黄鸿伟, 陈智军, 钟悦芸, 朱卫俊, 徐辅庆

(1.南京航空航天大学 自动化学院，江苏 南京 211106；2. 中电科技德清华莹电子有限公司，浙江 德清 313200)

0 引言

对于采用声表面波(SAW)标签的无线传感系统，当阅读器识别范围内存在多个标签时，各个标签产生的回波信号会发生混叠，以致难以区分并获取各标签信息，即出现标签碰撞问题[1-3]。现有基于空分多址[1,4]、时分多址[1,5]等原理的SAW标签防碰撞解决方案，但都存在一定的限制条件：空分多址方案对标签与阅读器的空间位置有明确要求；时分多址方案必须增大标签尺寸才能增加防碰撞标签的数量。

本文采用基于相关叉指换能器(CIDT)的SAW标签来解决碰撞问题。通过对普通IDT的叉指对极性进行相位编码调制得到CIDT[6]。针对基于CIDT的SAW标签，设计防碰撞相位编码是实现防碰撞功能的首要环节。本文基于具有较优自相关或互相关性能的伪随机码Gold序列与Walsh序列分别设计了两组防碰撞相位编码;建立了CIDT的δ函数模型，对CIDT输出的SAW信号进行仿真以验证编码的防碰撞性能，并分析了相位编码的自相关与互相关特性对SAW标签防碰撞性能的影响程度。

1 防碰撞原理

通过对IDT的叉指对极性进行相位编码调制得到CIDT，如图1所示。图中，IDT的4对叉指极性相同，为{+,+,+,+}；CIDT的各叉指对极性随相位编码{1,1,-1,-1}的变化而变化，为{+,+,-,-}。

图1 CIDT调制原理

当激励信号作用于CIDT时，基于δ函数模型的基本思想，通过压电效应产生SAW的近似响应过程如图2所示。极性为‘+’的叉指对产生与激励信号一致的SAW响应信号，极性为‘-’的叉指对产生与激励信号相位相差180°的SAW响应信号，最终的输出响应为4对叉指产生SAW信号的线性叠加。……