为适应高速铁路无线通信与控制需求，本文以符合欧洲铁路控制系统(ETCS)标准的查询应答器系统的研究和开发为背景，总结了射频识别(RFID)系统的电磁学基础和通信学原理，从系统的观点揭示RFID技术的实质，对RFID技术进行了深入的研究。 查询应答器系统由应答器、查询器、人机界面等组成，可实现对车速150～500km/h状态下的点对点短程无线通信。该系统硬件和软件研发目前基本完成，正处于实验室测试和现场测试状态。 论文的主要工作如下：阐述了射频识别系统的基本工作原理和查询应答器的的技术难点。 总结了RFID系统设计所必须的电磁学基础，从电磁学的观点研究RFID系统的技术实质。 从通信学的观点出发揭示RFID技术的通信学实质。主要包括了数字信号及其频谱、基带信号与编码以及通信协议与防冲突算法。探讨了数字通信的完整性与保密性问题，阐述RFID系统数字通信的理论依据。 研究应答器的实现技术，主要包括天线的分析与设计、检波电路的分析与设计、调制电路的分析与设计。深入研究应答器的技术实质。 研究了阅读器的系统原理及其关健技术；提出并设计了新型的阅读器功率辐射天线、应答器整流天线和信号接收微带天线，并通过软件仿真实现天线的优化。 设计了符合欧洲查询应答器标准的点对点无线通信实验室测试系统，对系统的上下行链路进行测试，包括上行链路的匹配测试，远程能源的辐射测试，I/O特性测试，上行链路的信号特性测试，抗干扰性能测试和破坏性测试。