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電磁最佳化實驗室EM Optimization Lab陳晏笙研究團隊

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應用獨立成分分析於無晶片射頻辨識多標籤偵測

Name Year
李文森 2021
Keywords
獨立成分分析、多標籤偵測、後散射場、諧振器、雷達截面積、短時距傅立葉轉換
本論文提出基於獨立成分析法(Independent Component Analysis,ICA)的多標籤偵測技術,不同於其他文獻中對於環境先備資訊的要求與需具備足夠的到達時間差,此技術直接將後散射場訊號轉為優化模型,進而利用廣義牛頓算法以最大化混合訊號的非高斯性,透過此計算可還原標籤諧振頻率。為驗證此方法,設計兩種2-5GHz的諧振器,並組合成8位元標籤,並使用兩種型態的混合訊號加入系統運算中,藉由標籤皆位於同平面的量測方法,最小化標籤間到達的時間差。實驗結果顯示,當兩個45度細金屬條標籤相距為1 cm時,利用雷達截面積(Radar Cross Section,RCS)的直接讀取方法可靠度為19%,使用ICA技術可靠度為78.1%;利用短時距傅立葉轉換(Short Time Fourier Transform,STFT)的直接讀取方法可靠度為39.2%,使用ICA技術可靠度為89.8%,因此證實利用獨立成分分析法可以有效解決分址多工(Space Division Multiple Access,SDMA)方法無法克服的多標籤碰撞問題,並具有提升容量、降低先備知識與消除環境干擾的應用潛力。本文亦透過量測資料分析出此方法的適用環境與標籤需求,並提出基於SNR的改善方法,同時將此ICA技術推廣至四個標籤碰撞。

icon 相關論著

  1. W.-S. Li, C.-Z. Peng, F.-P. Lai, P.-S. Lai, and Y.-S. Chen, “Independent component analysis for the multi-tag detection of frequency-coded chipless RFID,” IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 70, no. 8, pp. 7057–7072, Aug. 2022.
  2. W.-S. Li, K.-C. Liu, F.-P. Lai, and Y.-S. Chen, “Multi-tag detection using multivariate statistical analysis for frequency-coded chipless RFID,” International Symposium on Antennas and Propagation (ISAP 2021), Taipei, Taiwan, Oct. 2021, pp. 1‒2.

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