摘 要

射频识别技术(Radio Frequency IDentification，RFID)是一种非接触式、通过无线射频信号传递信息的快速识别技术；由于其可在各种恶劣环境下工作，且操作方便快捷，近年来在交通、医疗、物流等领域已经得到了极大的应用与发展。虽然RFID技术已经广泛普及，但依然有很大的发展空间。对RFID通信系统的仿真建模，会对RFID技术产品的研发与应用产生帮助。

本文从介绍RFID技术的发展现状开始，分析了RFID系统的工作原理，对关键技术进行了重点研究，包括：对ISO/IEC 18000-6、EPC Global等RFID标准协议的分析比对，对前向链路与反向链路的编解码方式的分析，以及对RFID技术的调制与解调过程介绍等。最后，通过应用Matlab中Simulink模块，对各个协议下的前向链路与反向链路分别进行仿真，实现RFID读写器的链路级的建模与仿真。

得到的研究结果表明：本文设计仿真的射频识别读写器，基本符合前向链路、反向链路的通信过程。得到的信号波形与初始信号基本相符。

关键词：射频识别；协议；前向链路；反向链路；仿真

Abstract

Radio Frequency IDentification(RFID) system is a fast identify technology which can transfer the information through radio frequency,and it is a wireless system.In recent years, it has gained great application and development in lots of areas such as transportation,medical industry,logistics,due to it can work in various harsh environment and it has great operation.Although RFID system has been widely used,it still has lots of space to develop the technology.It is necessary for simulation and modeling RFID system.And it is useful to the development and application of RFID system.

The thesis beginning with the introduction of current situation of RFID, analyzed the working principle of RFID system.And focused research the key technology,including the analysis and the compare between the ISO/IEC 18000-6 and the EPC Global.It has also analyzed the decoding method of forward link and backward link.Then,the thesis introduce the modulation and demodulation process of RFID technology.Finally,it simulated the forward link and backward link which designed under the protocol by using the Simulink modulation from Matlab.And implement the modeling and simulation of RFID system in the link level.

The results of research shows that:The design of radio frequency identification reader consist with the communication process. And the signal waveform which was got from the modeling was same to the initial signal.

Keywords：RFID；protocol；forward link；backward link；simulation

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 射频识别技术概述 1

1.2 选题的意义 1

1.3 RFID技术的现状和发展趋势 2

1.4 本文主要研究内容及章节安排 3

第2章 RFID系统及原理 4

2.1 RFID系统的组成 4

2.1.1 标签 4

2.1.2 读写器 5

2.1.3 中间件及应用系统 5

2.2 RFID系统的工作原理 5

第3章 RFID国际主要标准及分析 7

3.1 RFID标准概述 7

3.2 RFID国际标准ISO/IEC 18000-6 7

3.2.1 ISO/IEC 18000-6的Type A协议 8

3.2.2 ISO/IEC 18000-6的Type B协议 9

3.3 EPC Global协议 11

3.3.1 EPC GlobalGen2协议 11

3.3.2 EPC GlobalGen2与ISO 18000-6的比较 12

第4章 RFID读写器的链路级仿真 13

4.1 链路级仿真方法 13

4.2 RFID读写器的前向链路仿真 13

4.2.1 RFID的ASK调制解调 13

4.2.2 Type A协议前向链路的仿真 15

4.2.3 Class Gen2协议前向链路的仿真 16

4.2.4 Type B协议前向链路的仿真 18

4.3 RFID读写器的反向链路仿真 19

4.3.1 FM0编码 19

4.3.2 RFID读写器反向链路的仿真 21

4.3.3 RFID读写器反向链路的误码率分析 23

第5章 总结与展望 24

参考文献 26

致谢 27

第1章 绪论

1.1 射频识别技术概述

RFID（Radio Frequency Identification）是一种非接触式、通过无线射频信号传递信息的快速识别技术；这种技术可以通过无线射频信号对目标进行识别，以此追踪、定位物品，同时获取目标的信息。

射频识别技术优点在于：可以同时识别多个运动中的物体，且无需人工操作可以自动识别,不需要光学可视可实现识别^[1]，同时又可以在各种恶劣的环境中工作，且使用寿命长、通信安全、操作方便；可以对业务运行、企业管理、仓库管理等方面有较大的提升，能够减少商业成本，所以现阶段被广泛应用于各个行业中。最典型的、与我们平时生活息息相关的，有应用于学校宿舍楼或企事业单位的门禁管制系统、高速收费的ETC系统、身份证中芯片的读写^[2]、停车场管制等等；而除此之外，在物流管理系统、交通调度、动物晶片、身份识别等领域也有重要的应用。经过了二十年的大力发展，可以说RFID技术已经很成熟了。

RFID技术的快速发展得益于互联网技术的快速发展，RFID的应用更为具体的同时，产品也更为多样化，和互联网有关的产品也有很多，现阶段研发的产品更倾向于实现更安全可靠的通信^[3]。同时在如今物联网快速发展的今天，射频识别技术成为了在物联网市场^[4]方面最为关注的技术。可以说射频识别系统已经走进了我们的日常生活中，广泛的应用于各个领域^[5]。