1、基于RFID系統(tǒng)的超高頻室內(nèi)傳播模型研究摘要rfid系統(tǒng)的所有信息在信道中的傳輸特性與環(huán)境親密相關氣候特征、電磁干擾情況和使用頻段等，它們直接影響到rfid系統(tǒng)設備要采用的傳輸技術、通信才能以及效勞質(zhì)量。rfid系統(tǒng)室內(nèi)傳播信道的特征，對于保證通信系統(tǒng)得到令人滿意的性能是非常重要的，但每個系統(tǒng)的位置測量是非常繁雜且代價高昂的。因此，總結近似的傳播模型有助于系統(tǒng)方案的選擇研究。關鍵詞rfid;超高頻;室內(nèi)傳播模型rfid射頻識別技術，俗稱電子標簽，由標簽tag，即射頻卡、閱讀器和天線三個根本部分組成。rfid系統(tǒng)的電子標簽與讀寫器之間是按電磁耦合的原理，利用電磁場或電磁波作為傳輸手段，完成非接觸

2、雙向通信，獲取相關數(shù)據(jù)。電磁波在空間中的傳播有4種情況：直射、反射、繞射和散射。直射：自由空間傳播。反射：當在電磁波傳播的途徑上有一個體積遠大于電磁波波長的物體時，電磁波不能繞射過該物體，在不同介質(zhì)交界處會發(fā)生反射。在理想介質(zhì)外表，一部分能量進入新介質(zhì)中繼續(xù)傳播，一部分能量那么反射回原介質(zhì)中。繞射：在發(fā)射與接收之間有邊緣光滑且不規(guī)那么的阻擋物體時，該物體的尺寸與電磁波波長接近，電磁波可以從該物體的邊緣繞射過去。電磁波的繞射才能與電波的波長有關，波長越長，繞射才能越強。散射：當電磁波的傳播途徑上存在小于波長的物體。并且單位體積內(nèi)這種障礙物體的數(shù)目非常宏大時，發(fā)生散射，散射發(fā)生在粗糙外表、小物體或

3、其他不規(guī)那么物體處，如吊扇、燈等。超高頻rfid系統(tǒng)指電磁波頻率超高頻或微波段：300hz3ghz，根據(jù)rayleigh標準，絕大部分室內(nèi)物體外表可視為平坦，散射等可忽略不計。在室內(nèi)環(huán)境下，由于墻壁、門窗和其他物體的存在，電磁波傳播有直射波與多重反射波、透射波，還有物體棱角邊緣的繞射產(chǎn)生的繞射波。這就造成室內(nèi)電波傳播的多樣性和復雜性，也就增大了對室內(nèi)傳播研究的難度。室內(nèi)信道有兩個主要的特征：覆蓋面小，環(huán)境變動大。建筑物內(nèi)傳播受到諸如建筑物布置、材料構造和建筑物類型等因素的強烈影響，室內(nèi)傳播的機理仍然是：反射、繞射和散射。但是，條件卻不同。例如，信號電平很大程度上依賴于建筑物內(nèi)是開是關。天線安裝

4、在何處也影響大尺度傳播。同樣，較小的傳播間隔 也使天線的遠場條件難以滿足。一般來說，室內(nèi)信道分為視距l(xiāng)s或阻擋bs兩種，并隨著環(huán)境雜亂程序而變化。超高頻rfid的室內(nèi)傳播模型主要有以下幾種：1同樓層的分隔損耗模型建筑物具有大量的分隔體和阻擋物。家用房屋中使用木框與石灰板分隔構成內(nèi)墻，樓層間為木質(zhì)或非強化混凝土。另一方面，辦公室建筑通常有較大的面積，使用可挪動的分隔，以使空間容易劃分。樓層間使用金屬加強混凝土，作為建筑物構造一部分的分隔，稱為硬分隔。可挪動的并且未延展到天花板的分隔稱為軟分隔。分隔的物理和電特性變化范圍非常廣泛，應用通用模型特定室內(nèi)情況是非常困難的。因此表1，分別總結列出了不同分

5、隔的平均信號損耗。2樓層間的分隔損耗模型建筑物樓層間損耗由建筑物外部面積和材料以及建筑物類型決定。實際經(jīng)歷證明，建筑物一層的衰減比其他層數(shù)的衰減要大很多，在5層以上，只有非常小的途徑損耗。3對數(shù)間隔 損耗模型超高頻rfid室內(nèi)途徑損耗模型遵從下式：pl(db)=pl(d0)+10nlg(dd0)+x其中，n依賴于周圍環(huán)境和建筑物類型，范圍在1.66之間，x表示偏向為的正態(tài)隨機變量。表2列出了不同建筑物的典型n和x值，這個模型簡單有效，適宜于用計算機實現(xiàn)，但由于是經(jīng)歷數(shù)據(jù)，精度相對較低。4erissn無線系統(tǒng)多層斷點模型通過測試多層辦公室建筑，獲得了erissn無線系統(tǒng)模型。模型有4個斷點并考慮了途徑損耗的上下邊界。模型假定d=1處衰減為30db，這對于頻率f=900hz單位增益天線是準確的。erissn模型提供特定地形途徑損耗范圍確實定限度。右圖是基于erissn模型的室內(nèi)途徑損耗圖。5衰減因子模型erissn室內(nèi)途徑損耗模型pl