超高頻射頻識(shí)別系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用中的若干關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)是“物聯(lián)網(wǎng)”（IOT）和“泛在網(wǎng)絡(luò)”（UN）得以實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)，而超高頻射頻識(shí)別系統(tǒng)（UHF RFID）因?yàn)槠涮炀€(xiàn)尺寸小、傳輸速率高、覆蓋范圍大等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)迅速在社會(huì)生活各個(gè)領(lǐng)域得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，成為當(dāng)前自動(dòng)識(shí)別和數(shù)據(jù)采集（AIDC）研究的熱點(diǎn)。論文以“863”計(jì)劃重大專(zhuān)項(xiàng)課題--“射頻識(shí)別應(yīng)用中的通信測(cè)試技術(shù)研究”（課題資助號(hào)為2006AA04A106）為依托，對(duì)RFID系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)與實(shí)際應(yīng)用中存在的若干關(guān)鍵

2、技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行了深入的研究，解決了若干限制RFID實(shí)際應(yīng)用開(kāi)展和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的瓶頸問(wèn)題，為支持未來(lái)“泛在網(wǎng)絡(luò)”發(fā)展的RFID技術(shù)的演進(jìn)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(yàn)證、試驗(yàn)測(cè)量相結(jié)合的研究方法，研究?jī)?nèi)容涵蓋：標(biāo)簽碰撞問(wèn)題、讀寫(xiě)器碰撞問(wèn)題、實(shí)際應(yīng)用環(huán)境對(duì)RFID系統(tǒng)性能影響、RFID系統(tǒng)與其他無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的干擾共存策略研究。
　　 本論文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)如下：
　　 1、創(chuàng)新性地提出了

3、一種識(shí)別效率更高、穩(wěn)定性更強(qiáng)、更安全的多標(biāo)簽識(shí)別算法，將多標(biāo)簽識(shí)別效率提高到了一個(gè)新的量級(jí)。論文首先對(duì)現(xiàn)有的標(biāo)簽防碰撞算法進(jìn)行了詳細(xì)的分析，然后提出了一種新的標(biāo)簽防碰撞算法，通過(guò)對(duì)新算法與現(xiàn)有算法多標(biāo)簽識(shí)別性能的數(shù)學(xué)計(jì)算和仿真比較，驗(yàn)證了新算法在多標(biāo)簽識(shí)別效率和穩(wěn)定性上都得到了很大的提高。
　　 2、對(duì)“標(biāo)簽端讀寫(xiě)器碰撞問(wèn)題”進(jìn)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(jì)的理論模型和分析方法，填補(bǔ)了國(guó)際上在該領(lǐng)域研究的空白。

4、論文對(duì)標(biāo)簽與多個(gè)讀寫(xiě)器通信的系統(tǒng)設(shè)置和消息交互過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)的信號(hào)描述和分析，澄清了以往文獻(xiàn)中關(guān)于“多讀寫(xiě)器同時(shí)讀標(biāo)簽時(shí)標(biāo)簽無(wú)法識(shí)別”的不嚴(yán)謹(jǐn)假設(shè)，建立了基于概率統(tǒng)計(jì)的理論模型，對(duì)“標(biāo)簽端讀寫(xiě)器碰撞”中可能出現(xiàn)的各種情況進(jìn)行了詳細(xì)分析。
　　 3、創(chuàng)新性地提出了UHF頻段RFID室內(nèi)與室外信號(hào)傳播模型的數(shù)學(xué)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(shí)際應(yīng)用開(kāi)展提供指導(dǎo)。為了評(píng)估實(shí)際應(yīng)用環(huán)境對(duì)RFID系統(tǒng)性能的影響

5、，論文通過(guò)對(duì)RFID典型應(yīng)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(hào)傳播模型，定義了“有效識(shí)別區(qū)域”、“灰色區(qū)域”、“識(shí)別空洞”的概念，并給出了在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中預(yù)測(cè)“灰色區(qū)域”和“識(shí)別空洞”分布的方法。
　　 4、提出了“認(rèn)知射頻識(shí)別”（CRFID）的概念，建立了具有頻譜探測(cè)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(wèn)題。論文提出了在RFID讀寫(xiě)器上實(shí)現(xiàn)的簡(jiǎn)單頻譜探測(cè)和動(dòng)態(tài)

6、頻譜分配機(jī)制，將RFID讀寫(xiě)器作為認(rèn)知用戶(hù)，實(shí)現(xiàn)RFID與現(xiàn)有無(wú)線(xiàn)業(yè)務(wù)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(wú)譜可用”的尷尬。論文通過(guò)RFID系統(tǒng)和CRFID系統(tǒng)所形成的干擾功率的數(shù)學(xué)計(jì)算和仿真比較，驗(yàn)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(wú)線(xiàn)系統(tǒng)間的頻譜干擾問(wèn)題。
　　 本論文研究了LIHF頻段RFID系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用所面臨的若干關(guān)鍵問(wèn)題，為增強(qiáng)RFID應(yīng)用系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性和高效