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RFID系统防碰撞算法研究

作　者: 张俊杰
导　师: 朱正礼
学　校: 南京林业大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 射频识别 BIBD 防碰撞 二进制树算法
分类号: TP391.44
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 63次
引　用: 0次
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内容摘要


随着互联网的迅速崛起,与其相关的各个产业都得到了快速的发展。作为21世纪最耀眼的技术之一,射频识别(RFID)技术在最近几年得到了迅速的推广和使用,同时与其相关的各种技术也得到很大的发展,但也有很多尚未解决的问题,如中间件问题,网络部署问题,以及碰撞问题。本文所研究的问题就是在此基础之上提出的。本文介绍了RFID的发展过程、分类和特点,以及国内外的研究现状；分析了RFID系统的整体架构和RFID系统的组成以及工作原理；研究了现有的各种基本的防碰撞算法,以及其典型的改进算法。并且对各种算法都做了详细的推导、数学分析和仿真实验,并分析了各种算法的优点和不足之处。针对现有RFID系统中防碰撞算法的不足,本文从概率性和确定性两个方面对防碰撞类算法进行了研究。主要工作如下：1.提出了改进的二进制树算法,即在阅读器初始化标签后,确定最优请求前缀之前,加入对碰撞位的新型组合,然后再确定最优请求前缀,降低发送的前缀位数,提高识别效率。数学分析与仿真表明该改进算法的效率有一定的提高。2.针对基于BIBD(4,2,1)的确定性防碰撞算法的搜索方式是基于返回式的缺点,提出了基于BIBD(4,2,1)的后退式RFID防碰撞算法,该算法在阅读器的搜索过程中,加入了后退式的搜索规则,减少对无用分支的搜索过程,提高了算法的搜索效率。3.提出了改进的BIBD(4,2,1)防碰撞算法。该算法是在阅读器进行初始化时,对读取到的信息进行充分的预处理,尽量的减少对无用信息的识别,该方法可以进一步地减少算法的冗余度和阅读器发送识别命令的位数,减少传输时问,提高识别效率。

全文目录


致谢  3-4
摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章 绪论  8-16
  1.1 研究背景及意义  8
  1.2 RFID简介  8-13
    1.2.1 RFID的发展历程  8-9
    1.2.2 RFID分类  9-12
    1.2.3 RFID特点  12-13
  1.3 RFID研究与发展现状  13-14
    1.3.1 国内RFID研究与发展现状  13
    1.3.2 国外RFID研究与发展现状  13-14
  1.4 本论文内容与章节的安排  14-16
第二章 现有RFID防碰撞算法分析  16-38
  2.1 RFID系统的组成  16-19
    2.1.1 阅读器  16-17
    2.1.2 标签  17-19
    2.1.3 中央处理系统  19
  2.2 RFID系统的工作原理  19-22
    2.2.1 电感耦合RFID系统的工作原理  19-20
    2.2.2 电磁反向散射RFID系统的工作原理  20-22
  2.3 ALOHA算法  22-29
    2.3.1 纯ALOHA算法  22-24
    2.3.2 时隙ALOHA算法  24-26
    2.3.3 帧时隙ALOHA算法  26-29
  2.4 进制树算法  29-37
    2.4.1 基本二进制树防碰撞算法  29-32
    2.4.2 动态二进制树防碰撞算法  32-35
    2.4.3 退避式二进制树防碰撞算法  35-37
  2.5 本章小结  37-38
第三章 改进的二进制树防碰撞算法  38-44
  3.1 改进的二进制树算法设计  38-40
  3.2 算法分析  40-41
  3.3 仿真结果  41-43
  3.4 本章小结  43-44
第四章 基于BIBD(4,2,1)的后退式RFID防碰撞算法  44-49
  4.1 二进制树搜索算法和基于BIBD(4,2,1)的RFID防碰撞算法  44-45
    4.1.1 二进制树搜索算法  44
    4.1.2 基于BIBD(4,2,1)的RFID防碰撞算法  44-45
  4.2 基于BIBD(4,2,1)的后退式RFID防碰撞算法  45-46
    4.2.1 Manchester编码  45
    4.2.2 BIBD(4,2,1)  45
    4.2.3 基于BIBD(4,2,1)的后退式RFID防碰撞算法设计  45-46
  4.3 性能分析  46-48
    4.3.1 数学分析  46
    4.3.2 仿真结果  46-48
  4.4 本章小结  48-49
第五章 改进的BIBD(4,2,1)防碰撞算法  49-55
  5.1 二进制树搜索算法原理  49-50
    5.1.1 二进制树搜索算法与返回式二进制树搜索算法  49-50
  5.2 改进的BIBD(4,2,1)RFID防碰撞算法  50-52
    5.2.1 改进的BIBD(4,2,1)RFID防碰撞算法设计  50-51
    5.2.2 改进的BIBD(4,2,1)RFID防碰撞算法流程  51-52
  5.3 性能分析  52-54
    5.3.1 数学分析  52
    5.3.2 仿真结果  52-54
  5.4 本章小结  54-55
第六章 总结与展望  55-56
  6.1 总结  55
  6.2 展望  55-56
参考文献  56-59
攻读学位期间的科研成果  59-60
详细摘要  60-61
Abstract  61-62

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 模式识别与装置 > 光模式识别及其装置
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