基于重复分组的动态帧时隙ALOHA算法研究

摘要

RFID(Radio Frequency Identification)无线射频识别技术是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术。RFID技术区别于传统识别技术的一个最主要特点就是可以同时识别多个标签。如何提高多标签识别效率是影响RFID技术发展的关键,为了提高多标签识别效率,本文对RFID技术中的反碰撞算法进行了深入的研究。
　　本文首先介绍了RFID技术的发展和应用情况,描述了RIFD系统的工作原理,结构和各部分功能。分析了影响RFID技术应用的几种关键技术。并对目前主流的国际标准进行了研究和比较。然后,着重研究了RFID系统中的碰撞问题,介绍了多种不同的反碰撞算法与标签估计方法。深入研究了帧长度对帧时隙ALOHA算法效率的影响,计算出帧时隙ALOHA算法的极限效率,并得到了响应标签数与帧长度相等时系统达到极限效率的结论。最后,在此基础上,提出了一种基于重复分组的动态帧时隙ALOHA算法,通过重复分组识别的方法,使每一轮识别中响应标签数量尽可能接近当前帧的长度,从而提高标签识别效率。
　　本文运用MATLAB设计了算法实验平台,对提出的算法进行了仿真和分析。实验结果表明,本文算法的识别时间随标签数量增长呈线型增长,并在标签数量达到1200个时,耗费的时隙数分别为动态帧时隙ALOHA算法和改进的动态帧时隙ALOHA算法的40％和80%。

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1 绪论

1.1 RFID技术及发展过程

1.2 RFID的技术优势

1.3 RFID的应用

1.4 RFID存在的一些问题

1.5 本文的工作

2 RFID的工作原理及关键技术

2.1 RFID系统组成结构

2.2 RFID系统工作原理

2.3 RFID系统关键技术

2.4 RFID标准

2.5 本章小结

3 RFID反碰撞技术

3.1 基于ALOHA算法的反碰撞技术

3.2 基于二进制树的反碰撞技术

3.3 各种算法的比较

3.4 本章小结

4 基于重复分组的动态帧时隙ALOHA算法

4.1 帧时隙ALOHA算法分析

4.2 标签估计方法

4.3 本文的算法

4.4 算法性能分析

4.5 本章小结

5 总结与展望

致谢

参考文献