射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术是利用射频信号通过电磁耦合方式来实现非接触式自动识别的技术。RFID无需人工干预,可以工作于各种恶劣环境,可识别高速移动物体,可以实现远距离读取多个目标。现已普遍应用于工业自动化、交通运输、物流、制造、公共安全等众多领域,作为物联网关键技术之一的RFID技术现已成为目前研究的热点。标签碰撞现象严重影响了RFID系统的数据完整性,降低了系统性能。因此,在控制成本的前提下,研究出低复杂度、高吞吐率的标签防碰撞算法对于整个RFID系统有着重要的意义。论文首先研究了RFID系统的组成与工作原理,并对现有的标签防碰撞算法进行分析和仿真,在现有确定型防碰撞算法的基础上提出了基于碰撞前缀检测的自适应多叉树防碰撞算法(AMPD算法)。该算法通过引入可控的空闲时隙来检测碰撞分支,从而避免更多空闲时隙和碰撞时隙的产生。理论分析和仿真表明,AMPD算法具有更高的系统吞吐率。在现有概率型防碰撞算法的基础上提出了增强型位隙分组帧时隙ALOHA算法(EBGFSA算法),该算法通过引入位隙段对碰撞时隙再识别,使得系统吞吐率在传统ALOHA类算法的基础上提高了近一倍。当标签数目较大时,EBGFSA算法通过合理的分组以及合组,在保持高吞吐率的同时,大大减少了阅读器查询周期数。论文还为EBGFSA算法提出了一种配套的标签估计算法,理论分析和仿真表明,该标签估计算法估值误差在5%以内。最后,论文在EBGFSA算法的基础上提出了分段式位隙分组帧时隙ALOHA算法(SBGFSA算法),该算法对位隙分段,在保持着EBGFSA算法高吞吐率的同时,使阅读器查询周期数进一步减少,从而提升了RFID系统的稳定性。