[发明专利]一种基于干涉原理的无芯片RFID测距方法

说明书

本发明公开了一种基于干涉原理的无芯片RFID测距方法，包括，设置参考平面、待测目标、阅读器及阅读器天线，阅读天线接收参考平面和无芯片RFID标签的后向散射信号，获得时域信号，判断两者信号达到的先后，将超出阅读范围的信号置零，然后对信号进行快速傅里叶变换获得信号的频谱图，依据干涉的理论可以求得参考平面与无芯片RFID标签到天线的距离的差值，从而获得标签到天线的距离。

技术领域

本发明涉及物联网领域，具体涉及一种基于干涉原理的无芯片RFID测距方法。

背景技术

射频识别(RFID)是一种无线通信技术，通过电磁波信号对附着在物体上的RFID标签进行检测和识别。RFID的优点在于能实现非视距(Non Line of Sight)阅读，自动识别，物体定位等功能。传统的标签由天线和集成电路IC(Integrated Circuit)两部分组成，由于集成电路成本相对较高，因而传统的RFID标签仍然无法取代光学条形码。为了降低RFID标签的成本，使用无芯片RFID标签(Chipless RFID Tag)替代传统的RFID是可行的办法。无芯片RFID标签可以分为基于频域编码以及时域编码的标签。本文所提到的无芯片RFID标签均是指基于频域编码的无芯片RFID标签。无芯片RFID标签同样可以应用于定位，但是无芯片RFID标签没有电池供电，因此，大多数传统的RFID测距、定位方法都不适用于无芯片RFID测距、定位，所以需要专门设计测距、定位方法。由于没有电池供电，一般通过测量电磁回波信号的时间间隔测距。利用多个节点阅读器对无芯片RFID标签测距，可确定标签的二维、三维信息。一个好的测距方法对无芯片RFID标签定位起到了至关重要的作用。

目前，用于无芯片RFID标签定位的方法主要有以下几种。1、RTOF(Round TripTime of Flight)，通过测量天线辐射的脉冲到达无芯片RFID标签再返回天线的时间来计算标签到天线的距离。缺点是需要稳定的脉冲形状，需要知道脉冲精确的起始时间，需要各频率在阅读区域内增益都比较均匀的天线。2、NFMPM(Narrow-Frequency Matrix PencilMethod)，是对RTOF方法的进一步提高的方法，能更精确的确认脉冲的到达时间，不需要各频率在阅读区域内增益都比较均匀的天线，但是该方法对脉冲的相位要求较高。3、RSS(Received Signal Strength)，通过测量接收信号的强度，确定标签的距离。缺点是随着距离增加，精度会越来越低，而且当标签旋转一定角度会对后向散射信号的强度造成较大影响。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺点与不足，本发明提供一种基于干涉原理的无芯片RFID测距方法，本发明精度高，稳定性好。

本发明采用如下技术方案：

一种基于干涉原理的无芯片RFID测距方法，包括如下步骤：

S1在空间中设置参考平面、待测目标、阅读器及阅读器天线，所述待测目标为无芯片RFID标签；

S2阅读器产生激励信号，由阅读器天线向空间辐射，与待测目标和参考平面相遇后分别产生反射信号，阅读器接收两个反射信号，并且转换为时域信号，待测目标的时域信号包括结构模式信号和天线模式信号；

S3根据时域信号判断待测目标与参考平面的反射信号到达阅读器的先后顺序，确定参考平面及待测目标分别与阅读器天线距离的大小关系；

S4对获得的时域信号进行处理，具体：找到待测目标天线模式信号的发生时间，以该时间为起点，如果待测目标信号在参考目标信号之前，那么在参考平面信号之前的信号都置零，同时对超出阅读范围的信号置零；如果待测目标信号在参考平面之后，那么在待测目标天线模式信号之后的信号都置零，然后对处理后的时域信号进行快速傅里叶变换得到时域信号的频谱；

S5找出可辨认的陷波对应的频率,通过距离差公式