基于反向散射原理的无芯片rfid系统分析

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1、基于反向散射原理的无芯片REID系统研究4．3．4可变延时电路设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．424．3．5接收机性能仿真⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一444．4I疆D系统仿真模拟⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯474．5标签的判断识别⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．50结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．53参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯54攻读硕士学位期间发表学术论文情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．

2、．56致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．57大连理工大学学位论文版权使用授权书⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．58大连理工大学硕士学位论文1绪论本章主要阐述课题研究的背景及意义、射频识别系统组成及其工作原理，并简要介绍本课题的主要研究内容以及各个章节的结构安排。1．1研究背景社会信息化高速发展的今天，人们需要对各种各样不同的目标对象进行识别、处理与统计，但由于数据量极大，劳动强度极高，仅仅依靠人为手工的方式来完成此项工作显然是不现实的。因此，各种各样的自动识别技术应运而生【1】。目前应用最广泛

3、、最成熟的自动识别技术非光学条形码技术莫属。光学条形码是由一组排列规则的空、条以及相应的数字组成，他们排列方式的不同会产生不同的图．形符号，即形成各种码制。因其利用计算机进行数据采集，以快速、准确、成本低廉等诸多优点迅速广泛应用于社会各个领域。与条形码技术有所不同，射频识别(I强ID)技术通过发射无线电讯号对特定目标进行识别并读取目标中所包含的相关数据，不需要读取设备与目标发生任何光学或机械等接触【21。RFm技术兴起于上世纪90年代，RFID起步虽晚但发展十分迅速，已经慢慢覆盖各个行业，在提高工作效率、降低成本等方面发挥了重要作用。如今随着网络通信、

4、大规模集成电路和信息安全等技术的不断发展，RFID技术的应用越来越受到重视。与目前广泛应用的条形码技术相比，RFID具有读取距离远、穿透力强、信息量大、效率高、抗干扰的特点。射频识别可能会凭借这些优点最终取代条形码技术，成为物品标识管理的最有效方式。随着世界互联网高速发展，RFID技术和互联网技术相结合正在构建一个新的物联网世界。1．2RFID技术发展与现状电子标签技术是RFID技术的关键，它直接决定着信息编码方式系统的工作方式。RFID电子标签技术从上个世纪90年代兴起至今，经历着从有源到无源的发展、从有芯片到无芯片的发展，可大致分为4个阶段。第一阶

5、段：有源标签技术。标签内部装有电池等有源器件，电池供给标签工作时所需的所有电源。无需将读卡器与标签靠得很近，能够进行较长距离(可达24m)的阅读识别。缺点是由于电池等有源器件使用寿命有限，在实际应用中需不断地维护和补充电源，生产成本极高。如果电池无法提供电源时，电子标签就失去储存信息的功能。此种标签技术多应用于对性能要求极高、阅读识别极远的场合。最具代表性是KarmakarNC基于反向散射原理的无芯片RFID系统研究和RoySM提出一款工作2．4GHz的低成本有源电子标签，它是由一个3V电源功能利用幅移键控调制方式与读卡器进行通信【3j。第二阶段：半有

6、源标签技术。与有源标签类似，内部装有电池等有源器件。该标签能够先当作有源标签使用，当电池电能消耗殆尽的时候可以当作无源电子标签进行使用，进一步延长了使用寿命，降低了生产成本，节约了资源。只是两种情况下，工作距离存在一定的差距，有源时的工作距离大于无源时的工作距离。VijayPillai提出一款用于超高频和微波频段的半有源电子标签，1．5V电源供电情况下工作电流为700nA，具有超低功耗【4】。第三阶段：无源有芯片标签技术。由于标签内部不存在电池等有源器件，其工作的能量需求是由读卡器发出的射频信号来提供，经过转换以后为电子标签提供所需的工作电压，电子标签

7、则通过反向散射或者负载调制等方法与读卡器进行通信。相对于有源标签，无源标签的阅读距离存在一定极限，无法进行较长距离的通信，但由于不需要使用电池，大大降低了生产成本，此种标签是目前应用最为广泛的RFID标签【5】。第四阶段：无芯片标签技术。这是一种新型的无源标签，内部不含有任何芯片，完全依靠印刷在标签上的导电油墨进行信息的储存，可分为基于频域编码标签和基于时域编码标签16J。1、频域编码的标签结构受到电磁波照射后会吸收特定的频率分量，读卡器通过发射电磁波信号对该标签进行探测并对其散射波进行频谱分析，获知频率分量的丢失就可以识别标签。Schmckle等人设

8、计了一款基于多谐振体的无芯片RFID标签，多谐振电路采用级联的螺旋线谐振器对频域信号进行滤波，