随着信息技术的发展,全球性的物联网(IOT)产业逐步形成。射频识别技术(RFID)是物联网的关键技术之一,是一种利用射频信号进行通信的非接触式自动识别技术,是继条形码技术之后最具影响力的信息识别读取技术。RFID技术是目前全球普遍关注的热点研究领域。超高频(UHF)射频识别标签具有体积小、识别快速、读写距离远、操作方便等优点,因而被各领域如不停车收费、物流管理、行包跟踪等广泛应用。但是产品的应用环境复杂,这对RFID系统工作的性能提出了更高的要求。针对RFID系统性能的研究与测试工作是RFID技术研究的热点,设计功能全面、操作简易的RFID测试系统是具有挑战性的研究课题之一由于射频识别技术的特殊性,对超高频射频识别技术的工作原理、性能及其测试理论与方法等方面进行了系统的分析。文中研究了RFID动态参数和介质因素对性能的影响、雷达散射截面、防冲突测试等关键问题,提出了系列针对超高频段的RFID产品的性能测试原理和测试方法。首先,从射频识别基本的原理开始,讨论了射频识别测试原理、相关协议以及测试硬件架构。根据RFID测试技术的现状,提出采用虚拟仪器技术和软件无线电技术(SDR),设计开发了UHF段RFID产品的测试平台。该平台具备对RFID系统的读取性能测试、空中接口一致性测试、电气性能测试以及第三方监测等功能,平台支持多协议,具有客户自定义标准测试的可扩展能力。该平台具备良好的可靠性、兼容性、稳定性,为RFID产品研发、设计和应用等提供参考依据、技术指导。其次,基于RFID技术通信原理和天线的反向散射理论,分析RFID通信参数变化对系统性能的影响,结合所研发的测试平台,提出了针对RFID产品性能的组合参数分析的测试方法。通过对ISO/IEC18000-6C协议所规定的通信参数的分析,深入讨论了Tari值、调制深度、脉冲占空比等对RFID链路功率的影响,采用组合参数测试,得出了RFID通信协议中的优化的特征参数组合。理论与测试表明：Tari值较小,占空比约为50%和较高的调制系数为参数的最优组合,此时标签天线获取功率最大,识别距离最远。再次,研究了电子标签的功率反射系数、传输系数、阻抗匹配、芯片灵敏度等对读取距离和读取率的影响,并测试多种不同材质下RFID系统的识别效果。研究测试了标签在不同运动速度、不同位置、不同贴附介质材料和天线极化情形下的RFID系统的识别性能,对标签的关键性能参数进行研究与评估。所得测试结果和分析表明,标签起点的选择,运动速度以及信号发送时机的选择,均导致一定区域内的读取性能受影响。标签与介质间的距离对系统的读取性能有增强或消弱的影响,同时金属将导致天线失谐；通用偶极子标签贴近金属和液体时,读取率很低甚至无法读取。最后,提出采用马尔科夫链模型来模拟RFID系统的防冲突性能,并量化系统的识别效率和识别速度。RFID防冲突过程的分解是一个随机过程,基于动态时隙参数的自适应Q值算法是较为通用的防冲突算法。RFID通信时序中,标签在每一帧中选择时隙满足二项分布随机过程。定义了标签数目和时隙参数Q的变化数据的组合状态(Q,n),在此基础上讨论并建立数据组合状态(Q,n)的转移过程的马尔科夫链模型,有效的模拟Q值调整过程,结合虚拟仪器技术实现对防冲突过程的效率测试。理论与测试表明：马尔科夫链模型对防冲突进行模拟结果和测试结果是吻合。