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     

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％．     

基于C#的湿度传感器校准平台设计

针对大量湿度传感器出厂或使用前需要定标或进行误差补偿的技术需求,本文基于C#语言和SQL数据库技术,构建了一种采用传感器融合算法的大批量湿度传感器数据自校准平台。首先通过饱和盐溶液构建标准湿度环境,然后通过MT4080D数字电桥对待校准湿度传感器进行多次测量,之后把测量值矩阵和标准值导入基于最小二乘和加权融合算法的平台进行处理,得到不同固定点湿度环境下传感器标定和补偿的校准数据。该设计实现了操作简单,成本低廉,响应时间短,运算速度快的湿度传感器的软件校准算法平台,具有一定实际应用价值。     

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.     

一种基于电容传感器的液体密度测量电路的设计

设计了一种基于电容传感器的液体密度测量电路,介绍了设计思想和各部分的工作原理,给出了总的测量电路图.利用本电路测量相对误差在0.5%以内,具有测量准确度高、测量速度快、数字显示直读、使用简单的特点.     

湿度传感器的可靠性研究

本文详细分析了湿敏陶瓷的微观结构和感湿机理,阐述了引起陶瓷湿敏元件性能漂移的因素和机理。     

基于原子的射频识别标签近场散射场矢量测量

基于原子的时间/频率、长度以及磁场、微波电场等方面的量子精密测量近年来引起广泛关注。里德堡原子作为微波精密测量工具,具有可溯源性好、空间分辨率高以及探测灵敏度高等优势。通过室温铯里德堡原子的电磁诱导透明光谱特征分析实现了微波电场矢量空间高分辨测量。利用铯原子蒸气池中共线的耦合光和探测光形成了6S_1/2-6P_3/2-51D_5/2的阶梯型三能级系统,5.365 GHz微波电场将诱导相邻里德堡态51D_5/2-52P_3/2的共振跃迁,导致阶梯型三能级系统的电磁诱导透明光谱发生Autler-Townes分裂。通过计算光谱的分裂间隔可得到可溯源至普朗克常数的微波电场强度,微波电场测量的空间分辨率达到1/31被测微波波长。特别是提出一种新的微波电场极化方向测量方法,解决了基于里德堡原子进行微波电场极化方向测量时无法分辨互补角的问题。通过对射频识别标签的近场散射场进行矢量测量,实现了标签角度的有效识别,角度分辨率达到1.64°,测量结果与有限元分析方法仿真结果吻合地很好。该研究对于微波电场空间高分辨成像、射频识别标签的设计和识别以及电磁兼容测试等方面具有重要价值。     

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     

基于光纤锥级联结构的湿度传感器

提出了一种基于普通单模光纤粗锥级联结构的马赫-曾德尔干涉湿度传感器.将两根单模光纤对芯熔融成一个粗锥,并依次级联,形成光纤锥-单模光纤-光纤锥-单模光纤-光纤锥结构.外界环境湿度、温度的改变使传感器的纤芯基模和包层模的光程差发生改变,引起传感器干涉光谱发生变化.通过监测干涉谱波长和能量的变化实现对外界物理量的测量.实验结果表明,当空气中湿度在35~95%RH范围内变化时,传感器的湿度灵敏度为-0.065dB/%RH,线性度为0.997;当温度在30~80℃范围内变化时传感器的温度灵敏度为69.4pm/℃,线性度为0.998.该传感器可以避免温湿度的交叉影响,实现单参量的同时在线区分测量.     

标签密集环境下天线互偶效应研究

基于射频识别技术原理及Friis传输方程, 导出了无源超高频射频识别系统链路模型, 结合二端口网络分析方法, 导出了标签密集环境下的标签天线互阻抗计算表达式.利用单阅读器单标签时的标签阻抗匹配条件, 基于功率传输系数及调制因子, 分析了互偶效应对系统链路的影响.在开阔室内环境中, 测试了双标签及标签单、双平面布置情形下的阅读器天线最小发射功率及系统识别率.测试结果表明, 双标签及双平面情形下, 阅读器天线最小发射功率变化率分别为(-7%, 11.6%)及(-10%, 12.5%). 关键词： 射频识别 密集环境 互偶效应 互阻抗     

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     

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     

一种非标定的快速星图识别方法

大多数现有算法在星敏感器光学系统参数标定不准确时,识别率显著降低。针对这种情况提出了一种无需标定参数的识别算法。该算法引入比例距离作为径向特征,角度作为环向特征。这两种特征不依赖焦距、主点等任何光学系统参数,仅和图像平面上的星点位置有关。识别时首先按照特征量进行初始匹配,然后利用FOV(Field of View)约束筛选待选星进行精确匹配。为了加快速度,精确匹配时引入了快速分组方法。仿真实验表明,该方法具有较快的识别速度,在没有光学系统参数的情况下,识别率可以达到97%。     

Bloch方程的精细时程积分及其在射频脉冲设计中的应用

射频脉冲的频率选择性直接影响磁共振成像的质量，而射频脉冲的优化设计又归结为对Bloch方程的求解.尽管在某些情况下Bloch方程存在解析解，但由于其缺乏通用性而且形式上过于复杂而难于得到实用.本文提出一种Bloch方程的精细时程积分算法，并结合全局优化算法给出一个完整的射频脉冲设计方案.精细积分算法具有高效、高精度的特点，对于射频脉冲的设计很有裨益.数值算例表明，设计所得的射频脉冲具有较好的频率选择性. 关键词： 磁共振成像 射频脉冲 Bloch方程 精细时程积分