在生活日益现代化的今天,桥梁、高楼、大坝、隧道等大型建筑物扮演着越来越重要的角色,这些大型建筑物在建造和长时间的使用过程中,由于受各种内力和外力的影响会产生微小形变或位移,当形变量或位移量超过建筑物能承受的临界值后就会有坍塌的危险,直接威胁人们的生命财产安全。迫切需要一种高精度、高可靠性、安装方便的位移形变监测系统对大型建筑物的位移情况进行实时监测,准确反馈建筑物的位移信息,以便人们及时采取措施,防止重大垮塌事故的发生。本文基于微波比相位移测量原理,研究了一种新型的微变形监测方法,该方法由位移标签阅读器和位移标签构成,系统安装方便、测量精度高、硬件成本低,可实现多点位移同时测量。系统进行测量工作时,位移标签阅读器向射频标签发射射频载波信号,各个观测点标签收到射频载波信号后,在标签内部使用各自的标签信号发生器生成不同频率的正弦波信号对射频载波信号进行调制,然后由射频标签的发射天线将调制后的信号发送回位移标签阅读器;位移标签阅读器对收到的射频混合信号做正交下变频处理,使用标签分离模块区分出各个观测点标签,然后使用相位检测模块计算出各个观测点标签对应的射频载波相位,测量得到相位差的变化量,由此计算出各个观测点射频标签相较于固定位置安装的位移标签阅读器发生的位移量。本文针对测量系统中的位移标签阅读器进行研究,重点完成了位移标签阅读器的方案设计、实验验证平台搭建、软件程序实现、收发串扰抵消,具体研究内容如下:(1)分析了位移标签阅读器和位移标签的微变形监测系统基本原理,该方法基于微波比相/相位干涉测量技术,测量精度高,可以实现多个监测点的同时测量。(2)搭建了位移标签阅读器的实验验证平台。完成了位移标签阅读器的方案设计,梳理了发射、接收两部分功能设计和信号处理流程。实验验证平台采用零中频收发器AD9361作为收发信道,采用ARM/FPGA作为数据处理模块。(3)设计了位移标签阅读器的软件程序。设计ARM软件部分对AD9361相关寄存器进行配置,设计FPGA软件部分完成标签信号的相位解算和位移量计算。(4)研究了位移标签阅读器收发串扰的抵消措施。根据等幅反相抵消的思路提出三种对消方案,优选了基于AP模块的对消方案进行模块搭建,对测量系统存在的收发串扰问题实现了有效抑制。实验结果表明,设计的位移标签阅读器能实现高精度的位移测量;基于AP模块的串扰抵消电路能有效解决位移标签阅读器的收发串扰问题,改善测量系统性能。