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UHF RFID防碰撞算法的研究

作　者: 罗春青
导　师: 李宝山
学　校: 内蒙古科技大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 读写器 标签 Aloha 随机数 吞吐率
分类号: TP391.44
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


无线射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID)是八十年代兴起的一项技术,是通过无线电的方式对目标进行识别,具有无接触、抗干扰能力强、可同时识别多个目标和可改写数据等优点,现在广泛的应用在各个行业。论文介绍了无线射频识别的特点、研究方向、物理学原理、通信相关技术以及相关的标准等知识,并着重介绍了无线射频识别在应用中的一项关键技术:防碰撞算法,且对帧时隙Aloha算法、动态帧时隙Aloha算法、基于分组的动态帧时隙Aloha算法和二进制树搜索算法进行了算法仿真分析。论文从动态帧时隙算法出发,提出了基于随机数传送的动态帧时隙Aloha算法,算法要求标签在原来结构基础上增加一个随机数,它是共用生成时隙随机数的随机数生成器或算法产生,并对其进行逻辑运算后得到一个特定格式的八位二进制数,标签在接收到读写器请求随机数命令后产生一个这样的随机数再发送给读写器,这种特定位数和格式的随机数能对选择相同时隙的标签进行分离,与原时隙随机数共同定位标签,从概率的角度上减少了标签的碰撞,从而提高了识别效率。论文利用Visual C++6.0对动态帧时隙Aloha算法、基于分组的动态帧时隙Aloha算法以及基于随机数传送的动态帧时隙Aloha算法做了程序仿真,并进行了对比分析,结果表明其基于随机数传送的动态帧时隙Aloha算法性能均优于前两种算法。论文最后一章还介绍了影响超高频RFID系统性能的标签估计算法、随机数生成算法和干扰,并提出了超高频RFID系统中应注意的几个事项:安装或使用UHF RFID系统前对应用环境进行分析;选择合适的防碰撞算法;应避免人为干扰;合理调整标签重叠数量和标签接收面角度。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
引言  10-11
1 绪论  11-16
  1.1 RFID 技术概述  11-12
  1.2 RFID 应用现状与发展前景  12-13
  1.3 RFID 主要研究方向  13-14
  1.4 本论文的主要内容和论文结构  14-16
    1.4.1 本论文的主要内容  14-15
    1.4.2 本论文的结构  15-16
2 RFID 系统工作原理  16-33
  2.1 RFID 系统组成与物理学原理  16-21
    2.1.1 RFID 系统组成  16-17
    2.1.2 RFID 物理学原理  17-21
  2.2 RFID 通信相关技术  21-28
    2.2.1 编码  21-25
    2.2.2 调制  25-26
    2.2.3 校验  26-28
  2.3 UHF RFID 国际规范  28-33
    2.3.1 ISO18000-6AB  29-30
    2.3.2 ISO18000-6C（EPCglobal Class 1 Gen2）  30-32
    2.3.3 中国UHF RFID（试行）规定  32-33
3 UHF RFID 防碰撞算法  33-39
  3.1 碰撞的产生与解决  33-34
  3.2 常用的防碰撞算法  34-39
    3.2.1 Aloha 算法  34
    3.2.2 时隙Aloha 算法  34-35
    3.2.3 帧时隙Aloha 算法  35
    3.2.4 动态帧时隙Aloha 算法  35
    3.2.5 基于分组的动态帧时隙Aloha 算法  35-36
    3.2.6 二进制树搜索算法  36-37
    3.2.7 动态二进制树搜索算法  37-39
4 基于随机数传送的动态帧时隙Aloha 算法  39-47
  4.1 现有算法分析  39-42
    4.1.1 BTS 算法性能分析  39
    4.1.2 FSA 算法与DFSA 算法的对比分析  39-40
    4.1.3 DFSA 算法与EDFSA 算法的对比分析  40-42
  4.2 基于随机数传送的动态帧时隙Aloha 算法  42-44
    4.2.1 算法的思想  42-44
    4.2.2 算法分析  44
  4.3 基于随机数传送的动态帧时隙Aloha 算法测试与性能比较  44-47
5 影响UHF RFID 读写器识读性能的因素  47-57
  5.1 标签估计算法  47-50
  5.2 随机数生成算法  50-54
  5.3 干扰  54-55
  5.4 UHF RFID 中应注意的几个问题  55-57
结论  57-58
参考文献  58-61
附录A 算法仿真部分代码  61-66
在学研究成果  66-67
致谢  67

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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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