基于RFID的二维室内定位算法的设计与实现
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2021-01-20
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基于基于RFID的二维室内定位算法的设计与实现的二维室内定位算法的设计与实现
引言 射频识别技术（Radio Frequency Identification，缩写RFID），射频识别技术是20世纪90年代开始兴
起的一种自动识别技术，射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合（交变磁场或电磁场）实现无接触信
息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。从信息传递的基本原理来说，射频识别技术在低频段基于变
压器耦合模型（初级与次级之间的能量传递及信号传递），在高频段基于雷达探测目标的空间耦合模型（雷达
发射电磁波信号碰到目标后携带目标信息返回雷达接收机）。1948年哈里斯托克曼发表的"利用反射功率的通
信"奠定了射频识别技术的理论基础。 目前RFID定位主要采用LANDA
引言 引言
射频识别技术（Radio Frequency Identification，缩写RFID），射频识别技术是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别
技术，射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合（交变磁场或电磁场）实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识
别目的的技术。从信息传递的基本原理来说，射频识别技术在低频段基于变压器耦合模型（初级与次级之间的能量传递及信号
传递），在高频段基于雷达探测目标的空间耦合模型（雷达发射电磁波信号碰到目标后携带目标信息返回雷达接收机）。
1948年哈里斯托克曼发表的"利用反射功率的通信"奠定了射频识别技术的理论基础。
目前RFID定位主要采用LANDARC及其衍生的方法。目前定义RFID产品的工作频率有低频、高频和超高频的频率范围内
的符合不同标准的不同的产品，而且不同频段的RFID产品会有不同的特性。较常采用的方法是在一个二维平面上，每隔1～2
m摆放一个参考标签，而且需要4个以上的远距RFID读取器，硬件成本较高。本文提出另一种方法，在二维平面上只需使用4
个参考标签及2个远距RFID读取器。
1 研究方法研究方法
1.1 一维定位一维定位
如图1所示，4个电子标签#1～#4摆放位置固定。假设参考标签#1～#4与读取器的距离分别为rx1，rx2，rx3，rx4，读取
器接收到电子标签#1～#4的信号强度指标（RSSI）分别为Sx1，Sx2，Sx3，Sx4。RFID读取器所接收到源自某一电子标签的
总功率Ptotal可表示为：
式中：Perr为除了反射因素以外所造成的误差；Ptr为电子标签所发射的瞬间功率；Gt，Gr为电子标签及读取器的天线增
益；λ为射频信号波长。
由于信号强度指标RSSI随着功率递增而递增，由式（1）可假设：
但是，实际测量中，很难知道Ptr，Ptotal，Pref，Perr这些参数值。为了实时测量rx的值，可由预先得知的
（rx1，Sx1），（rx2，Sx2），（rx3，Sx3）及（rx4，Sx4）四组数据，以多项式来近似式（2）中的f（sx）函数。假设：
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