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RFID二进制树防碰撞算法的研究与实现

向垂益  
【摘要】: 射频识别技术RFID是目前正快速发展的一项新技术,它通过射频信号进行非接触式的双向数据通信,从而达到自动识别的目的。 随着RFID技术的发展,如何实现同时与多个目标之间的正确的数据交换,即解决RFID系统中多个读写器和应答器之间的数据碰撞,成为了限制RFID技术发展的难题,采用合理的算法来有效的解决该问题,称为RFID系统的防碰撞算法。在各种算法当中,二进制树算法因为它识别应答器的确定性,成为了应用最广泛的一种,多个国际标准均对其进行了规定,这推动了防碰撞算法的发展, 但是也带来了解决思路不统一的矛盾。在传统思路中,一般是通过单片机来进行算法处理,随着RFID技术的发展,未来的一个重要方向是现场可编程门阵列FPGA,做为一种现场可编程的专用集成电路,FPGA拥有高速度,可编程等多个适应于算法处理的优点,从而为RFID防碰撞算法问题开辟了新的有效途径。 根据上述分析,全文针对RFID系统二进制树防碰撞算法,进行了理论与实践方面的探讨,主要分为三个方面,首先是二进制树算法的理论研究,将现有的二进制树算法进行了归纳,汇总为基本算法,动态算法,退避式算法三类,阐述了各个算法的思路,对其进行了性能评价;其次,在现有的三类防碰撞算法的基础上,提出了一种新的改进型二进制树算法,该算法识别速度快,执行效率高,极大的改进了识别效果。最后,应用FPGA对提出的算法进行实现,应用Modelsim软件进行了模拟验证,仿真结果表明,该算法能够有效的识别应答器,FPGA实现能够达到200M以上的速度,满足大多数应用的需要。 本文为新一代RFID技术发展提供了思路,具有一定的理论深度与应用价值。


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