传统射频识别技术(RFID)因其卓越的性能优势被应用到社会产业的各个领域中,但在其巨大应用价值的背后,昂贵的RFID标签限制了该技术的广泛推广,无芯片RFID技术的出现为该问题的解决提供了可靠的途径。作为传统RFID技术的低成本替代品,无芯片RFID技术同样存在着多标签识别冲突问题,无芯片标签因没有可用于关闭其响应的芯片,当阅读器通过发射天线发送询问信号,识别范围内的多个无芯片标签都会产生响应,当阅读器不能够从叠加信号中分离标签响应便发生标签冲突。无芯片多标签的防碰撞识别对于未来无芯片标签的应用有着重要的意义,而由于目前无芯片多标签识别系统尚不存在相应的MAC协议机制,因此本文以多标签MAC协议的设计研究为最终目的以解决多标签识别冲突问题。首先,本文针对无芯片多标签识别系统中的重要组成部分无芯片标签展开研究,主要研究内容包括标签结构特性及其编码容量。在C型贴片标签结构基础之上,利用短接谐振体代替传统去除谐振体的方式实现‘0’位编码,提高了标签响应的鲁棒性。同时设计了一款±45°双极化M型开槽标签结构,通过极化复用技术实现在固定带宽内编码容量加倍。根据标签结构响应特性利用频移编码技术进一步扩展标签编码容量,实现了C型贴片标签和M型开槽标签编码容量分别扩大1倍和3倍,M型开槽标签编码密度达到了11.1bits/cm~2,远超过现有标签的编码密度。其次,基于前章所获得的标签响应,对无芯片单标签的识别算法展开研究。基于奇点展开法理论,利用矩阵束算法完成对标签复谐振频率的提取,分析误差确定了矩阵束算法识别标签的可行性。最后,对无芯片RFID系统中信道容纳多标签数和多标签散射信号特性展开研究,在此基础之上提出了无芯片多标签的MAC协议设计和相应的MAC协议识别算法,最后通过仿真分析验证了所提出的多标签MAC协议的可行性。