基于智能天线的相干多径环境的标签信号提取方法[j]

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1、基于智能天线的相干多径环境的标签信号提取方法*陈伟峰1，何怡刚1，邹　欣2，李　兵1（1湖南大学电气与信息工程学院　长沙　410082；2河北建筑工程学院网络中心　张家口　075024）摘　要：针对射频识别系统中标签信号在相干多径环境下难以提取的问题，提出一种采用智能天线技术来提取相干标签信号的方法。以均匀直线阵为基础，利用子阵输出的相关信息，采用前后向空间平滑技术对相干的阵列接收信号进行预处理，再用多重信号分类（MUSIC）算法正确估计出波达方向（DOA）用以提取标签信号。性能仿真和实验结果表明，该方法具有较低的信噪比门

2、限和较高的分辨能力，达到了提高在相干多径环境下提取标签信号成功率的目的关键词：标签信号;智能天线;前后向空间平滑技术;波达方向（DOA）中图分类号：TN015　　文献标识码：A　　国家标准学科分类代码：510.10Extractionmethodofcoherentmulti-pathtagsignalsbasedonsmartantennaChenWeifeng1,HeYigang1,ZouXin2,LiBing1（1CollegeofElectricalandInformationEngineering,HunanUn

3、iversity,Changsha410082,China;2NetworkCenter,HebeiInstituteofArchitectureCivilEngineering,Zhangjiakou075024,China）Abstract：AimingatthedifficultyofRFIDtagsignalextractionincoherentmulti-pathenvironment,anextractionmethodofcoherenttagsignalsbasedonsmartantennaispres

4、ented.Basedonuniformlineararray,thereceivedcoherentarraysignalsarepreprocessedbyadoptingforward-backwardspatialsmoothingtechniqueandtakingadvantageofthecorrelationinformationofsubarrayoutput.Then,byapplyingmultiplesignalclassification(MUSIC)algorithm,thedirection-

5、of-arrivals(DOAs)ofcoherentsignalsareestimatedproperlyandareusedtoextractthetagsignals.SimulationresultsandexperimentsdemonstratethatthemethodpossessesalowerSNRthresholdaswellasabetterresolvingability,andincreasesthesuccessrateofextractingtagsignalsincoherentmulti

6、-pathenvironment.Keywords：tagsignal;smartantenna;FBSS(forward-backwardspatialsmoothing)technique;directionofarrival(DOA)第8期陈伟峰等：基于智能天线的相干多径环境的标签信号提取方法1641收稿日期：2008-09　　ReceivedDate：2008-09*基金项目：国家863计划（2006AA04A104）、国家自然科学基金（50677014,60876022）、高校博士点基金（20060532002）

7、、湖南省科技计划（06JJ2024，2008Gk2022）资助项目1　引　　言超高频(UHF)射频识别系统具有读写速度快、存储容量大、识别距离远和可以同时读写多个电子标签等特点,已经在众多领域得到越来越广泛的应用。但是UHF频段标签信号采用反向散射调制[1]，在无线信道存在加性高斯白噪声（AWGN）和多径衰落的情况下，微弱的标签返回信号极容易淹没在噪声中，进而导致误码。这给标签信号提取和测量带来了严峻的挑战。比如移动装满终端(标签)的叉车，在位于不同金属货车和金属构架之间的阅读器之间行驶，可能会经过破坏性的多路径环境。智能

8、天线技术可以从空间域抑制波束到达角度(DOA)不同于期望信号的干扰，同时对期望信号的相关多径进行多波束接收，从而提高系统输出信噪比。当处于接收方式时，智能天线技术可以实现定向接收信号，这样可以大大减少相干多径影响。因而减少了衰落与时延扩展，解决同信道干扰和多径衰减，从而提高信号传输距离、无线系统的性能和