随着物联网技术的发展，作为核心技术的光电传感技术和射频识别（RadioFrequencyIdentification,RFID）技术得到了飞速的发展和广泛的应用。尤其是在超高频RFID自动识别中，光电传感技术具有非接触、测量精度高和自动化程度高的特点，在获取识别距离、识别率以及角度等参数的手段中占据了重要的地位，研究RFID光电传感系统是RFID技术领域的热点和前沿课题。目前，RFID光电传感系统在实际的应用中面临复杂环境下各种因素（温度、液体、标签分布等）的干扰，很大程度上影响了RFID系统的动态识读性能，因此，利用光电传感技术实现RFID系统的识读距离和识读率的全自动测量，对提高RFID系统的识读性能对RFID技术的推广应用提供了新的研究途径。　　本文将光电传感技术、半物理仿真技术与RFID应用系统相结合，针对RFID系统动态测试半物理验证若干关键技术的理论与应用进行了深入研究。本文设计和搭建了基于光电传感技术的半物理验证实验平台，综合应用了多种数学方法（Fisher矩阵、热力学分析、支持向量机、图像处理算法等），分别针对温度和液体对RFID动态性能的影响以及RFID多标签几何分布最优化分析等技术问题开展了一系列物理实验和数学分析，实现了RFID动态性能的半物理验证，提高了RFID系统的动态识读性能，对RFID系统动态性能检测具有重要意义和实用价值。　　论文的主要创新工作和研究内容如下：　　（1）提出一种基于光电传感的RFID系统温度影响半物理验证方法。该方法将半物理仿真用于光电传感系统测试中，进行实时物理与数学的联合仿真测试，依据该方法所建立的半物理验证系统可以用来检测RFID系统在不同环境温度中受到信道干扰时的识读性能。通过对多组不同温度下的标签进行半物理验证测试，得到不同条件下的标签识读距离，并建立温度与标签识读距离的拟合模型。研究表明，测试温度和相关识读距离的线性相关性好，得到超高频标签在特定识读距离工作时的阈值温度，并作出相应的温度补偿机制，得到在相同参考温度下的识读距离，为不同温度下RFID标签的性能测试或标签选择，提供了有效的测试手段。　　（2）提出一种基于光电传感的酒精浓度对RFID动态性能影响的半物理验证方法。该方法利用液体对RFID系统的影响对酒精的浓度进行检测，利用设计的半物理验证系统测量多种不同浓度的酒精溶液相应的RFID标签识读距离，根据所测量到的接收的信号强度指示和求得的浓度相关系数得到酒精浓度与相关系数之间的关系，为酒精浓度的实时测量提供一种新方法。　　（3）基于Fisher矩阵和光电传感技术，提出一种优化RFID多标签系统识读性能的方法，该方法引入含状态参量的Fisher矩阵作为理论依据，研究了标签几何分布与动态性能间的关系，通过计算标签与阅读器方位角的Fisher矩阵行列式极值，获取多标签系统的最优几何分布，并且通过仿真对多标签几何分布与RFID系统识读性能的关系进行分析评估，给出了RFID多标签系统最优的几何分布模型及相关数学表达式，同时，将Cramer-Rao界引入RFID单标签与多标签位置优化测量，验证当且仅当有偏估计量的方差达到Cramer-Rao界时无偏估计量的方差同时达到Cramer-Rao界，对于曲面不确定度的估计提供了一种重要手段。该模型提供了一种物理防碰撞的新思路，打破了RFID多标签系统推广应用的技术瓶颈。　　（4）提出一种基于图像处理和光电传感技术的RFID多标签分布检测方法，利用图像处理中形态学操作及模板匹配对RFID多标签的位置进行提取，同时利用光电传感技术对相应位置上的RFID多标签识读距离进行数据采集，为利用SVM对实验数据的分析和回归预测提供了数据支撑，最后通过SVM对测试数据进行训练，预测给出二维表面分布、二维分布及三维分布下标签最大识读距离的几何分布，利用该方法可得到最优的多标签几何分布，进一步得到最优的RFID系统识读距离，有效提高了多标签系统的整体识读性能，减小识读误差。