無源超高頻射頻識別系統(tǒng)鏈路性能分析與測量.pdf

1、低頻和高頻射頻識別(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等社會組織的大力推動，超高頻RFID技術(shù)亦有愈來愈接近廣泛應(yīng)用的趨勢，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)使用雷達模型進行射頻通信。超高頻RFID系統(tǒng)要求可同時讀取大量標(biāo)簽，且達到很高的讀取率，而作為傳播媒介的無線電波傳播具有很強的隨機性，使得如何實現(xiàn)系統(tǒng)對吞吐量及讀取率的要求成為當(dāng)

2、前的研究重點。標(biāo)簽被成功識別要求閱讀器至標(biāo)簽的前向鏈路信號功率足以激活標(biāo)簽，且標(biāo)簽反向散射調(diào)制信號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，并對其進行測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，分析了開發(fā)專用射頻測試儀器和參數(shù)可調(diào)的物流領(lǐng)域模擬應(yīng)用測試平臺的需求，討論了系統(tǒng)鏈路性能分析和建模的必要性。基于ISO18

3、046和ISO18047等RFID系統(tǒng)測試標(biāo)準(zhǔn)，分析了超高頻RFID系統(tǒng)測試技術(shù)的具體內(nèi)容和關(guān)鍵技術(shù)，并給出了RFID系統(tǒng)測試平臺詳細設(shè)計方案、采用的關(guān)鍵技術(shù)及協(xié)議一致性與第三方監(jiān)聽測試方面的測試實例?；谠摐y試平臺，提出了UHF RFID入口應(yīng)用的讀取盲點和通信鏈路的測試方法，并對測試環(huán)境中影響電波傳播的因素進行了分析，該測試方法可針對通信鏈路影響因素進行自動化的組合測試。
　　超高頻RFID系統(tǒng)通過采用無線功率傳輸和反向散射調(diào)

4、制兩項技術(shù)，簡化了標(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)制器電路是實現(xiàn)這兩項核心技術(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)簽雷達散射截面作為其射頻接口的重要性能參數(shù)，可以刻畫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)的測試平臺，對上述內(nèi)容進行了分析，并給出了詳細測試方法。
　　針對超高頻RFID系統(tǒng)在工作頻率、帶寬、通信速率及應(yīng)用場景等方面的特性，本文從無線電波

5、四種基本傳播機制出發(fā)，研究了其鏈路特點。采用無線通信領(lǐng)域的小尺度和大尺度統(tǒng)計經(jīng)驗?zāi)Ｐ蛯νㄐ沛溌愤M行建模，提出將特定環(huán)境下入口應(yīng)用的鏈路測量數(shù)據(jù)擬合至對數(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，基于所開發(fā)的測試平臺，給出了模型參數(shù)的測試方法，通過對一定應(yīng)用場景下模型參數(shù)的測試，該模型能有效估算其標(biāo)簽識別范圍。
　　采用多天線分集接收和發(fā)送技術(shù)能提高超高頻RFID