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RFID系统中防碰撞算法的研究

作　者: 刘建伟
导　师: 彭宏
学　校: 浙江工业大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: RFID 标签估计 ALOHA防碰撞算法 标签分组 标签补充
分类号: TP391.44
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 8次
引　用: 0次
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内容摘要


射频识别(Radio Frequency Identification, RFID)技术是一种利用无线电波来识别人或者物体的非接触式自动识别技术。RFID技术有着免接触、较快的识别速度、较高的识别精度、可以储存更多数据、很强的抗干扰能力、以及可工作于恶劣环境等特点,而这些是条形码所不具备的。近年来,RFID (射频识别)在分布式行业、供应链、银行业等领域,作为条形码的一种替代品正在吸引着人们的注意。随着RFID技术应用领域的不断扩大,射频识别技术在当前己经有很广泛的应用。一方面,低频的RFID系统已经得到足够的开发和了解：另一方面,高频的RFID系统的应用和开发还没能达到足够的程度。在高频RFID系统中,迫切需要解决的一个问题是阅读器在有限时间能够快速且可靠地识别大量标签。在RFID系统中,经常遇到的一个问题是标签之间的碰撞问题,这种碰撞严重降低了RFID系统的效率。ALOHA类型的算法是实际当中一种比较常用的算法。然而,目前的ALOHA类型的防碰撞算法有着标签识别效率低,识别精度差,还不能满足大数量标签的场合要求等问题。针对这些问题,本文提出一种的高效的防碰撞算法,主要工作和成果如下：1.分析和研究了目前的几种RFID系统中的防碰撞算法,并且分析这几种算法的应用背景及各自的缺点。2.提出了一种精确的标签估计方法。目前的估计方法,估计精度低,适用场合较小。针对这些问题,本文提出的基于切比雪夫不等式的标签估算算法,利用每一轮的识别结果和动态调整帧长度进行标签数估算。仿真结果表明：在标签数较大时,新方法的估计精度较传统估计方法的精度有了明显的提高,更适合大数量标签存在的场合,使得系统有着更广阔的应用范围。3.提出了一种基于标签分组和标签补充的防碰撞算法。该算通过将阅读器作用范围内的标签分成识别组和待识别组,来实现以最佳的系统识别效率快速可靠的识别标签。仿真结果表明：当标签数量较大时,相比于传统算法,新算法性能有了明显的提高。4.对本文提出的标签之间的防碰撞算法中的不足之处给出了改进方案,并作了一个描述,进而对以后标签防碰撞算法的研究作了展望。

全文目录


摘要  5-7
ABSTRACT  7-11
第1章 绪论  11-15
  1.1 研究背景及意义  11-12
  1.2 国内外研究现状  12-13
  1.3 研究内容和论文结构  13-15
第2章 RFID技术基础  15-24
  2.1 RFID系统技术原理  15-20
    2.1.1 系统构成  15-20
    2.1.2 基本工作流程  20
  2.2 RFID系统中相关关键技术  20-23
    2.2.1 天线  20-21
    2.2.2 编码  21-22
    2.2.3 多目标识别  22-23
  2.3 本章小结  23-24
第3章 RFID系统中的防碰撞算法  24-39
  3.1 防碰撞技术原理  24-26
  3.2 标签防碰撞算法的研究分类  26-30
    3.2.1 空分多址法  26-27
    3.2.2 频分多址法  27-28
    3.2.3 码分多址法  28-29
    3.2.4 时分多址法  29-30
  3.3 常见的防碰撞算法  30-38
    3.3.1 算法模型  30-31
    3.3.2 常见的ALOHA系列的防碰撞算法介绍  31-37
    3.3.3 常见的二进制防碰撞算法介绍  37-38
  3.4 本章小结  38-39
第4章 基于切比雪夫不等式的标签估计算法  39-47
  4.1 传统的标签估算算法  39-41
    4.1.1 Low bound方法  39-40
    4.1.2 Vogt方法  40
    4.1.3 Zhen方法  40-41
    4.1.4 Curve Fitting方法  41
  4.2 基于切比雪夫不等式的标签估算算法  41-44
    4.2.1 算法约定  41-42
    4.2.2 数学分析  42
    4.2.3 算法描述  42-44
  4.3 算法仿真及性能比较  44-46
  4.4 本章小结  46-47
第5章 基于标签分组和补充的防碰撞算法  47-56
  5.1 算法原理  47-49
  5.2 算法描述  49
  5.3 算法流程  49-52
  5.4 算法仿真及性能比较  52-55
  5.5 本章小结  55-56
第6章 结束语  56-58
  6.1 课题工作总结  56-57
  6.2 课题未来展望  57-58
参考文献  58-62
致谢  62-63
攻读学位期间参加的科研项目和成果  63

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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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