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基于连续检测的射频识别系统防碰撞算法研究

关贞阳  
【摘要】:射频识别(Radio Frequency Identification,简称RFID)技术,是一种通过无线射频信号对特定目标进行识别的技术。随着物联网技术的迅速发展和“智慧地球”概念的提出,RFID也受到了足够的重视。RFID技术可以在非接触的情况下完成数据的交流和传输,具有同时进行多目标识别、识别速度快、识别精度高、通信安全可靠、标签记忆存储容量大等许多优点。 在RFID系统中,当读写器的天线范围内有多个标签存在时,标签会同时回应读写器,不可避免地发生碰撞。因此标签碰撞成为影响RFID系统识别效率和准确率的重要因素,解决这一问题必须使用RFID系统标签的防碰撞算法。在介绍了射频识别的系统结构、技术基础之后,主要对标签防碰撞算法中的非确定性算法(ALOHA算法)和确定性算法(二进制树算法)进行了研究。结合ALOHA算法中的标准Q值算法,改进预测机制,提出一种基于连续检测机制的Q值防碰撞算法。通过对连续碰撞时隙的分析,经数学推导和论证,细化了前人的研究成果,重新确定了Q值调整的阈值。经试验仿真,改进算法加快了Q值的匹配速度,提高了系统吞吐率,降低了识别所产生的时延。 此外,通过对二进制QT算法的研究,提出了扩展型连续碰撞位探测防碰撞算法。算法结合前人的CCBD算法,对非连续碰撞位码元进行连续性扩展研究,消除了原算法对连续碰撞位的依赖;改进算法能够探测碰撞位具体数值,进行多叉树分支,避免了空闲时隙的出现,减少了阅读器的询问次数。经实验仿真,新算法在系统吞吐率和系统时延两个方面的表现都优于原算法。


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