本文对超高频段射频识别系统的读写器进行了仿真测试的研究，利用matlab 建立了读写器的系统模型，对读写器发射信号进行了时域和频域仿真。针对射频识别系统信号的非平稳性，对读写器暂态信号进行了联合时频分析。

本文介绍了新一代基于射频技术的汽车防盗系统结构，提出了一种以ARM微处理器为核心的汽车射频识别防盗系统的设计方案，方案中给出了此汽车射频识别防盗系统的硬件及局部构件的电路图，在硬件平台上移植了嵌入式实时操作系统，并编写了系统的驱动及应用软件，搭建了实验室模拟仿真平台，在此平台上测试运行结果表明系统良好的防盗功能，从而证实了本方案的具有实用性的价值。

防碰撞技术是决定RFID系统性能的关键因素之一,特别是UHF频段,防碰撞性能决定着多目标的识别率、识别速度。本文着重研究UHF频段RFID系统防碰撞解决方案和算法改进题目,探讨盘存周期内总时隙数的选取,并对系统效率进行仿真,提出简单易行的进步系统效率的方法。

1 引 言 　　射频识别(RFID)技术作为一种新兴的自动识别技术，近年来在国内外得到了迅速发展。目前，我国开发的RFID产品普遍基于中低频，如二代身份证、票证管理等。在超高频段我国自主开发的产品较少，难以适应巨大的市场需求以及激烈的国际竞争。超高频(UHF)标签是指工作频率在860～960 MHz的RFID标签，具有可读写距离长、阅读速度快、作用范围广等优点，可广泛应用于物流管理、仓储、门禁等领域。为适应市场需求，本文以EPC C1G2协议为主，ISO/IEC18000.6为辅，设计了一种应用于超高频标签的数字电路。 　　2 UHF RFID标签的工作原理 　　射频识别系统通常由读写器(Reader)和射频标签(RFID Tag)构成。附着在待识别物体上的射频标签内存有约定格式的电子数据，作为待识别物品的标识性信息。读写器可无接触地读出标签中所存的电子数据或者将信息写入标签，从而实现对各类物体的自动识别和管理。读写器与射频标签按照约定的通信协议采用先进的射频技术互相通信，其基本通讯过程如下。 　　(1)读写器作用范围内的标签接收读写器发送的载波能量，上电复位; 　　(2)标签接收读写器发送的命令并进行操作; 　　(3)读写器发出选择和盘存命令对标签进行识别，选定单个标签进行通讯，其余标签暂时处于休眠状态; 　　(4)被识别的标签执行读写器发送的访问命令，并通过反向散射调制方式向读写器发送数据信息，进入睡眠状态，此后不再对读写器应答; 　　(5)读写器对余下标签继续搜索，重复(3)、(4)分别唤醒单个标签进行读取，直至识别出所有标签。 　　3 UHF RFID标签的结构及系统规格 　　UHF RFID标签的示意图如图1所示，由模拟和数字两部分组成。模拟电路主要包括天线、唤醒电路、时钟产生电路、包络检波电路、解调电路和反射调制电路;数字部分主要实现EPC通信协议，识别读写器发出的命令并执行，如实现多标签阅读时的防冲突方法、执行读写器发送的读写命令、实现读写器和标签的通讯过程以及对输出数据进行编码等。协议规定的标签系统规格如表1所示。 　　 　　图1 UHF RFID标签的示意图 　　表1 UHF RFID标签系统规格 　　 　　4 标签数字电路的设计方法 　　4.1 电路的整体系统设计 　　经过对协议内容的深入研究，本文采用Top.down的设计方法，首先对电路功能进行详细描述，按照功能对整个系统进行模块划分;再用VHDL硬件描述语言进行RTL代码设计并进行功能仿真;功能验证正确后，采用EDA工具，

