RFID系統(tǒng)多標簽防碰撞算法的研究.pdf

1、無線射頻識別(RadioFrequencyIdentification)技術(shù)，簡稱RFID，是一種利用射頻信號在閱讀器和標簽之間進行非接觸式的信息傳遞，以識別標簽為目的的技術(shù)。RFID技術(shù)的應用也越來越廣泛，但是人們在使用RFID系統(tǒng)來完成識別任務時經(jīng)常面臨多標簽數(shù)據(jù)碰撞問題。而解決數(shù)據(jù)碰撞問題的算法稱之為多標簽防碰撞算法，主要分為隨機性防碰撞算法和確定性防碰撞算法。其中比較經(jīng)典的隨機性防碰撞算法有:純ALOHA算法、時隙ALOHA算法

2、、幀時隙ALOHA算法、動態(tài)幀時隙ALOHA算法;而確定性防碰撞算法比較常用的有:基本的二進制樹防碰撞算法、動態(tài)二進制樹防碰撞算法、后退式二進制樹防碰撞算法、跳躍式動態(tài)二進制樹防碰撞算法。
　　 首先，針對比較常用的ALOHA的算法和二進制樹的防碰撞算法的優(yōu)點和缺點進行研究。主要運用了Matlab仿真分析防碰撞算法的查詢次數(shù)、系統(tǒng)吞吐率、傳輸?shù)男畔⒘?。其中ALOHA算法具有一定的隨機性，存在標簽漏讀的情況。而二進制樹防碰撞算法雖

3、然能夠避免標簽漏讀情況，但是當標簽數(shù)量較大時，該類算法識別的速度較慢。為了提高二進制樹防碰撞算法在大量標簽情況下的識別速度，提出了一種基于跳躍式動態(tài)二進制算法的改進算法，該算法運用排斥法和非碰撞位屏蔽法，提高了閱讀器的識別效率，并通過Matlab對改進的算法和跳躍式二進制算法進行仿真比較，驗證了改進算法的性能優(yōu)勢。
　　 接著，結(jié)合了動態(tài)幀時隙ALOHA算法和跳躍式動態(tài)二進制算法的優(yōu)點，提出了一種混合型算法。在本章節(jié)中運用Vol

4、t提出的標簽估算模型，使混合型算法充分的利用了通信時隙，提高了防碰撞算法的系統(tǒng)效率。本文通過公式推導和Matlab仿真分析，得出混合型算法的系統(tǒng)吞吐率得到了明顯的提高。
　　 最后，應用CycloneⅡFPGA器件對跳躍式動態(tài)二進制樹防碰撞算法進行了設(shè)計，包括閱讀器模塊的曼切斯特解碼模塊，LIFO存儲模塊，控制算法的狀態(tài)機模塊，在QuartusⅡdesign設(shè)計環(huán)境下的波形仿真驗證了實現(xiàn)該算法的正確性。最終生成了整個RFID系統(tǒng)