基于碰撞信號(hào)恢復(fù)的RFID多標(biāo)簽防碰撞算法研究.pdf

1、射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)是一種基于射頻通信的非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，利用射頻信號(hào)作為載體傳遞信息和能量，實(shí)現(xiàn)與被檢測(cè)物體之間的信息交互。由于RFID技術(shù)具有通信距離遠(yuǎn)，識(shí)別速度快，安全性好等特點(diǎn)，在供應(yīng)鏈管理、零售、身份驗(yàn)證、防偽認(rèn)證、智能安防等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)應(yīng)用的快速發(fā)展對(duì)RFID技術(shù)的識(shí)別速度提出了更高的要求。
　　在很多應(yīng)用場(chǎng)合，當(dāng)讀寫(xiě)器識(shí)別范圍內(nèi)的多個(gè)標(biāo)簽同時(shí)返回信號(hào)時(shí)，讀寫(xiě)器無(wú)法識(shí)別到其中的任何一個(gè)標(biāo)簽，這時(shí)

2、就會(huì)發(fā)生多標(biāo)簽碰撞。多標(biāo)簽防碰撞算法用于解決這種問(wèn)題。目前廣泛采用的動(dòng)態(tài)幀時(shí)隙Aloha算法將碰撞時(shí)隙（兩個(gè)或者更多標(biāo)簽同時(shí)響應(yīng)的時(shí)隙）當(dāng)成無(wú)效時(shí)隙?？梢宰C明，即使在最優(yōu)幀長(zhǎng)的條件下，系統(tǒng)吞吐率存在理論極限，對(duì)算法的優(yōu)化只能使系統(tǒng)吞吐率無(wú)限接近理論極限。通過(guò)硬件輔助的方法將碰撞時(shí)隙轉(zhuǎn)化為成功時(shí)隙是一種提高防碰撞算法性能的可行的方案。
　　本文對(duì)現(xiàn)有的多標(biāo)簽防碰撞算法進(jìn)行了研究，分析了碰撞信號(hào)恢復(fù)的方法，提出了基于碰撞恢復(fù)的多種防碰

3、撞算法優(yōu)化方法，包括碰撞信號(hào)恢復(fù)、標(biāo)簽個(gè)數(shù)檢測(cè)、幀長(zhǎng)優(yōu)化等;建立了基于MATLAB的仿真平臺(tái)并對(duì)影響算法性能的因素做了分析與討論;提出了基于碰撞信號(hào)恢復(fù)的防碰撞算法硬件實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)架構(gòu)，并對(duì)碰撞恢復(fù)電路做了硬件實(shí)現(xiàn)。上述方法可以有效地提高系統(tǒng)多標(biāo)簽識(shí)別的吞吐率并突破理論極限。
　　仿真結(jié)果表明，采用本文設(shè)計(jì)的碰撞信號(hào)恢復(fù)算法，在信噪比為30dB的條件下，當(dāng)時(shí)隙內(nèi)存在兩個(gè)標(biāo)簽時(shí)，識(shí)別到兩個(gè)標(biāo)簽的概率為51％，識(shí)別到一個(gè)標(biāo)簽的概率為44