根据ISO18000-6C标准，采用EP1C6Q240FPGA以及模拟射频分立元件，经过总体设计、PCB板设计与实现、代码设计、仿真与下载，以及系统调试后，完成了基于FPGA的板级标签的软、硬件设计与实现。该系统通过测试，已能够正常工作，读写性能优异，并实现了防冲突功能。在此基础上可以进一步提高其安全性和可靠性，所设计的标签数字电路RTL代码能够直接应用到标签芯片开发中，为下一步设计出符合该标准的电子标签芯片提供了有力的保证。

非接触式卡片现今已被广泛用于公共运输系统，以及商店的非接触付费交易中。数以亿计的消费者随身带着一个智能手机，理论上它可以模拟智能卡，让用户能用随身携带的单一装置来取代多张卡片。

针对室内环境下移动机器人的定位问题，提出了一种基于RFID 技术的定位方法。RFID 读写器接收到不同距离标签信号，其信号强度的不同。利用RSSI 来评估其接收的信号强度，用信号传播损耗公式来计算出标签和读写器的距离，再根据读到的四个标签的坐标，采用极大似然估计方法来计算出装备有RFID 读写器的机器人的坐标位置。通过仿真和计算表明该定位方法比较精确。

我们将了解如何应用COMSOLMultiphysics?仿真软件来确定被动式RFID标签的可读，此类标签通常由读卡器的询问电磁场驱动。此外，我们还将研究如何通过优化标签的天线设计来最大化它的工作范围。

本文以RFID 基带信号为研究对象，通过相关和波形变换完成频率偏差的检测。对于基带采样信号，首先低通滤波。然后通过相关运算捕捉前同步码和解码,并预估频偏；而后通过采样信号的适当抽取，构造波形并通过快速傅立叶变换（FFT）确定频偏。MATLAB 下的仿真结果表明：当SNR>6dB、测量长度大于90个FM0 编码时，测量结果可以达到99%以上。运算量大约需要4~6 次FFT 运算。

本文提出一种基于UWB的RFID安全认证系统，并对其中的某些重要模块的实现做了研究和仿真。

目标雷达散射截面(RCS)，在复平面可以表示为复频域的函数。根据奇点(SEM)展开(留数)方法，计算对目标物体的散射奇点(留数)，进行射频识别(RFID)，是射频识别的新思路。通过FEKO软件，对蝶形无芯标签结构进行仿真得出该结构散射场。仿真的结果显示该结构具有开槽数量多、极点分布规律、数据容量大、易于实现等优点。

本文在无线传感器网络特点和协议栈的研究基础上，利用网络仿真软件NS2进行了研究和二次开发，构建了一个基于各种无线传感器网络关键性能的仿真界面。使得用户可以通过仿真界面来自主配置网络元素，搭建网络，运行并直观地显示各种关键性能，以对其研究起到一定的指导作用。

RFID(Radio Frequency Identification)也称射频识别技术，可实现更大范围内的物品跟踪与信息共享，并大幅提高管理与运作效率，降低成本。目前RFID 应用软件多数都是围绕中间件或读写器进行设计[3]，本文提出并初步实现了面向RFID 应用部署的可视化仿真系统。

本文分析了一维和二维Hilbert分形结构的RFID标签天线，并对两种分形标签天线分别比较了其长度、谐振频率、反射系数及方向图随分形阶数的变化关系。 仿真结果表明，一维Hilbert分形标签天线在尺寸缩减的同时，具有较高的天线效率，适合于RFID标签应用。

本文使用NI公司开发的LabVIEW软件来编写软件无线电的代码，LabVIEW 是目前国际上应用最广的数据采集和控制开发环境之一，其在通信仿真领域有着重要的作用。它使用图形化的编程语言(又称“G”语言)编写程序，产生的程序是框图的形式。LabVIEW 也是通用的编程系统，有一个完成任何编程任务的庞大函数库，包括数据采集、GPIB、串口控制、数据分析、数据显示及数据存储等。可以增强研究和开发人员构建自己科学和工程系统的能力，并提供实现仪器编程和数据采集系统的便捷途径。

