无源超高频射频识别系统路径损耗研究

基于射频识别技术原理及Friis传输方程, 导出了自由空间下无源超高频射频识别(RFID) 系统路径损耗表达式. 结合菲涅耳区理论, 分析了菲涅耳余隙及阅读器天线至标签间距两因变量条件下 第一菲涅耳区受阻隔对RFID系统路径损耗的影响, 并提出了双斜率对数距离路径损耗模型. 在开阔室内环境下, 测试了菲涅耳余隙及阅读器天线至标签间距变化时的系统路径损耗. 测试结果表明: 菲涅耳余隙大于第一菲涅耳区半径1.5倍时, 刃形障碍物对系统路径损耗影响较小; 相比传统对数距离路径损耗模型, 双斜率模型标准差减小10%. 关键词： 射频识别 路径损耗 菲涅耳区 线性回归     

无源标签反向散射调制性能的分析和测试

分析了无源超高频射频识别系统阅读器接收机获得最大有效吸收功率的标签侧条件,讨论阻抗失配对标签反向散射链路调制系数的影响,导出阅读器接收机归一化有效吸收功率、解调输出信号的信噪比下边界和接收端误码率三者的反向散射调制系数表达式.在开阔的室内环境下,完成了不同参数条件下的反向散射调制系数测试.测试研究表明,反向散射调制系数位于区间 时,标签可以被正确识别. 关键词： 射频识别 无源标签 反向散射调制 调制系数     

基于软件无线电的无源超高频RFID标签性能测试

讨论了无源超高频射频识别(UHF RFID)系统的信号传输过程及性能测试方法,以软件定义无线电方式实现了符合ISO/IEC18000-6C标准的无源标签的部分性能测试,研究了部分通信参数动态变化时标签应答功率的变化,并对不同标签的灵敏度进行了测试.所有实验在常规条件下完成,测试研究表明在基带编码采用较小的Tari值、PW为50％以及较高的调制系数时,阅读器能够接收到标签反射回来的最大功率,系统的识别距离最远. 关键词： 射频识别 无源电子标签 标签灵敏度 性能测试     

无源射频识别系统中的雷达截面分析与计算

基于无源射频识别技术原理和天线散射理论,导出了不同负载情况下的雷达截面计算方法,并结合雷达截面和电磁传播环境分析了无源射频识别系统的识别距离.通过测量标签天线不同负载情况下的反向散射功率,再结合该计算方法,从而得出雷达截面.理论分析与实验测量结果保持一致.研究结果对优化无源射频识别系统的标签性能有益. 关键词： 射频识别 天线 雷达截面 识别距离     

无源超高频RFID系统识别区域分析及优化

基于射频识别技术原理及射线跟踪理论,导出了实际环境中射频识别系统完整传播链路模型．提出基于目标区域识别率的系统性能评估方法,并讨论了其主要影响因素．结合电磁波传播理论及相干干扰抵消原理,提出标签集及相位开关目标区域识别率优化方法．在室内多径环境下,测试了采用标签集及相位开关优化方法的目标区域识别率．测试结果表明,两种方法下的系统目标区域识别率分别提高10％和7．6％．     

组合振子天线磁偶特性实验研究

通过对组合振子的实验研究,验证了磁偶极子回路所具有的优势:能够极大地改善天线低频传输以及辐射特性,具有明显的低频补偿能力。此外,通过设置磁偶回路周长比,比较了不同磁偶回路状态下的天线特性,发现双磁偶回路对于低频特性的改善要优于单磁偶回路,后者的优势主要体现在高频。根据这一现象,采用单磁偶回路结构设计工作频带为300MHz~5GHz组合振子接收天线。     

基于量子相干效应的无芯射频识别标签的空间散射场测量

基于原子蒸汽池中铯里德伯原子的电磁感应透明光谱在微波场作用下的Aulter-Towns效应,测量了无芯射频识别标签线形散射单元的近场散射微波电场二维空间分布,空间分辨率可达到亚微波波长.实现了射频电场极化方向与线形散射体标签夹角的有效分辨.电磁仿真软件的仿真结果与实验测量符合得很好.本研究提供了一种测量微波电场近场测量的新方法,对无芯射频识别标签的散射单元设计和标定以及电子电路的电磁辐射测量具有重要的意义.     

