RFID标签数目估计和防碰撞算法研究

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近年来,射频识别技术(RFID)作为自动化识别技术的一个分支,发展势头十分迅猛,其产品市场已经成为信息产业中增长最快的市场之一.RFID系统的基本原理是利用电磁信号的空间耦合或反射的特性,实现对物体的自动识别,并以其非接触性、信息处理速度快、高可靠性和多目标识别等优点得到广泛的应用.目前,全世界机场中最繁忙的三个机场已在测试RFID行李贴标系统。在RFID系统的数据通信过程中,数据的完整性和可靠性是衡量整个识别系统通信性能的重要指标,影响该指标的因素主要有两个:外界的各种噪声和由于同时请求数据传输引起的碰撞.对于第一个因素,可以通过数据校验的方法进行解决;对于数据的碰撞问题,则是采用本文重点研究的防碰撞算法.   本文对RFID系统的基本组成和原理进行了简要的介绍,重点基于RFID系统中标签的防碰撞算法展开讨论。目前RFID系统中常用的防碰撞算法包括ALOHA算法和基于树的算法.本文对两类算法都进行了较为深入的研究和分析,并对其性能进行了讨论和仿真。基于标签估计算法的基础上,提出一种自适应的双模式阻塞算法,该算法根据标签的驻留状态,自适应的选择工作模式,以降低系统在进行识别时驻留标签与迁入标签的碰撞。通过性能分析比较和仿真实验表明,该算法能够有效的提高系统的识别效率,并对标签估计误差具有较好的健壮性。采用Verilog HDL对该算法进行了硬件实现,编写testbench进行功能测试,并进行了逻辑综合,实验数据进一步证明该算法的有效性。
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