仪器仪表学报

作者：谢良波，宋祎，肖蒙蒙，王勇，周牧

单位：谢良波,重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065,xielb@cqupt.edu.cn,宋祎,重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065,,肖蒙蒙,重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065,,王勇,重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065,,周牧,重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065,

关键词：射频识别;室内定位;标签阵列;AOA估计;三维定位

基金：重庆市自然科学基金项目（CSTB2023NSCQ-MSX0249, CSTB2023NSCQ-LZX0126）、重庆市教委科学技术研究基金项目（KJQN202300615）资助

针对基于天线阵列测角的射频识别(RFID)定位系统部署复杂以及定位成本高的问题，提出了一种基于标签阵列的三维定位算法。首先，分析了RFID系统的相位反向散射模型，并通过实验对标签间的耦合效应进行分析，揭示了其对角度估计精度的潜在影响；其次，为解决标签阵列中相互耦合的问题，考虑标签的排布情况，提出了一种虚拟标签构造方法，并结合虚拟标签优化标签阵列，引入稀疏标签阵列，提出一种基于虚拟标签构造的稀疏标签阵列到达角(AOA)估计方法；在此基础上，针对实际应用中目标物体可能发生的姿态变化对角度测量造成的干扰，引入基于角度搜索的姿态估计方法，通过建立空间坐标变换模型实现对标签阵列相对于已知天线的真实方向的精确估计，有效降低了姿态角对测角精度的影响；然后，基于一维角度测量建立了3D定位模型，从两个方向的稀疏标签子阵列分别获得经过姿态补偿后的方位角和仰角，结合三角测量原理，最终实现对目标的三维定位；最后，使用商用读写器ImpinjR420和标签搭建测试平台对所提稀疏标签阵列AOA估计算法和定位算法的性能进行系统性评估。实验结果表明，所提系统可以实现三维空间中的目标定位，且中值定位误差达23.5cm，标准差为12.5cm，充分验证了所提算法的有效性。

来源：2026年第2期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

查看仪器仪表学报杂志2026年第2期