基于虚拟仪器技术的rfid系统性能分析与测试

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1、超高频射频识别系统性能的分析与测试学校代号10532学号B06091005分类号TN911密级公开博士学位论文超高频射频识别系统性能的分析与测试学位申请人姓名李兵培养单位电气与信息工程学院导师姓名及职称何怡刚教授学科专业电气工程研究方向射频识别技术论文提交日期2011年3月23日III超高频射频识别系统性能的分析与测试学校代号：10532学号：B06091005密级：公开湖南大学博士学位论文超高频射频识别系统性能的分析与测试学位申请人姓名：李兵导师姓名及职称：何怡刚教授培养单位：电气与信息工程学院专业名称：电气工程论文提交日期：2011年03月2

2、3日论文答辩日期：2011年05月26日答辩委员会主席：姚建刚III超高频射频识别系统性能的分析与测试III超高频射频识别系统性能的分析与测试AnalysisandmeasurementofultrahighfrequencyradiofrequencyidentificationsystemsbyLIBingB.E.（ChongqingUniversityofScienceandTechnology）1995M.S.（HunanUniversity）2006Adissertationsubmittedinpartialsatisfactiono

3、ftheRequirementsforthedegreeofDoctorofEngineeringinElectricalEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorHEYigangMay,2011III湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人

4、完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密□，在______年解密后适用本授权书。√2、不保密□。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日IX超高频射频识别系统性能的分析与测试摘要随着近几年

5、“物联网”技术的飞速发展，作为物联网关键技术之一的射频识别技术（RadioFrequencyIdentification,RFID）技术也迎来了一个新的飞速发展时期，开始大量应用于工业生产自动化、交通、身份识别和物流等领域，并且在不断扩大其应用范围。同时，RFID技术标准的多样性及应用的特殊性给相应的RFID测试和RFID性能评估也带来新的要求和挑战。基于以上现状，应用电磁场、天线、测试和统计分析等相关理论，本文研究了无源超高频RFID系统中的雷达散射截面差值、误码率和反向散射调制性能以及RFID系统性能评估模型，主要内容及工作包括：首先阐述了R

6、FID系统工作原理、组成及RFID相关标准。从RFID测试原理、测试技术和测试内容出发，根据应用测试现状研究了RFID系统性能测试方法及测试设备；介绍了虚拟仪器技术、软件无线电技术和射频测试技术，基于此设计了一套基于虚拟仪器技术和软件无线电技术的RFID系统测试平台，重点介绍了测试系统的架构形式、硬件选型及软件设计，并给出了一些具体参数的测试方法和测试结果。结果表明，该测试平台具备可靠性、兼容性、稳定性等性能测试能力，可以完成RFID空中接口一致性、电气性能、第三方监测、系统性能及应用场景性能等测试，具备性能指标分析和可视化性能评估功能，并且支持

7、多协议标准的测试，具备客户自定义标准测试的扩展能力。可以满足RFID术研究测试、硬件产品认证测试、应用测试等公共服务需求。其次基于RFID技术通信原理和天线反向散射理论，导出了无源标签的雷达散射截面的三维表现形式，并给出了反向散射信号在“0”“1”状态下的雷达散射截面差值与反向散射链路通信误码率的关系，提出了一种适合于反向散射RFID通信链路的误码率分析及测试方法。使用研发的RFID测试系统，运用矢量相减法消除收发天线间直接路径泄漏信号产生的误差，测量了不同参数设置情况下标签的雷达截面差值和通信误码率。得出在满足阅读器和标签灵敏度要求条件下，发射

8、功率越大，标签反向散射链路通信BER越大。第三，分析了无源超高频射频识别系统阅读器接收机取得最大有效吸收功率值的条件，讨论阻抗失配对标签