基于Simulink的UHF RFID系统的数据传输分析与仿真

摘要

RFID技术在各行各业中正逐步为人们所认识和重视，但它还是未能走向大规模应用。造成这种现状的根本原因在于，无论RFID技术本身还是基于这项技术所衍生出的各种应用系统都还存在着尚未解决的问题。因此，在实际应用前对RFID系统特别是超高频段RFID系统的关键技术进行研究，就会降低RFID在企业中部署和应用的困难，从而有助于促进整个RFID产业链的形成和发展。 通过系统仿真可以揭示RFID系统中的关键技术和关键参数。本文研究的主要内容和研究成果主要分为两部分：一是分析了标准ISO/IEC18000-6B使用的编码解码及其调制解调，建立了基于Simulink的仿真模型。二是阐述了系统4种信道的原理和数据在信道中传输的性能以及CRC冗余校验的原理和性能，并建立了基于Simulink的相关仿真模型进行了计算机仿真。 在编解码及调制解调方面，深入分析了Manchester编码和FMO编码的原理和生成过程。结合UHF RFID通信的特点介绍了发射机和接收机的特点及对应采用的调制解调技术的方法，提出了Manchester编码和FMO编码下ASK调制方式的Simulink建模方法。 在系统信道方面，对UHF RFID通信中可能存在的4种信道即加性高斯白噪声信道、多径瑞利衰落信道、莱斯衰落信道、二进制对称信道以及CRC冗余校验原理和性能分别进行了深入分析。设计了Simulink仿真模型仿真分析了不同信道干扰下数据的传输能力。得出误码率与系统信道信噪比变化的关系、二进制信道误码率与编码误码率的关系、信道误码率与CRC校验错误比例之间的关系。最后分析了在加性高斯白噪声信道下UHF RFID系统数据传输的过程并建立了基于Simulink的相关仿真模型，进行了仿真。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 绪论

1.1射频设别技术概述

1.2 UHF RFID技术的发展及意义

1.3 UHF RFID系统数据传输分析与仿真的意义

1.4本文主要研究内容及章节安排

第2章 RFID系统及UHF RFID国际标准

2.1 RFID系统的基本组成

2.1.1标签

2.1.2读写器

2.2 RFID系统射频工作原理

2.2.1无源RFID系统

2.2.2半无源和有源RFID系统

2.3 RFID标准的国际现状及中国遇到的问题

2.3.1 UHF RFID国际标准ISO/IEC 18000-6

2.3.2UHF RFID国际标准EPC C1G2

2.3.3两大标准的相互关系及异同

2.4本章小结

第3章 UHF RFID的编解码和调制解调

3.1 SIMULINK仿真工具

3.2标准ISO/IEC18000-6 B的数据编码解码

3.2.1曼彻斯特编码解码

3.2.2 FM0编码解码

3.3 UHF RFID系统的调制解调

3.3.1 UHF RFID系统的调制及仿真

3.3.2 UHF RFID系统的解调及仿真

3.4本章小结

第4章 UHF RFID系统信道的传输性能

4.1通信中的常见噪声

4.1.1白噪声

4.1.2高斯噪声

4.1.3高斯型白噪声

4.1.4窄带高斯噪声

4.1.5正弦信号加窄带高斯噪声

4.2 LIHF RFID系统通信信道干扰

4.2.1UHF RFID系统通信信道的特点

4.2.2通信信道模型

4.2.3加性高斯白噪声信道

4.2.4多径瑞利衰落信道

4.2.5莱斯衰落信道

4.2.6二进制对称信道

4.3 CRC循环冗余校验

4.3.1 CRC原理即实现方法

4.3.2 CRC抗干扰性能仿真

4.4 UHF RFID系统数据传输的仿真

4.5本章小结

结论与展望

参考文献

附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录

致 谢