無(wú)源超高頻射頻識(shí)別系統(tǒng)鏈路性能分析與測(cè)量.pdf

1、低頻和高頻射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)已比較成熟，由于物聯(lián)網(wǎng)等概念的提出以及EPC Global等社會(huì)組織的大力推動(dòng)，超高頻RFID技術(shù)亦有愈來(lái)愈接近廣泛應(yīng)用的趨勢(shì)，極可能替換目前廣泛使用的條形碼技術(shù)。相較于低頻和高頻RFID系統(tǒng)采用的變壓器模型，超高頻RFID系統(tǒng)使用雷達(dá)模型進(jìn)行射頻通信。超高頻RFID系統(tǒng)要求可同時(shí)讀取大量標(biāo)簽，且達(dá)到很高的讀取率，而作為傳播媒介的無(wú)線電波傳播具有很強(qiáng)的隨機(jī)性，使得如何實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)吞吐量及讀取率的要求成為當(dāng)

2、前的研究重點(diǎn)。標(biāo)簽被成功識(shí)別要求閱讀器至標(biāo)簽的前向鏈路信號(hào)功率足以激活標(biāo)簽，且標(biāo)簽反向散射調(diào)制信號(hào)可被閱讀器正確解碼。因此，研究超高頻RFID系統(tǒng)通信鏈路，分析影響系統(tǒng)性能及讀取可靠性的因素，并對(duì)其進(jìn)行測(cè)量和建模變得尤為重要。
　　本文介紹了超高頻RFID系統(tǒng)在射頻接口測(cè)試技術(shù)和通信鏈路電波傳播方面的研究現(xiàn)狀，分析了開(kāi)發(fā)專用射頻測(cè)試儀器和參數(shù)可調(diào)的物流領(lǐng)域模擬應(yīng)用測(cè)試平臺(tái)的需求，討論了系統(tǒng)鏈路性能分析和建模的必要性?；贗SO18

3、046和ISO18047等RFID系統(tǒng)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，分析了超高頻RFID系統(tǒng)測(cè)試技術(shù)的具體內(nèi)容和關(guān)鍵技術(shù)，并給出了RFID系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)詳細(xì)設(shè)計(jì)方案、采用的關(guān)鍵技術(shù)及協(xié)議一致性與第三方監(jiān)聽(tīng)測(cè)試方面的測(cè)試實(shí)例?；谠摐y(cè)試平臺(tái)，提出了UHF RFID入口應(yīng)用的讀取盲點(diǎn)和通信鏈路的測(cè)試方法，并對(duì)測(cè)試環(huán)境中影響電波傳播的因素進(jìn)行了分析，該測(cè)試方法可針對(duì)通信鏈路影響因素進(jìn)行自動(dòng)化的組合測(cè)試。
　　超高頻RFID系統(tǒng)通過(guò)采用無(wú)線功率傳輸和反向散射調(diào)

4、制兩項(xiàng)技術(shù)，簡(jiǎn)化了標(biāo)簽結(jié)構(gòu)，降低了制造成本。標(biāo)簽射頻接口的天線、整流器和調(diào)制器電路是實(shí)現(xiàn)這兩項(xiàng)核心技術(shù)的重要部件，其參數(shù)直接影響系統(tǒng)前向激活鏈路和反向散射鏈路性能。標(biāo)簽雷達(dá)散射截面作為其射頻接口的重要性能參數(shù)，可以刻畫(huà)RFID系統(tǒng)前向鏈路的激活能力和反向鏈路的誤碼率大小。本文基于所研發(fā)的測(cè)試平臺(tái)，對(duì)上述內(nèi)容進(jìn)行了分析，并給出了詳細(xì)測(cè)試方法。
　　針對(duì)超高頻RFID系統(tǒng)在工作頻率、帶寬、通信速率及應(yīng)用場(chǎng)景等方面的特性，本文從無(wú)線電波

5、四種基本傳播機(jī)制出發(fā)，研究了其鏈路特點(diǎn)。采用無(wú)線通信領(lǐng)域的小尺度和大尺度統(tǒng)計(jì)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛯?duì)通信鏈路進(jìn)行建模，提出將特定環(huán)境下入口應(yīng)用的鏈路測(cè)量數(shù)據(jù)擬合至對(duì)數(shù)正態(tài)模型的方法，得到了此情形下的模型參數(shù)和盲點(diǎn)估算方法。提出了綜合考慮各種影響讀取可靠性因素的完整鏈路預(yù)算模型，基于所開(kāi)發(fā)的測(cè)試平臺(tái)，給出了模型參數(shù)的測(cè)試方法，通過(guò)對(duì)一定應(yīng)用場(chǎng)景下模型參數(shù)的測(cè)試，該模型能有效估算其標(biāo)簽識(shí)別范圍。
　　采用多天線分集接收和發(fā)送技術(shù)能提高超高頻RFID