射频识别(RFID)技术是“物联网”(IOT)和“泛在网络”(UN)得以实现的关键技术,而超高频射频识别系统(UHF RFID)因为其天线尺寸小、传输速率高、覆盖范围大等独特优势迅速在社会生活各个领域得到越来越广泛的应用,成为当前自动识别和数据采集(AIDC)研究的热点。论文以“863”计划重大专项课题——“射频识别应用中的通信测试技术研究”(课题资助号为2006AA04A106)为依托,对RFID系统功能实现与实际应用中存在的若干关键技术问题进行了深入的研究,解决了若干限制RFID实际应用开展和产业化发展的瓶颈问题,为支持未来“泛在网络”发展的RFID技术的演进及相关关键技术研究提供了理论依据。本论文采用理论分析、仿真验证、试验测量相结合的研究方法,研究内容涵盖：标签碰撞问题、读写器碰撞问题、实际应用环境对RFID系统性能影响、RFID系统与其他无线通信系统的干扰共存策略研究。本论文的主要创新点如下：1、创新性地提出了一种识别效率更高、稳定性更强、更安全的多标签识别算法,将多标签识别效率提高到了一个新的量级。论文首先对现有的标签防碰撞算法进行了详细的分析,然后提出了一种新的标签防碰撞算法,通过对新算法与现有算法多标签识别性能的数学计算和仿真比较,验证了新算法在多标签识别效率和稳定性上都得到了很大的提高。2、对“标签端读写器碰撞问题”进行了深入的研究和分析,创新性地提出了基于概率统计的理论模型和分析方法,填补了国际上在该领域研究的空白。论文对标签与多个读写器通信的系统设置和消息交互过程进行了详细的信号描述和分析,澄清了以往文献中关于“多读写器同时读标签时标签无法识别”的不严谨假设,建立了基于概率统计的理论模型,对“标签端读写器碰撞”中可能出现的各种情况进行了详细分析。3、创新性地提出了UHF频段RFID室内与室外信号传播模型的数学公式化表示和RFID系统空间覆盖质量的分析方法,为RFID实际应用开展提供指导。为了评估实际应用环境对RFID系统性能的影响,论文通过对RFID典型应用环境的分析,以Friis公式为基础建立了适用于UHF频段RFID的室外和室内信号传播模型,定义了“有效识别区域”、“灰色区域”、“识别空洞”的概念,并给出了在实际应用场景中预测“灰色区域”和“识别空洞”分布的方法。4、提出了“认知射频识别”(CRFID)的概念,建立了具有频谱探测能力的RFID系统模型,有效解决RFID技术频谱受限和干扰问题。论文提出了在RFID读写器上实现的简单频谱探测和动态频谱分配机制,将RFID读写器作为认知用户,实现RFID与现有无线业务的频谱共享,避免了在频谱资源极为紧张的情况下RFID技术“无谱可用”的尴尬。论文通过RFID系统和CRFID系统所形成的干扰功率的数学计算和仿真比较,验证了CRFID技术能够有效解决RFID系统内和RFID系统与其他无线系统间的频谱干扰问题。本论文研究了UHF频段RFID系统实现与应用所面临的若干关键问题,为增强RFID应用系统的可靠性、稳定性和高效性提供了相应的研究成果。论文还对RFID的演进技术进行了研究,这也将是作者下一阶段的主要研究方向。