1、射頻身份識(shí)別技術(shù)是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，其基本原理是利用射頻信號(hào)空間耦合或傳輸?shù)奶匦裕瑢?shí)現(xiàn)對(duì)靜止或移動(dòng)物體的自動(dòng)識(shí)別。近距離射頻身份識(shí)別系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)大量投入運(yùn)用。作用距離大于10m甚至大于20m的遠(yuǎn)距離射頻身份識(shí)別系統(tǒng)則較為少見(jiàn)。對(duì)于人員和物品的識(shí)別和檢測(cè)定位而言，遠(yuǎn)距離射頻身份識(shí)別系統(tǒng)在系統(tǒng)檢測(cè)效率，支持移動(dòng)檢測(cè)，識(shí)讀器安裝便捷性以及系統(tǒng)自動(dòng)化程度方面較近距離射頻身份識(shí)別系統(tǒng)有著不可比擬的優(yōu)勢(shì)，具有非常大的實(shí)用意義。

2、 本文工作的項(xiàng)目背景是實(shí)現(xiàn)基于煤礦井下人員與設(shè)備遠(yuǎn)距離射頻識(shí)別與檢測(cè)系統(tǒng)。本文工作覆蓋遠(yuǎn)距離射頻身份識(shí)別系統(tǒng)的物理層設(shè)計(jì)、MAC層協(xié)議制定、MAC 層協(xié)議關(guān)鍵參數(shù)研究和協(xié)議初步軟件實(shí)現(xiàn)四個(gè)方面。 本文首先介紹了射頻身份識(shí)別系統(tǒng)的原理與系統(tǒng)組成，在討論了目前廣泛應(yīng)用的射頻身份識(shí)別系統(tǒng)分類的基礎(chǔ)上，分析了本文項(xiàng)目背景下系統(tǒng)的特點(diǎn)和要求，指出了遠(yuǎn)距離射頻識(shí)別系統(tǒng)的五點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù)。在比較了多種遠(yuǎn)距離射頻身份識(shí)別系統(tǒng)物理層硬件設(shè)計(jì)方案和現(xiàn)

3、有短距離無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，選擇CC1010實(shí)現(xiàn)了工作于868MHZ的射頻標(biāo)簽和識(shí)讀器樣機(jī)。通過(guò)搜索、閱讀相關(guān)文獻(xiàn)以及計(jì)算機(jī)仿真和頻譜分析儀實(shí)驗(yàn)測(cè)量，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了可用于本文射頻標(biāo)簽的PCB天線。并給出了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的物理層數(shù)據(jù)通信測(cè)試結(jié)果。 MAC協(xié)議是無(wú)線通信系統(tǒng)高效運(yùn)行的基礎(chǔ)和關(guān)鍵技術(shù)之一。本文針對(duì)遠(yuǎn)距離射頻身份識(shí)別系統(tǒng)的典型工作模式，設(shè)計(jì)了專門應(yīng)用于本文項(xiàng)目背景的MAC協(xié)議，包括幀格式定義，SPY and Re-COIlten

4、tion MAC以及Sleep backoft MAC兩種射頻標(biāo)簽/識(shí)讀器狀態(tài)機(jī)。分析和推導(dǎo)給出了兩種狀態(tài)機(jī)中的相關(guān)時(shí)間參數(shù)的數(shù)學(xué)約束關(guān)系，并使用MATLAB建立了SPY and Re-contention MAC協(xié)議軟件仿真平臺(tái)。利用計(jì)算機(jī)輔助的數(shù)學(xué)建模的方法對(duì)SPY and Re-contention MAC的關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)——最佳退避窗口數(shù)CW<,optimal>進(jìn)行了深入研究，得出了其數(shù)學(xué)表達(dá)式。通過(guò)MATLAB仿真平臺(tái)驗(yàn)證了本文