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超高频RFID技术因为有着高效、可靠、识别距离远等优点，被广泛应用在商品识别和数据采集等领域。近年来，关于RFID相关技术的应用受到了充分的重视，而作为RFID关键技术的防碰撞技术和加密实现技术也成为RFID研究中的热点。本文主要针对低成本RFID标签防碰撞机制和安全加密硬件实现方式进行了一些新的研究、设计。
本文对超高频EPC GEN2标准的标签防碰撞机制中存在的问题进行分析，考虑实现的难易程度，并提出新的防碰撞机制。通过对标签识别过程的吞吐率，碰撞发生次数和长指令发送次数等参数进行分析，提出5种优化的防碰撞方案:随机分组时隙方案、快速Q值调整方案、规定步长的方案、内插增加不同帧长的方案和随机分组快速Q值定位方案。并通过仿真对比证明随机分组快速Q值定位方案的防碰撞机制，可以在吞吐率，标签碰撞发生次数和长指令发送次数方面上有较好的提升;且该防碰撞机制不需要增加额外的阅读器指令，对读写器和标签端的改动较容易实现，可以在EPC标准的标签设计基础上，进行较小的改动得到具有该防碰撞机制的RFID标签设计。
对于低成本RFID标签，密码算法所面临的主要问题并非算法强度而是因其自身限制导致现有的成熟算法是否具有可行性的问题。有限的能量供应和用于计算操作的有限门电路是低成本无源超高频RFID标签设计中必须考虑的问题。本文提出的一种分段式RC4流密码硬件实现设计思想，具有硬件开销较小和加密速度较快的特点，可以作为低成本RFID标签轻度加密实现的参考。本文在此基础上实现了使用流密码加密认证并具有安全通信功能的低成本无源超高频RFID标签数字模块设计，按照ASIC设计流程，完成设计输入、功能仿真、时序分析、布局布线等一系列前端和后端的设计步骤;同时进行晶体管级功耗仿真，验证了其满足低成本RFID标签芯片中模拟部分的电源供给能力。