物理层超高频射频识别标签信号分离中的信道估计

liuguanJun

摘 要：在被动式的超高频(UHF)射频识别(RFID)系统中，当多个标签选择同一个时隙向阅读器发送信息，标签
间冲突就会产生，该冲突通常只在介质访问控制(MAC)层上解决。其实，若冲突信号在物理层上被分离，识别效
率将能得到很大的提高。在物理层冲突信号分离中，信道估计是一项关键技术，因为好的信道估计有助于准确地恢
& e0 \+ X2 R! L; R复冲突信号。传统的信道估计方法在两个标签冲突的情况下具有较好的估计性能，但当冲突标签数超过 2 时，却会
% L8 f4 ~% G/ T% x) y+ i产生较高的误差。该文针对物理层的 UHF RFID 信号分离问题，提出一种新的信道估计方法。该方法利用已知的
前缀信号，采用最小二乘方法对信道进行估计。从实验结果看，当标签冲突数超过 2 时，该文提出的信道估计方法
的误差要小于传统的估计方法，而且估计的信道得到的分离效率也高于传统方法。
关键词：射频识别；标签冲突；信号分离；信道估计；最小二乘
+ k5 Y5 \0 Z7 V. h$ r0 [1 引言
超高频(UHF)无线射频识别(RFID)技术是一
/ Y3 }; E/ `- L
种非接触式的电子识别技术，作为物联网中关键的
: H6 q+ ]$ L$ I- F" D传感技术之一，近年随着物联网的广泛应用得到了
较快的发展。UHF RFID 采用被动式系具有价格低
1 K, Y/ Z3 I& m( X/ K  `  H1 M廉、构造简单等优点，因此在工程实际中得到了较
9 j0 J+ j2 C, x" y$ B( U0 Z广泛的应用[1]。在 UHF RFID 系统中，标签识别在
共享信道下进行，因此多个标签间容易产生冲突[2]。
4 K6 d  ^2 f/ Y传统的防冲突方法采用随机多址接入的思想，主要
在介质访问控制(MAC)层进行。在这些方法中，
标签随机选择时隙与阅读器通信，若该时隙发生冲
突，标签将再次选择，直到冲突不再发生。由于 MAC
层的防冲突方法视冲突时隙为无效时隙，其识别效
率并不高。然而，在物理层上通过标签信号分离的
  p, }* `* _' y  h6 ^2 J方法可直接从冲突信号中恢复标签信号

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