射频识别技术(RFID)是目标自动识别技术的一种，它利用了无线射频信号的空间电感耦合与电磁耦合传播特性进行非接触双向数据通信，从而实现对目标的识别并获取相关信息。与传统的磁卡、条形码等技术相比较而言，RFID技术凭借着其非接触、抗恶劣环境强、读取速度快、多目标识别、信息存储量大、安全性高等优势，在交通、物流等诸多领域已得到了广泛应用，对改善公民生活质量、提高社会经济效益、加强公共安全、提高社会信息化水平等也产生了积极影响。尤其是超高频RFID技术在近年的国内外研究已进入了白热化阶段，我国也相继出台了多种扶持政策，鼓励RFID技术的研究与发展。超高频RFID读写器作为远距离RFID应用系统中信息感知的关键，其读写距离与速度直接关系到整个系统的可靠性与性能好坏。因此，本文选择对固定工作场所中的UHF RFID读写器进行了研究和设计。首先从UHF RFID系统的研究背景、国内外发展现状和研究意义的简单介绍和分析展开全文研究，从电磁场理论、信道估算、射频发射机和接收机的基本架构等多方面对超高频RFID读写器涉及到的基础理论进行了分析研究，然后研究了ISO/IEC18000-6B和EPC C1G2协议中规定的前向链路和反向链路的调制解调模式以及数据的编码方式，对各种调制方式以及编码方式的信号特征进行了详细的分析，包括ASK和PR-ASK调制，曼彻斯特编码、PIE编码、FM0和Miller编码方式、标签逻辑状态、基于二进制树搜索和时隙ALOHA的防冲撞算法等。其次详细分析比较了当前UHF RFID读写器的多种实现方案，并根据具体实际情况，比如体积要求、功耗需求、性能比较、经济成本和开发周期等因素，最终确定选择了奥地利微电子的专用RFID集成芯片AS3992作为射频前端模块，并设计了基于AS3992和LM3S8962的UHF RFID硬件电路，包括外围接口电路（RS232/RS485和RJ45网络接口）、锁相环环路滤波电路、电源管理电路、射频前端信号匹配、功率放大、滤波隔离功率检测及接收电路等。后续对其中部分关键的技术电路设计原理进行了详细的分析讲解，通过ADS仿真优化了可能影响系统性能的关键射频部分，并探讨了射频PCB电路板设计中布局、布线等技巧及注意事项。然后，在硬件电路部分设计完成之后，分析了系统软件设计的层次结构，分别设计了基于μC/OS-Ⅱ操作系统的读写器控制系统软件和上位机管理系统软件。在读写器控制系统软件部分，首先简单讲解了μC/OS-Ⅱ操作系统在LM3S8962平台上的移植，在此基础上分析了LwIP协议栈的基本原理和基于μC/OS-Ⅱ平台的详细的移植过程。然后分析了AS3992与MCU之间进行并口通信的通信控制协议，并重点分析了EPC C1G2协议和ISO18000-6B协议在AS3992上的实现方法，包括标签的读/写控制、防碰撞算法等，然后设计了UHF RFID读写器与上位机PC之间进行数据通信的命令帧格式和部分通信控制的具体命令示例。上位机管理软件采用了C#语言，设计了简约美观是上位机界面，并集成了串口和网络两种通信控制方式，可实现对读写器参数的修改，对标签的读/写操作等功能。最后，根据国家规定的UHF RFID技术规范，利用频谱分析仪等设备对设计成型的固定式UHF RFID读写器的射频参数（如发射功率、相邻信道功率等）和读写器对标签的读写性能进行了测试与分析，并对全文工作进行了总结展望，指出了研究过程中存在的不足和技术缺陷以及下一步将要研究与改进的方向。