[實用新型]一種時分多址與同步碼分多址相結合的射頻識別系統

有效

• 申請號: 201420081839.8
• 申請日: 2014-02-26
• 公開（公告）號: CN203870628U
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 張郁松
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: G06K7/10
• 分類號: G06K7/10;H04B1/707
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 顧進

技術領域

本實用新型涉及射頻識別（RFID）技術以及短距離無線通信，特別涉及一種時分多址與同步碼分多址相結合的射頻識別系統。

背景技術

射頻識別（RFID）技術是一種非接觸式自動識別技術，它利用射頻信號的空間耦合或電磁波的散射通信實現對物體上附加的電子標簽進行讀取，從而實現對物體的自動識別。與條形碼識別技術相比,RFID技術具有防水、防磁、使用壽命長、讀取距離遠、標簽上數據可加密、存儲數據容量大、存儲信息更改方便等優點。超高頻（UHF）RFID國際標準ISO/IEC18000-C的推廣應用，標志著RFID技術發展到一個新階段，其鮮明特點是，支持閱讀器作用范圍內大量無源電子標簽的快速讀取。標簽閱讀速度，即閱讀器單位時間內讀取電子標簽的數量，成為衡量系統性能的主要指標。進一步提高標簽閱讀速度，同時盡可能降低成本，促進RFID系統升級換代，是RFID研究領域不懈追求的目標。

多個標簽發送應答信號時如何共享無線信道是問題的關鍵所在。ISO/IEC18000-C標準采用“幀-時隙ALOHA”（FSA）協議實現多個標簽對無線信道的共享。FSA協議在時間上安排特定的“幀”供多個標簽發送應答信號。應答幀在時間上又被分割成若干個“時隙”，每個標簽隨機地選取某個時隙發出應答信號。如果不發生“碰撞”（兩個及以上的標簽選取同一個時隙發送應答信號），標簽即被成功讀取。可見FSA實質上就是多用戶無線通信所采用的時分多址（TDMA）方式。

TDMA方式的缺點是，對于一定的時隙數量，當應答標簽數量增大時，碰撞概率增大，而一旦發生碰撞，標簽應答失敗，須重新選擇時隙發送，造成頻率資源和時間的浪費。為減小碰撞概率，必須增加時隙的數量，這樣又延長了標簽讀取時間，降低了標簽閱讀速度。

在多用戶共享無線信道的各種多址方式中，碼分多址（CDMA）方式允許多個用戶在同一時間使用同一頻帶發送信號，由于各用戶信號在擴頻調制時使用的偽隨機碼不同，因而在接收端可以被分離并檢測。不難想到，如果將CDMA方式用于RFID系統的上行鏈路（標簽向閱讀器發送應答信息的通信鏈路），可以顯著降低標簽應答信號發生碰撞的概率。然而應當看到，CDMA系統的實現復雜度較高，信號檢測時需要精確的碼同步及載波同步，如果采用同步CDMA（SCDMA），多個標簽的應答擴頻信號還需要同步發送，而RFID系統中電子標簽的功耗及復雜度又受到嚴格限制，尤其對于無源電子標簽，更是如此。若要實現基于CDMA方式的RFID系統，必須解決這些關鍵問題。

美國專利“Parallel?RFID?system?using?CDMA”（專利號US8044773(B2)，申請日2006年3月23日）涉及到在RFID系統中使用CDMA方式，但未給出系統結構詳細設計、多標簽信號檢測時碼同步與載波同步等關鍵技術的具體實現方案。

中華人民共和國專利“一種射頻識別系統可并行識別方法”（專利號CN101145191A，申請日期2007年11月2日）涉及到在RFID系統中使用可變擴頻因子的CDMA方式，但未給出系統結構詳細設計、多標簽信號檢測時碼同步與載波同步等關鍵技術的具體實現方案。

中華人民共和國專利“一種RFID系統中的數據防碰撞算法”（專利號CN101359361A，申請日期2008年9月17日）涉及到在RFID系統中使用CDMA方式，但側重于多標簽應答信號的防碰撞算法，且未給出系統結構詳細設計、多標簽信號檢測時碼同步與載波同步等關鍵技術的具體實現方案。

中華人民共和國專利“一種RFID系統中多標簽防碰撞算法”（專利號CN103117770A，申請日期2013年1月24日）涉及到在RFID系統中使用CDMA方式，但側重于多標簽應答信號的防碰撞算法，且未給出系統結構詳細設計、多標簽信號檢測時碼同步與載波同步等關鍵技術的具體實現方案。

實用新型內容

為解決上述問題，本實用新型公開了一種時分多址與同步碼分多址相結合的射頻識別系統。

為了達到上述目的，本實用新型提供如下技術方案：一種時分多址與同步碼分多址相結合的射頻識別系統，包括一個閱讀器、閱讀器有效作用范圍內的K個無源電子標簽和RFID無線信道，所述的系統還包括一個PN碼產生器，所述的PN碼產生器設置在所述的無源電子標簽內。