相较于传统的温度传感器,谐振式无线无源SAW温度传感器除了工作时不需要外接电源,还具有温度测量范围极宽、寿命长、能够应用于高温强磁恶劣环境中等优点,因而在航天航空、汽车工程等领域备受关注。在现有的开发的谐振式无线无源SAW传感器温度测量系统中,实际应用中存在阅读器灵活性差、作用距离短、抗干扰性能差等不足。本文对如何提升无线无源SAW温度传感器系统的性能进行了研究,主要包括基于USRP B200的通用阅读器查询及解调算法改进、分析外部电路对SAW谐振器回波信号长度、幅度和谐振频率等瞬态响应的影响以及基于自适应Kalman滤波的抗干扰算法三大部分。其结论也可以应用到提高无线无源SAW传感器在其他测量领域性能。针对现有阅读器功能固定,灵活性差的问题,本文采用软件无线电技术,在USRP B200开发平台基础上设计了通用型的阅读器。利用该通用阅读器快速实现了双频同步查询,并验证了数字IQ解调算法能够快速判断SAW传感器谐振频率的频偏方向,为优化查询策略、提高查询速度打下基础。利用该通用阅读器能够快速完成阅读器前期开发的算法验证工作,缩短了开发周期。为了进一步提高谐振式无线无源SAW温度传感器系统的作用距离及精度,本文建立了SAW传感器、天线及匹配电路的等效模型,并提取了传感器等效电路参数。结合理论分析,仿真了天线阻抗对回波信号长度、幅度及谐振频率的影响,给出了SAW传感器天线阻抗设计的原则。在此基础上,进一步研究得到串联匹配与并联匹配对回波信号能量与谐振频率的影响,选择并联匹配作为提高回波信号能量的解决方案。并分别计算得到单谐振器及双谐振器型SAW传感器并联匹配的最优电感值。最终实验验证了并联匹配电路的有效性。针对无线无源SAW温度传感器的测温数据易受环境因素干扰的问题,本文在Kalman滤波的框架内,采用多项式预测器对测温系统进行建模,建立了适用于SAW测温系统的Kalman滤波模型。利用小波分析法对测量数据中的噪声标准差进行计算,进一步提高滤波精度。最后,通过对其残差进行分析,进而辨识并替换受到干扰的数据,提高了系统的抗干扰能力。