MIMO超高頻RFID系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、超高頻射頻識別(UHF RFID)的讀取可靠性受多徑信道制約，而考慮到在移動通信中會利用多輸入多輸出（MIMO）技術(shù)解決多徑衰落問題，因此，將 MIMO技術(shù)應(yīng)用于RFID系統(tǒng)被認(rèn)為是一種能解決UHF RFID系統(tǒng)信道多徑問題的方案。在UHF RFID系統(tǒng)中，標(biāo)簽采用多天線，閱讀器也采用多天線接收，則在閱讀器與標(biāo)簽之間就形成了MIMO信道。MIMO系統(tǒng)的信道和RFID系統(tǒng)的信道都有其各自的特點(diǎn)，將兩種技術(shù)結(jié)合后，新的信道模型和其信道特點(diǎn)就

2、成了國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)。
　　本文首先就將 MIMO技術(shù)應(yīng)用于 RFID系統(tǒng)的契機(jī)進(jìn)行闡述，介紹了 UHF RFID系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理，分析了UHF RFID系統(tǒng)面臨的多徑干擾等問題，并探討了用 MIMO中的分集技術(shù)解決多徑問題的可能性。其次，對一種基于空間-極化分集的MIMO超高頻RFID系統(tǒng)進(jìn)行了分析，從分析中證明了MIMO超高頻RFID系統(tǒng)性能要優(yōu)于傳統(tǒng)的RFID系統(tǒng)。
　　然后，本文建立了MIMO超高頻RFID系

3、統(tǒng)信道模型，結(jié)合傳統(tǒng)的空時(shí)編碼技術(shù)，將OSTBC編碼應(yīng)用于MIMO超高頻RFID系統(tǒng)中，并對其編碼性能進(jìn)行了研究分析。從對PEP和分集增益的研究中得出了結(jié)論：MIMO超高頻RFID系統(tǒng)中，當(dāng)信噪比逐漸增大時(shí)，M×L×NMIMO超高頻 RFID系統(tǒng)的分集增益傾向于標(biāo)簽天線數(shù) L。在 OSTBC的基礎(chǔ)上，本文提出了一種迭代型的正交空時(shí)分組碼（IOSTBC）。經(jīng)過理論分析，IOSTBC比 OSTBC的編碼速率更高，但要以犧牲部分分集增益為代價(jià)

4、。
　　最后，本文利用MATLAB軟件對MIMO超高頻RFID系統(tǒng)空時(shí)編碼進(jìn)行了仿真。通過仿真，對理論分析的結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。此外，從仿真結(jié)果的分析中得出了接收天線數(shù)N對MIMO超高頻RFID系統(tǒng)的影響：(1)在低SNR環(huán)境下，標(biāo)簽天線數(shù)相同的MIMO超高頻RFID系統(tǒng)的分集增益隨著N的增大而增大；(2)在標(biāo)簽天線數(shù)不變的情況下，MIMO超高頻RFID系統(tǒng)達(dá)到最大分集增益的SNR閾值隨著N的增大而減小。本文對OSTBC和IOSTBC