本文详细介绍了基于RFID的无线装定系统的设计，完成了系统整体结构和无线供电模块的设计以及系统仿真调试软件的详细过程，一套原理样机已经基本完成，虽然还没进行最后的工程化试验，但是通过与客户端联调，可以充分验证本装定系统功能完善，工作可靠、稳定，该系统基本达标。

在现有防碰撞算法的基础上提出了一种改进的二进制搜索算法。当读写器检测到碰撞位之后，仅需要记录最高碰撞位和次高碰撞位的位置，并设定这两个位置上的比特数作为下次查询命令,从而使系统的传输数据量、查询次数及传输时间大大减少，提高了系统的吞吐率。仿真结果表明,改进后的算法比二进制搜索算法和动态二进制搜索算法更具优势。

本文设计了一款应用于超高频RFID阅读器的整数型电荷泵锁相环。在SMIC工艺下进行设计，采用Cadence进行了后仿真和版图绘制。仿真得到系统中心频率为966 MHz，输出信号幅度为1.4 V，系统相位裕度为49.8°，建立时间为2 μs，功耗为12 mW，芯片面积为880 μm×750 μm。

本文展示一种新的标签结构，具有容量大、尺寸小和带宽小等优点。目前该结构还处于仿真阶段，仿真平台是FEKO电磁场仿真软件。

针对传统电子标签的单片价格高、功率需求大等问题，在具体分析了基本谐振单元的基础上提出了一种折叠偶极子阵列无芯标签。该类标签是不包含任何其他组件的散射体结构，利用谐振体在特定频点上的谐振特性，以不同物理参数谐振单元组合的方式产生特定的散射场频域特性。对多个标签结构的极点参数进行了分析和仿真，结果表明，基于标签极点的识别方式具有可行性。

射频识别系统中多个标签同时应答会引起数据碰撞。为解决标签碰撞问题,考虑到动态帧时隙算法中标签估计误差对系统效率的影响,提出一种基于动态调整帧时隙的改进算法——FBC_DFSA (Feedback Check _Dynamic Frame Slot ALOHA)。该算法在使用估计方法进行标签检测的基础上，将反馈每轮的检测结果与估计值相比较，然后根据误差结果适当地调整下轮的帧长，从而改善吞吐率。仿真结果证明，该算法进一步改进了动态帧时隙算法的性能，特别是当标签量较大时效率更加稳定。

软件无线电提出了一种崭新的设计、制造和使用无线通信系统与设备的思想，它摆脱了面向用途而完全依赖于硬件的传统无线电设计思路，通过一种模块化的通用硬件平台，把系统提供的业务从长期依赖于固定电路的方式中解放出来，利用软件可编程、易修改和成本低(硬件投入少)的优势，把无线通信技术水平提升到一个新的高度。本文设计了一种基于软件无线电中频接收系统方案，并通过MATLAB软件对其进行了仿真验证。

标签极点提取的准确性受多种因素影响，以折叠偶极子阵列无芯标签为研究对象，开展无耗电介质材料(厚度、相对介电常数)对其极点分布的特性分析。仿真结果表明，随着介质厚度及其相对介电常数的增大，谐振极点的衰减因子及谐振频率将呈现变小的趋势，极点分布以类S型曲线向坐标原点靠近。

针对U盾与金融卡分离引起的安全漏洞，设计了一种安全电子现金系统。该系统基于华虹SHC1302-N芯片，集公钥基础设施PKI卡和电子现金卡功能为一体，支持接触式和非接触式通信。阐述了文件系统、应用管理系统、安全机制、双通信模块的设计方法，给出了电子现金的功能模式和交易流程，说明了硬件仿真系统测试和智能卡系统测试的方法。

