超高频RFID防碰撞算法研究.pdf

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2、eDegreeofMasterofEngineeringByJiangWuSupervisor:Prof.YangHengxinMarch2015*A~~M~~~~~ili~~m~Aa~~m~~mli~~~I~&·~~M~~~.0~JiJT~o.ll*TXrp!f,¥5JiJboi;JJJf-8:;fOI~Wf8!-&179~,itxrF=t:'E11!.-~1t/J.A8§'~l{~:~U~!3u~m~~*·ili=t:ft*~~m~*~~*~~~~ft•m~~~m~~~w~mu~~~~~-~I~~~~~*M~~-~HM~~~sa~x*~T~~

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4、接触式的自动识别技术，具有穿透能力强、识别距离远、多目标同时识别等优点，已被广泛应用于物流管理、智能交通及商业自动化等领域。尽管RFID技术在不断地发展与完善，但该技术却仍存在一些尚未彻底解决的难题。比如RFID系统工作时，在阅读器的工作区域内可能存在大量标签，当多个标签同时向阅读器发送自身的编码信息时，阅读器接收的数据会相互干扰而产生碰撞。为了尽量避免和减少碰撞，就需要制定相应的算法，以便对标签进行快速、高效地读取。针对以上问题，首先，论文简单阐述了RFID系统的组成、各个模块之间相互通信的原理以及当前主要的标准体系等。其次，介绍传统的RFID

5、防碰撞算法及其改进算法，并对不同算法的性能进行比较分析。然后，根据ALOHA算法存在某个标签始终无法被识别的特点，论文在动态帧时隙ALOHA算法（DFSA）的基础上提出改进，并且从中嵌套二进制搜索算法。这样既解决了ALOHA算法不能保证100%读取率的缺点，也克服了二进制搜索算法在识别大量标签所需时间冗长的缺点。再次，在传统查询树（QT）算法的基础上提出一种混合型的查询树标签防碰撞算法（HQT）。该算法根据标签返回的碰撞信息，动态地选择二叉查询树和四叉查询树的询问机制，提高了系统的识别效率，同时减少了阅读器识别标签所需的通信量。最后，在Quart

6、usII9.0开发环境下，用VerilogHDL语言对HQT算法进行设计与仿真。仿真结果表明，该算法能够准确、高效地识别标签，特别是当标签数目多、标签ID位数长时，优势更加明显。关键词:射频识别，防碰撞算法，ALOHA，混合查询树，硬件描述语言IAbstractRFID(RadioFrequencyIdentification)isanon-contactautomaticidentificationtechnology,whichusesradiowavesandelectromagneticcouplingtorealizecommunica

7、tionbetweenreaderandtags.RFIDtechnologyhasmanyadvantagesandisappliedinmanyfieldswidely,includinglogisticsmanagement,industrialautomationandtransportationetc.Withthelarge-scaleapplicationofRFID,tagcollisionproblemaffectstheperformanceofRFIDsystemseriouslyandtheanti-collisional

8、gorithmisthekeytosolvetheproblem.Accordingtotheaboveproblem,thisthes