基于马尔科夫链的射频识别防碰撞测试

分析了自适应Q值算法的防碰撞原理以及射频识别(RFID)通信的时序,定义防碰撞过程的识别效率、识别速度和标签数目及Q值的数据状态(Q,n).在此基础上讨论并建立了多标签的状态转移过程的马尔科夫链模型.通过蒙特卡罗统计方法,对马尔科夫链模型求解,得出识别效率和识别速度.用软件无线电测试方案实现防碰撞测试,有效地实现了RFID防碰撞过程的识别效率和识别速度的量化分析.模型仿真结果和测试数据的一致证明了测试模型的有效性和测试方法的正确性. 关键词： 射频识别 防碰撞测试 马尔科夫链 时隙计数器     

多延时互耦合半导体激光器的实时混沌同步特性

针对双延时和三延时互耦合半导体激光器系统,研究了互耦合延时和互耦合强度对实时混沌同步质量的影响,提出了双延时互耦合系统中可将其中一个互耦合延时看作反馈延时的思想,揭示了多延时互耦合半导体激光器系统实时混沌同步条件和规律.研究结果表明,多延时互耦合系统中,某两条双向链路的互耦合延时比值为2,是实现高品质实时混沌同步的基本条件;增大互耦合强度,可以改善实时混沌同步品质,且在较低的等效耦合强度条件下,双延时互耦合系统较三延时互耦合系统更易于实现良好的实时混沌同步.     

多延时互耦合半导体激光器的实时混沌同步特性

针对双延时和三延时互耦合半导体激光器系统,研究了互耦合延时和互耦合强度对实时混沌同步质量的影响,提出了双延时互耦合系统中可将其中一个互耦合延时看作反馈延时的思想,揭示了多延时互耦合半导体激光器系统实时混沌同步条件和规律.研究结果表明,多延时互耦合系统中,某两条双向链路的互耦合延时比值为2,是实现高品质实时混沌同步的基本条件;增大互耦合强度,可以改善实时混沌同步品质,且在较低的等效耦合强度条件下,双延时互耦合系统较三延时互耦合系统更易于实现良好的实时混沌同步.     

基于RFID无阻塞扫描控制的机器人室内定位设计

针对RFID移动机器人室内定位中的标签扫描问题,提出一种基于六边形分布模式的RFID无阻塞扫描控制方案,用于机器人的室内定位系统设计和误差检测。首先,将RFID标签根据六边形模式进行分布,减小位置估计的静态误差;然后,阅读器利用固定信道分配(FCA)方法给每个标签分配ID,使阅读范围内标签ID都不相同;最后,当阅读器读取信息时,发送查询请求给范围内的标签,标签根据自身ID决定应答时隙,避免冲突。实验结果表明,相比基于树的扫描控制方案,本文方案能够降低标签/阅读器的复杂度,同时具有较小的位置估计误差和扫描延迟,可帮助机器人实现精确定位。     

基于KW01的无线RFID读卡系统设计

针对以Mifare卡为基础的传统有线RFID系统组网复杂,成本高等问题,采用飞思卡尔2014年最新推向市场的KW01 MCU(集成ARM Cortex-M0+内核与Zigbee Sub-1G无线射频收发器)与射频芯片 MF RC531开发了一套无线RFID读卡系统,以构件化思想设计了系统各模块的硬件电路,封装了KW01与RC531的底层软件驱动构件,并以此为基础给出了结构清晰的工程框架,降低了系统开发的难度,提高了系统的可扩展性与可移植性;同时在软件设计中移植了飞思卡尔SMAC无线精简协议栈实现网络组建,并改进了通信协议与数据收发机制。在433M频率下的测试表明系统节点通信距离远、功耗低、性能稳定,达到了预期要求。     

基于RFID的智能跟踪机器人的设计

针对国内各种智能机器人的智能跟踪难这一现状,设计出一种基于RFID技术的智能跟踪的机器人,能实现对携有特定电子标签的目标进行实时跟踪。该机器人以STC89C51单片机为核心,采用有源RFID读写器(HR6020C)和电子标签(WS-HT06)构建定位系统,采用单片机控制L298来驱动机器人的两个后轮,整个系统通过单片机进行整合、计算、处理数据,并发出指令,控制机器人对目标进行跟踪,进而达到机器人的智能跟踪的目的。实验结果表明,该机器人达到了智能跟踪的要求。     