本文对标签天线的集成化技术进行研究，并且采用遗传算法对片上天线的几何参 数和工艺参数进行优化，快速得到满足性能要求的天线尺寸。仿真结果表明，在工艺方法确 定的情况下，采用此优化算法得到的天线可以更好地提高电路的工作效率。并且，如果工艺 方法可选，此优化算法还可以对工艺参数进行优化，进一步提高电路工作效率。

在此针对ISO18000-6C/B标准，研究和分析了UHF RFID无源标签芯片的系统组成以及模拟射频前端的电路方案。基于Cadence Spectre设计仿真平台和TSMCO.18μm CMOS混合信号工艺，对模拟射频前端的整流电路、稳压电路、ASK调制/解调电路、上电复位电路、时钟产生电路等核心模块进行了设计与仿真，通过MPW项目流片实现。最后，给出了芯片各模块的测试结果。

本文采用零中频方案，通过仿真分析收发单天线读写器的射频模块指标设计，克服收发单天线读写器比收发双天线隔离度差的问题，制定出合理的发射载波信号的相位噪声指标和接收链路噪声系数及P1dB压缩点指标，从而设计出UHF频段(902MHz-928MHz)高集成度的2组收发单天线读写器射频模块，其输出功率能达到1W，读标签的距离可以达到5米以上。

为了提高Aloha算法中标签的识别效率,根据ISO/IEC18000-6C国际标准中的防碰撞要求，对时隙计数（Q）的选择进行动态调整，以满足标签快速识别的要求，实现了一种动态的时隙Aloha算法。除此以外，在此基础上提出了对标签数量进行分组，分析了满足最大时隙利用率的客观条件，对动态时隙Aloha算法进行改进。仿真结果显示，改进后的算法提高了标签的识别效率，表现出良好的性能，具有一定的研究价值。

随着无线通信技术的数据速率和传输距离的不断提高，确定和解决信号完整性问题己越来越关键，这就要求设计人员对大量的、多条件的和多类型的网络进行仿真分析。本文研究的ZigBee产品工作频段为2.4GHz，该频段比传统信号传输速度高出许多倍，因此板卡的设计要求也复杂很多，而采用传统的PCB设计经验是无法满足射频板的要求。本文提出了一种采用针对射频电路板的信号完整性仿真技术，它可以对板上的任意多个网络在不同条件下进行仿真，对仿真结果信息收集和整理，并自动输出仿真报告。

针对ZigBee室內定位设备对电磁场高效产生和准确测量的要求，分析了室內定位设备中天线与射频接口电路设计的基本需求，给出了一种倒F型1/4波长单极子PCB板上天线及相应射频接口的分析设计方法。通过电磁场仿真软件Ansoft HFSS及射频电路仿真分析软件ADS2011对天线进行仿真，得到天线的关键参数仿真结果。在实际应用系统中的测试结果证明，天线及其射频接口能够较好地支持定位设备与定位算法的工作，且满足定位节点设备对体积与成本方面的要求。

实现了一种基于MP300读卡器电路的射频前端电路仿真模型。通过对读卡器的发射线圈及场强标定线圈等进行分析和建模，结合ISO14443对RFID模拟前端电路的要求，搭建了与测试条件高度吻合的仿真电路模型。模型中射频发射线圈、场强标定线圈及标签线圈之间的电磁耦合用耦合系数k表示。经测试验证，该仿真模型在1.5 A/m~7.5 A/m场强下对待测卡片电源获取、时钟获取、信号解调、信号调制及信号串扰等方面的仿真结果与实际测试结果的一致性较好，能帮助模拟前端芯片设计快速收敛至设计目标。

标签碰撞是无线射频识别（RFID）技术中的常见问题，它使得系统效率降低。ALOHA算法是解决此类问题的重要方法，提出了一种基于ALOHA的改进防碰撞算法，并分别给出了应用该方法处理碰撞时，阅读器和标签各自需要执行的程序步骤。仿真结果表明，该算法具有较高的效率，尤其在标签数量较大时相比动态帧时隙算法（DFSA）消耗时隙更少。