新點如下：
　　 1、創(chuàng)新性地提出了

3、一種識別效率更高、穩(wěn)定性更強、更安全的多標簽識別算法，將多標簽識別效率提高到了一個新的量級。論文首先對現(xiàn)有的標簽防碰撞算法進行了詳細的分析，然后提出了一種新的標簽防碰撞算法，通過對新算法與現(xiàn)有算法多標簽識別性能的數(shù)學計算和仿真比較，驗證了新算法在多標簽識別效率和穩(wěn)定性上都得到了很大的提高。
　　 2、對“標簽端讀寫器碰撞問題”進行了深入的研究和分析，創(chuàng)新性地提出了基于概率統(tǒng)計的理論模型和分析方法，填補了國際上在該領(lǐng)域研究的空白。

4、論文對標簽與多個讀寫器通信的系統(tǒng)設(shè)置和消息交互過程進行了詳細的信號描述和分析，澄清了以往文獻中關(guān)于“多讀寫器同時讀標簽時標簽無法識別”的不嚴謹假設(shè)，建立了基于概率統(tǒng)計的理論模型，對“標簽端讀寫器碰撞”中可能出現(xiàn)的各種情況進行了詳細分析。
　　 3、創(chuàng)新性地提出了UHF頻段RFID室內(nèi)與室外信號傳播模型的數(shù)學公式化表示和RFID系統(tǒng)空間覆蓋質(zhì)量的分析方法，為RFID實際應用開展提供指導。為了評估實際應用環(huán)境對RFID系統(tǒng)性能的影響

5、，論文通過對RFID典型應用環(huán)境的分析，以Friis公式為基礎(chǔ)建立了適用于UHF頻段RFID的室外和室內(nèi)信號傳播模型，定義了“有效識別區(qū)域”、“灰色區(qū)域”、“識別空洞”的概念，并給出了在實際應用場景中預測“灰色區(qū)域”和“識別空洞”分布的方法。
　　 4、提出了“認知射頻識別”（CRFID）的概念，建立了具有頻譜探測能力的RFID系統(tǒng)模型，有效解決RFID技術(shù)頻譜受限和干擾問題。論文提出了在RFID讀寫器上實現(xiàn)的簡單頻譜探測和動態(tài)

6、頻譜分配機制，將RFID讀寫器作為認知用戶，實現(xiàn)RFID與現(xiàn)有無線業(yè)務的頻譜共享，避免了在頻譜資源極為緊張的情況下RFID技術(shù)“無譜可用”的尷尬。論文通過RFID系統(tǒng)和CRFID系統(tǒng)所形成的干擾功率的數(shù)學計算和仿真比較，驗證了CRFID技術(shù)能夠有效解決RFID系統(tǒng)內(nèi)和RFID系統(tǒng)與其他無線系統(tǒng)間的頻譜干擾問題。
　　 本論文研究了LIHF頻段RFID系統(tǒng)實現(xiàn)與應用所面臨的若干關(guān)鍵問題，為增強RFID應用系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性和高效