基于磁共振的水下非接触式电能传输系统建模与损耗分析

文章对基于磁共振的水下非接触式电能传输系统在海水中的传输机理以及电涡流损耗进行了分析. 首先基于互感模型, 建立了空气中磁共振非接触式电能传输系统的数学模型, 分析了系统的频率特性, 从理论上对频率分裂现象进行了解释. 然后针对海水环境, 通过麦克斯韦方程组建立系统的数学模型, 通过级数展开, 略去高阶项, 得到计算电涡流损耗的近似公式, 分析了电涡流损耗与线圈半径、谐振频率、传输距离、磁感应强度的关系, 为水下非接触式电能传输系统的总体设计提供了理论依据. 最后通过实验验证了在空气中和海水中进行非接触式电能传输的异同, 以及电涡流损耗与各项参数的关系. 实验表明: 在空气中当传输距离为50 mm、传输功率为100 W时, 效率在80%以上; 在海水中当传输距离为50 mm、传输功率为100 W时, 效率约为67%, 说明基于磁共振的水下非接触式电能传输系统在海水中也有很好的应用前景.     

Performance of low-power RFID tags based on modulated backscattering

Ultra Wideband (UWB) modulated backscattering (MBS) passive Radio-Frequency IDentification (RFID) systems provide a promising solution to overcome many limitations of current narrowband RFID devices. This work addresses the performance of such systems from the point of view of the radio channel between the readers and the tags. Such systems will likely combine several readers, in order to provide both the detection and localization of tags operating in MBS. Two successive measurements campaigns have been carried out in an indoor reference scenario environment. The first is intended to verify the methods and serves as a way to validate the RFID backscattering measurement setup. The second represents a real use case for RFID application and allows one to quantitatively analyze the path loss of the backscattering propagation channel.     

On energy harvesting for augmented tags

In this paper, the harmonic signals generated by UHF RFID chips, usually considered as spurious effects and unused, are exploited. Indeed, the harmonic signals are harvested to feed a supplementary circuitry associated with a passive RFID tag. Two approaches are presented and compared. In the first one, the third-harmonic signal is combined with an external 2.45-GHz Wi-Fi signal. The integration is done in such a way that the composite signal boosts the conversion efficiency of the energy harvester. In the second approach, the third-harmonic signal is used as the only source of a harvester that energizes a commercial temperature sensor associated with the tag. The design procedures of the two “augmented-tag” approaches are presented. The performance of each system is simulated with ADS software, and using Harmonic Balance tool (HB), the results obtained in simulation and measurements are compared also.     

基于射频识别技术(RFID)的汽车防盗系统开发设计

作为热门的电子产品之一,射频识别装置受到市场的追捧,射频电子技术的市场潜力非常巨大,本文将射频识别技术(Radio Frequency Identification Technology)应用在汽车防盗系统中,本文提出的射频识别装置有两部分组成,分别是汽车启动顶部的应答器和内部的阅读器构成,对整个装置的硬件和软件系统进行设计开发,首先搭建硬件系统的整体框架进行,重点对射频卡读写电路的进行设计,包含射频电源和外围元件的选择以及射频电路的设计,软件系统设计方面,重点研究了读卡和写卡软件设计,给出的相应的时序图和程序流程图,达到了射频程序可靠读写的目的。本文给出的装置避免了市场上使用电池遥控装置,有效的实现汽车防盗的目的。     

The effectiveness of passive RFID Tags in the presence of charged particles

Passive Radio Frequency Identification (RFID) Tags (also called Transponders) are being widely used in Item Level tracking. This includes shop floor of supermarkets, pallet/items in warehouses and also for luggage tracking at airports. Many of the mentioned operations make use of commercial tags with an operating frequency of 13.6 MHz. Data is transferred to the chip through the antenna from an RFID Reader/Writer which generates a strong EMF.Published data has shown these Tags can be subject to ESD where the chip can be damaged or have a reduced operational life cycle.Initial trials have taken place using commercial 13.56 MHz Tags to check the transfer of data during the read cycle. Tags are coated with electrostatically charged particles manually and also using tribo and corona systems. The objective of this study is to monitor if the stored information is either corrupted or attenuated by the presence of the charged particles of powder/dust. The initial results indicate the presence of charged particles attenuates the response with respect to the distance required between the Tag and the reader to allow the data to be read but the actual data is unaffected.