RFID系统中防碰撞算法的研究与改进

摘要

无线射频识别技术（RFID）是20世纪90年代兴起的一项非接触式自动识别技术，它利用射频方式进行非接触式双向通信，以达到自动识别目标并获取相关数据的目的。RFID技术具有无需人工接触、快捷方便、可重复使用等优点，被广泛应用于门禁控制、资产管理、供应链管理和交通运输等众多领域。
　　目前，RFID技术仍存在许多技术问题，包括标签防碰撞问题、信息安全问题、标签成本问题等。本文主要研究RFID系统中的标签防碰撞算法，对传统ALOHA标签防碰撞算法进行分析和验证。
　　本文首先介绍了现有的 ALOHA防碰撞算法，分析非确定性防碰撞算法中的纯ALOHA算法（Pure ALOHA，PA），时隙ALOHA算法（Slotted Aloha，SA），帧时隙ALOHA算法（Frame Slotted Aloha，FSA）及动态帧时隙ALOHA算法（Dynamic Frame SlottedAloha，DFSA）的优点及存在的问题,并进行仿真验证，随后又重点分析了确定性防碰撞算法中询问树（Query Tree，QT）算法、二进制搜索（Binary search，BS）算法、动态二进制搜索（Dynamic Binary search，DBS）算法及按位二进制树（Bit Binary Tree， BBT）算法的优缺点，并且对其进行仿真验证。
　　最后本文提出了属于确定性防碰撞算法的二进制位异或（Binary exclusive-or， BXOR）算法。本算法通过数学建模和 MATLAB仿真，实验结果证明本文的二进制位异或（Binary exclusive-or，BXOR）算法要优于传统的算法，从而提高了RFID系统的识别效率。

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第1章 绪 论

1.1无线射频技术简介

1.2无线射频技术发展前景

1.3无线射频识别技术存在的问题

1.4无线射频技术的应用

1.5本文的主要研究内容及章节安排

第2章 RFID技术的基本原理

2.1射频识别系统的组成

2.2 射频识别系统的基本原理

2.3 射频识别系统中的能量传递

第3章 RFID的防碰撞机制

3.1射频识别技术中的通信形式

3.2 RFID系统中电子标签碰撞

3.3 根据通信模式分类的防碰撞算法

第4章 现存的防碰撞算法研究与仿真

4.1非确定性防碰撞算法分析与仿真

4.2 确定性防碰撞算法分析与仿真

第5章 本文提出新算法的研究分析及仿真

5.1 算法的思路

5.3 算法的步骤

5.4 算法仿真及其分析

第6章 总结与展望

参考文献

致 谢

攻读硕士学位期间发表论文情况