基于动态帧时隙的标签防碰撞问题的研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：学位论文基于动态帧时隙的标签防碰撞问题的研究李玮玮指导教师姓名：顾军华教授河北工业大学申请学位级别：硕士学科、专业名称：控制科学与工程论文提交日期：2012年12月论文答辩日期:2012年12月学位授予单位：河北工业大学答辩委员会主席：评阅人：2012年12月DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterofEngineeringDegreeofControlscienceandEngineeringTHERESEARCHOFTAGANTI-COLLISIO

2、NBASEDONTHEDYNAMICFRAMESLOTTEDByLiWeiweiSupervisor:Prof.GUJunhuaDecember2012原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、保

3、存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：导师签名：日期：河北工业大学硕士学位论文基于动态帧时隙的标签防碰撞问题的研究摘要随着信息化的步伐不断推进和应用，RFID识别系统越来越多的应用到与人类息息相关的生活方方面面中，解决识别系统中的碰撞问题依然是制约标签识别成功率和识别速率的关键因素。本文

4、主要对标签防碰撞的问题进行研究，首先阐述了已有的算法原理并分析其仍存在的可改进的地方，将标签分布特点与数据结构原型进行有机的结合，提出相应的改进方案。首先是对标签数量较少的场合的研究，提出了基于二分查找的动态帧时隙标签防冲突算法。通过分析传统和典型动态帧时隙标签防碰撞算法，我们发现该算法很大程度上致力于标签识别过程中的帧长调整和标签量的估计这两个方面，因而忽视了标签到达阅读器识别范围的分布基本遵循泊松分布的特点。因此，本文中深入分析了泊松分布与标签分布的区别和联系，通过分析和处理泊松分布的斜率问题来研究标签出现的频率问题。根据这一特点，结合数据结构中二分查找特有

5、的特性，并将其部分理论适当应用于标签识别过程中的时隙调整策略中，与原有标签估计方法结合，相得益彰，进一步提高识别效率和识别成功率。经过仿真结果分析，从理论和实际数据结果上验证了这一方法的可行性。其次是对标签数量较多的场合的研究，提出了基于标签分组的DFSA抽样训练规则防冲突算法。该算法主要针对由于标签数量急剧增加，而使得识别效率和识别成功率因无法负载大量标签的负荷而急剧下降的问题。解决这个问题的办法是对标签进行分组。但是由于相同的分组条件，大致相等的组内标签数量，规律性的标签对时隙的选择，使得帧长的调整出现重复性的波动。在组内的标签识别过程中，忽视了帧长调整的历

6、史记录的规律性的参考价值。在本文中，主要研究这一历史记录的可利用性，并将此规律应用于帧长调整的策略中，通过组内帧长的微调将其训练成规则，以备其他组的参考利用。最后通过仿真结果分析验证该方法的可行性。事实证明，本算法能在不影响识别成功率的基础上，提高系统识别时间，降低系统计算复杂度和系统功耗。关键词：动态帧时隙Aloha算法，标签防冲突，防碰撞，标签估计，帧长调整，二分查找i基于动态帧时隙的标签防碰撞问题的研究THERESEARCHOFTAGANTI-COLLISIONBASEDONTHEDYNAMICFRAMESLOTTEDABSTRACTWiththepace

7、oftheinformatizationadvancementandapplication,RFIDrecognitionsystemhasbeenmoreandmoreappliedtorelatedhumanlifecloselyinallaspects.Otherwise,itisstillthekeyfactorofrestrictinglabelrecognitionratetosolvethecollisionproblemoftagsinidentificationsystem.RFIDtagscanbedividedintotwoaspectsa

8、ccordingtoth